Abstract
تقنية خزعة عن طريق الجلد تمكن الباحثين والأطباء لجمع عينات أنسجة العضلات والهيكل العظمي. تقنية آمنة وفعالة للغاية. يصف هذا الفيديو تقنية خزعة عن طريق الجلد باستخدام إبرة بيرجستروم تعديل الهيكل العظمي للحصول على عينات من الأنسجة العضلية من الوحشية المتسعة من البشر. تتكون الإبرة بيرجستروم من قنية الخارجي مع فتحة صغيرة ('نافذة') على جانب طرف ومبزل الداخلي مع شفرة قطع في نهاية البعيدة. تحت التخدير والعقيم الظروف المحلية، ومتقدمة الإبرة في الهيكل العظمي والعضلات من خلال شق في الجلد والأنسجة تحت الجلد، ورباط. بعد ذلك، يتم تطبيق الشفط إلى مبزل الداخلي، يتم سحبها مبزل الخارجي مرة أخرى، يتم استخلاص الأنسجة العضلية الهيكلية في إطار من قنية الخارجي بواسطة الشفط، ويتم إغلاق مبزل الداخلي بسرعة، وبالتالي قطع أو تقليم عينة أنسجة العضلات والهيكل العظمي . يتم تدوير الإبرة 90 °60، ويتم قطع آخر. ويمكن تكرار هذه العملية ثلاث مرات. هذه التقنية قطع متعددة تنتج عادة عينة من 100-200 ملغ أو أكثر في الاشخاص الاصحاء ويمكن أن يتم مباشرة قبل وأثناء وبعد نوبة من التمارين الرياضية أو تدخل الآخرين. بعد خلع الملابس بعد خزعة من موقع شق، استئناف أنشطتها المواضيع عادة الحياة اليومية على الفور، ويمكن أن تشارك بشكل كامل في النشاط البدني القوي في غضون 48-72 ساعة. يجب تجنب المواضيع ممارسة المقاومة الثقيلة لمدة 48 ساعة للحد من مخاطر فتق في العضلات من خلال شق في اللفافة.
Introduction
يتم استخدام تقنية خزعة عن طريق الجلد أو "شبه المفتوحة" للحصول على عينات أنسجة العضلات والهيكل العظمي من المرضى من البشر والموضوعات البحثية. وينسب دوشين (1806-1875) كأول لبناء إبرة مع مبزل للحصول على العضلات والهيكل العظمي من المواضيع الحية من خلال الخزعة عن طريق الجلد 1. في عام 1960، قدم بيرجستروم إبرة الخزعة عن طريق الجلد مماثلة لتلك التي وصفها دوشين 2-4. بعد عشرين عاما، ايفانز وآخرون. 5 تعديل هذه التقنية من خلال تطبيق الشفط من خلال مبزل قطع الإبرة بيرجستروم. هذا التعديل يمكن أن تعزز العائد من الأنسجة 3- إلى 5 أضعاف 6،7 ويعمل في إعدادات الأبحاث السريرية والطبية الحيوية. هذا الأسلوب له وسوف تستمر في تعزيز تشخيص الاعتلالات العضلية وفهمنا لبنية ووظيفة العضلات والهيكل العظمي.
تقنية خزعة العضلات عن طريق الجلد هي straightforward. عندما يتم بشكل صحيح، مع الالتزام الصارم تقنية العقيم، والمخاطر المرتبطة بها تكاد تكون معدومة. ويعتبر إجراء خزعة العضلات كأداة الفحص للمشاريع البحثية. بعض المؤسسات الأكاديمية تسمح بتدريب الباحثين أعضاء هيئة التدريس مع دكتوراه، مع وجود إشراف الطبيب مباشرة، والحصول على الخزعات العضلية والبعض الآخر يتطلب طبيب المجلس معتمدة لأداء هذه التقنية. فريق خزعة ASU كان أداء بنجاح على أكثر من 1،600 الخزعات العضلية خلال 13 عاما الماضية 8-15. والغرض من هذا الفيديو هو وصف تعديل بيرجستروم إبرة عن طريق الجلد خزعة العضلات تقنية 5 الهيكل العظمي للحصول على عينات من الأنسجة العضلية من الوحشية المتسعة من البشر.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
الإجراء الهيكل العظمي والعضلات كما هو موضح يتبع المبادئ التوجيهية للمجلس المراجعة المؤسساتي جامعة ولاية الآبالاش.
ملاحظة: ويتألف الفريق من المشغل (دكتوراه أو MD تدريب في تقنية خزعة)، واحد على الأقل، ولكن من الناحية المثالية، ثلاثة أو أكثر من الفنيين. المشغل هو المسؤول عن إجراء والإشراف على جميع جوانب إجراء خزعة العضلات والهيكل العظمي. واحد فني (فني رقم 1) هي المسؤولة فورا لمساعدة المشغل مع جميع جوانب استخراج العضلات. وهذا يشمل كونها "الأيدي غير معقمة" وتطبيق الشفط مع حقنة معقمة. فني الثاني (فني # 2) تنخرط في محادثة مع الموضوع وتدليك الساق المعاكس هذا الموضوع خلال إجراء للحد من القلق في هذا الموضوع. فني الثالث (فني 3 #) هو المسؤول عن مناولة ومعالجة عينة العضلات والهيكل العظمي. الإجراءات التحليلية المصب تملي كم من additهناك حاجة الفنيين IONAL للتجهيز / إعداد عينة العضلات والهيكل العظمي.
1. موضوع التحضير
- جمع وإعداد وتنظيم المواد المحددة لإجراء الخزعة العضلية (الجدول 1). تطهير وتعقيم الإبرة بيرجستروم (قنية الخارجي والداخلي مبزل) والغطاس وفقا للممارسة القياسية 16.
- مراجعة استمارة الموافقة مع هذا الموضوع. يتم توفير جزء خزعة العضلات والهيكل العظمي من الموافقة على المشاركة النموذج المستخدم في جامعة ولاية الآبالاش في الملحق 1 على الانترنت.
