Denna studie framgångsrikt anpassat mänskliga videofluoroscopic svälja studien (VFSS) Metoder för användning med musmodeller sjukdoms i syfte att underlätta translationell dysfagi forskning.
Denna studie anpassad mänsklig videofluoroscopic svälja studie (VFSS) metoder för användning med musmodeller sjukdoms i syfte att underlätta translationell dysfagi forskning. Framgångsrika utfall är beroende av tre viktiga komponenter: testkammare som tillåter självmatning medan stående ohämmad i ett trångt utrymme, recept som maskerar obehaglig smak / lukt av kommersiellt tillgängliga orala kontrastmedel och en steg-för-steg-testprotokoll som medger kvantifiering av swallow fysiologi. Eliminering av en eller flera av dessa komponenter kommer att ha en skadlig inverkan på studieresultaten. Dessutom kommer förmågan energinivån hos fluoroskopi systemet bestämma vilken svälja parametrar kan undersökas. De flesta forskningscentra har höga energi fluoroscopes utformade för användning med människor och större djur, vilket resulterar i exceptionellt dålig bildkvalitet vid provning möss och andra små gnagare. Trots denna begränsning, har vi identifierat sju VFSS-parametrar som är konsekvent kvantifierbar i mus vid användning av en hög energi fluoroskop i kombination med den nya murina VFSS protokoll. Vi fick nyligen en lågenergi genomlysning system med exceptionellt höga bildupplösning och förstoringsfunktioner som utformats för användning med möss och andra små gnagare. Förberedelser använder detta nya system, i kombination med den nya murina VFSS protokoll, har identifierat 13 svälja parametrar som är genomgående kvantifierbara hos möss, vilket är nästan dubbelt så många som erhållits med hjälp av konventionella (dvs, hög energi) fluoroscopes. Identifiering av ytterligare svälja parametrar beräknas som vi optimerar funktionerna i det nya systemet. Resultaten visar hittills nyttan av att använda en låg fluoroskopi energisystem att detektera och kvantifiera subtila förändringar i svala fysiologi som annars kan förbises när man använder hög energi fluoroscopes att undersöka musmodeller sjukdoms.
Dysfagi (svälj nedskrivning) är ett vanligt symptom på många medicinska tillstånd som påverkar människor i alla åldrar. Exempel innefattar stroke, Parkinsons sjukdom, Alzheimers sjukdom, cerebral pares, muskeldystrofi, amyotrofisk lateralskleros (ALS), Batten sjukdom, huvud- och halscancer, för tidig födsel, och avancerad åldrande. Dysfagi är starkt korrelerad med dödlighet, vanligtvis som en följd av svår undernäring eller lunginflammation som utvecklas när bakteriebemängd mat / vätska / saliv sugs in i lungorna 1-4. Denna försvagande och livshotande medicinskt tillstånd drabbar över 15 miljoner människor varje år enbart 3 i USA. Trots den höga prevalensen och tillhörande negativa utfall, är nuvarande behandlingsalternativ för dysfagi begränsad till palliativ (snarare än botande) närmar såsom kostförändringar (t.ex. undvika specifika livsmedel / flytande konsistenser), förändrad kroppshållning (t.ex. tucking hakan när man sväljer), motor metoder (t.ex. övningar riktar muskler i munhålan, svalget och struphuvudet), sensoriska metoder (t.ex. genomförande smak, temperatur och / eller mekanisk stimulering), och sondmatning (t.ex. näring och hydra administreras via nasogastrisk (NG) rör eller perkutan endoskopisk gastros (PEG) rör). Dessa behandlingar enbart fungera som symtomatisk behandling snarare än att rikta de underliggande orsakerna till problemet. Faktum ett stort hinder för upptäckten av nya, effektiva behandlingar för dysfagi är den begränsade vetenskapliga kunskapen om de ansvariga patologiska mekanismer som sannolikt olika för varje sjukdom.
