Anpassung Menschen Videofluoroscopic Swallow Studienmethoden nachgewiesen und charakterisiert Dysphagie in Murine Krankheitsmodelle

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die Schluckfunktion bei sich frei verhaltenden Nagetieren zu untersuchen, was zunächst als Video-Fluoroskopische Schluckstudie oder VFSS bezeichnet wird. Eine Fütterungskammer ist so konstruiert, dass Nagetiere während des Tests auf kleinem Raum eingesperrt werden. Der zweite Schritt besteht darin, eine Verhaltenskonditionierung mit einer Testlösung durchzuführen, um eine maximale Beteiligung zu gewährleisten.

Der nächste Schritt besteht darin, VFSS-Tests mit den vorkonditionierten Mäusen durchzuführen. Schließlich werden die Videos einer Frame-by-Frame-Analyse unterzogen, um die Schluckparameter zu quantifizieren. Letztendlich kann dieses neuartige Bewertungsinstrument verwendet werden, um Dysphagie in spiegelnden Krankheitsmodellen zu erkennen und zu charakterisieren und funktionelle Biomarker für den Einsatz in präklinischen Studien bereitzustellen.

Wir hatten zunächst die Idee, Beobachtungskammern zu verwenden, weil VFSS-Tests am Menschen freiwillig und uneingeschränkt sind und wir das klinische Verfahren am Menschen genau nachahmen wollten. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber ähnlichen bestehenden Methoden besteht darin, dass sie bei Nagetieren schnell ein willkürliches Fressverhalten hervorruft, um eine schnelle Testung aller Stadien des Schluckens zu ermöglichen. Im Allgemeinen haben Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten mit der Videoanalyse, da die kleinen und schnellen Bewegungen von Schlucken und Mäusen schwer zu erkennen sind.

Beginnen Sie mit dem Zusammenbau der Beobachtungskammern und montieren Sie dann ein Spritzenabgabesystem, um die Lösung während des Tests in die Stiftschalen zu bringen. Stellen Sie die Beobachtungskammer nach dem Zusammenbau zur Fernpositionierung auf eine motorisierte Scherenhebebühne. Der Hauptvorteil des ferngesteuerten Scherenhubtisches ist die verbesserte Strahlensicherheit für die Forscher bei gleichzeitiger Beibehaltung der sich frei verhaltenden Nagetiere im Sichtfeld der Durchleuchtung.

Bereiten Sie die Mäuse vor, indem Sie sie an die Beobachtungskammer gewöhnen und sie über Nacht einer Wasserregulierungsphase unterziehen. Wenn Sie zum Testen bereit sind, nehmen Sie die Kammer aus dem Käfig und reinigen Sie sie gründlich. Verwenden Sie einen trocken abwischbaren Marker, um jedes gereinigte Röhrchen zu beschriften, bevor Sie es wieder in den Heimkäfig legen.

Bereiten Sie als Nächstes die Iohexol-Lösung mit Schokoladengeschmack vor, um die Fluoroskopieumgebung einzurichten. Verwenden Sie eine Ersatzbeobachtungskammer und eine Stiftschale, um die optimale Höhe und Position innerhalb des Fluoroskopstrahls zu bestimmen, die die Visualisierung des Trinkens in der lateralen Ebene ermöglicht. Stellen Sie die Bildrate der Durchleuchtung auf 30 Bilder pro Sekunde ein.

Höhere Bildraten können verwendet werden, falls verfügbar. Stellen Sie sicher, dass ein röntgendichter Kalibrierungsmarker ordnungsgemäß auf der Fluoroskop-Kamera platziert ist, damit er während des gesamten Tests auf dem Monitor sichtbar ist. Dieser Schritt ist notwendig, um die Kalibrierung von Längenmessungen zu ermöglichen, um die Belastung durch die Handhabung zu reduzieren.

Beobachten Sie den Käfig, bis eine Maus frei in die Beobachtungskammer eintritt. Heben Sie die Kammer nach dem Betreten aus dem Käfig und bringen Sie die zweite Endkappe vorsichtig an. Durch wiederholte Tests können Mäuse leicht dazu gebracht werden, in die Kammer einzudringen, wenn sie vor ihnen im Käfig platziert wird oder wenn sie am Schwanz über der Kammeröffnung hängen.

Positionieren Sie die Beobachtungskammer im Fluoroskopiegerät, um mit dem VFSS-Test in der lateralen Ebene zu beginnen. Verwenden Sie anschließend ein Spritzenverabreichungssystem, um die Stiftschüssel mit Iohexol-Lösung mit Schokoladengeschmack zu füllen. Starten Sie die Aufnahme der Videofluoroskopie.

Wenn die Maus während des Tests zu trinken beginnt, stellen Sie mit dem ferngesteuerten Hubtisch die Position der Beobachtungskammer so ein, dass der Schluckmechanismus im Sichtfeld sichtbar ist. Pausieren Sie die Aufzeichnung jedes Mal, wenn sich die Maus von der Stiftschale abwendet, um die Dauer der Strahlenbelastung zu minimieren. Setzen Sie die Aufnahme fort, wenn die Maus zur Stiftschale zurückkehrt, und füllen Sie die Stiftschale nach Bedarf auf.