- الحديث إلى موضوع حول الجوانب العامة لإجراء خزعة العضلات مع التركيز على المخاطر المحتملة للإجراء وإعداد الجلد، وتطبيق مخدر، الأحاسيس نموذجية. تعليمات لقراءة هذا الموضوع بعناية الموافقة على المشاركة النموذج والتوقيع عليه للتأكد من أن تصميم ودراسة الإجراءات مفهومة.
- تأكد من أن قubject ليس حساسية من "___ كين" الأدوية من نوع (مثل يدوكائين).
- تعليمات موضوع الكذب مستلق على طاولة مبطن مع الفخذ المكشوفة. وضع اثنين underpads ماص المتاح مع بدعم من البلاستيك تحت ساقه في هذا الموضوع. وضع الساق بطريقة مريحة مع لفة منشفة صغيرة تحت كعب، بحيث يتم تمديد الركبة بالكامل (مرتفعة ~ 1 سم)، وبالتالي وضع المتسعة الوحشية في موقف تقصير.
- يكون المشغل تعليمات موضوع التعاقد حظات عضلة الفخذ يتعرض بحيث يمكن تصور الموقع الخزعة. ملاحظة: العضلة المتسعة الوحشية الموقع خزعة هو مجرد الأمامي لفافة العريضة (الفرقة illiotibial)، ما يقرب من ثلث المسافة بين الجزء العلوي من الرضفة وأكبر المدور 7.
- لديك علامة المشغل أدناه فقط (~ 0.5 سم) موقع شق مع علامة دائمة نقطة غرامة.
- والمشغل تحديد سمك ثنية الجلد التقريبي بواسطة PINCهينج وثنية الجلد.
- يكون المشغل والفنيين غسل أيديهم بالصابون والماء الدافئ وارتداء القفازات القابل للتصرف.
- يكون المشغل إزالة الشعر من منطقة ~ 15 سم × 15 سم حول موقع خزعة (عبر كليبرز). ملاحظة: تقليم الشعر من موقع خزعة يمنع الشعر من الدخول في شق أثناء العملية وخلال فترة الإغلاق، وتتيح إزالة الشعر للاتصال أفضل بين إغلاق الشريط والجلد (انظر 3.4).
- يكون المشغل تعقيم المنطقة مع مسحات قبل غارقة مع مطهر موضعي، (مثل اليود البوفيدون أو الكلورهيكسيدين جلوكونات عن المواضيع حساسية من اليود / المحار). تبدأ في المركز والعمل في دوائر متحدة المركز نحو الحافة الخارجية للمنطقة يثقب. كحد أدنى، كرر مرتين أكثر مع مسحة قبل غارقة جديدة في كل مرة.
2. إجراء خزعة
- يكون المشغل إزالة القفازات القابل للتصرف، وغسل اليدين بالصابون والماء الدافئ، وارتداء GL الجراحية المعقمةOVES باستخدام تقنية العقيم.
- لدينا فني # 1 الحاضر ثنى منوفذة معقمة للمشغل. يكون المشغل، وذلك باستخدام تقنية العقيم، وضع ثنى على الموقع خزعة للحفاظ على حقل معقمة.
- لدينا فني # 1 الحاضر المشغل حقنة 5 مل مزودة إبرة 21 G مع الحفاظ على تقنية العقيم. تنظيف رأس القنينة يدوكائين مع مسحة الكحول.
- يكون المشغل تنسحب فورا 5 مل من الليدوكائين. إزالة إبرة 21 G من الحقنة وتجاهل الإبرة في حاوية الأدوات الحادة.
- لدينا فني # 1 الحاضر المشغل مع 1 ½ بوصة إبرة 25 G مع الحفاظ على تقنية العقيم. لديك مكان المشغل بوصة إبرة 1 ½ على حقنة وإخلاء فقاعات الهواء من الحقنة.
- لدينا فني # 1 رذاذ كلوريد الإيثيل على موقع شق (~ 0.5 سم فوق علامة الحبر الذي لا يمحى على الجلد) حتى يظهر الجلد ل"بلانش".
- هالقد المشغل إدراج الإبرة أفقية تقريبا على الجلد في الأدمة، نضح الإبرة، ومن ثم التسلل مع ~ 100 ميكرولتر من يدوكائين لإنتاج "فقاعة" 2-4 مم في القطر.
- لديك نضح مشغل الإبرة (سحب قليلا على المكبس من الحقنة) للتأكد من أن الإبرة لم يتم وضعها في وعاء دموي. إذا ظهر الدم في المحاقن، وسحب الإبرة، وتجاهل في حاوية الأدوات الحادة، والبدء مرة أخرى في 2.3.
- لديك مسبقا مشغل الإبرة في النسيج تحت الجلد، ونضح الإبرة، ومن ثم التسلل إلى الأنسجة مع ~ 1 مل من الليدوكائين لتشكيل فقاعة. بمجرد أن هدأت في فقاعة، أدخل الإبرة 1 ½ بوصة على حقنة محملة يدوكائين عموديا في موقع شق، ووقف سطحية إلى فآسيا. ملاحظة: هذا الموضوع قد يشعر ضجة كبيرة لاذع لحظة طفيف على حقن الأولي من يدوكائين (على غرار لدغة النحل).
- تأكد من أن أبرتأو لا اختراق العضلات مع lidocoine لأنه myotoxic 17-19.
- لديك نضح مشغل الإبرة ثم حقن ببطء 4 مل المتبقية من يدوكائين في حين سحب الإبرة من الفخذ. وضع الشاش المعقم على موقع الحقن والسماح الموضوع إلى الاسترخاء بينما مخدر موضعي ساري المفعول.
- هالقد المشغل إدراج الإبرة أفقية تقريبا على الجلد في الأدمة، نضح الإبرة، ومن ثم التسلل مع ~ 100 ميكرولتر من يدوكائين لإنتاج "فقاعة" 2-4 مم في القطر.