Dysfagin diagnos huvudsakligen gjord med användning av en radiografisk procedur som kallas en videofluoroscopic svälja studie (VFSS), även känd som en modifierad barium swallow studie. Under de senaste 30-plus år, har detta diagnostiskt test ansetts guldstandard för evaluating svälja funktion 5-7. Detta test innebär att patienten sitta eller stå i vägen för röntgenstråle av en genomlysning maskinen medan frivilligt intag mat och flytande konsistenser blandas med en muntlig kontrastmedel, typiskt bariumsulfat 8,9 eller johexol 10. Som patienten sväljer, kan mat och vätska innehållande kontrastmedel ses i realtid via en datorskärm under resa från munnen till magsäcken. Mjukvävnadsstrukturer är också synliga och kan bedömas i förhållande till struktur och funktion. Patienterna uppmanas att utföra flera klunkar varje livsmedel och flytande konsistens, som alla är video inspelad för senare visning och bild-för-bildruta-analys för att kvantifiera förekomsten och graden av dysfagi. Många fysiologiska komponenter i svälja typiskt analyseras, såsom anatomiska brytpunkt i svalg svalan, bolus transittiden genom svalget och matstrupen, omfattning och varaktighet larynGEAL höjd, placeringen och mängden av post-swallow rest, och förekomst av och fysiologisk orsak till aspiration 7,11.
Aspekter av det mänskliga VFSS protokollet har nyligen anpassats för att studera fritt beter råttor; var dock resultaten begränsad eftersom råttorna inte kvar i videofluoroscopic synfältet under testning 12. VFSS har inte tidigare försökt med möss. Framgångsrik anpassning av människans VFSS protokollet för användning med möss och råttor skulle ge en ny forskningsmetod för att undersöka de hundratals närvarande existerande murina (mus och råtta) modeller av sjukdomar som är kända för att orsaka dysfagi hos människor. Denna nya metod (hädanefter kallat murina VFSS) skulle därför påskynda identifiering och validering av musmodeller av dysfagi som är lämpliga för att undersöka de underliggande neurofysiologiska mekanismer inom muskler, nerver och hjärnvävnad som är patologisk och bidra till dysfagi in människor. Dessutom skulle murina VFSS medge identifiering av objektiva mått (biomarkörer) av swallow funktion / dysfunktion som kan direkt jämföras med människor. Dessa kors arter videofluoroscopic biomarkörer kan sedan fungera som nya utfallsmått för att kvantifiera behandling effekt i prekliniska försök med möss och råttor, som bättre skulle översätta till kliniska prövningar med människor.
För detta ändamål har den murina VFSS protokoll som upprättades med hjälp av ~ 100 möss av något kön. Alla möss var antingen C57 eller hybrid C57 / SJL stammar. De C57 möss inte genetiskt förändrade, medan C57 / SJL var bakgrunden stam för en koloni av transgen SOD1-G93A (eller SOD1) möss, den mest använda djurmodell av ALS. Den SOD1 kolonin var en ungefärlig 50-50 blandning av transgena (dvs ALS-drabbade) möss och icke-transgena (dvs, opåverkade) kullsyskon.
Den murina VFSS protokollet består av tre delar:
Den kombinerade effekten ger en bekväm, låg stress, själv utfodring undersökning miljö som tillåter bedömning av typiska utfodring och svälj beteenden hos möss.
Hundratals murina (mus och råtta) modellerna är kommersiellt tillgängliga för att studera mänskliga sjukdomar. Dock har endast tre modeller murina sjukdoms specifikt undersökts i förhållande till dysfagi: en musmodell av ALS 13,14 och råttmodeller av Parkinsons sjukdom 12,15-17 och stroke 18. Var och en av dessa förstudier utnyttjade olika metoder för att bedöma dysfagi, gör det omöjligt att härleda meningsfulla jämförelser mellan arter och sjukdomar. Denna stor begränsning kan övervinnas i framtida studier genom att utnyttja den nyutvecklade murina VFSS protokoll som möjliggör objektiv kvantifiering av många svälja parametrar i själv mata djuren.
