혀의 기계적 및 점탄성 특성에 대한 생체 내 평가

요약

우리는 혀의 근육의 음색과 점탄성을 결정하기위한 마취 된 쥐 모델에서 수술 과정을 설명합니다. 절차는 hypoglossal 신경의 특정 자극과 수동 Lissajous 힘 / 변형 곡선의 근육에 적용이 포함됩니다.

초록

혀는 대부분 척추 동물의 입 바닥에 매우 신경이 분산되고 혈관이 형성된 근육 수압 장치입니다. 그것의 1 차적인 기능은 저작 감각 및 혀의 지원뿐만 아니라 맛 감지 및 음성학을 지원합니다. 따라서 혀의 강도와 부피는 척추 동물이 먹이, 의사 소통 및 호흡과 같은 기본적인 활동을 수행하는 능력에 영향을 줄 수 있습니다. 수면 무호흡증을 앓고있는 환자는 근육 긴장이 감소되고 근육 내 지방이 증가하여 자기 공명 영상 (MRI)으로 시각화되고 정량화 될 수있는 방언이 확대됩니다. 혀의 힘 생성 및 점탄성 특성을 측정하는 능력은 이미징 데이터와 관련이있는 기능적 정보를 얻기위한 중요한 도구를 구성합니다. 여기, 우리는 hypoglossal 신경의 전기 자극을 통해 마취 주커 쥐에서 혀의 힘 생산을 측정하고 점탄성 속성을 결정하기위한 기술을 제시합니다f 수동 Lissajous 힘 / 변형 곡선을 적용하여 혀.

서론

혀는 저작, 씹기, 맛 감지 및 말하기에 필수적인 지원을 제공합니다. 명료 한 신경 분포 및 해부학 / 기능을 가진 외인성 및 내인성 근육 조직의 존재는이 근육질 수 구좌의 독창성을 설명합니다. 이미징 기술의 최근 발전으로 복잡한 해부학 ^1에 대해보다 자세히 살펴볼 수있었습니다 ¹ . 혀 기능 저하, 혀 위축, 연하 장애 및 언어 장애는 또한 파킨슨 병 ² , 근 위축성 측삭 경화증 (ALS) ³ , 근전 이영양증 (MD) ⁴ 및 기타 근병증과 같은 근육 병적 상태의 흔한 징후입니다.

일반적인 질병 상태와 관련된 근육 구성의 변화는 혀의 기계적 및 점탄성 특성에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 혀의 기능 분석은 노화와 관련된 수축 특성의 변화를 밝혀 냈습니다ss = "xref"> 5 ^{, 6} , 저산소증 ^{7 , 8} 및 비만 ^....

프로토콜

동물 대상을 포함하는 모든 절차는 펜실베니아 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC) (의정서 번호 805822)에 의해 승인되었습니다. 설명 된 절차는 터미널이며 무균 상태 또는 의약품 제품의 사용을 필요로하지 않습니다.

1. 수술 절차

그림 1 : 수술 절차.
(A) 외과 계획 경계. 빨간색 파선은 절개 부위를 나타냅니다. 두 개의 검정색 선은 턱의 위치를 ​​나타내며, 아래쪽 검은 선은 흉부의 위치를 ​​표시합니다. 파란색 선은 치골골을 나타냅니다. (B) 지방 조직, 혀밑 및 복강 내 조직의 둔각 절제술 후 위 근육 (화살표)의 후부 배꼽의 노출 ary 땀샘. (C) 위턱 내 신경을 드러내는 위 근육 (파선 녹색 선)의 후 복부를 절제합니다 (흰색 화살표....