- بعد 2-3 دقائق، يكون فني # 1 الحاضر المشغل مشرط مع الحفاظ على تقنية العقيم.
- يكون المشغل التحقيق طفيفة الموقع خزعة مع غيض من مشرط لتأكيد أن المنطقة هو تخدير. إذا لزم الأمر، حقن 3-4 مل من الليدوكائين آخر في موقع شق، انظر 2.4.1.2.
- يكون المشغل جعل على التوالي 1 سم شق خلال الجلد والأنسجة تحت الجلد (~ 2-3 مم فوق علامة الحبر) موازية لعظمة الفخذ.
- يكون المشغل إدراج مشرط أعمق إلى إجراء شق خلال اللفافة في العضلات. القيام بذلك مرة واحدة في كل اتجاه . ملاحظة: هذا الموضوع قد يشعر بوخز أو الضغط مع خفض أعمق إذا التخفيضات شفرة المشرط في العضلات.
- لدينا فني # 2 إشراك الموضوع في محادثة وتدليك الساق المعاكس.
- لديك مكان المشغل الليبرالية مبلغ من الشاش المعقم على موقع شق والخزعة وتطبيق الضغط المباشر على الجرح للحد من النزيف.
- لدينا فني # 1 ربط 3 في اتجاه ومحبس المعادن إلى المتاح حقنة 60 مل و 30 سم تمديد أنابيب (الشكل 1).
- لدينا فني # 1 ربط واحدة من نهاية مدبب اتصال أنابيب بلاستيكية في نهاية خالية من أنابيب التمديد وبقوة إدراج الطرف الآخر من مدبب اتصال أنابيب بلاستيكية إلى نهاية كبيرة من طرف ماصة 200 ميكرولتر مع ~ 15-18 ملم من قطع رأس قبالة.
.jpg و"العرض =" 500 "/>
الشكل 1. إبرة بيرجستروم. (A) الإبرة بيرجستروم (5 ملم) ويتكون من (أ) قنية الخارجي و (ب) مبزل الداخلي، وتشمل المكونات المرتبطة بها (ج) الغطاس، (د) 200 ميكرولتر ماصة مع ~ 15-18 ملم تقطع ، (ه) مدبب موصل البلاستيك، (و) 3 في اتجاه ومحبس المعادن، (ز) 30 سم تمديد الأنابيب، و (ح) المتاح حقنة 60 مل (B) الإبرة بيرجستروم (5 ملم) والمكونات المرتبطة بها تجميعها. ( C) ومبزل الداخلي للإبرة بيرجستروم (5 ملم) سحب حوالي 1 سم يفتح نافذة قنية الخارجي.
- بعد أن هدأت النزيف، يكون فني # 1 فتح الحقيبة الأوتوكلاف تعقيم وعرض 5 ملم خزعة الإبرة ومبزل الداخلي (الشكل 1) إلى المشغل مع الحفاظ على الأسلوب العقيم.
- والمشغل التجمع الإبرة (قنية الخارجي والداخلي مبزل)، تحقق المواءمة والعمل انزلاق. </ OL>
- يكون المشغل اعتقادا راسخا الجمعية إبرة (قنية الخارجي والداخلي مبزل) بكلتا يديه لمنع مبزل الداخلي من الدورية. وقد فني # 1 إدراج بحزم غيض قطع ماصة في الجزء العلوي من الجزء الداخلي من مبزل إبرة الخزعة مع حركة هبوطية طفيفة التواء. ضمان فني # 1 لا تلمس المشغل أو إبرة الخزعة، سوى غيض ماصة.
- يكون المشغل إدخال إبرة الخزعة في الأنسجة من خلال شق. تحديد موقع شق في اللفافة (مكتسب "يشعر") مع رأس الإبرة الخزعة. دفع الإبرة الماضي فقط اللفافة ثم زاوية الإبرة في اتجاه نزولي الكلمة كما هو متقدمة الإبرة في العضلات. ملاحظة: قد تواجه بعض المواضيع انزعاج خفيف (على سبيل المثال، "الضغط الشديد"، أو معتدل التشنج ضجة كبيرة) حيث يقع شق طريق لفافة مع غيض من إبرة الخزعة ومتقدمة الإبرة في العضلات.
- <لى> هل لديك فني # 2 إرشاد الموضوع إلى البقاء "الاسترخاء" وعدم التعاقد عضلات الفخذ في حين المشغل تتقدم الإبرة في العضلات.
- لدينا فني # 1 سحب بسرعة التخلص منها 60 مل حقنة مفتوحة للعلامة 40-50 سم مكعب لخلق الشفط داخل إبرة الخزعة.
- يكون المشغل سحب مبزل الداخلي من حوالي 1 سم لفتح نافذة قنية الخارجي مع الحفاظ على موقف مبزل الخارجي داخل العضلات. يكون المشغل تغلق بسرعة مبزل الداخلي لخفض (كليب) وجمع عينة العضلات. لديك إشارة المشغل فني # 1 لاطلاق سراح الشفط.
- لدينا فني # 1 فتح محبس إلى غرفة للافراج عن الشفط.
- يكون المشغل تدوير إبرة الخزعة 90 درجة وتكرار هذه العملية. إذا لزم الأمر، لديها مشغل repeaر الإجراء دوران يصل إلى 3x (ليصبح المجموع 4 مقاطع).
- لها اليد مشغل إبرة الخزعة لفني # 1. للحفاظ على تقنية العقيم تضمن فني # 1 يمس فقط الإبرة، وليس المشغل. لدينا فني # 1 اليد إبرة الخزعة لفني # 3.
- لدينا فني # 3 استخدام المكبس (الشكل 1) وزوج من ملقط غيض غرامةلضمان أن تتم إزالة جميع الأنسجة العضلية من مبزل الداخلي والخارجي قنية.
