마우스 폐의 압력 볼륨 곡선의 측정

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Limjunyawong, N., Fallica, J., Horton, M. R., Mitzner, W. Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs. J. Vis. Exp. (95), e52376, doi:10.3791/52376 (2015).

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Abstract

최근 수십 년 동안 마우스가 폐 질환의 다양한 차 동물 모델이되고있다. 폐기종 또는 섬유증의 모델에서, 필수적인 표현형 변화는 가장 폐 탄성 변화의 측정에 의해 평가된다. 마우스에서 가장 이러한 병리를 특정 기본 메커니즘을 이해하기 위해서는 병리 현상을 반영 할 수있는 기능을 측정하는 데 필수적이다. 탄성을 측정하는 방법에는 여러 가지가 있지만, 전형적인 방법은 전체 폐 용적의 압력 (PV)는 폐 곡선 볼륨의 전체 범위에 걸쳐 수행한다는 것이다. 이 측정은 거의 백년 거슬러 거의 모든 포유 동물 종으로부터 성인 폐에서 이루어진 것으로, 이러한 PV 곡선은 태아 폐 개발 폐 계면 활성제의 기능의 발견 및 이해에 중요한 역할을했다. 불행히도, 이러한 전체 PV 곡선들이 널리 macrosc에 유용한 정보를 제공 할 수 있다는 사실에도 불구하고, 마우스에서보고되지 않은폐의 구조적인 변화의 OPIC 효과. 폐 용적의 단지 부분적인 변화를 측정 PV 곡선 때때로보고되어 있지만, 절대 체적의 측정치없이 전체 PV 곡선의 비선형 특성을 해석하는 이러한 부분들 매우 어렵게 만든다. 본 연구에서는 총 PV 곡선을 측정하는 표준화 된 방법을 설명합니다. 우리는 다음 두 가지 일반적인 폐 병변, 폐기종 및 섬유증 마우스 폐 구조의 변화를 감지하는이 곡선의 능력을 시험 하였다. 결과는 이러한 병리와 예상 구조적 변화와 일치하는 여러 변수에 큰 변화를 보였다. 마우스에서 폐 PV 곡선이 측정은 시간이 지남에 따라서, 병태 생리 학적 변화 및 ​​치료 방법의 효과 전위의 진행을 모니터링하는 간단한 수단을 제공한다.

Introduction

이제 마우스 폐 질환의 다양한 일차 동물 모델이다. 폐기종 또는 섬유증의 모델에서, 필수적인 표현형 변화는 가장 폐 탄성의 변화를 측정함으로써 평가된다. 탄성을 측정하는 방법은 여러 가지가 있겠지만, 고전적인 방법은 그 총 폐 용량 (TLC)에 잔여 볼륨 (RV)에서 측정 된 전체 압력 - 볼륨 (PV) 곡선. 이 측정은 거의 백년 1-3 거슬러 올라가는 거의 모든 포유류에서 성인 폐에 만들어졌다. 이러한 PV 곡선 태아 폐 개발 4-7 폐 계면 활성제의 기능의 발견 및 이해에 중요한 역할을했다. 폐의 표현형의 측정치로 PV 곡선의 중요성에도 불구하고,이 측정을 수행 할 수있는 표준화 된 방법이 없었다. 그것은 팽창 및 이산 단계와 폐 (각 후 평형에 대한 변수 대기 시간)을 배출하기 또는 펌프를 간단하게 수행되었음을지속적으로 팽창하고 폐를 수축 할 수 있습니다. PV 곡선들은 제로 및 일부 사용자 정의 폐활량 사이의 체적 범위에서 수행되지만 다른 실험실에 의해보고 된 각 압력 볼륨 루프의 지속 시간은 5.6 시간 (2)에 몇 초 (8)로부터 변화, 매우 변수였다. 일부 연구자들은 정적 또는 quasistatic 등이 총 폐 PV 곡선을 참조하지만, 이러한 작은 통찰력을 제공 질적이며, 그들은 여기에 사용되지 않습니다. 또한, PV 곡선 널리이 폐에서의 구조적 변화의 거시적 효과에 관한 유용한 정보를 제공 할 수 있다는 사실에도 불구하고, 마우스에서보고되지 않았다.

