6 Temmuz 2017
Anestezik fare modelinde dildeki kas tonusu ve viskoelastik özelliklerini belirlemek için cerrahi bir prosedürü tarif ediyoruz. Prosedür, hipoglossal sinirlerin spesifik olarak uyarılmasını ve kaslara pasif Lissajous kuvvet / deformasyon eğrilerinin uygulanmasını içerir.
Bu prosedürün genel amacı, anestezi uygulanmış sıçanlarda dilin kuvvetini ve viskoelastik özelliklerini değerlendirmektir. Bu yöntem, uykuda solunum bozukluğu alanında, obstrüktif uyku apnesi ile ilgili temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajları, kas performansı ile ilgili nicel verilerdir ve uygun eğitimle, çoğu kas mekaniği laboratuvarında yaygın olarak bulunan kaldırım kalemi kullanılarak kolayca gerçekleştirilebilir.
Bu yöntem, sıçan dilinin fizyolojisi ve mekaniği hakkında fikir verebilir. Fare modelleri de dahil olmak üzere diğer sistemlere de uygulanabilir. Bu metodoloji için ilk olarak, dilin tabanındaki yağ birikiminin bu kasın mekanik özelliklerini nasıl değiştirebileceğini değerlendirirken aklımıza geldi.
Ayak parmağının sıkışmasına yanıt verilmemesi ile uygun sedasyon seviyesini onayladıktan sonra, sıçanın boynundaki oval bir cilt alanını rezeke etmek için bir çift ameliyat makası kullanın ve cildi çıkarın. Herhangi bir yağ dokusu, dil altı ve submaksiller bezler ve trakeayı çevreleyen kas tabakası boyunca künt diseksiyon. Elektrokoter kullanarak, sinirin etrafındaki olası temas bölgelerinde hyoid kemiğe proksimalde digastrik kası rezeke edin.
Ardından, dehidrasyondan korumak için sinirin üzerine bir damla mineral yağ ekleyin. Hipoglossal siniri çevreleyen etten ayırmak için bir çift ince forseps kullanın. Bipolar elektroda bağlanmak için sinirin en az üç milimetresinin mevcut olduğundan emin olmak için bir kanca kullanın.
Mikro hemastatik forseps kullanarak, uyaranın beş saniyelik hafif basınçla geriye doğru yayılmasını önlemek için hipoglossal siniri hyoid kemikten mümkün olduğunca distal olarak ezin. Hemastatik siniri kavradığında, dilin tabanında kısa bir seğirme görülmelidir. Ardından, diğer taraftaki tanımlama ve sinir bozulmasını tekrarlayın.
Trakeayı entübe etmek için, önce, trakea dokusunu ortaya çıkarmak için trakeayı çevreleyen düz kasları nazikçe künt bir şekilde inceleyin. Daha sonra, trakeayı dikkatlice kaldırmak için bir çift dikiş bağlama forseps kullanın ve trakeanın altından, toraksa yakın dört sıfırlı bir sütür geçirin. Gırtlaktan altıncı ve yedinci halka arasına ilk gevşek düğümü bağlayın ve mineral yağla yağlanmış bir transfer pipetinin sapını trakeanın altına kaydırın.
Pipet yerindeyken, gırtlaktan dördüncü ve beşinci halkalar arasında küçük bir kesi yapın. Kanella anesteziye bağlıyken, kanellayı yaklaşık beş halka derinliğinde bir kesiye nazikçe yerleştirin. Hava geçirmez bir sızdırmazlık oluşturmak için kanellayı dikişe sabitleyin ve dili dikkatlice kavramak için dikiş bağlama forsepsleri kullanın.
Daha sonra, PBS'ye batırılmış 20 santimetre uzunluğunda ipek siyah örgülü, beş sıfır sütürü dilin ucundan medial olarak geçirin ve dikişe yaklaşık dört santimetre genişliğinde bir halka bağlayın. Dilin izometrik kuvvetini ve viskoelastik özelliklerini belirlemek için, hayvanı incisu kas test sisteminin ısıtılmış tepsisine sırtüstü pozisyonda yerleştirin ve hayvanın burnunu tepsiye sabitlemek için plastik kaplı metal bir büküm bağı kullanın. Ağzı açık konumda tutmak için dokuz kilogramlık bir metin monofilament hattına bağlı üç yönlü bir fırdöndü yerleştirin ve dikiş halkasını kuvvet dönüştürücüsüne bağlayın.
