适应人类Videofluoroscopic燕子研究的方法来检测和检定吞咽困难的小鼠疾病模型

Medicine
 

Summary

这项研究成功地适应人类videofluoroscopic吞咽研究(VFSS)方法用于小鼠疾病模型用于促进转化研究吞咽困难的目的。

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Lever, T. E., Braun, S. M., Brooks, R. T., Harris, R. A., Littrell, L. L., Neff, R. M., Hinkel, C. J., Allen, M. J., Ulsas, M. A. Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models. J. Vis. Exp. (97), e52319, doi:10.3791/52319 (2015).

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Abstract

这项研究适应人类videofluoroscopic吞咽研究(VFSS)方法用于小鼠疾病模型用于促进转化研究吞咽困难的目的。成功的结果取决于三个关键组成部分:试验室,允许自进,而在有限的空间站在奔放,掩盖市售的口服造影剂的厌恶味道/气味的食谱,并一步一步的测试协议允许燕子生理量化。消除其中的一个或多个部件,不会对研究的结果有不利的影响。此外,透视系统的能量水平的能力将决定哪些吞参数可以进行调查。大多数研究中心有专为人们和更大的动物,测试老鼠等小老鼠时,这会导致图像质量非常差的高能量荧光镜。尽管有此限制,我们已经确定了七个VFS的S参数组合使用高能量透视用新的鼠VFSS协议时是在小鼠中始终可量化的。最近,我们获得了低能量X光透视系统被设计用于小鼠和其他小型啮齿类动物使用极高的成像分辨率和放大功能。使用这种新的系统与新的鼠VFSS协议前期工作的结合使用,已确定了13吞参数是在小鼠中始终如一地量化的,这是近两倍使用常规(即,高能量)中获得的数字荧光镜。额外的燕子参数辨识预计为我们优化这个新系统的功能。结果迄今为止证明使用低能量X线透视系统来检测和量化使用高能荧光镜来调查鼠疾病模型时可能被忽视在吞咽生理学微妙变化的效用。

Introduction

吞咽困难(吞咽障碍)是影响所有年龄的人很多医疗条件的常见症状。实例包括中风,帕金森氏病,阿尔茨海默氏病,脑性麻痹,进行性肌营养不良,肌萎缩性侧索硬化症(ALS),Batten病,头颈癌,早产,以及先进的老化。吞咽困难是高度相关的死亡率,通常为严重营养不良或肺炎,开发,当细菌载货食品/液/唾液被吸入肺部1-4的结果。这衰弱和威胁生命的医疗条件影响,每年在美国超过1500万的人仅3。尽管高患病率和相关的负面结果,对吞咽困难目前的治疗方案是有限的姑息性(而非治疗)方法,如饮食修改( 比如,避免特定的食品/液体稠度),体位变化( tucki纳克吞咽时供给下巴),马 ​​达的方法( 例如,行使在口腔癌,咽癌靶向肌肉,和喉),感觉的方法( 例如,实施味道,温度,和/或机械刺激)和管( 例如,营养和水化通过鼻饲(NG)管或经皮内镜下胃造瘘术(PEG)管)进行管理。这些治疗方法仅仅作为对症治疗,而不是针对问题的根本原因。事实上,一个主要障碍新颖,有效的治疗方法发现的吞咽困难是负责任的病理机制,这对于每种疾病有可能不同的有限的科学知识。

吞咽困难诊断用放射线照相过程称为videofluoroscopic吞咽研究(VFSS),也称为改性吞钡研究主要制成。在过去的30多年里,这个诊断测试一直被认为是黄金标准的EValuating吞咽功能5-7。此测试要采取具有病人坐在或站在一个透视机器的X射线束的路径内而自愿摄入的食物和液体的一致性与口服造影剂混合,通常硫酸钡8,9或碘海醇10。作为患者吞咽,食品和含有造影剂的液体,可以实时地经由计算机监视器,而从嘴到胃行进看见。软组织结构也都可见,并且可以相对于结构和功能进行评估。病人被要求执行每种食物和液体稠度的几个燕子,所有这一切都是记录以便随后观看和帧接一帧的分析来量化吞咽困难的存在和程度的视频。吞咽的众多生理组分一般分析,如解剖触发点咽吞的,丸剂过境时间通过laryn的咽和食管,程度和持续时间geal标高,位置和后吞咽残留量,以及发生的生理原因抽吸7,11。

人类VFSS协议方面最近改编为研究自由,大鼠的行为;然而,结果是有限的,因为老鼠没有留在视videofluoroscopic场测试12期间。 VFSS以前未曾尝试用小鼠。成功适应人类VFSS协议与小鼠和大鼠的使用将提供一种新的研究方法,调查了数百现有鼠(小鼠和大鼠)的已知会引起吞咽困难在人类疾病模型。因此,这种新的方法(以下称为鼠VFSS)将加速辨识吞咽困难的小鼠模型适合于调查肌肉,神经和脑组织内的是病态的底层神经生理机制和促进吞咽困难和验证我ñ人类。此外,鼠类VFSS将允许识别燕子功能/功能障碍可能与人类直接进行比较的客观指标(生物标记物)。这些跨物种videofluoroscopic生物标志物便可以作为新的观察指标进行量化与小鼠和大鼠的临床前试验,这将更好地转化为与人的临床试验疗效。

为此,鼠VFSS协议,使用100〜小鼠任一性别的确立。所有小鼠要么C57或C57混合动力/ SJL株。在C57小鼠均未遗传改变,而C57 / SJL是背景菌株的转基因SOD1-G93A(或SOD1)小鼠的ALS的最广泛使用的动物模型的一个菌落。在SOD1殖民地是一个近似的50-50组合的转基因( ALS影响)小鼠和非转基因( 不受影响)窝的。

小鼠VFSS协议由三部分组成:

  1. 食谱掩盖口服造影剂的厌恶味道/气味并产生足够的放射密度,以允许吞咽的适当的可视化,
  2. 一个一步一步的测试协议,最大限度地提高动物的合规性,最大限度地减少总测试时间和辐射暴露,并允许几个燕子参数量化吞咽( 即,口腔,咽,食管)的每个阶段。

的共同作用产生一个舒适,低应力,自我喂养检查环境允许的典型进料和小鼠的吞咽行为评估。

Protocol

鼠VFSS协议如下核准机构动物护理和使用委员会(IACUC)协议和美国国立卫生研究院指南。

由聚碳酸酯管和薄片1.构建观察室(图1)