몇 가지 문제가 포함 PV 곡선 획득의 가변성에 성공 : 인플레이션과 디플레이션 1) 비율; 2) 인플레이션과 디플레이션에 대한 압력 여행; 3) 수단은 절대 폐 량 측정을 결정한다. 여기에 방법 존재에서, 3 ㎖의 속도 / 분 compromis로 선정되었다대규모 코호트 연구 특히, 측정 비실용적로서 전자, 너무 짧게있는 것은 통풍 너무 느린하지와 관련된 동적 탄성을 반영합니다. C57BL / 6 마우스의 건강한 공칭 전체 폐 용량 1.2 ㎖의 9 정도이기 때문에,이 속도는 전형적으로는 두 개의 완전한 PV는 약 1.5 분에서 수행 될 수 있도록 폐쇄 루프.

PV 곡선이보고 된 확장 된 문헌에서 사용 피크 인플레이션 압력은 40 센티미터 H 2 O로 낮은 20에서 다양한 매우 변수왔다 이 변동의 일부는 종에 관련 될 수 있지만, PV 곡선의 상한 압력 한계를 설정하는 기본 목표 총 폐활량 (TLC) 또는 최대 폐 용적 폐 팽창한다. 인간의 TLC는 개인이 만들 수있는 최대한의 자발적인 노력에 의해 정의된다, 그러나 불행하게도이 모든 동물 모델에서 중복 될 수 없다. 따라서, 실험 PV 곡선의 최대 볼륨을 억제하다임의로 연구자가 설정 한 최대 압력에 의해 채굴. 목표는 PV 곡선이 평탄 압력을 설정할 수 있지만, 불행히도 포유류 폐 PV 곡선의 팽창 사지 결코 평탄한. 그래서 대부분의 연구자들은 일반적으로 인플레이션 곡선이 실질적으로 평평하게 시작 압력, 30cm의 H 2 O를 설정 마우스 그러나 PV 곡선은 팽창 사지 이중 혹으로 더 복잡하며,이 팽창 사지 종종 여전히 30cm의 H 2 O (10)에서 급격하게 상승되는 경우, 그래서 30 대 좋은 종점 아니다 PV 곡선. 이러한 이유로, 우리는 우리가 검토 한 모든 균주의 팽창 사지가 평평하게 시작하는 압력이 마우스 PV 곡선의 압력 한계, 같은 35cm의 H 2 O를 사용합니다.

PV 곡선 자체가 매우 비선형이기 때문에, PV 루프의 외관은 곡선이 어디서 시작 부피​​에 의존 할 것이다. 일부 상용 팬은 F에서 시작하여, 사용자가 큰 PV 루프를 수행 할 수RC하지만 FRC 볼륨이 미지 인 경우, 이들 변경 단순히 볼륨 개시까지 변화로부터 발생할 수 있기 때문에, 임의의 병리와 같은 PV 곡선의 변화를 해석하는 것은 불가능하고, 폐하지 구조적 변화. 따라서 절대 볼륨 측정하지 않고, PV 곡선을 해석하고, 따라서 작은 유틸리티가 거의 불가능하다. 폐 볼륨을 측정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다,하지만, 이들은 종종 복잡하고 특별한 장비가 필요합니다. 여기에 설명 된 간단한 방법으로, PV 곡선은 생체 내 가스 제거 과정을 거친 후 제로 볼륨에서 시작한다.

요약하면, 본 논문에서는 마우스의 폐에서 폐 PV 곡선 측정을 표준화하기위한 간단한 방법을 설명하고, 폐 구조에 연결되어있는이 곡선으로부터 계산 될 수있는 몇 가지 지표를 정의합니다. PV 곡선 따라서 통신과 마우스에서 표현형의 구조적인 변화를 감지 할 수있는 직접 응용 프로그램이있는 폐 기능 검사를 제공합니다폐기종 및 섬유증과 같은 폐 병리에.

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Protocol

존스 홉킨스 대학 동물 관리 및 사용위원회는 모든 동물 프로토콜을 승인했다.

1. 장비

, PV 곡선을 측정 할 준비가 설정 한 복합 시스템은 그림 1에 표시됩니다.

