강제 진동 기술을 사용하여 마우스의 호흡기 시스템 역학의 평가

이 절차의 전반적인 목표는 상업용 컴퓨터 제어 피스톤 인공호흡기인 Flex Event를 사용하여 마우스의 호흡 역학에 대한 강제 진동 측정을 시연하는 것입니다. 이것은 흡입된 메틸콜린에 대한 기도 반응성 평가를 통해 수행됩니다. 첫 번째 단계는 필요한 시약, 장비 및 피험자를 준비하는 것입니다.

그런 다음 피험자는 기계 환기 및 호흡 역학 측정을 위해 인공호흡기에 연결됩니다. 사전 정의된 스크립트를 사용하여 고도로 제어된 자동 측정 모음이 기준선에서 그리고 메틸콜린 챌린지에 따라 이루어집니다. 결과 분석은 대조군에 비해 염소에 노출된 마우스에서 내성과 엘라스틴의 최대 반응이 더 큰 것으로 나타난 바와 같이 기도 과민반응을 보여줄 수 있습니다.

기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 포괄적이고 상세하며 병진 방식으로 폐 기능을 측정할 수 있는 정확한 도구를 제공한다는 것입니다. 이는 피험자의 기도 개구부에 적용된 사전 정의된 진동 기류 파형에 반응하여 수집된 압력 및 부피 신호의 분석을 통해 수행됩니다. 또한 생리적 반응에 영향을 미치는 많은 요인을 제어하고 표준화할 수 있습니다.

이 방법을 사용하여 Flex 이벤트 FX 시스템을 켜고 소프트웨어를 시작합니다. 현재 프로토콜은 flexi가 지원하는 두 flex 이벤트 세대 중 하나에 적용됩니다. 첫 번째 실험 세션 또는 그 전에 7개의 소프트웨어를 착용하십시오 연구 정의 및 계획 모듈을 열어 연구 구조를 미리 정의합니다.

새 연구 만들기 버튼을 클릭하고 마법사를 따라 연구를 만듭니다. 프로토콜을 간략하게 설명하고 연구할 실험 그룹과 피험자를 정의합니다. 실험 세션 모듈을 열고 시작 순서에 따라 실험 세션을 시작합니다.

연구 및 템플릿 선택용. 측정 부위에 피사체를 할당하고 무게를 확인합니다. 운영 소프트웨어에 설명된 단계에 따라 시스템 보정을 진행합니다.

보정을 위해 Y 튜브에 사용할 캐뉼러를 연결하라는 메시지가 표시됩니다. 보정 마법사의 단계에 따라 캐뉼라 보정을 계속하고 얻은 보정 값이 지정된 범위 내에 있는지 확인합니다. 필요한 경우 준비가 되지 않으면 보정 프로세스를 반복하고 프롬프트를 취소하여 환기 및 데이터 기록을 시작합니다.

이러한 작업은 나중에 시작할 수 있습니다. 적절한 용량의 마취제를 사용하여 피험자를 마취합니다. 피험자가 수술 수준의 마취에 도달했는지 확인합니다.

피험자는 발가락을 꼬집어도 반응을 보이지 않아야 하며, 호흡은 규칙적이어야 하며 무리하지 않아야 한다. 적절한 체온을 유지하기 위해 동물을 열원으로 눕히십시오. 마우스에서 45cm 떨어진 곳에 60와트 전구가 있으면 충분합니다.

그런 다음 알코올로 목 부위를 청소하여 기관을 노출시킵니다. 절개를 하고 상악하선과 그것을 덮고 있는 근육층을 부드럽게 분리합니다. 한 쌍의 마이크로 집게를 사용하여 기관을 부드럽게 들어 올립니다.

그런 다음 그 아래에 봉합사를 통과시킵니다. 후두에 가장 가까운 두 개의 연골 고리 사이를 자릅니다. 이렇게 하면 기관을 절개하지 않고 기관을 작게 절개할 수 있습니다.