  1. 切宽5厘米,正方形聚碳酸酯管(〜壁厚2 mm)为使用手动铣床16厘米长度。大多数小鼠这些尺寸,这导致在一个狭窄的试验室,其允许行走和根据需要扭转内充分地拟合。的〜2mm的壁厚提供了足够的刚度,而不显著衰减X射线束。
    1. 有两种类型的商会是必不可少的这个协议:“管嘴”,旨在通过壶嘴输送液体,而“通风管道”,旨在通过挂碗输送液体。
      1. 为“喷管”,使用手动铣床马赫做一个小的长孔(12×8毫米)的各管的顶部附近的一个端国家统计局。这个孔是用来在行为调节和VFSS测试提供通过吸管喝壶嘴的解决方案。
      2. 为“通风管”,钻头在一端附近各管的顶部9小通风孔。 VFSS测试与PEG-碗代替吸管在此管被使用。
      3. 它可以通过挂碗提供液体时使用的喷嘴管;然而,开口在该室的天花板必须被阻止,以防止分散探索行为由小鼠(见步骤6.2.2)。
  2. 使用计算机化铣床切聚碳酸酯板(3/4“厚)到端帽(50×50毫米,2每管),也称为一个计算机化数字控制(CNC)机器。
    1. 轧机1长圆形槽(19×6毫米)邻近每个端帽的内表面的一个边缘。使用此槽以确保PEG-碗老鼠从VFSS测试期间饮用。
    2. 穆勒5轮通风孔(直径6毫米)通过每个端帽。
    3. 轧机1小圆孔(直径5mm)通过端帽,所述长圆形槽的正上方。使用此孔VFSS测试过程中输送液体进入挂碗。
    4. 在端盖的外表面上,磨9/16“直径扩孔即1/4”深解决这个小孔。
    5. 磨远2毫米沿端帽到7mm的深度的内表面的周边,以使一个步骤,很容易插入到管的末端。
    6. 轧机1毫米槽插入端帽的步骤,以容纳一O形圈,这是必要的,以防止所述端帽的脱落的管的端部。
    7. 四舍五入暴露的边缘和锥底帽的各个角落,以防止小鼠咀嚼。
  3. 使由聚碳酸酯板使用的是数控机床PEG-碗。总体尺寸应为24×19×6mm的3,具有10×3 mm 2的碗型抑郁症的一端。一钉碗needed表示每个管。 PEG-碗须插入紧贴地插入椭圆槽在端帽( 图2)。

图1
图1:观察室观察室被设计成保持自由的行为的动物中视透视字段。这些图片展示室组件进行VFSS至关重要。上图:“喷管”,旨在通过喷嘴输送液体。下图:“通气管”,旨在通过挂碗输送液体。两个端帽是可以互换的壶嘴和通风管之间。

图2
图2:钉-碗每个PEG-碗卡入在每个端帽的内表面的槽。左:未组装的零部件。中东:组装的组件。右:端盖的外表面上,请点击这里查看此图的放大版本。

从离心管,硅酮塞子和金属喷口2.构造吸管瓶(图3)

  1. 使用一个止动件螟(5/16“)通过每一个硅胶塞,使中心孔。
  2. 应用数滴矿物油的入孔孔和手动插入的金属喷入塞子的宽端。直圆珠笔嘴是优选的,因为直开口嘴导致过度泄漏和观察室中的造影剂,它可以与可视化在测试过程中干扰的飞溅。
  3. 调节喷口长度,使得它跨越所述硅胶塞的整个长度并延伸超出止动件的宽端大约3厘米。
  4. 插入每个止动件(含有吸管)到30ml离心管的窄端。
  5. 验证该喷口长度是足够的,通过在观察室的顶部的椭圆形孔插入。喷嘴前端应从室天花板,这是足够长的健​​康成年小鼠达到休息约1厘米。
    注意:较长的长度导致小鼠同时打开/倾斜的头,这掩盖了VFSS吞咽过程中的可视化饮用。
  6. 延伸管口长度,以适应更年轻小鼠,更小尺寸的小鼠品系,并不能达到喷口由于四肢运动障碍小鼠疾病模型。
  7. 使用前需清洗的新做嘴来处理过程中除去矿物油,硅油杂物和其他污染物。

图3
图3:吸管。管瓶左:未组装的零部件。中东:组装的组件。右:从观察室吸管饮用鼠标点击此处查看该图的放大版本。

3.构建一个注射器输送系统用PEG-碗的使用(图4)

  1. 使用一台车床,使适配器用于连接聚乙烯(PE)管,以观察室端帽,描述如下。
    1. 切1/2“直径缩醛树脂棒料进1 1/4”长的部分,在本文中称为管适配器(或适配器)。
    2. 在每个适配器的一端,减少一个1/2“在尖端长度部到3/16”的直径,在此称为窄端。
    3. 对于“(直径年底剩余的3/4每个适配器 1/2)的长度节”,在我们的机器凹槽手动夹紧即此部分在本文中被称为宽端。
    4. 在每个适配器的广角端,钻即0.098“直径1”深中心孔。
    5. 钻铰每个适配器中心孔的剩余部分为0.096“提供的PE管紧密贴合。
  2. 切聚乙烯管(PE 240,内径1.67毫米)使用剪刀所需的长度。 3-4英尺的长度足以增加研究者和荧光屏之间的距离VFSS测试过程中,以提高辐射安全。
    注:更长的长度将利用VFSS测试,也许比标准30毫升配方更大期间造影剂溶液的体积较大。
  3. 插入一个钝头为15G针头完全进入PE管的一端。装修应到位。
  4. 通过适配器管的中心孔中插入聚乙烯管的另一(自由)端,开始在t他广角端。
  5. 拉在PE管出来的适配器的窄端,以便它延伸〜2毫米。
  6. 将适配器的窄端(从它〜2毫米PE管材扩大)到端盖观察管;它应该紧贴到位于正上方的挂碗埋头孔。
  7. 调整PE管材长度在适配器的窄端,使其勉强扩展上面的挂碗碗抑郁症。
  8. 从烧杯中填有10毫升注射器(没有针附后)与水和除去任何气泡。
  9. 附加填充注射器到PE管的针头端。
  10. 慢慢推注射器活塞提供水进入挂碗在观察室。停车时,挂碗满。避免满溢,这将在饮用过程中造成飞溅。
  11. 如果挂碗不填写​​正确,调整上面挂碗延长PE管材的长度。
  12. 过度延伸的PE的油管将吸引老鼠在测试过程中咀嚼它,而不是从钉碗喝。
  13. 如果PE管未延伸得足够远,液体将运行到观察室的地板,而不是填充所述钉碗。
  14. 使用后,取下注射器,用肥皂和水清洗整个注射器输送系统。使用10毫升注射器通过聚乙烯管道推空气以除去水。根据需要,通过高压灭菌消毒。