- لدينا فني # 3 بسرعة تزن عينة للتأكد من أن كمية كافية من الأنسجة العضلية تم جمع العينات ووضع على كتلة تشريح الجليد الباردة.
3. إغلاق
- يكون المشغل تنطبق الضغط المباشر على الموقع خزعة مع شاش معقم ووضع كيس من الثلج لمدة 10-15 دقيقة.
- مرة واحدة ويتم تحقيق الإرقاء، يكون المشغل تعاطي الكحول والعلاقات العامةمنصات الجيش الشعبي لإزالة الدم المجفف من المنطقة حول شق.
- لدينا فني # 1 الحاضر أنبوب لاصقة الجراحي الموضعي وقضيب للمشغل. يكون المشغل تجميع أنبوب لاصقة الجراحية وقضيب دون لمس طرف قضيب أو الجزء العلوي من الأنبوب.
- يكون المشغل سحب إغلاق شق بيد واحدة أثناء تطبيق طبقة واحدة من لاصق جراحي فوق الجزء العلوي من شق الجاف مع جهة أخرى. بعد علاج لاصقة (~ 90 ثانية)، وتطبيق الشريط closuresperpendicular إلى شق. بدلا من ذلك، إغلاق شق مع اثنين من الغرز 4-0 معقمة.
- يكون المشغل تنطبق الضغط المباشر عن طريق وضع 03-04 فبراير "س 2" قطع من الشاش غير معقمة على موقع شق وآمنة مع الذات التمسك التفاف اللصق.
- يكون المشغل يوفر هذا الموضوع اللفظي وتعليمات مكتوبة حول العناية بالجروح المناسبة، ردود فعل طبيعية وغير طبيعية، والمبادئ التوجيهية للنشاط 1-4 أيام التالية (انظر على الانترنت سوpplement 2).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
إجراء خزعة العضلات كما هو موضح أعلاه يسمح للباحث بسرعة وباستمرار لجمع عينات أنسجة العضلات والهيكل العظمي. العائد نموذجي في صحية، والموضوعات الرياضية هو 200 ملغ أو أكثر في مسار واحد مع مقاطع 3-4. يأخذ الإجراء 15-20 دقيقة، ومعظمها ينفق استعدادا لشق. في الدراسات القائمة على ممارسة، وغالبا ما يتم أخذ عينات العضلات قبل وبعد ممارسة الرياضة، مع واحد أو اثنين من العينات التي تم جمعها خلال الانتعاش. مع هذا التصميم، والشعر على بعد ممارسة يتم قص (المقابل) الفخذ وموقع شق مع نقطة علامة دائمة غرامة ملحوظ قبل بينما يتم إعداد قبل ممارسة الفخذ لهذا الإجراء. القيام بذلك يسمح للخزعة العضلات التي يتعين اتخاذها في 8-10 دقيقة خلال 20 أو بعد نوبة من التمارين الرياضية لفترات طويلة. بدلا من ذلك، عند التحقيق في فترات أقصر من ممارسة (مثل 30 دقيقة أو أقل) شق (ق) يمكن إجراء مسبق لممارسة، مع تغطية ضمادة معقمة وربط إد مع الشريط الجراحية، وبالتالي، والسماح للعينة خزعة الواجب اتخاذها بسرعة (10 ثانية 21-4 دقيقة 22) بعد الانتهاء من نوبة من التمارين الرياضية. والفطنه النسبية للإجراءات تمكن الباحث لالتقاط الأحداث الخلوية والجزيئية قبل وأثناء وبعد نوبة من التمارين الرياضية، واختبار تأثير التفاعل من التدخل الغذائي.
وقد نشرت مختبر الأداء الإنسان ASU عدة ورقات على أساس الرياضة والتغذية باستخدام بيانات من عينات خزعة النسيج العضلي. الاكتشافات العلمية الهامة التي من مجموعة البحث ASU ما يلي:
يتم زيادة الجين التعبير عن IL-1β، IL-6، IL-8، و TNF-α في أنسجة العضلات والهيكل العظمي تم الحصول عليها من الرياضيين التحمل ذوي الخبرة بعد 3 ساعة من التشغيل. تناول الكربوهيدرات (60 غراما / ساعة) الموهن IL-6 و IL-8 مستويات مرنا على الرغم من عدم وجود تأثير على الهيكل العظمي والعضلات الجليكوجين نضوب 8 (الشكل 2).
= "jove_content"> ارتفعت A 2-HR المكثفة نوبة التدريب مقاومة الأنسجة العضلية خلوى مرنا لIL-1β، IL-6، IL-8، و TNF-α في 30 وزن الرباعين من ذوي الخبرة (أي نفس السيتوكينات كما ارتقى تشغيل التالية) . وكانت الزيادات في العضلات الأنسجة مرنا التعبير كبيرة ولكن دون زيادة في مستويات البلازما خلوى المقابلة. لم تناول الكربوهيدرات لا تؤثر على نمط التغير في الأنسجة العضلية خلوى التعبير مرنا 9.
تناول الكربوهيدرات بنسبة 15 راكبي الدراجات المدربين الموهن البلازما IL-6 مقارنة مع الدواء الوهمي، ولكن لم يكن له تأثير على الأنسجة العضلية استنزاف الجليكوجين أو IL-6، IL-8، TNF-α مرنا التعبير التالي 2.5 ساعة من ركوب الدراجات 11.
كيرسيتين (1،000 ملغ / يوم لمدة 3 أسابيع) ابتلاع بنسبة 40 راكبي الدراجات المدربين لم يغير زيادة ممارسة النشاط في الأنسجة العضلية NF كيلوبايت، COX-2، IL-1β، IL-6، IL-8، أو TNF α مرنا التعبير مقارنة مع الدواء الوهمي 15.
jove_content "> وعلى عكس ما تم العثور عليه في الفئران 23، كان كيرسيتين 1،000 ملغ / يوم لمدة 2 أسابيع الآثار متواضعة، ولكن لا تذكر، على علامات نشوء حيوي الميتوكوندريا في 26 بالكائن البشري غير المدربة 13.
