마우스 다이어프램 기능의 진단 초음파 이미징

요약

진단 초음파 영상은 사람과 동물을 대상으로 각종 호흡기 질환을 진단하는 데 효과적 일 수있다. 우리는 구체적으로 마우스 모델에서 다이아 프램 역학을 분석하는 박사 ZUO의 실험실에 의해 이용 포괄적 인 초음파 프로토콜을 보여줍니다. 이것은 또한 마우스 호흡기 근육의 기능에 대한 정량적 인 정보를 제공 할 수있는 비 침습적 연구 기법이다.

초록

설치류 호흡 골격근의 기능 분석, 특히 다이어프램은 일반적 침습 수술 절차를 이용하여 근육의 스트립을 분리하여 수행된다. 이 체외 조임 활동 평가하는 효율적인 방법이지만, 비 생존 수술을 포함한다. 생체 절차와 같은 비 침습적 초음파 영상의 응용 프로그램은 희생 동물의 수를 줄일뿐만 아니라 이후 유익 아니라 살아있는 마우스에서 질병의 진행을 모니터링하기에 적합하다. 따라서, 우리의 초음파 촬상 방법은 가능성 다양한 호흡기 질환에 의해 유도 근육 손상을 완화 신규 치료법의 개발에 도움이있다. 특히, 폐색 성 폐 질환의 임상 진단에서, 초음파 영상은 격막의 근육 피로의 조기 개시를 검출하기 위해 다른 표준 시험과 함께 사용될 수있는 잠재력을 갖는다. 현재 프로토콜에서, 우리는 정확하게 다이어프램 contracti을 평가하는 방법에 대해 설명합니다진단 초음파 이미징 기술을 사용하여 마우스 모델에서의 lity.

서론

최근에는 초음파 영상 진단 기법은 신 혈관성 고혈압 및 췌장암 ^1,2의 마우스 모델에 적용되어왔다. 그러나, 이러한 기술이 널리 설치류 호흡기 근육의 기능 분석에 사용되지 않았다. 따라서, 우리는 생쥐의 다이어프램 이동성의 생체 종 평가를위한 유용한 도구로 진단 초음파 영상 방법을 개발했습니다.

진단 초음파 영상에 대한 몇 가지 장점이 있습니다. 예를 들어, 비 침습적 안전 장치, 휴대용, 및 상대적으로 낮은 비용으로 ^3에서 실시간 측정을 허용한다. 특히, 특정 저주파 초음파 장치는 공기 폐색 심한 기류 제한 ⁴ 가벼운 만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD)의 임상 적 특징을 검출 할 수 있었다. 따라서, 진단 초음파 영상은 실시간 모니터링을 위해 쉽게 접근 할 수있는 재생 가능한 검사 방법으로 역할을 할 수있다 호흡기 질환.

진단 초음파 영상 기술은 자주 큰 동물이나 인체에 적용됩니다. 그러나, 소규모의 주제에 초음파를 수행하는 문제에 대한 가능성이 마우스 모델에서 초음파 이미징 연구, 제한된 수의가 있었다. 현재 프로토콜은 마우스에 조임 기능을 측정하기위한 새로운 절차를 설명. 조임 기능에 여러 가지 설치....

프로토콜

동물을 대상으로 한 모든 절차를 승인하고 오하이오 주립 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC) 규정 및 지침에 따라 규정 준수에 완료되었다.

1. 마우스 마취

1. 수술 수건에 싸서 가열 된 등온 패드 청소 절차 테이블을 설정합니다. 가열 패드가 동물에 잠재적 인 스트레스를 줄이고 동물의 코어 온도를 안정시키기 위해 30 ° C와 34 ° C 사이에서 유지되어야한다.
2. 다음의 파라미터로 마취 유도 챔버에 놓고 마우스 : 산소 유량은 1.5 L / 분으로 3.5 %로 설정하고 이소 플루 란 기화기로 설정. 완전한 진정 작용은 1 ~ 2 분 이내에 자리를 대신한다. 유도 챔버를 사용할 수없는 경우, 벨자은 이소 플루 란과 직접 동물의 접촉을 피하기 위해 하부에 위치하는 와이어 메쉬로 사용될 수있다.
3. 즉시 유도 챔버에서 마우스를 제거하려면 한 번완전히 (마우스가 자발적인 운동 기능을 잃을 때 달성) 마취. 마취의 유지 보수를 위해 동물에 코 콘을 적용합니다. 산소 유량은 약 0.5 L / 분으로 감소되어야하고 이소 플루 란 기화기는 1.5-2.5 %의 범위로 설정되어야한다.
   1. 눈의 건조 ^8을 줄이기 위해 직접 각막에 안과 연고의 작은 금액을 적용합니다.....