图4
图4:注射给药系统左图:未组装的零部件。中东:组装的组件。右:从PEG-碗观察室鼠标饮用请点击这里查看此图的放大版本。

4.构造一个电动Sciss或升降台的观测室的远程定位(图5)

  1. 建立剪叉式升降机用12×12cm的平台,可以提高和降低了5厘米到适应的角度透视场内观察老鼠在不同的位置。升降机材料应是金属或塑料为便于清洗与消毒剂。
  2. 摩步进电机以调节高度和升降的纵向位置。
  3. 夫妇的第一个步进电机的剪叉式升降机机制,通过把横杆控制高度。这种耦合可以是一个导螺杆或齿条 - 小齿轮传动装置。
  4. 耦合所述第二步进电机剪刀升​​降构架以通过平移整个相对于工作台升降构架控制的纵向位置。这种耦合可以是一个导螺杆或齿条 - 小齿轮传动装置。
  5. 丝的远程控制系统的步进电机,以允许调整观察室的位置的成像期间,同时尽量减少investiga器辐射照射。
  6. 接口手持遥控器按钮与微控制器芯片,以控制各步进电机的激活和方向。

图5
图5:遥控剪式举升机表左:剪式升降台的侧视图。右:与观察室定位在荧光屏升降台。升降台调整观察室要保持小鼠的视场的位置。 请点击此处查看该图的放大版本。

5.执行行为调节VFSS测试前确保最大的参与

  1. 1-2周前VFSS测试,受试小鼠一个过夜(12-16小时)水调节期间引起口渴,在此期间,水从家笼版主。水调控的目标是为动物口渴,不脱水。动物应保持警觉和敏感。这个持续时间和时间框架是必不可少的,以防止脱水,这可能会发生作为2水调节发作1周内的结果( 即,一个用于行为调节,另一个用于VFSS测试)。
  2. 放置一个单一的“喷管”(与一端由端盖封闭)在含新鲜寝具材料的家笼的地板上。封闭端应最靠近喷口开口在该室的天花板。此步骤可确保足够的通风,同时多个小鼠的睡眠室深度一夜之内挤。开口端允许小鼠自由进入/退出室。
  3. 删除其他富集材料( 例如,nestlet和小屋),以鼓励老鼠探索和睡在一夜之间室( 图6)。此步骤确保小鼠被驯化室中,​​以便事先向VFSS检测冗长持续时间之中。
  4. 提供每只小鼠的单一标准食物颗粒上笼过夜吃的地板;不提供水或其它水合的来源。
  5. 使用一个标准的过滤器顶部以包含小鼠在笼子过夜,作为观察室的尺寸防止标准电线盖从笼嵌合。存储删除线盖(含食物和水一瓶)在过滤器顶部顶部权衡下来的盖子,防止老鼠逃逸。
  6. 测试第二天早上,描述如下进行适口性。
    1. 使在30ml的吸管瓶巧克力味的测试溶液,不添加造影剂( 即,替代水为碘海醇)。这个配方在表1中描述。让每笼1瓶进行测试。
    2. 取出观察室,并取代标准的电线盖。提供巧克力味溶液(室温,〜22℃)下每笼2分钟,通过导线盖插入。
    3. 通过在2分钟测试期间观察饮酒行为评估适口性。
    4. 根据以下标准评分适口:
      1. 延迟,直到在管口为至少5秒,而不中断所述第一鼠标饮料。
      2. 每笼老鼠喝解决方案的百分比。
      3. 小鼠同时喝壶嘴的数量。
    5. 该溶液被认为是适口如果大多数小鼠在每个笼子具有饮用的多个长(> ​​5秒)的较量,如果多鼠标同时从喷口饮( 图7)。
    6. 如果巧克力香料溶液是不适口,重复适口测试与其它增味剂以各种浓度以识别单个首选方案。
    7. 提供多达四个不同的解决方案(以各种浓度)一次一个在随机化以小鼠在单个测试日的多个笼未经清除期或洗涤溶液。合适的风味增强剂,以考虑对小鼠包括糖,奶酪,花生酱,各种水果和坚果风味,和牛奶。
      注意:不要进行适口性试验超过每周一次,以防止水中反复发作调节脱水。
    8. 它可能需要几个星期才能成功识别小鼠的每一株的首选解决方案。我们的目标是立即识别导致多个长(> ​​5秒)的候选风味饮用发作由小鼠(<30秒)的曝光后,因为这些资格被认为必要获得成功VFSS结果。
  7. 后一个优选的香味溶液被识别时,返回的观测室到每个家庭笼继续行为调节,如下所述。
    1. 附加一个端盖到观察室在最靠近底椭圆形(喷)孔。
    2. 提供小鼠2-3 hr的巧克力香料溶液通过在腔室顶部的椭圆形孔中插入吸管瓶。此步骤可确保所有的老鼠已经习惯于观察室中饮用深。
    3. 除去电线盖以容纳观察室中。
    4. 放置每只小鼠1食物丸在轿厢地板随意消耗在测试期间。
    5. 上盖采用了标准的过滤器上,以防止老鼠逃逸的行为调理月经的剩余笼。存储删除线盖(含食物和水一瓶)在过滤器顶部顶部权衡下来的盖子。
  8. 提供的水和食物随意在家里笼时行为调节完成。
  9. 洗观察室(管和端帽)和吸管瓶(龙卷和离心管),用肥皂和水;根据需要,通过高压灭菌消毒。避免用丙酮清洗管,因为它会导致永久性混浊效果,使该管不透明,而不是半透明的。

图6
图6:小鼠探索观察室小鼠天生喜欢寻求庇护在狭小的空间。这样一来,他们可以自由进入和开拓观察筒当它摆放在家里的笼子。大多数老鼠被发现睡在早上室。 请点击此处查看该图的放大版本。

<TD>巧克力糖浆
成份巧克力液(用于测试适口) 巧克力味的碘海醇(对于VFSS测试)
3毫升 3毫升
碘海醇(350毫克碘/ ml)的 0毫升 15毫升
水(DI或过滤) 调整至30ml终体积(27毫升)中调整至30ml终体积(12毫升)中
最终体积 30毫升 30毫升

表1:巧克力味的测试解决方案由C57和C57 / SJL品系小鼠首选。

图7
图7:检测适口味道偏好的适口性测试期间的一个指标是小鼠同时从家笼的单个喷口喝的数目。此图像显示四只小鼠同时饮用巧克力香料溶液,将其确定为首选风味增强剂由C57和C57 / SJL株。