الشكل 2. بيانات تم الحصول عليها من الهيكل العظمي خزعات الأنسجة العضلية الإنسان. في العشوائية، وهمي تسيطر عليها، والرياضيين كروس دراسة التحمل الذكور (ن = 16) ركض على المطاحن لمدة 3 ساعة على 70٪ VO 2max وتستهلك المشروبات الكربوهيدرات 6٪ أو دواء وهميا المشروبات بمعدل 1 لتر / ساعة 8. أخذت خزعات الأنسجة العضلية الهيكلية قبل وبعد ممارسة، وضعت مباشرة على تشريح كتلة الجليد الباردة، وإزالة النسيج الضام مرئية والدهون بعناية. ثم وضع عينة خزعة في cryovial، مجمدة في النيتروجين السائل، وتخزينها في -8 لم 0 درجة مئوية حتى التحليل. (A) الكربوهيدرات ابتلاع لا تؤثر على الهيكل العظمي استنزاف الجليكوجين في العضلات (ع = 0.246، وتأثير التفاعل). ومع ذلك، تميل تناول الكربوهيدرات لتخفيف الزيادة في (ب) الأنسجة العضلية الهيكلية انترلوكين (IL) -6 مستويات مرنا، و (C) أنسجة العضلات والهيكل العظمي مستويات IL-8 مرنا (ع = 0.071 و p = 0.063، وتأثير التفاعل على التوالي ) 8.
| البند | الكمية في خزعة |
| قفازات غير معقمة | 3 |
| لوحة زرقاء Durasorb | 2 |
| 1 | |
| الإعدادية الحلاقة، يمكن التخلص منها | 1 |
| كريم الحلاقة | يمكن جزئيا |
| علامة دائمة / علامة لا تمحى | قابلة لإعادة الاستخدام |
| Swabsticks بيتادين (3 عبوات) | 1 |
| القفازات الجراحية المعقمة (حجم التابعة) | 1 |
| منوفذة منشفة ثنى | 1 |
| إيثيل كلوريد رذاذ | 0.1 |
| يدوكائين (1٪ ث / س برنامج التحصين الموسع) | 5 سم مكعب |
| 1 | |
| 25 G 5/8 "إبرة | 1 |
| 25 G 1 1/2 "إبرة | 1 |
| المشارط تستخدم مرة واحدة ث / رقم 11 شفرة | 1 |
| معقمة 4 × 4 قطع من الشاش | 4 |
| تعقيمها وتعبئتها بيرجستروم خزعة إبرة | 1 |
| 60 مل الحقنة | 1 |
| تمديد أنابيب | ~ 75 سم |
| محبس المعادن | 1 |
| 1 | |
| قطع الأصفر (1-200 ميكرولتر) ماصة | 1 |
| مسحات الكحول | 5-10 |
| Octylseal، الغرز السائلة | 1 |
| Steri الشريط 1/2 "× 4" | 1 |
| ضمادة | 1 |
| غير معقمة 2 × 2 (أو 4 × 4) قطع من الشاش | 2 (أو 1) |
| ضمادة لاصقة (5 م لفة) | 0.25 |
| شريط ورقي لتأمين ضمادة لاصقة | ~ 30 سم |
الجدول 1. خزعة العضلات قائمة المواد.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
يوفر هذا الفيديو ملخص خطوة بخطوة لإجراء خزعة العضلات الهيكلية المستخدمة في مختبر الأداء الإنسان ASU. هذا الإجراء، مع تعديلات صغيرة، وقد استخدمت لجمع ما يقرب من 1600 الخزعات العضلية خلال السنوات ال 13 الماضية. وقد وفرت عينات الخزعة العضلية البيانات الهامة في التحقيقات القائمة على الرياضة والتغذية، مما أدى إلى الاكتشافات البحثية الهامة.
هناك العديد من التقنيات الهامة أن تكون على علم عند تنفيذ بيرجستروم تقنية خزعة العضلات الهيكلية المعدلة. أولا وقبل كل شيء، يجب على فريق خزعة الحفاظ تقنية العقيم صارمة خلال جميع مراحل الإجراء. عند تحديد موقع شق [1.4] من المهم أن نلاحظ أن المتسعة الوحشية، عندما تعاقدت، هو أكثر الأمامي والداني من شأنه أن يكون في حالة استرخاء خلال الخزعة. إذا تتطلب إجراءات دراسة خزعات إضافية من نفس الفخذ، يجب أن يكون موقع شق الأولي ديس قليلاالتل نقطة ثلث [1.4]. كل خزعة اللاحق 2-3 سم الأقرب إلى واحد السابق. لقياس سمك ثنية الجلد تقريبي [1.6] الإيدز المشغل لتقدير كمية الأنسجة سطحية إلى فآسيا، وهو تقرير مهم للخطوات 2.3.2، 2.4.1، 2.6، 2.6.1، والمشغل 2.11.The يجب أن تعلم بمعنى التغيير في المقاومة بين الأنسجة تحت الجلد واللفافة [2.4.1]. عند إعطاء مخدر موضعي، وبهذا المعنى ضمان جودة خزعة العضلات من خلال تمكين المشغل التسلل بشكل كاف الأنسجة تحت الجلد مع تقليل التعرض المباشر للأنسجة العضلات والهيكل العظمي لmyotoxic 17-19 مخدر موضعي [2.4.2]. عندما قطع خلال النسيج تحت الجلد، وشعور هذا التغيير في المقاومة توفر المشغل مع الإشارة إلى عمق اللفافة [2.6]. يجب على المشغل تقديم مذكرة العقلية للمدى عمق مشرط نسبة إلى الجلد والموقف النسبي للشقفي رباط [2.6.1]. هذا وسوف تقلل من كمية الوقت الذي يقضيه من قبل المشغل للتحقق شق اللفافي ومساعدة المشغل في تحديد ما إذا كانت