Framgångsrika VFSS utfall är beroende av tre viktiga komponenter: 1) testkammare som tillåter självmatning medan stående ohämmad i ett trångt utrymme, 2) recept som maskerar obehaglig smak / lukt av kommersiellt tillgängliga orala kontrast agents, och 3) är ett steg-för-steg-testprotokoll som medger kvantifiering av swallow fysiologi. Den kombinerade effekten ger en bekväm, låg stress, själv utfodring undersökning miljö som väcker typiska utfodring och svälj beteenden. Eliminering av en eller flera av dessa komponenter kommer att ha en skadlig inverkan på studieresultaten. Exempel på negativa utfall inkluderar oförmåga att upprätthålla djur i genomlysning synfält, oönskade beteenden som distraherar från att dricka, motvilja mot den muntliga kontrastmedel, och oförmåga att kvantifiera svälja parametrar beroende på otillräckliga dricka episoder.
En stor utmaning att få optimala VFSS utfall var att utforma ett lämpligt testkammare. Talrika revideringar av vår prototyp kulminerade i en observationskammare som tillräckligt bibehåller möss i synfältet och förhindrar beteenden som distraherar från att dricka. Kamrarna gjordes med användning av fräsmaskiner att erhålla likformiga dimensioner the-rör och slut mössor, och därmed säkerställa utbytbarhet av komponenter för flera observationskammare med samma diameter. De inre dimensioner (diameter och längd) matchades för att vara något större än en vuxen mus kroppsstorlek, vilket resulterade i en smal testkammare som tillräckligt tillåter promenader i en rak linje och vända. Den smala designen, i kombination med strategisk positionering av pipen och peg-skål endast slutet, håller huvudet och kroppen av möss linje längs kammarens när man dricker. När bedriver dricka, möss förblir påfallande själv stabiliserats på pipen eller skål under flera sekunder i taget, vilket resulterar i minimal rörelse artefakt att störa testningen. Således är det möjligt att erhålla en icke snedvriden, närbild observation / videoinspelning och videofluoroscopic avbildning av möss när man dricker i sido och rygg-ventrala plan.
Möss (och andra smågnagare) är naturligtvis benägna att sek kvinnojour i små utrymmen. Som ett resultat, de fritt komma in i provkammaren (med en ände redan stängt av en slutlock) när den placeras i hemburen, varigenom man eliminerar spänning / ångest som orsakas av hantering (dvs manuellt plocka upp djuret att placera den i kammaren). När musen kommer in i kammaren, är den andra änden stängd genom att fästa en 2 nd ändtätningen. Denna konstruktion förhindrar flykt samtidigt skapa en låg ångest testkammare för möss att fritt utforska.
Den kvadratiska formen av kammaren ger inbyggd rörelse stabilitet som gör att den kan användas i en fristående mode, vilket eliminerar behovet av att testa i en standard gnagare bur. Hela apparaten är lätt, bärbar, stapelbar för lagringsändamål, robusta, lätta att rengöra och kan autoklaveras. Medan kamrarna ursprungligen utformats för användning med fluoroskopi, de också är kompatibla med spot-filmradiografi, neuroimaging (t.ex., MRI, PET, CT), och videoal observation / videoinspelning av olika beteenden.
En andra stor utmaning att övervinna var maskering obehaglig smak / lukt av orala kontrastmedel (dvs, bariumsulfat och johexol). Med tanke på att smakkänsligheten varierar mycket mellan musstammar 19-21 och kanske med åldern 22,23, var det nödvändigt att identifiera en enda testlösning som var tilltalande för alla möss, oavsett stam och ålder. Detta resultat är viktigt att möjliggöra direkta jämförelser av swallow funktion / dysfunktion över stammar och åldrar, samtidigt som man eliminerar confounding resultat på grund av skillnader i reologiskt (t.ex., viskositet, densitet, etc.) och kemiska egenskaper hos testlösningarna. För detta ändamål har vi utvecklat en enkel, snabb smaklighet screening metod för att identifiera den föredragna smakförhöjare att maskera obehaglig smak / lukt av orala kontrastmedel under murina VFSS. Metoder modellerades efter den korta exponeringstest, vilket kräver en slickameter (dvs, slicka sensor) för att spela in slicka priser under den första 2 min efter en period vattenreglering (dvs, undanhålla vatten över natten) för att framkalla törst 24,25. En lickometer var inte tillgänglig för denna studie; Därför blev preferens bedöms av beteendeobservationer, såväl som standard videoinspelning metoder för slicka takt som tidigare har validerats i vårt labb 13,14. Med hjälp av denna smaklighet screening, var choklad identifierats som den föredragna smakförstärkare från C57 och C57 / SJL stammar. Specifikt 100% av mössen i varje bur drack lätt chokladsmak lösningar inom 30 sekunder av exponering, med flera möss samtidigt dricka i pipen. Men tillägg av barium ledde endast korta dryckeslag med de flesta möss, oavsett barium eller choklad koncentration.