결과

마우스 다이어프램의 일반적인 초음파 영상은 그림 1A에 표시됩니다. 마우스 조리개 최대 수직 변위를 기록했다. 이 거리를 정확하게 초음파 소프트웨어. 표 1 디스플레이 세 가지 다른 생쥐에서 횡격막 수축이 거리 측정의 일부인 전자 캘리퍼스를 사용하여 수축 이완에서 다이어프램의 움직임의 깊이를 측정하여 계산 하였다. MPEG 파일로 시네 루프 파일을 변환 한 후, 호흡률은 여섯 제 2 기록 기간 횡격막 수축의 수를 계수함으로써 결정 하였다. 이 분석은 B-모드를 사용하여 수행 될 수있다. 도 1b에 도시 된 바와 같이 대안 적으로, M-모드는 시각화 다이어프램 상하 운동의 이미지뿐만 아니라 호흡 속도를 제공한다. 이러한 결과는이 방법이 정확하게 마우스 다이어프램의 수축을 관찰하는 효과가 있음을 보여줍니다. 또한, 녹음기로 조리개 기능을 겨,이 프로토콜은 또한 격막 소풍 및 호흡 수 등의 두 가지 중요한 매개 변수를 평가 할 수 .......

토론

현재 실험 프로토콜은 비 침습적 생체 내 접근법을 통해 마우스 모델에서 다이어프램 액티비티 특정 진단 초음파 이미징 기술을 개발한다. 마취 장치 설정은 개별 쥐가 마취에 다르게 반응 할 수 있기 때문에 약간 각 동물에 대해 조정할 수있다 근사 값입니다. 부적당 마취 투여를 방지하기 위해, 정기적으로 심박수, 호흡 수, 체온 등 마우스의 생체 신호를 모니터링하는 것이 중요하다. 면도 머리 이미지를 흐리게 다이어프램 수축의 정확한 시각화를 방지 할 수 있기 때문에 또한, 머리는 초음파 검사 전에 제거해야합니다.

우리는 마우스 진동판의 단면 화상을 이차원 (2D)을 제공하기 위하여 B-모드 초음파 이미지를 사용하고 조임 모션 동력학을 모니터하는 M-모드를 사용했다. 때문에 프로 그것은 2D 이미지에 대한 마이크로 볼록한 배열 트랜스 듀서를 사용하는 것이 중요합니다Vides의 전통적인 선형 배열 센서 ^(10)에 비해 표면적있는 해부학 적 구조의 축.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
수의학 디지털 초음파 진단 이미징 시스템	Edan	DUS 3 VET	초음파 매개변수는 다음을 포함합니다: 주파수 6.5 MHz, 깊이 29 mm. 참고: 이 프로토콜에는 동등한 초음파 기계가 사용될 수 있습니다
마이크로 볼록 배열 트랜스듀서	Edan	C611	또는 동등한
GE Logiq i hand-carry unit (HCU)	GE Healthcare	GE Logiq i 휴대용 장치(HCU)	또는 동급
GE 12MHz 선형 어레이 프로브	GE Healthcare	12L-RS	또는 동급
수의학 마취기	Webster Veterinary	Serial #: W422021	Isoflurane은 이 기화기(또는 동급)와 함께 독점적으로 사용되었습니다. 마취를 위한 맞춤형 유도 챔버가 초기 마취를 위해 조립되었습니다. 유지 마취는 콧방울
Isothesia (Isoflurane, USP)	Butler Schein	29405 250ML PVL	또는 이에 상응하는
Enviro-pure 마취 흡수 캐니스터	Surgivet Smiths Medical PM, Inc.를	부품 #: 32373B10	또는 동등한
초음파 전송 젤	HM Sonic	N/A	또는 동등한
Puralube 수의사 연고	Puralube	NDC 17033-211-38	또는 이에 상응하는
Deltaphase 등온 패드	Braintree Scientific Inc.	39DP	또는 동급
제모제	Nair	N/A	또는 동급
전기 면도기	Remington	HC-5015	또는 동급
수술용 테이프	3M Micropore	1530-1	또는 동급
거즈 스폰지	Dynarex	3262	또는 동급

. 사용하여 수행되었습니다.