6. VFSS测试准备

  1. 受试小鼠至过夜水调整期间( 即,扣压水12-16小时),如在上面步骤5中所述。
    1. 放置一个单一的“通气管”(与一端由端盖封闭)在含新鲜寝具材料的家笼的地板上。封闭端应就近在腔室的天花板上的通风孔。此步骤可确保足够的通风,同时多个小鼠的睡眠室深度一夜之内挤。开口端允许小鼠自由进入/退出室。
  2. 第二天早上,从笼子里取出脏观察室,并简要用自来水冲洗,准备VFSS测试完全干燥。
    1. 在一个时间取出并干净只有一个腔室,以防止笼之间的混合腔室向上,这会导致过度的试探性的行为,与VFSS测试显著干扰。
    2. 如果“喷口管”来代替“通风管”为VFSS测试,插入硅氧烷插头插入观察室的天花板的管口开口,以防止探索行为( 图8)。
    3. 标记每个室( 例如,用家笼数),以防止混淆。
      注:使用干擦笔把它放回原笼前标记每个清洗管。应避免永久性标记,因为它是由管材料吸收,并且不洗掉,即使使用乙醇或丙酮。
  3. 制备的加香巧克力碘海醇溶液(或其它适口溶液)。
    1. 使测试溶液( 表1)为几个笼的单个配方(30毫升)中。
    2. 注意事项碘海醇未开封的储存碘海醇瓶在室温,避光。使用内开24瓶碘海醇小时,由于粘度和口感可在一天左右暴露到空气中之后发生变化。可替代地,冻结的单份(15毫升)的离心管中用于长期贮存等分试样。制备的碘海醇的测试解决方案,必须在几个小时之内使用,以确保新鲜度和防止避免由小鼠。碘海醇管理解决方案,在室温下,避免混淆了研究,由于对吞咽功能的温度影响。不冻结任何剩余的准备测试解决方案,因为巧克力味道变得苦涩与冻结,并导致避免被老鼠。
  4. 准备透视环境。
    1. 使用一个备用(空)的观察室和PEG-碗(或吸管咀)来确定透视束允许饮用水中的横向(水平)面的可视范围内的最佳高度和位置。
    2. 置的透视帧频每秒30帧;高(但不是低)的帧速率可以(如果可用)。
    3. Ë7.2.4该不透射线的校准标记被适当地放置在荧光镜摄/检测器上,以便它是在显示监视器上显示的整个测试期间。这一步是必要的,以允许用于定量吞参数长度测量的校准。

图8
图8:硅插件使用陀螺,碗当左:硅胶塞。右:一个硅胶塞是通过吸管开口在观察室的顶部拉动。这个插件可以防止使用挂碗而不是VFSS测试过程中吸管时,由喷管开口变得心烦意乱老鼠。 请点击此处查看该图的放大版本。

小鼠7. VFSS测试

  1. 提起室走出笼子,轻轻地装上第二端盖(连接,如果一个吸管将不使用PEG-碗),小心不要夹住鼠标(尤其是尾部)。
    注意:此方法最大限度地减少了鼠标的应激反应引起的处理,这对于正在测试首次小鼠尤其重要。
  2. 反复试验,小鼠可以容易哄骗进入腔室时,它被放置在他们面前的笼子内,或者当由所述尾部超过所述室开口暂停。
  • 定位观测室(含有小鼠)的透视机内开始VFSS测试在横向平面( 即,水平方向的X射线束)。
  • 通过提供PEG-碗或吸管奶瓶巧克力味的碘海醇溶液( 表1)。
    1. 如果使用的是挂碗,提供通过在上述步骤3中描述的注射器输送系统的解决方案。该系统允许钉碗根据需要快速和容易填充。
    2. 如果使用吸管瓶,通过椭圆开口在观察室的顶部插入吸管。倾斜瓶,使得喷口朝向腔室的中心。
  • 开始videofluoroscopy记录当鼠标开始喝酒。
    1. 调整观察室的位置(使用步骤4中所述的远程控制剪升降台),使得吞咽机构处于视场中可见。
    2. 暂停录制每次鼠标变为远离钉碗或槽,以尽量减少辐射暴露的持续时间。
    3. 继续录制时,鼠标返回到嘴或挂碗。
    4. 根据需要重新注满挂碗。
    5. 停止测试,如果鼠标没有在5分钟内饮用。的目标是记录数结肠克(> 5秒),连续喝的较量,这是典型的测试的前2分钟内的大部分小鼠。
    6. 返回不符合要求的小鼠的家笼(无水),以便重新测试在稍后的时间同一天;不超过24小时的水调节期。仍然存在不符合的三项试验小鼠的研究中删除。
  • 如果需要的话,重新定位在荧光镜的背腹平面( 即,垂直的X射线束)来测试小鼠。此平面用于吞咽期间识别在通过咽和食管丸药流量偏差。
  • 当同一个家笼测试多个鼠标:
    1. 清洁钉碗(和尖端在PE管)或吸管咀与小鼠之间干纸巾。
    2. 根据需要的小鼠之间,以消除任何喷溅碘海醇在室壁上清洁观察室中。用自来水冲洗并干燥室用纸巾。
  • 当来回测试小鼠马不同的笼:
    1. 使用新的挂碗(或改变吸管嘴)。否则,小鼠可通过从同一钉碗或吸管饮用其他小鼠的气味而分心。在PEG-碗和吸管管应标示,以避免混淆。
  • 当在一个笼子里的所有小鼠的测试完成后,提供水和食物在家里笼。
  • 洗观察室(管和端帽),PEG-碗,注射器输送系统,以及吸管瓶(龙卷和离心管,如果使用)用肥皂和水;根据需要,通过高压灭菌消毒。
  • 处置的指示,安全指引任何剩余的碘海醇的解决方案;排水处理是可以接受的最多的设施。
  • 8.视频分析

    1. 使用视频编辑软件程序,它允许一帧一帧的videofluoroscopy记录的分析,以定量的兴趣( 表2)的吞参数。 确定至少有两个训练有素的评论分析采用盲法每个视频:主评审和一个或两个二级评审。
      1. 主要审稿:查看每个视频识别和分析3-5长(约5秒)饮酒较量。该标准是基于与小鼠13,14和VFSS老鼠12表示3出版非放射照像吞研究-每吞参数5措施就足够了统计分析。
      2. 二次评审:独立分析每个燕子参数3-5措施每只小鼠初步确定由初级审查员分析说。
    2. 确定每个鼠标审稿差异。再分析所有差异作为评审组将达到100%的共识。
    3. 平均每个3-5共识( 无可争议)值吞参数,以获得对每个小鼠用于统计分析使用的平均值。当少于3测量电ES是为一个给定的鼠标单燕子获得的参数,输入缺失值( 不为零)为相应的燕子参数的统计数据基础。