보정된 캐뉼라를 절개 부위에 삽입하고 5개의 기관 고리를 통해 부드럽게 전진시킵니다. 이 예에서는 1.2cm 금속 18 게이지 캐뉼라가 작동 중입니다. 봉합사를 사용하여 캐뉼러를 고정하는 것이 중요합니다.

부착물은 캐뉼러 주위에 기밀 밀봉을 형성해야 합니다. 캐뉼레이션된 동물을 인공호흡기 가까이 데려갑니다. 환기 도커에서 사전 정의된 환기 프로파일 또는 사용자 정의된 환기 프로파일을 선택하여 기계적 환기를 시작합니다.

이제 Y 튜브를 통해 동물을 인공 호흡기에 연결하십시오. 동물을 인공호흡기에 조심스럽게 정렬하고 기관 캐뉼라가 인공호흡기와 같은 높이에 있는지 확인합니다. 이렇게 하면 소프트웨어에서 발생할 수 있는 캐뉼라, 폐색 또는 기관 비틀림을 방지할 수 있습니다.

섭동 이름을 두 번 클릭하여 깊은 인플레이션 섭동을 실행하여 캐뉼러 삽입 및 부착을 확인합니다. 누출이 없는 한 시스템은 과도한 부피 변위 없이 3초 동안 30cm의 물 압력을 유지합니다. 기록된 부피 및 압력 트레이스는 오프셋이나 변형의 징후 없이 매끄러워야 합니다.

그렇지 않으면 이 시점에서 캐뉼라, 장애물 또는 잘못된 배치가 있을 수 있습니다. 필요한 경우 심박수 및 체온 모니터링을 위한 생체 신호 변환기를 연결할 수 있습니다. 이러한 신호의 데이터 기록은 수동 또는 스크립트를 통해 자동으로 언제든지 시작할 수 있습니다.

분무기 활성화, 이벤트 마커 등에 대한 측정 또는 명령은 고도로 제어되고 반복 가능한 실험 프로세스를 위해 사전 정의되거나 맞춤화된 스크립트를 사용하여 자동화할 수 있습니다. 여러 매개변수를 발생시키는 6개의 섭동 계열을 사용하여 기준선에서 그리고 주어진 도전에 따른 주제 호흡계 역학을 설명할 수 있습니다. 측정을 시작할 준비가 되면 먼저 딥 인플레이션 섭동을 실행하여 닫힌 폐 영역을 모집하고 폐 용적 기록을 표준화하는 것이 중요합니다.

다음으로, 테스트 측정을 실행하여 자발적인 흡기 노력이 없는지 확인합니다. 선택한 데이터 세트 보기에서 압력 신호 추적을 관찰합니다. 단계적 PV 곡선 포함.

압력 안정 장치는 아래쪽 편향 없이 잘 정의되어야 합니다. 압력이 하향 조정되면 동물의 흡기 노력을 나타냅니다. 이제 제목을 두 번 클릭하여 흡입된 메틸콜린에 대한 기도 반응성을 평가하기 위한 스크립트를 시작합니다.

이 예제에서 스크립트는 기준선 측정 시퀀스를 세 번으로 만듭니다. 그런 다음 분무기에 식염수를 로드하라는 메시지가 표시됩니다. 또는 이 예에서, 메틸콜린 용액은 약 100마이크로리터의 용액을 분무기에 로드합니다.

분무는 소프트웨어에 정보가 입력되는 즉시 자동으로 시작됩니다. 분무가 끝난 직후, 약 3분 동안 밀접한 간격의 일련의 측정이 시작됩니다. 다음으로, 수행하라는 메시지가 표시됩니다.