결과

그림 3 : 대표 결과.
(A) 성공적인 트 위치 및 파상 포스 트레이스의 예. 해당 자극은 빨간색 추적으로 표시됩니다. (B) 하악 수축 (파란 흔적)과 목 근육의 간접 자극으로 인한 혀의 파상풍 수축 실패의 예. 자극 전극을 재배치하거나 전극 종단과 주변 근육 조직 사이의 접촉을 피함으로써 두 조건을 모두 개선 할 수 있습니다. (C) 혀의 점탄성을 결정하기 위해 사용 된 L0 (L0의 25 %)로부터의 사인파 변위의 예. 최대 연장 (파란색 사각형) 및 단축 (녹색 사각형) 힘을 사용하여 첨단 - 첨두 포스 ²⁴ 를 계산할 수 있습니다. 빨간.......

토론

혀 신진 대사 및 / 또는 구성의 변화, 예를 들어 비만의 결과로서 혀 지방 침윤은 우리의 프로토콜에 의해 평가 된 매개 변수의 정량화 가능한 변화를 야기 할 것으로 예측된다. 혀의 힘의 정량화는 대단히 흥미로운데, 돌출 된 활동과 후퇴하는 활동 사이의 불균형 또는 전반적인 혀의 약화로 인해 상부기도의 폐색이 발생할 수 있기 때문입니다. 혀의 힘을 증가시키는 것을 목표로하는 운동 기술은 쥐 ^{25 , 26} 및 인간 ^{27 , 28 , 29} 에서 성공적으로 적용되어 수면 무호흡증의 심각성을 효과적으로 감소시켰다. 또한, hypoglossal 신경 자극은 지금은 폐쇄 수면 가사 22,23,30에 대한 외과 치료입니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
SurgiSuite (가열식 수술용 트레이)	Kent Scientific	SurgiSuite-LG	가열식 플랫폼
LED 조명 및 확대 키트	Kent Scientific	SURGI- 5003
RC2 설치류 회로 컨트롤러	VetEquip	922100
Isoflurane	Butler Schein Animal Health Supply	29405
알코올 Prep	Webcol	6818
면 팁 애플리케이터	MediChoice	WOD1002
이발기	Conair
헤어 리무버 로션	Nair
의료 테이프	Transpore	3M
D-PBS	Corning	21-030-CM
작동 가위	세계 정밀 Instruments	503717-12
헤모스태틱 펜치	Merit	97-458	모든 조직 펜셉스를 대신 사용할 수 있습니다
마이크로디스트리스팅 펜셉스, 각도, 톱니, 10.2 cm, SS	월드 정밀 기기	504479
봉합 타이잉 펜치	파인 사이언스 도구	18025-10
블런트 마이크로 훅	파인 사이언스 툴	10062-12
Microhemostat	Fine Science Tools	12075-14
열 소작기	WPI	501292	일회용 소작기는 저렴한 비용으로 사용할 수 있습니다
IV 14g x 3.25" 캐뉼라	BD	B-D382268H	기관 캐뉼레이션용
꼰 실크 비흡수성 봉합사 크기 4-0	Harvard Apparatus	SP104	기관 캐뉼라
안정화용꼰 비 흡수성 실크 5/0 봉합	Surgik LC, 미국	ESILRC15387550	혀 봉합
용 플라스틱 코팅 된 금속 트위스트 타이 (또는 전선)			쥐의 코를 플랫폼에 고정하기 위해
카메라 스틱
3 방향 회전 및 Trilene 9 Kg 테스트 모노 필라멘트 라인	Berkley		턱을 고정하고 입을 열린
상태로 유지하기 위해각도			3방향 회전을 지지하고 입을 벌린 상태를 유지하기 위한 것입니다.
in situ 근육 테스트 시스템	Aurora Scientific	809C	이 시스템은 마우스를 위해 설계되었으며 플랫폼을 확장하여 수정되었습니다. 또는 쥐 전용 806D 시스템을 사용할 수 있습니다.
듀얼 모드 머슬 레버(포스 트랜스듀서)	Aurora Scientific	305C-LR	309C는 305C-LR보다 더 높은 편위 기능을 제공합니다. 자세한 정보 및 사양에 대한 링크: http://aurorascientific.com/products/muscle-physiology/dual-mode-muscle-levers/
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