Ett alternativ till barium är johexol, en jod-baserade kontrastmedel som har först nyligen erkänts som ett suibords alternativ till bariumsulfat för mänsklig VFSS 10; alltså, det har ännu inte standardiserats för detta ändamål. Flera olika koncentrationer av chokladsmakande johexol erbjöds till möss. Recept som innehåller upp till en 50% lösning av lager johexol (350 mg jod per ml) lätt drack av de flesta möss efter en natts vattenreglering period. Högre koncentrationer gav undvikande beteenden. En 50% johexol (350 mg jod per ml) lösning framställd tillräckligt radiodensitet samtidigt som sväljs av möss, medan lägre koncentrationer var markant mindre synliga och hindrade kvantifiering av swallow fysiologi. Därför var den optimala testlösningen för VFSS med möss identifierades som en 50% iohexol lösning med chokladsmak tillsattes. Upprepa smaklighet testning resulterade inte i undvikande beteenden eller biverkningar.
En tredje utmaning att övervinna avhöll möss från svarvning / luta huvudet medan drickande, vilket skymmer visualiseringav sväljmekanismen under VFSS. Dricka från en PEG-skål placerad precis ovanför golvet vid en ände av kammaren löst detta problem. Det finns flera ytterligare fördelar med att använda en PEG-skål i stället för en sipper röret flaska. Till exempel kan en kalibrerad volym av vätska skall pipetteras i peg-skålen via en ventilationshålet i ändtätningen av tuben. Detta tillvägagångssätt möjliggör kvantifiering av minutvolym testlösning som förbrukas under den korta VFSS provtid. Dessutom, den ökade ytarean av provlösningen i PEG-skål, jämfört med en liten sugdel röröppning, kan ge ökad olfaktoriska stimulering för att ytterligare motivera drickande. Peg-skålar kan vara bättre lämpade för att studera unga eller mindre stam möss, eftersom skålen höjden är ett standardiserat avstånd från golvet. Däremot måste sipper rörlängder justeras för att rymma olika storlek möss, vilket tillför ytterligare potentiellt confounding variabel att överväga. Också, mode musls av neurologiska sjukdomar kan ha svårt att nå en sipper tube flaska pga motor nedskrivning av armar och ben, medan de lätt kan nå en pinne skål. Möss med tungan och / eller käken dysfunktion kanske inte kan tillräckligt tryck på bollen i pipen för att komma åt vätskan; användning av PEG-skålar kan eliminera denna FÖRVÄXLA. Av dessa skäl är användningen av PEG-skålar över sipper tube flaskor den föredragna metoden för murin VFSS testning. Emellertid var de observationskammare utformad för att rymma pipen dricka efter behov. Ett viktigt förbehåll att tänka på är att slicka priser är kända för att skilja mellan pipen och skål dricka 13,26. Därför måste valet av antingen pip eller peg-skål för VFSS vara konsekvent inom och mellan experiment.