또 다른 챌린지가 제공되며 챌린지 간에 측정 순서를 반복할 수 있습니다. 분무기 마운트 내부를 면봉으로 건조하면 흡기 라인에 비말이나 응결이 쌓이는 것을 방지할 수 있습니다. 데이터가 수집되면 소프트웨어는 섭동과 관련된 매개변수를 계산하고 모델에 대한 데이터의 적합도를 기반으로 결정 계수를 제공합니다.

나중에 소프트웨어의 검토 및 보고 모듈을 통해 실험에 액세스하여 데이터를 내보내거나 추가로 분석할 수 있습니다. 실험이 끝나면 환기를 멈추고 피험자를 분리하십시오. 일단 분리되면 펜토바르비탈 나트륨을 과다 투여하여 동물을 신속하게 안락사시킨 다음 기관지 폐포 세척을 수행하거나 추가 분석을 위해 폐를 분리할 수 있습니다.

다음 주제로 전환하기 전에 분무기 어댑터, y 튜브 및 캐뉼러를 헹구고 말리십시오. 운영 소프트웨어에서 다음 주제로 전환하고 무게를 확인하십시오. 그런 다음 실험을 계속하기 전에 제안된 보정 단계를 진행하십시오.

하루가 끝나면 장비를 헹구고 말리십시오. 실험 세션을 닫기 전에 시스템 성능을 유지하기 위해 제조업체의 지침에 따라 시스템 호기 밸브도 청소해야 한다는 점을 기억하십시오. 다음 예는 naive 및 chlorine 노출 마우스 실험의 일반적인 결과를 선택하여 naive aj와 동등한 결과를 나타냅니다.

마우스는 기준선에서 얻었고 flexi wear seven에 의해 지원되는 두 개의 플렉스 이벤트 세대 중 하나를 사용하여 메틸콜린 유도 기관지 수축을 따랐습니다. 광대역 FOT 측정은 폐 반응을 기도 및 실질 조직 매개변수로 분할할 수 있기 때문에 영향을 받은 폐 영역을 식별할 수 있는 수단을 제공합니다. 예를 들어, 나이브 AJ 마우스는 호기 압력이 물의 3cm에서 9cm로 증가했을 때 기준선 저항의 증가를 보여주었습니다.

호기압의 변화는 폐 부피 증가와 팽창 압력 증가로 인한 기관지 확장 효과와 일치하는 기도 저항의 감소를 초래했으며, 조직 점탄성을 반영하는 조직 저항과 밀접한 관련이 있는 매개변수인 조직 감쇠(tissue damping)의 증가를 초래했습니다. 후자는 폐 용적이 증가함에 따라 증가하는 것으로 알려져 있습니다. 이 프로토콜은 염소 가스에 노출된 후 흡입된 메틸콜린에 대한 기도 반응성을 평가하는 데 자주 사용됩니다.

B.SEA 마우스는 공기에 노출된 대조군에 비해 기도 과민반응을 보였다. 본 예에서, 염소 가스에 노출된 마우스는 모든 FOT 매개변수에서 더 큰 최대 반응을 보였습니다. 이 마우스는 또한 농도 반응 곡선의 통계적으로 유의미한 좌측 이동 또는 흡입된 메틸콜린에 대한 과민증을 보였는데, 이는 저항성과 엘라스틴을 두 배로 증가시키는 데 필요한 메틸콜린 농도의 감소로 예시됩니다.

FOT 외에도 플렉스 이벤트 시스템은 압력 부피 곡선과 같은 다른 측정값을 기록할 수 있습니다. 디플레이션 사지의 상부는 Salazar Knolls 방정식에 적합하며, 관련 매개변수는 소프트웨어에 의해 계산됩니다. 이 기법으로 성공하기 위해서는 시스템의 보정, 기관내 캐뉼라의 저항, 동물의 위치 지정 및 폐 용적의 표준화와 같은 특히 중요한 각 단계에 주의를 기울이는 것이 중요합니다.

이러한 단계를 정확하게 따른다면 이 방법을 통해 마우스 폐의 기계적 특성을 정확하게 특성화할 수 있습니다.