    燕子参数说明
    间燕子间隔(ISI) 两个连续的,不间断的燕子之间的视频帧数。计算ISI起始帧是“静止坐标系”立即之前丸从valleculae食道可见的转移。结束帧是下一个燕子的“休息框架”。两个连续燕子之间的帧的数目,然后由每秒30帧(fps)除以转换为时间(秒)。
    颚游览率(利克汇率折合) 舌头是不是清楚VFSS时可见,允许舔率的量化;然而,下巴漂移速度很容易量化。期间舔,钳口必须打开,以允许舌从口突出。因此,每秒钳口开/关(偏移)的循环数(30帧),而饮用相当于舔速率。每个爪偏移周期开始最大限度打开的颚(其与舌突起重合),结束时,夹爪返回到最大打开位置。随后颚关闭和重新开放的周期算作个人下巴游览发作。
    颚漂移距离在鄂游览周期下颚打开的距离,测量上颌和下颌切牙之间毫米。
    舔,燕子比每个ISI期间发生的颚偏移的周期数( 即,两个连续的,不间断的燕子之间)。
    燕子率不间断饮酒在喷口每2秒发作期间发生的燕子的数量。
    咽通过时间(PTT) 它需要在推的时候,通过咽被吞噬。起始帧是相同的ISI起始帧( “静止坐标系”立即之前丸从valleculae可见的转移)。结束帧是当丸的尾部已完全通过该第二颈椎(C2),其是在小鼠颈椎最明显的解剖学界标。的开始和结束帧之间的帧的数目,然后由30帧分割并转换成毫秒(毫秒)。
    通过咽丸速度咽丸药速度是相对于PTT(如上所述)。使用ImageJ软件,从valleculae于C2椎骨的距离(mm)进行测量,使用校准标记缩放。这distancE(毫米),然后由PTT(毫秒),以确定推注速度(mm /毫秒)划分。
    食管通过时间(ETT) 气管导管起始帧是相同的PTT端部框架(如上所述)。气管导管结束帧是当丸剂已经完全进入胃,其被定义为从食道的丸药的消失。气管导管的开始和结束帧之间的帧的数目,然后由30帧分割并转换为毫秒。
    通过食管丸速度食管丸药速度是相对于ETT(如上所述)。使用ImageJ软件,测得的距离(mm)是从C2椎骨的胃食管交界处,标度使用校准标记。此距离(mm),然后由ETT(毫秒),以确定推注速度(mm /毫秒)划分。
    推注速度通过咽食管和使用此参数时,C2不容易看见的解剖标志;因此,这是不可能的咽和吞咽的食管阶段之间进行区分。在这样的情况下,通过咽喉丸药速度被组合成单个吞参数。起始帧是相同的PTT起始帧( “静止坐标系”立即之前丸从valleculae可见的转移)。结束帧是相同的ETT结束帧( 即,当推注已经完全进入胃)。这两个事件之间的帧的数目是由每秒30帧分割并转换为毫秒。
    丸区使用ImageJ软件,推面积的测量是在咽部吞咽开始前的vallecular“静止坐标系”,按比例使用校准标记。
    咽部残留区咽残余区域使用ImageJ软件测定,换算使用校准标记。
    液体Consu量MED 液体从一个吸管瓶消耗的体积是难以估计由于从喷口泄漏。但是,液体从一个钉碗消耗的体积,可以更准确地计算如下:1)确定密度( 即,液体的校准体积被施用到销碗与体积重量之比),2 )确定钉碗含有残留液体的重量,3)输入这些值代入一个重量体积转换器( 例如, http://www.thecalculatorsite.com/conversions/weighttovolume.php

    表2:燕子参数量化在小鼠VFSS。

    Representative Results

    我们已经成功地设计了一种新的和可复制的鼠特异性VFSS协议,其包括测试室,其允许自进,食谱调味口服造影剂,并在步一步的测试协议,允许吞咽生理学的量化。的透视系统的能量水平的能力来确定该吞服参数可在小鼠中进行研究。我们最初用于设计用于与人及较大的动物使用高能量荧光镜( 例如,通用电气公司Advantx,GE OEC 9600,和欧米茄心脏蛋白酶的CS-25,各以每秒30帧)。然而,这些系统具有放大能力不足,用于测试的小鼠,导致动物填充的视场中的一小部分 图9)。作为结果,图像质量是格外差,使得它不可能以可视化的吞咽机制的最结构。尽管有此限制,我们确定了7客观VFSS吞组合使用常规的( 即,高能量)透视与新的鼠VFSS协议( 表3)当在始终量化的小鼠的参数。此外,我们确定了vallecular空间作为解剖触发点吞咽在健康成年小鼠(3-17个月的年龄),以及小鼠的高龄(> 18个月)和末期的ALS的条件。

    图9
    图9:高能透视系统左:使用高能量( 传统的)透视系统获得鼠标的形象代表。需要注意的是鼠标填充视透视字段的仅一小部分,从而表明对于成像啮齿类常规荧光镜的不足倍率能力。右:同样的图像放大后captu重新使用视频编辑软件程序。黑色箭头:吞触发点(valleculae)。白色箭头:推在食管远端前夕,通过GE结(白星号) ,请点击此处查看该图的放大版本。

    燕子参数高能源系统低能源系统
    间燕子间隔(ISI) X X
    颚游览率(利克汇率折合) X X
    颚漂移距离 X X
    舔,燕子比 X X
    燕子率 X X
    PharyngEAL通过时间(PTT) X
    通过咽丸速度 X
    食管通过时间(ETT) X
    通过食管丸速度 X
    推注速度通过咽食管和 X X
    丸区 X
    咽部残留区 X
    液体量消耗 X X

    表3:燕子参数量化使用高与低能源透视系统。

    最近,我们获得了低能量放大透视系统,称为LabScope(格兰布鲁克技术,兰多夫,新泽西州),这是专门为我们的实验室设计与应用老鼠等小型啮齿动物( 图10)。然而,这种系统的显着更大的放大倍率水平呈现无法查看的视图中的单个字段的鼠标整个吞咽的机制。相反,两个测试位置是必需的, 如图11。整个头部的位置1许可的可视化和近侧胸部区域。这一立场是必要的评估吞咽的口腔和咽部阶段。位置2允许可视化从燕子的触发点( 即,valleculae)的胃(GE)交界处。这一立场是必要的评估吞咽的食管阶段。组合使用的LabScope用新的鼠VFSS协议初步工作已经确定了13个目标吞参数是在小鼠中始终如一地量化的,这是近两倍使用高能( 即,常规)荧光镜( 表3)中得到的数目。这Ø utcome归因于该LabScope,其允许许多解剖结构的可视化( 图12)使用常规系统时基本上不可见的先进倍率功能: 例如,舌骨,气管,和颈椎。其结果是,我们还能够分析视频用于喉渗透和抽吸证据。无论是普及率也不愿望观察到在这项研究中任何鼠标,无论健康或疾病状态。