En fjärde utmaning var att identifiera kvantifierbara svälja parametrar för möss som är jämförbara med de VFSS parametrar som vanligen används i mänskliga forskningsstudier och klinisk praxis. Våra preliminära resultat visadetyp av genomlysning systemet avgör vilka svälja parametrar kan undersökas i möss. De flesta forskningscentra och medicinska miljöer har hög energi (75-95 kV, 1-5 mA) fluoroscopes avsedd för användning med människor och större djur, som resulterar i exceptionellt dålig bildkvalitet vid provning möss och andra smådjur. Som ett exempel, var en ny studie med hjälp av en hög energi fluoroscope med råttor kunna identifiera endast 4 kvantifierbara svälja parametrarna 12, och vi kunde identifiera endast 7 svälja parametrar för möss i denna aktuella studien. För att övervinna detta stor begränsning, som nyligen erhöll vi en låg energi genomlysning system som kallas The LabScope (Glenbrook Technologies). Systemet är en miniatyr fluoroskop som genererar en kontinuerlig kon-stråle av röntgenstrålar med fotonenergier mellan 15 och 40 kV och en topp rörström av 0,2 mA (8 W maximal effekt). De lägre energinivåer hos detta system är bättre dämpas av den tunna ben och mjukvävnad hos möss och därmed ge higher kontrastupplösning än konventionella (dvs, hög energi) fluoroscopes. Röntgen stråle av The LabScope är inriktad på en 5 cm bild diameter förstärkare, vilket är betydligt mindre än den 15-57 cm bild diameter förstärkare konventionella fluoroscopes. Den minsta källa till Intensifier avstånd (SID) av The LabScope är ~ 6 cm (i motsats till ~ 30 cm för konventionella fluoroscopes), vilket ger ökad förstoringsfunktioner. Dessutom använder den LabScope patenterad teknologi som digitalt förstorar bilden upp till 40 gånger i realtid, utan att ändra SID. Resultatet är i huvudsak ett röntgenmikroskop som kan zooma in och ut i realtid för att visa små regioner av intresse, såsom sväljmekanismen för en mus.
En stor fördel med denna lågenergihus genomlysning systemet förbättras strålsäkerhet. Utöver djur som fick lägre stråldoser med The LabScope, forskare som använder systemet utsätts för betydligt less strålningsspridning. Den strålningsexponering direkt framför aggregatet på kontrollpanelen är 10,3 mR / h. På ett avstånd 1 m framför enheten, droppar exponering för 580 μR / timme. De flesta andra platser i rummet har mycket låg exponering under 10 μR / timme. Trots denna förbättring, har vi vidtagit extra åtgärder för att förbättra strålsäkerheten. Till exempel har blyad akryl avskärmning lagts runt The LabScope att blockera spridda röntgenfotoner, vilket möjliggör för forskare att bedriva murina VFSS testning utan att bära personlig avskärmning (t.ex. bly förkläden, sköldkörtel sköldar, och glas). Dessutom medger den klara akryl visualisering av musen på avstånd. Ytterligare säkerhets strålning ges av en motoriserad lyftbord, som styrs på distans av prövaren. På avstånd upp till 3 m från fluoroskop, kan forskarna använda fjärrstyrda enheten för att justera den vertikala och horisontella position observationskammaren inom röntgen beam. Som ett resultat, kan de anatomiska regioner av intresse hållas inom den genomlysning synfält medan musen rör sig fritt inom observationskammaren. Även om saxlift utformades för att användas med The LabScope, även är den kompatibel för användning med konventionella fluoroscopes att förbättra strålsäkerheten för forskare. Ett sista steg för att förbättra strålningssäkerheten under murin VFSS medför användning av en spruta leveranssystem för vätskor. Detta system innefattar en 3-4 fot (eller längre, om så krävs) längd PE slang, som tillåter snabb och effektiv leverans av vätskor i peg-skål på avstånd. Denna spruta leveranssystem för vätskor, i kombination med observationen kamrarna, även kan användas med konventionella fluoroscopes.
Förberedelser använder The LabScope, i kombination med den nya murina VFSS protokoll, visar en stor fördel med jämfört med konventionella system: antalet svälja parametrar som tillförlitligt kan kvantifieras is nästan fördubblats. Men mjukdelsstrukturer svälja mekanismen (t.ex. tunga, velum, bakre svalgväggen, och struplocket) hos möss inte är lätt synliga när man använder låga eller höga genomlysnings energisystem. Därför har vi fokuserat på att kvantifiera bolus flödesåtgärder snarare än biomekanik svälja. Vi var övervägande intresserade av parametrar som kan kvantifieras utifrån tidsenheter, område, avstånd, volym, etc, snarare än att använda Likert-typ skala åtgärder. Många bolus flödesparametrar som uppfyller det kravet har beskrivits i den mänskliga VFSS litteraturen, såsom oral transittid 27-29, svalgtransittiden 27-33, och matstrupen transittiden 34-36, för att nämna några. Bolus transport genom munhålan inte var väl synlig i möss, sannolikt på grund av den lilla bolus storlek under spontan drickande. Men kunde vi tillförlitligt kvantifiera svalg och matstrupen transittider, samtsom flera andra åtgärder som hänför sig till bolus flöde och avslut. Identifiering av ytterligare translationell svälja parametrar beräknas som vi optimerar kapaciteten hos The LabScope.