  1. 볼륨 측정 :
    1. 사용자가 신속하게 압력 한계에 도달 한 후 펌프를 역방향 있도록 스위치 시린지 펌프를 이용하여 팽창과 수축의 일정한 속도를 생성한다. 마우스 PV 곡선의 경우, 공기의 3 ㎖에서 설정 한 초기 볼륨 (이전에 인플레이션)를 매우 가볍게 기름을 바른 5 mL 유리 주사기를 사용합니다. 3 ㎖ 거의 모든 마우스 PV 곡선의 볼륨을 측정 할 수있을만큼 충분히 크다.
    2. 이동 주사기 플런저에 연결된 작은 센서 막대와, 펌프 하우징에 선형 미분 변압기 부착함으로써 펌프에 의해 전달되는 부피를 측정한다.
      주 : 경험적 수단은 시스템의 가스 압축을 보정하기 위해 PV 세제곱에 따라 설명한다RVE 기록부.
  2. 압력 측정 :
    1. 0-60cm H 2 O (0-1 PSI)의 범위와 표준 저렴한 압력 게이지를 사용합니다.
  3. 측정 기록 :
    1. PV 곡선은 XY 기능 (예를 들어, PowerLab의)와 모든 디지털 레코더를 사용하여 기록합니다. 볼륨 보정 신호 및 PV 곡선을 그래프로 위해서는 경폐 압력 (PTP)을 기록하는 또 다른 채널을 녹화하기 위해 하나의 채널을 설정한다. 압력을 측정하는 주 PowerLab의 다리에 연결 전치 증폭기를 사용한다. 00-40 센티미터 H 2 O로부터 압력 채널을 조정하고, 0-3 ml의 부피에서 채널을 조정.

가스 압축 2. 수정

주 :이에 중요한 초기 단계이다 압력 증가, 가스 부피가 감소하고, 마우스로 전달되는 공기의 양으로서 따라서 SYR의 변위보다 더욱 적게되기 때문에, 설정디트로이트 배럴.

  1. 폐에 태양 광 발전 시스템을 연결하는 꼭지를 닫습니다, 그래서 가스 시스템을 떠날 수 있습니다. 주입을 시작하고 레코더의 보정 볼륨 채널은 약 40cm의 H 2 O에 압력이 증가함에 따라 측정 가능한 변화를 보여준다 경우 관찰 다음 단계에서와 같이 그렇다면, 올바른합니다.
    1. 경험적으로 플런저 변위 측정에서 빼서 가스 압축에 대한 올바른 (즉, 보정 볼륨) 인플레이션 압력에 비례하는 용어입니다. 볼륨 신호 마이너스 계수 배의 압력을 표시 할 PowerLab의 채널 (라고 VC)에이 작업을 수행합니다.
    2. 방정식의 계수를 결정합니다. 첫째, 초기 추측에 기록 차트를 켜고 펌프를 시작합니다. 팽창 튜브 밀봉되기 때문에, 압력은 0-40 센티미터 H 2 O.에서 상승 채널 (VC)가 제로 보이게 압력 계수 승산기를 조정 이 위 또는 아래로되면, 단순히까지 보정 계수를 조정이 압력 범위에서 플랫 유지됩니다. 주사기의 체적을 시작 같은 3 ㎖가 변경되지 않은 경우이 보정 계수는 항상 동일하다.

마우스 3. 실험 테스트

  1. 마우스의 PV 곡선의 측정을위한 절차. 모든 동물 프로토콜은 존스 홉킨스 대학 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다.
    1. 케타민 (90 ㎎ / ㎏)과 자일 라진 (15 ㎎ / ㎏)와 (나이 6-12 주에 C57BL / 6 마​​우스) 쥐를 마취하고, 반사 운동의 부재로 마취를 확인합니다.
      주 : PV 곡선은 10 분 미만에 마취 된 마우스에서 완료되고 단말 절차 수있다.
    2. 18 G 스텁 바늘 캐 뉼러와 마우스를 Tracheostomize. 다음 스텁 바늘을 삽입 할 수있는 기관, 작은 슬릿을, 기관을 덮는 피부에 작은 절개를 만드는 기관을 배치함으로써이 작업을 수행합니다. 실로 매서 캐 뉼러를 고정합니다.
    3. 호흡 하나에 마우스를 허용적어도 4 분 00 % 산소. 이 가방이나 명목상 150 호흡 / 분에서 0.2 ml의 호흡량 설정 인공 호흡기와자가 호흡을 통해 할 수있다.
    4. 기관 캐뉼라를 종료하고 마우스 3-4 분 모든 산소를 흡수 할 수 있습니다. 이 산소 흡수 과정은 동물의 폐 및 (11)의 거의 전체에서 탈기 죽음을 초래한다. ECG 전극 또는 직접 관찰과 심장 박동의 정지를 측정하여 마우스의 죽음을 확인합니다.
    5. 폐의 탈기가 완료되고 폐 용적이 제로가되면, / 분으로 3 ㎖의 속도로 시린지 펌프에 실내 공기로 폐를 팽창시키기 시작한다. 디지털 레코더에 압접 흔적을 모니터하고 35cm의 H 2 O에 도달 할 때, 펌프를 역방향.
    6. 압력이기도가 더 부피 감소를 방지 폐포에서 공기를 포집, 붕괴되는 시간에 의해 부정적인 10cm의 H 2 O를, 도달 할 때까지 디플레이션 곡선을 따르십시오. 즉시 t 역그는 붕괴기도가 여는 폐 reinflate 할 수 있도록, 다시 펌프. 이 이종 개방이 2 인플레이션의 초기 부분에서 잡음이 찾고 인플레이션 사지에 의해 일반적으로 알 수있다.
    7. 압력이 다시 35cm의 H 2 O에 도달하면, 펌프 방향을 반전하고,이 두번째 디플레이션 사지 0cm의 H 2 O에 도달 할 때까지 폐 수축 계속 그런 다음 펌프를 중지합니다.
    8. 압력 및 흐름과 PV 곡선의 PowerLab의 차트 기록을 볼 수 있습니다. 그런 다음 다른 폐 병리 발생하는 폐 실질 조직의 표현형 변화를 감지하기 위해 PV 곡선을 분석 할 수 있습니다.