Stimülasyonlar sırasında hayvanı hareketsiz hale getirmek için uzuvları ve karnı bantlayın ve her bir hipoglossal sinire polar elektrot ile özel yapım bir uyarıcı kanca bağlayın. Her elektrotun iki muz terminalini tek bir BNC konektörüne dönüştürmek için istiflenebilir bir çift bağlama direği kullanın. Ardından, elektrotları aparatın stimülatör moduna bağlamak için bir BNC ayırıcı kullanın.
Boyun ve dilin kuvvet dönüştürücünün kolu ile hizalandığını onayladıktan sonra, dilin uzunluğunu kademeli olarak ayarlayın ve maksimum bir kuvvet elde edilene kadar seğirme stimülasyonları uygulayın. Maksimum seğirme kuvveti elde edildikten sonra, hyoid kemikteki yerleştirmeden dilin ucuna kadar dil uzunluğunu ölçmek için sürmeli bir kumpas kullanın. İzometrik kuvveti ölçmek için, bir seğirme uygulayın, 20 saniye sonra tetanik bir stimülasyon ile takip edin, maksimum seğirme ve tetanik kuvvetleri kaydedin.
Dilin viskoelastik özelliklerini belirlemek için, hayvanın pozisyonunu değiştirmeden, izometrik kuvvet tayininden üç ila beş dakika sonra, hipoglossal sinirleri uyarmadan optimal uzunluktan artan yer değiştirme ile pasif gerilme döngüleri uygulayın. Burada, üç aylık bir Zucker faresinde seğirme ve tetanik kuvvetler için beklenen değerler gösterilmektedir. Stimülasyonu takiben gelişen tetanik kuvvet hızla zirveye ulaşmalıdır.
Bunu stimülasyon durana kadar yavaş bir azalma izler. Bu grafikte, dördüncü jenerasyonun stimülasyon bitmeden plato seviyesine ulaşmadığı veya uyaranın boyun kaslarının kasılmasını tetiklediği başarısız kasılmalar gözlenebilir. Uzunluk ve kuvvet izlerinin bu temsili Lissajous iş döngüleri, dilin optimal uzunluğun %5'inden %50'sine kadar gerilmesiyle elde edildi.
Döngüler daha sonra tipik Lissajous döngü izleri oluşturmak için birleştirilebilir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik düzgün bir şekilde uygulanırsa yaklaşık bir buçuk saat içinde tamamlanabilir. Bu videoyu izledikten sonra, hipoglossal sinirlerin nasıl açığa çıkarılacağı ve izole edileceği ve dilin mekanik viskoelastik özelliklerinin nasıl belirleneceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
İzlediğiniz için teşekkürler ve deneylerinizde iyi şanslar.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, anestezi uygulanmış sıçanlarda dilin kas tonusunu ve viskoelastik özelliklerini değerlendirmek için kullanılan cerrahi bir prosedürü tanımlamaktadır. Yöntem, hipoglossal sinir stimülasyonunu ve pasif Lissajous kuvvet/deformasyon eğrilerini içermektedir.
Dil kas gücünün ve viskoelastisitesinin in vivo kantitatif değerlendirmesi, uykuyla ilişkili solunum bozukluklarının preklinik modelleri için mekanistik risk azaltma imkanı sağlar. Bu yaklaşım, görüntüleme ve histolojik verilerle ilişkilendirilebilen fonksiyonel uç noktalar sunarak, nöromüsküler ve metabolik hastalık araştırmalarında translasyonel sürekliliği destekler. Biyomekanik özelliklerin güvenilir bir şekilde ölçülmesi, hava yolu açıklığını ve kas tonusunu hedefleyen tedaviler için hedef doğrulamasına ve portföy önceliklendirmesine veri sağlar.
Bu yöntem, nöromüsküler ve metabolik hastalık modellerinde hipotez testi, hedef doğrulama ve translasyonel araştırmalar için fonksiyonel okumalar sağlayarak, keşiften preklinik aşamaya uzanan sürekliliğe entegre olur.