Ziel ist es, mehrere lange Anfälle von kontinuierlichem Trinken aufzuzeichnen, was für die meisten Mäuse typisch ist. Beenden Sie innerhalb der ersten zwei Minuten des Tests den Test, wenn die Maus nicht innerhalb von fünf Minuten trinkt, und bringen Sie die nicht konformen Mäuse in den Heimkäfig zurück, um sie zu einem späteren Zeitpunkt am selben Tag erneut zu testen. Überschreiten Sie nicht die 24-Stunden-Wasserverordnung.

Beim Testen mehrerer Mäuse aus demselben Heimkäfig. Reinige die Stiftschüssel und den Schlauch mit einem trockenen Papiertuch zwischen den Mäusen. Schneiden Sie die Spitze des PE-Schlauchs nach Bedarf ab.

Wenn während des Tests gekaut wird, reinigen Sie die Beobachtungskammer nach Bedarf, um verspritztes Iohexol an den Kammerwänden zu entfernen. Spülen Sie die Kammer mit Leitungswasser ab und trocknen Sie sie mit einem Papiertuch ab. Verwenden Sie eine Videobearbeitungssoftware, die eine Bild-für-Bild-Analyse der Videofluoroskopie-Aufnahmen ermöglicht.

Um die interessierenden Schluckparameter zu quantifizieren, sollten mindestens zwei geschulte Rezensenten jedes Video verblindet analysieren. Der primäre Prüfer sieht sich jedes Video an, um drei bis fünf lange Trinkgelage zu identifizieren und zu analysieren. Dieses Kriterium basiert auf veröffentlichten nicht-röntgenologischen Schluckstudien, die zeigen, dass dieser Parameter für die statistische Analyse ausreichend ist.

Der sekundäre Gutachter analysiert dann unabhängig voneinander die drei bis fünf Messungen pro Schluckparameter für jede Maus, die ursprünglich vom primären Gutachter identifiziert und analysiert wurden. Diskrepanzen zwischen den Prüfern werden dann für jede Maus identifiziert und erneut analysiert, bis ein Konsens von 100 % erreicht ist. Die unbestrittenen Werte für jeden Schluckparameter werden dann gemittelt, um den Mittelwert für jede Maus zu erhalten.

Wenn weniger als drei Messgrößen für einen Schluckparameter erhalten werden, geben Sie einen fehlenden Wert in der statistischen Datenbank für diesen Messwert ein. Diese Beispiele wurden unter Verwendung einer Position eines Niederenergie-Fluoroskopiesystems erhalten. Eine ermöglicht die Visualisierung des gesamten Kopfes und der proximalen Thoraxregion.

Der Schlucktriggerpunkt befindet sich mittig im Sichtfeld. Position zwei ermöglicht die Visualisierung vom Schlucktriggerpunkt bis zum gastroösophagealen Übergang. Beachten Sie, dass der Bolus auch bei der niedrigsten Vergrößerungseinstellung durch die distale Speiseröhre fließt.

Knöcherne Strukturen des Kopfes und des Halses sind mit dem Niederenergie-Fluoroskopie-System gut sichtbar. Anatomische Strukturen werden auch bei höherer Vergrößerung untersucht, um die Quantifizierung mehrerer zusätzlicher Schluckparameter zu ermöglichen. Diese Abbildung zeigt repräsentative vorläufige Ergebnisse für zwei VFSS-Schluckparameter, die Schluckrate und die Schluckintervall-Schluckrate, war bei SOD-1-Mäusen im Vergleich zu C 57 im Alter signifikant langsamer.

Schluckintervall zwischen Mäusen und Kontrollen unterschied sich nicht signifikant zwischen den Gruppen. Einmal gemeistert, kann die Videoaufnahme in weniger als zwei Minuten pro Masse abgeschlossen werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, daran zu denken, die Testlösung mit Schokoladengeschmack innerhalb weniger Stunden nach der Zubereitung zu verwenden, um Veränderungen der Viskosität und Schmackhaftigkeit zu vermeiden, die zu Vermeidungsverhalten führen können.

Diese neue Technik ebnet Forschern auf dem Gebiet der Neurowissenschaften den Weg, um das natürliche Fress- und Schluckverhalten bei gesunden Nagetieren und Krankheitsmodellen zu erforschen. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie VFSS-Tests von sich frei verhaltenden Nagetieren erfolgreich durchführen können. Um das typische Fressverhalten und die Schluckfunktion zu quantifizieren, vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit strahlungsemittierenden Geräten äußerst gefährlich sein kann und bei der Durchführung dieses Verfahrens immer Strahlenvorsichtsmaßnahmen in Bezug auf Zeit, Entfernung und Abschirmung befolgt werden sollten.