Resultaten av denna studie visade att möss ta flera rytmiska slickar per svala under spontan drickande, med varje liten vätske bolus sekventiellt fylla vallecular utrymme innan triggsvalg svala. Detta beteende, vilket är typiskt för däggdjur som använder slickar som det primära sättet att intag vätska 37-40, liknar den rytmiska suga svälja mönster av mänsklig spädbarn svälja och alla spädbarn däggdjur i allmänhet. Infant svälja fysiologi präglas av flera rytmisk suger följt av en reflexiv svalg svälja, brukar beskrivas som den suger svälja cykel 37,41-43. Sålunda kan de rytmiska tungan och käken rörelser involverade i ingestive slick beteenden av möss vara mer jämförbar med ingestive sugande beteenden av humen spädbarn stället cup drickande av barn och vuxna. Vi har därför kvantifiera slicka takt och slicka svälja förhållande på möss för framtida jämförelser med suga betygsätta och suga svälja förhållandet mellan mänskliga spädbarn. Kanske murina VFSS forskning kommer att ge insikt i utvecklingssväljstörningar.
Som med alla nya forskningsmetoden, har förbättringsområden identifierats. Till exempel var det murina VFSS protokoll som utvecklats med hjälp av enbart C57 och C57 / SJL musstammar; Det har ännu inte testats på råttor. De observationskammare kommer att behöva skalas upp i storlek (diameter och längd) för att rymma den större kroppsstorlek hos råttor. Det är också okänt om chokladsmaksatta johexol är lämplig som en universell murin VFSS testlösning. Därför är större skala testa med flera stammar av möss och råttor befogat för detta ändamål. Dessutom bör användningen av barium som kontrastmedel för mus VFSS inte uteslutas. Möss tydligt föredrog iohexol recept över barium; Men mer rigorösa och systematiska försök att maskera den aversiva smak / lukt av barium kan ge välsmakande alternativ till johexol. Framtida studier som jämför effekterna av johexol och bariumsulfat (liksom andra potentiella orala kontrastmedel) på smakpreferens och svälja fysiologi hos möss och råttor skulle utan tvekan ge viktig information som är direkt relevant och translationell människors VFSS.
VFSS med människor omfattar flera konsistenser av livsmedel och flytande, och dysfagi är som mest uppenbar när man sväljer tunna vätskor och torra, fasta livsmedel 44,45. Den murina VFSS protokollet är därför utökas till att omfatta ytterligare konsistenser som kan underlätta upptäckt och kvantifiering av dysfagi i sjukdomsmodeller. Det kommer också att bli nödvändigt att genomföra tester av de flytande recept för murina VFSS viskositet för att justera viskositet för att matcha de som används vid mänsklig VFSS. Adresse dessa gränsheten kommer att underlätta identifieringen av translation VFSS biomarkörer för dysfagi som direkt kan jämföras mellan möss, råttor och människor.
Användbarheten av murina VFSS kan förbättras avsevärt genom att implantera radiopaka markörer i mjuka vävnadsstrukturer av sväljmekanismen som annars inte är synlig, därigenom tillåt undersökningar av biomekanik svälja. Detta tillvägagångssätt har använts med framgång i många år för att studera biomekanik för att svälja i modersmjölks grisar, med hjälp av ett sortiment av metallklämmor och ledningar 37,42. Vi förväntar oss att använda liknande, men mindre, markörer i möss skulle tillåta kvantifiering av flera ytterligare svälja parametrar för jämförelse med större däggdjur, inklusive människor. Vi håller på att utveckla metodik för att implantera röntgentäta markörer i tungan, mjuka gommen, svalg, struphuvud, och proximal matstrupen av möss för att testa denna hypotes.