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Representative Results

PV 곡선에 대한 절차는 전용 제어 건강한 쥐 비디오에서 입증되었지만, 우리는 두 가지 일반적인 병리, 폐기종 및 섬유증 마우스에서 기능적이고 병리 변화를 검출하기 위해 PV 곡선의 능력을 조사 하였다. 이러한 전통적인 모델의 세부 사항은 다른 곳에서 12, 13 설명했다. 아주 간단히, 3 % 이소 플루 란 마취 후 폐기종은 기관지에 주입 3 또는 6 U 돼지의 췌장 엘라 스타 제에 의해 발생 된 3 주 후에 공부하고 섬유증은 0.05 U이 기관에 주입 블레오 마이신에 의해 발생하고,이 후 2 주 공부했다 모욕.

도 2는 마우스에서 제어 PV 전형적인 곡선을 나타낸다. 이러한 PV 곡선에서 마우스에 마우스에서 재현, 정량화하기 쉬운 변수 및 폐 질환에서 발생하는 구조적 변화의 대리인을 측정한다. 다음은 표 1에도 2에 그래프로 나타내었다 표 1 목록을 이들 변수 및 그림 2는 그들이 PV 곡선에서 측정하는 방법을 보여줍니다. 각 뒤에 근거는 나중에 논의된다.

그림 3은 각각 대표 컨트롤, 폐기종, 및 섬유 성 마우스에서 전형적인 PV 곡선을 나타낸다. 여성 제어 및 섬유 성 생쥐에서 생성 된 곡선에서 측정 변수 그림 남성 제어 마우스 및 폐기종의 심각성이 학위를 가진 사람들에서 생성 된 곡선에서 측정 4. 변수를 제시 그림 5. 통계에 제시되어있다 그룹 간의 비교는 짝 t 검정 (섬유증 모델) 또는 다중 비교 (폐기종 모델) 미국 Tukey의 정정 평가 일방향 ANOVA와 중요성 레벨 중 분석 하였다. p <0.01를 유의 한 것으로 간주 하였다.

이러한 결과는 측정 방법이 O를 얻었다 여기서 사용되는 것을 보여F 폐 PV 곡선은 이러한 구조 변화가 임상 적으로 설명되었지만 다른 병리 상태의 팽창성 폐의 변화를 감지 할 수있는 유용하다. 접근과 분석은 PV 곡선의 다양한 측면을 특징 짓는 여러 변수를 생성합니다. 이러한 측정 변수의 어떤 각의 해석은 다음 섹션에서 자세히 설명되어 있습니다 의미합니다.