نافذة إبرة الخزعة تماما في العضلات. يجب أن يكون إطار كامل من قنية الخارجي (الشكل 1) داخل اللفافة العضلية. مع مواضيع الهزيل جدا تأكيد هذا بسهولة عن طريق التفتيش البصري، ولكن هذا هو أكثر صعوبة لضمان في المواضيع مع الأنسجة تحت الجلد كبيرة. فني # 1 يجب أن يتعلم لقياس درجة الامتصاص تطبيقها عندما يتم سحب الحقنة مفتوحة [2.12.1]. انخفاض الشفط يمكن أن تشير إلى وجود ضعف في اتحاد ماصة معلومات سرية تقاطع خزعة إبرة أو الاختراق غير مكتملة من إبرة الخزعة في العضلات. كلا السيناريوهين تزيد من احتمال أن خزعة تكرار سيكون ضروريا لتحقيق كمية كافية من الأنسجة العضلية. مع الخبرة، يجب فني # 1 أيضا تقدير كمية الأنسجة يثقب بناء على درجة من المقاومة عندما يشعر شفط بeing التطبيقية. يجب أن يتم ترحيل هذه المعلومات إلى المشغل. وبالمثل، يمكن للمشغل تقدير كمية الأنسجة قص على أساس "يشعر" من قطع عن اغلاق مبزل الداخلي [2.12.2]. المشغل يجب كليب بسرعة العضلات بعد فني # 1 يخلق شفط مع حقنة [2.12.2]. سوف تقليم الأنسجة العضلية عند نقطة الشفط القصوى تحسين العائد الأنسجة. طريقة مقاطع متعددة مع مسار واحد من إبرة الخزعة يساعد على ضمان وجود كمية كافية من الأنسجة ويتم الحصول على الدراسة ويقلل من الانزعاج يخضع من خلال خفض عدد المرات التي يتم إدخال إبرة خزعة في العضلات من خلال شق اللفافي [ 2.12.4]. يجب على المشغل إزالة إبرة خزعة من شق مع بطيئة، حركة التواء أثناء استخدام أيديهم حرة لتطبيق الضغط المضاد بشاش معقم [2.13]. هذا سيساعد على منع نافذة إبرة خزعة من الحصول على "التعلق" على فافي والجلد فيcisions. شعور من المقاومة بينما سحب الإبرة قد تشير إلى وجود قطع غير مكتملة من خلال العضلات. في حال الاشتباه في قطع غير مكتملة، يجب أن يتوقف المشغل إزالة إبرة الخزعة وrecut الألياف المتبقية عن طريق فتح الداخلي مبزل 4-5 ملم وتطبيق حركة التواء طفيف كما يتم إغلاق مبزل الداخلي. أخيرا، بعد إزالة إبرة الخزعة، وتطبيق ضغط الباردة إلى موقع شق لمدة 10-15 دقيقة، قد تتطلب بعض المواضيع فترة زمنية أطول لتحقيق الإرقاء [3.1]. بعد أن تم تحقيق الإرقاء، وتنظيف بعناية المنطقة المحيطة شق مع منصات الإعدادية الكحول، وترك الجلد الجاف قبل تطبيق لاصق جراحي [3،2-3،4]. وهذه التقنيات تعظيم فوائد استخدام لاصق جراحي لإغلاق شق الجلد وفعالية ضمادات لاصقة على التمسك على الجلد. لاصقة الجراحي لديه العديد من المزايا إغلاق الشريط والخيوط الجراحية. يمكن المواضيع ممارسة بقوة لمدة ساعة مباشرة بعد اإلجراءاتdure دون نزيف من الجرح. يوفر لاصقة الجراحي حاجز مادي ضد العدوى المحتملة، لا تتطلب الإزالة، ويقلل من تندب.
إجراء خزعة العضلات هو مينيملي وآمنة نسبيا، ويمكن أداؤها في إعدادات البحوث الطبية الحيوية وإجراء العيادات الخارجية. معظم المواد وتفيد تغيير يذكر في قدرتها على القيام بأنشطة اليومية العادية المعيشة. يتم حل ألم وتورم من الإجراء بالكامل في غضون 5 إلى 7 أيام. تم الإبلاغ عن عدد قليل من الأحداث السلبية من المواضيع المشاركة في الدراسات التي أجريت في مختبر الأداء الإنسان ASU (حوالي 2 من 1600، سواء كانت الالتهابات الجلدية المحلية). هذا معدل الإصابة يشبه التقارير المنشورة الأخرى. ذكرت بيرجستروم 3 وجود نسبة منخفضة جدا من الأورام الدموية العضلي، الذي resorbed بشكل عفوي، وحالة واحدة فقط من أصل أكثر من 5،000 الخزعات التي تتطلب التدخل الجراحي لوقف النزيف الشرياني. HENNEssey وآخرون، وذلك باستخدام تقنية الشفط تعديل بيرجستروم، أن 2 من أصل 83 الخزعات أدت إلى تعطيل الأنشطة اليومية في هذا الموضوع بسبب الألم والانزعاج. كان واحدا من هذه الأحداث يرجع إلى كدمات، وكلا الحدثين حلها خلال 7 أيام 6. Tarnopolsky وآخرون. الإبلاغ عن نسبة المضاعفات منخفض جدا مع تقنية شفط تعديل بيرجستروم (22 مضاعفات من 13،914 الخزعات في البالغين والأطفال 7). وتشمل مضاعفات التهاب الجلد المحلي (8 حالات)، تنزف الشرايين (2 الحالات)، كدمات / ورم دموي (2 الحالات)، والألم المستمر ل> 3 أيام (5 حالات)، ومنطقة صغيرة خدر المحلية البعيدة إلى خزعة (5 حالات) 7.