    图10
    图10:本LabScope左:LabScope执行作为桌面透视小动物。右:特写观点与标记组件LabScope。剪刀升降台的定位来看的透视领域内的观察室。 tp_upload / 52319 / 52319fig10highres.jpg“目标=”_空白“>点击此处查看该图的放大版本。

    图11
    图11:使用低能量荧光系统所获得的小鼠低能透视系统映像。需要注意的是高倍率能力防止视透视字段内的整个吞咽机构的可视化。左:位置1 - 允许在整个头部和胸部近端区域的可视化。燕子触发点(黑箭头)基本上视野内居中。右图:2的位置 - 从燕子触发点(黑色箭头)允许可视化的GE交界处(白星号)。注意推穿过食管远端(白色箭头)。 g11highres.jpg“目标=”_空白“>点击此处查看该图的放大版本。

    图12
    图12:解剖结构可见使用低能量X线透视系统即使在最低的放大倍率设置(左),鼠标的头部和颈部的骨骼结构清晰可见用我们的低能量X线透视系统( LabScope)。黑色正方形内的解剖结构被示出(且标)在更高的放大倍数在右边。提高BONEY结构的可视化允许一些额外的燕子参数是不可能使用高能荧光镜分析定量。 请点击此处查看该图的放大版本。

    吨“>吞率和跨吞咽间隔是可以使用低或高能量透视系统结合了新的鼠VFSS协议来量化代表VFSS参数这两个吞参数进行量化为三组小鼠:SOD1-G93A (SOD1)的转基因小鼠(即 ALS的模型),在疾病的终末期4-5个月的年龄,年龄C57小鼠(18-24个月的年龄)之间,和健康年轻(4-8个月的对照组C57小鼠和来自SOD1菌落非转基因同窝出生的年龄)。所有的数据属于只喷出饮用,使用一个低或高能量透视系统。年轻C57小鼠和非转基因幼(对照)的小鼠的SOD1之间没有发现差异显著相对于这两个燕子参数的殖民地;因此,数据合并为与年龄C57小鼠和终末期SOD1小鼠相比一般的“控制”一群年轻健康的老鼠吞率( 即,燕子在连续2秒不间断饮用的)的数目是显著慢于SOD1小鼠相比老年C57小鼠和控制。间燕子间隔(即两个连续的燕子之间的时间)是不是群体之间显著的不同。这些发现支持这一概念吞咽困难型材很可能是对每个疾病状态( 图13)明显不同。

    图13
    图13:初步结果此图显示了两个VFSS燕子参数代表的初步调查结果用鼠VFSS协议量化:吞率(左)和跨燕子间隔(右)。燕子率显著慢的SOD1小鼠相比,年龄C57小鼠和控制。被确定为跨燕子跨不显著的组间差异VAL。线在酒吧的顶部显示组间统计学差异显著(P <0.05),使用邦费罗尼两两比较鉴定。误差线代表±1 SEM。 请点击此处查看该图的放大版本。

    Discussion

    市售研究人类疾病数百鼠(小鼠和大鼠)模型。然而,只有三个鼠疾病模型已专门研究了相对于吞咽困难:帕金森氏病12,15-17和中风18的ALS 13,14的小鼠模型和大鼠模型。这些初步的研究中使用不同的方法来评估吞咽困难,使其不可能获得物种和疾病之间的有意义的比较。这一重大限制可能利用新开发的小鼠VFSS协议,允许众多的燕子参数自饲养动物客观量化来克服在未来的研究。

    成功VFSS结果取决于三个关键部分组成:1)测试室,允许自进,而在有限的空间站在奔放,2)食谱掩盖市售口服造影AG的厌恶味道/气味需求测试,和3)一步一步测试协议,允许吞咽生理学的量化。集聚效应产生舒适,低应力,自我喂养检查,唤起典型的喂养和吞咽行为的环境。消除其中的一个或多个部件,不会对研究的结果有不利的影响。负面结果的例子包括无法维持动物中的,从饮用,厌恶分散于口服造影剂图,不希望的行为的透视字段,以及无法量化由于饮用发作不足吞参数。

    获得最佳VFSS结果的一个主要挑战是设计一个合适的试验室。许多我们的原型设计的修改最终在观察室中充分保持的小鼠中的视场,并防止其从饮用分散行为。该室用铣床获得日统一尺寸制作Ë管和端盖,从而确保部件的互换性为相同直径的若干观察室。的内部尺寸(直径和长度)进行匹配,以比一个成年小鼠的身体尺寸,这导致了一个窄的测试室,其足以允许走在一条直线上且扭转稍大。的窄边设计,与壶嘴和PEG-碗只有年底的战略定位相结合,坚持沿着室的长度一边喝着对准老鼠的头部和身体。一旦在饮酒,小鼠保持显着的自稳定在管口或碗几秒钟的时间,从而导致最小的运动伪影干扰的测试。因此,有可能获得无失真,特写观察/视频记录和小鼠的同时在横向和背腹平面饮用videofluoroscopic成像。

    小鼠(和其他小型啮齿类动物)的自然倾向于看ķ住所在狭小的空间。其结果是,他们可以自由进入测试室(其一端已经关闭由端帽)时,它被放置在笼中,从而消除了由处理( 即,手动拾取动物将其置于应力/焦虑在腔室)。一旦鼠标进入腔室,另一端则通过附加一个第二端盖封闭。这种设计可以防止逃跑创造了低焦虑试验室老鼠自由探索的同时。

    腔室的正方形形状提供了内置的运动稳定,允许它在一个独立的方式使用,从而消除了一个标准的啮齿动物笼中,需要进行测试。整个装置的重量轻,携带方便,可堆叠,储存的目的,坚固,易于清洗,可高压灭菌。而室最初设计为与透视使用,它们也都与点片放射摄影术,神经影像( 例如,MRI,PET,CT),和visua兼容升观察/各种行为的视频录制。