Videon recording bildfrekvens på The LabScope och konventionella fluoroscopes är begränsad till 30 bilder per sekund (fps). Dock visade våra preliminära resultat att hela svalg skede av svälj för friska möss förekommer hos färre än 66 ms (dvs 2 frames), vilket är ungefär 10 gånger snabbare än människor. Således uppstår svalg fasen av svälj i möss så snabbt att detaljerna inte är märkbar med en 30 fps kamera. En högre bildhastighet (troligen> 100 fps) kommer att vara nödvändigt för att tillräckligt visualisera och kvantifiera de extremt snabba och komplexa rörelser svalgstadium svälja i möss och andra gnagare. I samband med en högre bildhastighet, som innehåller biplanar teknik för 3D röntgenavbildning skulle säkert utöka verktyget murina VFSS. Därför bör framtida överväganden design inkluderar en högre bildhastighet kamera och biplanar bildhanteringsfunktioner.
Slutligen har låg dos strålning visats orsaka sterilitet ikvinnliga C57-möss, vilket resulterar i förändrade nivåer av äggstocksstimulerade hormoner som kan förbrylla livslängd studier 46. Utfall avseende specifikt till effekterna av upprepad låg dos strålning i samband med VFSS testning har ännu inte undersökts hos möss, andra djur eller människor. Emellertid har äggstocksdysfunktion (inte relaterade till strålningsexponering) i humana honor kopplats till gastrointestinala motilitetsrubbningar, och specifikt till dysfagi i vissa fall 47, vilket ger ännu en varning att överväga när kommande VFSS studier som inkluderar kvinnor (djur och människor ). Uteslutande av honor bör undvikas, eftersom signifikanta könsskillnader i svala funktionen har rapporterats för folk 48,49 och skulle vara viktigt att upptäcka och karakterisera i djurmodeller samt. Därför utfall från longitudinella VFSS studier på möss och råttor av båda könen har en enorm translationell framkallande för människor i förhållande till dysphagia, liksom riskerna för låga doser strålning i samband med upprepad VFSS testning.
The authors have nothing to disclose.
Vi tackar nådigt ytterligare medlemmar av Lever Lab som bidrog till datainsamling (Andries Ferreira, Danarae Aleman, Alexis Mok, Kaitlin Flynn, Elizabeth Bearce och Matan Kadosh) och manuskript översyn (Andries Ferreira, Rebecca Schneider, och Kate Robbins). Vi erkänner också Roderic Schlotzhauer och Edwin Honse från MU Physics Machine Shop för sin design input och tillverkning av gnagare observationsrören används i denna studie. Vi är särskilt uppskattar Malea Jan Kunkel (Radiology Handledare i veterinärmedicin och kirurgi Institutionen vid University of Missouri – College of Veterinary Medicine) och Jan Ivey (chef för Research Animal Cath Lab vid University of Missouri – School of Medicine) för demonstration konstant tålamod och motivation medan rörelse de höga energi fluoroscopes som vi utvecklat murina VFSS protokollet. Finansieringskällor för denna studie ingår NIH / NIDCD (TE Lever), NIH / NINDS (GK Pavlath), Otolaryngonik – Head and Neck Surgery startpeng (TE Lever), MU PRIME fonden (TE Lever), Mizzou Advantage (TE Lever), och MU Center on Aging (TE Lever).