تقنية خزعة العضلات بيرجستروم تعديل يرفع من جودة البيانات التي تم جمعها خلال الدراسة في حين فرض ضيق الوقت الحد الأدنى. يمكن إكمال الإجراء بسرعة عند إعداد موقع شق في وقت مبكر، ونظام تقييم الأداء واحدةق 3-4 مقاطع عادة ينتج 100 إلى 200 ملغ من الأنسجة، ويمكن أخذ خزعات متعددة من الموضوع خلال جلسة واحدة. جمعت عينات العضلات مع هذه التقنية يمكن استخدامها لمجموعة واسعة من مقاييس النتائج، بما في ذلك الألياف الكتابة، وتلف العضلات، ومخازن الوقود الركيزة، نشوء حيوي الميتوكوندريا والتنفس، نشاط انزيم، والتحولات في الأيض، تخليق البروتين، والتعبير الجيني لالتهاب والاكسدة ، وغيرها العديد.
الحصول على عينة خزعة العضلات من الوحشية المتسعة يوفر مزايا أكثر من العضلات الأخرى المرشح (على سبيل المثال، العضلة ذات الرأسين العضدية، الدالية، الساق، الظنبوبي الأمامي، ثلاثية الرؤوس العضدية والعضلات النعلية). والمتسعة الوحشية هي العضلات الأكثر شيوعا العينة، وكمية واسعة من المعيارية النسيجية، والكيمياء الحيوية، والبيولوجيا الجزيئية توجد بيانات عن الباحث والطبيب لمقارنة النتائج وملاحظاتهم. ثانيا، منطقة العضلة المتسعة الوحشية حيث INCIاالنبعاثات مصنوعة كبيرة نسبيا وليس لديها الأوعية الدموية الرئيسية أو الأعصاب تتراكب المنطقة. وهكذا، خلال جلسة اختبار معينة ينبغي بذل شقوق متعددة في نفس العضلات، كل 2-3 سم عن بعضها البعض، لمنع التغييرات الناجمة عن الصدمات النفسية في التعبير الجيني 24. الحصول على خزعات متعددة من نفس العضلات من خلال شقوق منفصلة لا يبدو تغيير استجابة النسخي من الجينات التي تستجيب لضغوط ممارسة 24،25. ومع ذلك، فإن التعبير عن جينات معينة قد تتأثر عندما يتم أخذ خزعة الثاني من خلال شق نفسه بعد عدة ساعات 24. أخيرا، والموضوعات هي قادرة على الانخراط في 2-3 ساعات من التمارين مع عدم الراحة قليلا عندما يتم الحصول على خزعة من عضلة المتسعة الوحشية. العديد من الموضوعات مقارنة الانزعاج بعد خزعة لكدمة خفيفة. هذا يسمح لعينات ما قبل بعد ممارسة التي يمكن الحصول عليها مع عبء الموضوع القليل 3،8،11،26.
وباختصار، طريقة لوصفت استخراج الإنسان الهيكل العظمي عينات خزعة العضلات باستخدام تقنية بيرجستروم تعديل. هذا الإجراء الخزعة العضلية هي آمنة نسبيا، ويقدم الباحث مع وافرة أنسجة العضلات والهيكل العظمي لعدة فحوصات الخلوية والجزيئية المصب. يمكن إكمال الإجراء بسرعة، مما يتيح للباحث الحصول على ما قبل والمتوسط، وبعد ممارسة (أو تدخل الآخرين) عينات الخزعة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
أي تمويل لإعلان.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bergström biopsy needle, 5 x 100 mm | Stille Surgical Inc. | 119-29187-50 | 1 ea |
| Durasorb blue pad | Fisher | 22-031-340 | case of 300 |
| Prep razor disposable | Moore Medical | 89760 | 1 ea |
| Shave cream | Moore Medical | 92869 | 1 can |
| Alcohol swab | Moore Medical | 98721 | box/200 |
| Povidone-iodine swabsticks (3 pack) | Moore Medical | 90691 | pack of 50 |
| Face masks | Fisher | 19-039-690 | case of 50 |
| Sterile gloves; sz 6.5 | Moore Medical | 68128 | box of 50 pairs |
| Sterile gloves; sz 7.0 | Moore Medical | 68129 | box of 50 pairs |
| Sterile gloves; sz 8.5 | Moore Medical | 68132 | box of 50 pairs |
| Fenestrated towel drape | Moore Medical | 92712 | case of 50 |
| Lidocaine (1% HCl, w/o Epi) | Dealmed | 427902 | 30 cc vial |
| Ethyl chloride spray | Dealmed | 386020 | 3.5 fl. Oz. bottle |
| 5 ml syringe w/ 21 G needle | Fisher | 14-827-48 | case of 100 |
| 25 G 5/8" needle | Fisher | 14-826AA | case of 100 |
| 25 G 1 1/2" needle | Fisher | 14-826-49 | case of 100 |
| Single-use scalpels w/ #11 blade | Fisher | 0-8927-5B | box of 20 |
| 60 ml Syringe | Fisher | 13-689-8 | case of 40 |
| ~30 inch extension tubing | Fisher | 14-169-7A | roll of 50 ft |
| Metal stopcock | Fisher | 01-290-38 | each |
| Polypropylene tubing connector w/ tapered ends, 3.2 to 5.5 mm | Fisher | 15-315-28A | case of 100 |
| Yellow pipette tips (1-200 µl) | Fisher | 02-681-2 | cut off ~15-18 mm of the tip |
| Topical surgical adhesive | Medline | MSC091076 | case of 36 tubes |
| Topical surgical adhesive | Medline | MSC091076Z | box of 6 tubes |
| Butterfly stitches (adhesive strips) 1/2" x 4" (6 per pack) | Moore Medical | 93050 | box/300 |
| Bandadge, Strip, 3/4 x 3 in. | Fisher | 19-027-202 | pack of 100 |
| Adhesive bandage (5 m rolls) | Fisher | 19-027-768 | case of 36 |
| 1" paper surgical tape | Fisher | 19-027-761 | case of 12 |
| Sutures (4-0 reverse cutting, FS2) | Moore Medical | 82926 | box of 36 |
| 4 x 4 Sterile gauze pads | Moore Medical | 66949 | pkg/50 |
| 2 x 2 Non-sterile gauze pads | Moore Medical | 37336 | pkg/200 |
| 3 x 4 Non-adherent pads | Moore Medical | 74389 | bx/100 |
| Autoclave bags 3.5 x 9 | Moore Medical | 40390 | box of 200 |
| Autoclave bags 5.25 x 10 | Moore Medical | 40391 | box of 200 |
| Autoclave indicator tape | Moore Medical | 31608 | box of 250 |
| Lab coats—small | Fisher | 23-900-520A | 10/pk |
| Lab coats—medium | Fisher | 23-900-520B | 10/pk |
| Lab coats—large | Fisher | 23-900-520C | 10/pk |
| Germicidal Disposable Cloth Wipes | Moore Medical | 62879 | Can/160 |
References
- Duchene, G. B. A. Recherches sur la paralysie musculaire pseudohypertrophique ou paralysie myo-sclerosique. Arch Gen Med. 11 (30), (1868).