    克服第二个重大挑战是掩蔽口服造影剂( 硫酸钡和碘海醇)的厌恶味道/气味。鉴于味道灵敏度差别很大之间小鼠品系19-21和或许与22,23年龄,这是必要的,以确定单一的测试解决方案,是适口的所有小鼠,无论应变和年龄。这个结果是至关重要,以允许吞咽功能/跨菌株和年龄功能障碍的直接比较,同时消除了混杂的结果,由于在流变( 例如,粘度密度 )和试验溶液的化学性质的差异。为了达到这个目的,我们开发了一种简单,快速适口筛选方法来确定优选的风味增强剂期间鼠VFSS掩盖口服造影剂的厌恶味道/气味。方法简单暴露试验,这需要一个舔后仿照ometer( 即,舔传感器)水调节期( 代扣水过夜)诱导口渴24,25后的第2分钟时记录舔率。一个舔食测试器是不适用于这项研究;因此,优选由行为观察,以及标准的视频记录方法,对于已经在我们的实验室13,14被预先验证的舔率评估。使用这种适口筛选方法,巧克力被确定为优选的风味增强剂通过C57和C57 / SJL株。具体来说,小鼠在每个笼子100%容易喝巧克力味的解决方案,在30秒的曝光,多个小鼠同时在饮水嘴。然而,添加钡的导致仅简要狂饮大多数小鼠中,无论钡或巧克力浓度。

    另一种钡是碘海醇,是最近才被确认为一种专门的碘造影剂表替代硫酸人类VFSS 10钡;因此,还没有被标准化用于此目的。几种不同浓度的巧克力香料碘海醇被提供给小鼠。含有至多库存碘海醇(每毫升350毫克碘)的50%的溶液配方易于被大多数小鼠的过夜水调整期间后饮用。较高浓度导致避税行为。 50%的碘海醇(每毫升350毫克碘)的解决方案产生足够的放射密度,同时被吞噬小鼠,而低浓度均明显不太明显,阻碍燕子生理量化。因此,对于VFSS最优试验溶液用小鼠,鉴定为用巧克力香料50%碘海醇溶液加入。重复适口测试没有导致回避行为或不良事件。

    第三个挑战,克服是防止老鼠转动/倾斜他们的头一边喝,这掩盖了可视化VFSS的过程中吞咽机制。从PEG-碗饮用正上方在室的一端解决此问题的地板上。有利用PEG-碗,而不是一个吸管瓶的几个额外的优点。例如,液体的校准体积可以通过在端盖观察管的通风孔被吸移到栓柱碗。这种方法允许的短暂VFSS测试时间过程中消耗的测试解决方案的每分钟通气量进行​​定量。此外,在钉碗试液的增加的表面积,相对于小的吸管口,可以提供增加的嗅觉刺激,以进一步激励饮用。 PEG-碗可能更适合用于研究年轻或更小的应变的小鼠,因为碗高度是从地板的标准化距离。与此相反,吸管长度必须进行调整,以适应不同大小的小鼠,这又增加了潜在的混杂变量需要考虑。此外,鼠标模式神经系统疾病的LS可能难以达到吸管奶瓶,由于肢体运动障碍,而他们可以很容易达到一个挂碗。小鼠舌和/或颚功能障碍可能无法充分地按球在喷口访问液体;采用PEG-碗可以消除这一变乱。由于这些原因,在吸管瓶的使用钉碗是鼠VFSS测试的首选方法。然而,在观察室被设计成根据需要,以适应喷口饮用。要考虑的一个重要的条件是舔率被称为壶嘴和碗喝13,26之间的不同。因此,无论是壶嘴或PEG-碗的选择VFSS必须在与实验一致。

    第四个挑战是,以确定老鼠是媲美人类研究的研究和临床实践中常用的VFSS参数量化的燕子参数。我们的初步调查结果显示,透视系统的类型决定了吞参数可以在小鼠进行调查。大多数研究中心和医疗机构具有高能量(75-95千伏,1-5毫安)荧光镜设计用于人和大型动物,测试老鼠等小动物时,其导致的图像质量非常差的使用。作为一个例子,使用高能量透视老鼠最近的一项研究能够确定只4量化的吞参数12,并且我们能够对小鼠确定在这一本研究中只有7吞参数。为了克服这一主要限制,我们最近获得所谓的LabScope(格兰布鲁克Technologies)的低能量X线系统。该系统是一个微型透视生成一个连续的锥形束X射线15和40千伏和0.2mA的峰值管电流(8 W的最大功率)之间的光子能量。该系统的较低的能量水平更好的薄骨小鼠和软组织衰减,从而提供解释第1条比传统的( 高能量)R对比分辨率荧光镜。该LabScope的X射线束被引导为5厘米直径的图像增强器,其显着地比常规荧光镜的15-57厘米直径图像增强小。该LabScope的最小源 - 增强器的距离(SID)是〜6厘米(对比于约30厘米的常规荧光镜),它提供增加的放大能力。此外,该LabScope采用专利技术,数字化将图像放大至实时40倍,而不会改变SID。其结果是在本质上的X射线显微镜,能够放大和缩小在实时查看感兴趣的小区域,如鼠标的吞咽机制。

    这种低能量X线透视系统的主要优点是改善辐射安全。除了动物接受较低的辐射剂量与该LabScope,使用该系统的研究人员暴露于显著莱的照射下散射。辐射照射直接在单元的控制面板前方是10.3 MR /小时。在设备前方的距离1M,暴露降至580μR/小时。在房间里其他大部分地区都低于10μR/小时极低的接触。尽管这样的改善,我们已经采取了额外措施,以改善辐射安全。例如,含铅丙烯酸屏蔽层已被周围的LabScope加入到阻止散射X射线光子,这使得研究人员进行小鼠VFSS测试无需佩戴个人防护( 铅围裙,甲状腺盾牌,和眼镜)。此外,透明的丙烯酸允许鼠标的可视距离的距离。进一步辐射安全是由机动剪刀升降台,这是由研究者远程控制提供。从远处可达3米的透视,研究人员可以使用远程控制装置向X射线BEA内调整观察室的垂直和水平位置米。其结果是,感兴趣的解剖区域可以保持视透视字段内,而鼠标自由观察室中移动。虽然剪叉式升降机被设计用于LabScope使用,它也是使用与传统荧光镜,以提高辐射安全研究人员兼容。最后一步,以改善辐射安全期间鼠VFSS要求使用的注射器输送系统的液体。这个系统包括一个3-4英尺(或更长的时间,如果需要的话)的PE管,它允许快速和有效地提供液体到钉碗从远处的长度。用于液体此注射器输送系统,在与观察室组合,也可与常规荧光镜。