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Polycarbonate tubing for observation chambers | McMaster-Carr | 3161T41 | Body of observation tubes, 2"X2" diameter, 0.080" thick wall |
Polycarbonate sheet for observation chambers | McMaster-Carr | 9115K71 | End-caps for observation tubes, 2"x12"x3/4" |
Polycarbonate sheet for observation chambers | McMaster-Carr | 8574K281 | Peg-bowls for observation tubes |
Silicone O-rings for end-caps of observation chambers | McMaster-Carr | 9396K108 | S1138 AS568-029, pack of 25 http://www.mcmaster.com/#o-rings/=t0wt5r |
Silicone stoppers for observation chambers | McMaster-Carr | 2903K22 | Package of 10 stoppers to plug the oval opening in the top of the observation chamber when using a peg-bowl http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3803/=t0y5at |
Centrifuge tubes for sipper tube bottles | Evergreen Scientific | 222-3530-G80 | 30 ml freestanding centrifuge tubes, with caps, sterile https://www.evergreensci.com/labware-catalog/tubes-and-vials/30-and-50-ml-centrifuge-tubes/ |
Silcone stoppers for sipper tube bottles | Saint-Gobain Performance Plastics | DX263031-10 | Number 31D, size: 26 mm bottom, 32 mm top, 30 mm high; 10 pack; http://www.labpure.com/en/Products.asp?ID=179&PageBrand=STOPPERS |
Stopper borers for sipper tube bottles | Thomas Scientific | 3276G40 | Cork Borer Set that ranges from 3/16-15/16 inch http://www.thomassci.com/Supplies/Corks/_/CORK-BORER-SET-316-1516-IN?q=Humboldt |
Drinking tubes for sipper tube bottles | Ancare | TD-100 | 2 1/2” long drinking tubes with 5/16” opening, straight ball-spout http://www.ancare.com/products/watering-equipment/open-drinking-tubes/straight-tubes-ball-point |
Iohexol for making oral contrast agent solution | GE Healthcare | 350 mg iodine per ml http://www3.gehealthcare.com/en/products/categories/contrast_media/omnipaque |
|
Chocolate syrup for flavoring oral contrast agent | Herseys | ||
10 ml syringe for syringe delivery system | Becton, Dickinson and Company | 309604 | Luer lock tip syringe without needle, 100 per box http://www.bd.com/hypodermic/products/syringeswithoutneedles.asp |
Catheter tubing for syringe delivery system | Becton, Dickinson and Company | 427451 | Polyethylene Tubing (Non-Sterile) (PE 240) 100' http://www.bd.com/ds/productCenter/427451.asp |
Needle for syringe delivery system | Becton, Dickinson and Company | 427560 | 15-gauge needle, fits into PE 240 catheter tubing http://www.bd.com/ds/productCenter/427560.asp |
Delrin acetal resin rod for syringe delivery system | McMaster-Carr | 8576K15 | 1/2 inch diameter, black http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3609/=t0wvaf |
Acrylic sheeting for scissor lift | Ponoko | Laser cut http://www.ponoko.com |
|
3D printed ABS frame | Engineering Rapid Prototyping Facility, University of Missouri | ||
Brass rods for scissor lift | Amazon | TTRB-03-12-03 | made into axles http://www.amazon.com/Brass-Seamless-Round-Tubing-Length/dp/B000FN898M |
Drawer slide for scissor lift | Richelieu | 10292G116 | Attaches to base of scissor lift http://www.lowes.com/pd_380986-93052-T35072G16_0__?productId=50041754 |
28BYJ-48 stepper motor for scissor lift | 2 each | ||
ULN2003 Darlington transistor array for scissor lift | Toshiba | ULN2003APG | Used as stepper drivers (2 each) |
ATTINY85 microcontroller for scissor lift | Atmel | ATTINY85-20PU | 2 each http://www.taydaelectronics.com/attiny85-attiny85-20pu-8-bit-20mhz-microcontroller-ic.html |
Nylon spur gear | McMaster-Carr | 57655K34 | 2 each http://www.mcmaster.com/#57655k34/=t0yaqz |
Nylon spur gear rack | McMaster-Carr | 57655K62 | 2 each http://www.mcmaster.com/#57655k62/=t0ybh9 |
4-40 nylon machine screws | McMaster-Carr | 95133A315 | Lift assembly http://www.mcmaster.com/#95133a315/=t0yd8q |
4-40 nylon hex nuts | McMaster-Carr | 94812A200 | Lift assembly http://www.mcmaster.com/#94812a200/=t0ye29 |
Buna-N O-Ring AS568A Dash No. 104 | McMaster-Carr | 9452K318 | Lift assembly http://www.mcmaster.com/#9452k318/=t0yem7 |