- Bergstrom, J. Muscle electrolytes in man. Determined by neutron activation analysis on needle biopsy specimens. Scand J Clin Lab Invest (England). 14, (1962).
- Bergstrom, J. Percutaneous needle biopsy of skeletal muscle in physiological and clinical research). Scand J Clin Lab Invest. 35, 609-616 (1975).
- Bergstrom, J., Hultman, E. A study of the glycogen metabolism during exercise in man. Scand J Clin Lab Invest. 19, 218-228 (1967).
- Evans, W. J., Phinney, S. D., Young, V. R. Suction applied to a muscle biopsy maximizes sample size. Med Sci Sports Exerc. 14, 101-102 (1982).
- Hennessey, J. V., Chromiak, J. A., Della Ventura, S., Guertin, J., MacLean, D. B. Increase in percutaneous muscle biopsy yield with a suction-enhancement technique. J Appl Phys. 82, 1739-1742 (1997).
- Tarnopolsky, M. A., Pearce, E., Smith, K., Lach, B. Suction-modified Bergstrom muscle biopsy technique: experience with 13,500 procedures. Muscl., & Nerve. 43, 717-725 (2011).
- Nieman, D. C., et al. Carbohydrate ingestion influences skeletal muscle cytokine mRNA and plasma cytokine levels after a 3-h run. J Appl Physiol. 94, 1917-1925 (2003).
- Nieman, D. C., et al. Influence of carbohydrate ingestion on immune changes after 2 h of intensive resistance training. J Appl Physiol. 96, 1292-1298 (2004).
- Utter, A. C., et al. Carbohydrate supplementation and perceived exertion during prolonged running. Med Sci Sports Exerc. 36, 1036-1041 (2004).
- Nieman, D. C., et al. Muscle cytokine mRNA changes after 2.5 h of cycling: influence of carbohydrate. Med Sci Sports Exerc. 37, 1283-1290 (2005).
- Nieman, D. C., et al. Effects of quercetin and EGCG on mitochondrial biogenesis and immunity. Med Sci Sports Exerc. 41, 1467-1475 (2009).
- Nieman, D. C., et al. Quercetin's Influence on Exercise Performance and Muscle Mitochondrial Biogenesis. Med Sci Sports Exerc. 42, 338-345 (2010).
- Dumke, C. L., et al. Quercetin's effect on cycling efficiency and substrate utilization. Appl Physiol Nut Metab. 34, 993-1000 (2009).
- Nieman, D. C., et al. Quercetin's influence on exercise-induced changes in plasma cytokines and muscle and leukocyte cytokine mRNA. J Appl Physiol. 103, 1728-1735 (2007).
- Guideline for Disinfection and Sterilization in Healthcare Facilities. http://www.cdc.gov/hicpac/Disinfection_Sterilization/toc.html. , Centers for Disease Control and Prevention. (2008).
- Faria, F. E., et al. The onset and duration of mobilization affect the regeneration in the rat muscle. Histol Histopath. 23, 565-571 (2008).
- Carlson, B. M., Shepard, B., Komorowski, T. E. A histological study of local anesthetic-induced muscle degeneration and regeneration in the monkey. J Ortho Res. 8, 485-494 (1990).
- Yagiela, J. A., Benoit, P. W., Buoncristiani, R. D., Peters, M. P., Fort, N. F. Comparison of myotoxic effects of lidocaine with epinephrine in rats and humans. Anesth Analg. 60, 471-480 (1981).
- Coyle, E. F., Coggan, A. R., Hemmert, M. K., Ivy, J. L. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol. 61, 165-172 (1986).
- Gibala, M. J., et al. Brief intense interval exercise activates AMPK and p38 MAPK signaling and increases the expression of PGC-1alpha in human skeletal muscle. J Appl Physiol. 106, 929-934 (1985).
- Phillips, S. M., Tipton, K. D., Ferrando, A. A., Wolfe, R. R. Resistance training reduces the acute exercise-induced increase in muscle protein turnover. Am J Physiol. 276, 118-124 (1999).
- Davis, J. M., Murphy, E. A., Carmichael, M. D., Davis, B. Quercetin increases brain and muscle mitochondrial biogenesis and exercise tolerance. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 296, 1071-1077 (2009).
- Vissing, K., Andersen, J. L., Schjerling, P. Are exercise-induced genes induced by exercise. FASEB J. 19, 94-96 (2005).
- Lundby, C., et al. Gene expression in human skeletal muscle: alternative normalization method and effect of repeated biopsies. Eur J Appl Physiol. 95, 351-360 (2005).
- Coyle, E. F., Coggan, A. R., Hemmert, M. K., Ivy, J. L. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol. 61, 165-172 (1985).