    使用该LabScope前期工作,在与新的鼠VFSS协议结合,表明了比传统的系统的一个主要优点是:可以可靠地量化I的吞参数的数量年近一倍。然而,小鼠的吞咽机制( 例如,舌,软腭,咽后壁,会厌和)的软组织结构不容易看到使用低或高能量X线透视系统时。因此,我们针对量化推流的措施,而不是吞咽的生物力学。我们主要感兴趣的是可以基于时间,面积,距离,体积 ,而不是使用李克特式量表措施为单位进行量化的参数。众多丸药流参数满足这个要求已在人类VFSS文献中描述,如口服途时间27-29,咽过境时间27-33和食管过境时间34-36,仅举几例。通过口腔丸药传输不在小鼠中容易看到,有可能是由于在自发饮用小丸剂的大小。但是,我们能够可靠地量化咽及食管过境时间,以及一切有关推流和清理其他一些措施。额外的翻译吞参数辨识有望为我们优化的LabScope的能力。

    这项研究的结果表明,小鼠取每吞几个节奏舔期间自发饮酒,与每个小丸药液体依次触发咽吞之前填充vallecular空间。这种行为,这是典型的哺乳动物使用舔作为液体摄入37-40的主要手段,类似于人类婴儿的吞咽和一般所有哺乳动物的婴儿有节奏的吸吮吞咽模式。婴幼儿吞咽生理的特点是由几个有节奏吮吸之后反身咽吞,通常被描述为吸吞周期37,41-43。因此,涉及的小鼠的摄食舔行为的节奏舌头和下颚运动可能更媲美摄食嗡的抽吸行为一个婴儿而不是杯饮用由儿童和成人。因此,我们一直在量化小鼠舔率和舔吞咽比例为将来的比较与人类婴儿的吮吸率和吸吞比例。也许鼠VFSS研究将提供洞察发展吞咽障碍。

    正如任何新的研究方法,需要改进的地方已被确定。例如,鼠VFSS协议是仅使用的C57和C57 / SJL小鼠品系开发;它尚未进行过测试大鼠。观察室将需要被放大的尺寸(直径和长度),以适应大鼠的较大的身体尺寸。此外,它是未知的,如果巧克力香料碘海醇是适合作为一种通用的鼠VFSS试验溶液。因此,较大规模的试验用小鼠和大鼠的多株是必要用于此目的。此外,使用钡作为鼠VFSS造影剂不应该被排除。小鼠显然倾向于iohex醇配方在钡;然而,更严格和系统的企图掩盖钡的厌恶味道/气味可以提供可口的替代碘海醇。口味偏好进行比较的碘海醇与硫酸钡的影响未来的研究(以及其他潜在口服造影剂)和吞咽生理学小鼠和大鼠无疑提供直接相关及平移人类VFSS重要信息。

    VFSS与人类包括食品和液体数的一致性,和吞咽薄液体和干燥的固体食物时,44,45吞咽困难是最明显的。小鼠VFSS协议因此被扩大到包括额外的一致性,可能有利于吞咽困难的检测和定量的疾病模型。它也将是必要的,以进行液体配方鼠VFSS的粘度测试,以调节粘度,以匹配人类VFSS期间使用。解决这些限制ations将有助于确定吞咽困难的平移VFSS生物标志物,可以只小鼠,大鼠和人之间进行直接比较。

    鼠VFSS的效用可通过注入不透射线标记成吞咽机制的软组织结构在其他方面不可见,从而允许吞咽的生物力学的调查来显著改善。这种方法已被成功地使用了许多年,以研究在吞咽婴儿猪,用金属夹和导线37,42的各种各样的生物力学。我们预计在小鼠中使用的相似,但较小,标记将允许若干额外吞参数与较大的哺乳动物,包括人类在内的比较定量。我们目前正在开发的方法用于植入的不透射线标记物插入舌头,软腭,咽,喉,和小鼠的近端食道检验这一假设。

    视频recordin的LabScope和常规荧光镜克帧速率限制为每秒(fps)的30帧。然而,我们的初步结果表明,对于吞咽健康小鼠的整个咽阶段发生在小于66毫秒( 即,2个帧),这是比人类快大约10倍。因此,吞咽在小鼠的咽阶段发生如此之快,细节不是明显具有每秒30帧的摄像头。较高的帧速率(可能> 100 fps)时,有必要充分地可视化和量化吞咽在小鼠和其它啮齿动物的咽阶段的极为迅速的和复杂的动作。在具有较高帧速率的同时,掺入双平面技术用于3D荧光透视成像肯定扩大效用鼠VFSS。因此,未来的设计考虑因素应该包括更高的帧速率的摄像头和双平面成像能力。

    最后,低剂量辐射已被证明可导致不育雌性C57小鼠,导致卵巢刺激激素可能混淆寿命研究46物质的改变。具体涉及与VFSS测试相关反复的低剂量辐射暴露的影响的结果还没有被研究在小鼠中,其他的动物或人类。然而,卵巢功能障碍(不相关的辐射暴露)的人类女性已与胃肠运动障碍,并且具体地涉及吞咽困难在某些情况下47,这提供了另一种警告设计未来VFSS研究,包括雌性(动物和人类时,需要考虑)。应避免排斥女性,如在吞咽功能显著的性别差异已报道的人48,49和将是重要的,以检测和表征在动物疾病模型中也是如此。因此,从在小鼠和大鼠两种性别的纵向VFSS研究成果具有巨大潜力的平移人类相至dysphagia,以及低剂量的辐射暴露的与重复VFSS测试相关的风险。

    Disclosures

    这篇文章开放获取是由格兰布鲁克赞助。

    Acknowledgments

    我们亲切地感谢杠杆实验室的其他成员谁促成了数据采集(安德里斯·费雷拉,Danarae阿莱曼,亚历克西斯莫,凯特林·弗林,伊丽莎白Bearce和马坦Kadosh)和审稿(安德里斯·费雷拉,丽贝卡施耐德和凯特·罗宾斯)。我们也承认罗德里克Schlotzhauer和埃德温Honse从MU物理机店为他们设计的输入在这项研究中所用的啮齿动物观察管和制造。我们特别感谢Malea月库克尔(放射科主管在兽医和密苏里大学外科系 - 兽医学院)和扬艾维(研究动物导管室在密苏里大学管理器 - 医学院)为展示不断的耐心和动力,同时经营高能荧光镜为我们开发了小鼠VFSS协议。资金来源为这项研究包括NIH / NIDCD(TE杆),NIH / NINDS(GK Pavlath),Otolaryngo呆呆 - 头颈外科启动资金(TE杆),MU PRIME基金(TE杆),密苏里大学优势(TE杆),和MU中心老龄(TE杆)。

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    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

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

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