그림 1
그림 1 :. 실험은 부피와 압력 트랜스 듀서 주사기 펌프를 보여주는 설정 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2
그림 2 : 대표 PV 곡선이 어떻게 일을 보여주는표 1의 E 다른 변수를 측정한다. V3, V8 및 V10은 각각 3, 8, 10cm의 H 2 O로 제 디플레이션 다리에 폐 볼륨이다. V35은 볼륨 35cm의 H 2 O이고 총 폐활량 (TLC)로 정의된다. RV 첫 번째 수축 곡선의 욕실에 갇혀있는 가스의 부피로 정의 잔류 볼륨입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3
그림 3 :. 컨트롤, 폐기종, 및 섬유 성 폐에서 대표 마우스 PV 곡선 어두운 선분의 기울기가 디플레이션 사지 규정을 준수 함을 의미합니다, C.는 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.


그림 4 :. 제어 및 섬유화 쥐 표시됨에 PV 곡선에서 측정 한 변수의 변화가 각 그룹에 대해 평균 ± SEM 아르, N = 9. 섬유 성 폐의 모든 변수는 P <0.01로 제어 폐에서 유의 한 차이가 있었다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 5
그림 5 :. 제어 및 기종 마우스 표시됨에 PV 곡선에서 측정 한 변수의 변화가 각 그룹에 대해 평균 ± SEM 아르, N = 9. 심각도 중 하나 정도의 기종 폐의 모든​​ 변수는 크게 제어 폐에서 다른과 P & 서로이었다# 60;. 0.01 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

측량 그것은 무엇 정량화 병리 변경
TLC "최대한"인플레이션; 35cm의 H 2 O로 폐 볼륨으로 마우스에서 정의한 폐기종의 증가; 섬유증에 감소
RV 디플레이션에기도 붕괴 후 갇혀 풍량 폐기종의 증가; 섬유증에 감소
% V10 디플레이션 다리의 모양 폐 개발을 증가; 계면 활성제 억제와 감소; 폐기종의 증가; 섬유증에 감소
C 디플레이션 사지의 quasistatic 경사 폐기종의 증가; Decrea섬유증에서 SES
고사 디플레이션 사지 = C / V3에서 특정 준수 폐기종에서 감소; 섬유증에 감소

표 1 : 마우스 PV 곡선에서 측정 된 다른 변수의 목록.

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Discussion

본 논문에서는 간단한 재현 방법은 마우스의 표현형 폐 탄성, 전체 폐 PV 곡선의 고전적인 방법을 측정하는 기술되었다. 이러한 곡선은 폐 계면 활성제의 발견과 폐 안정성을 제공의 중요성에 쓸모 있었다. 여기가 PV 곡선 성인 마우스 폐에서 폐 탄성 관련된 여러 변수를 측정하는 수단을 제공하기에 유용한 방법을 도시한다. 마우스 폐의 병리학 적 변화를 생성하기 위해 일반적으로 사용되는 두 마우스 모델에서 모든 변수에 매우 큰 변화가 있었다. 다음 절에서는 각 측정 변수의 변화의 중요성에 대해 설명합니다.

TLC는 팽창 사지 평탄화하기 시작 정의 최대 압력에서 최대 폐 용적, 또는 더 정확하게, 양의 척도이다. 이미 언급 한 바와 같이, PV 곡선의 인플레이션 사지는 결코 정말 평평하게, 마우스가이 특히 극단적 인행동 (10). TLC는 모든 동물 모델에서, 최대 흡기 자발적인 노력 끝에 볼륨으로 인간에서 정의되지만이 어떤 임의의 사용자 정의 된 압력 볼륨으로 정의된다. 이 논문에 나타난 병리학 적 모델로, 증가 폐기종 TLC에서 진보적 인 증가는 섬유증의 감소뿐만 아니라 관찰되었다. 이러한 관찰은이 조건들 각각과 임상 양상을 반영하고 유용한 마우스 모델에서 예상되는 어떤 포함된다.

RV는 가까운 최대 만료에기도로 폐포에 갇혀 잔류 공기를 반영하는 변수입니다. 따라서이 변수 인간 및 동물 모델에서 동일한 현상을 반영한다. RV는 천식 및 COPD의 인간 14,15 증가하는 것으로 알려져있다. RV의 증가는 사실 관계가 그 작은기도 가까운 빨리 증가 부드러운 근육 또는 SURR에서 테 더링 지원의 손실 중 하나와 디플레이션 다리에폐 실질 (16) ounding. 여기에 사용 된 두 병리 모델에서, 반대 효과가 발견되었다. 기종 부상을 증가 RV의 상당한 증가가 있었다, 그러나 엄격한기도와 주변 폐 디플레이션에 더 낮은 폐 볼륨 폐쇄 이후 섬유증, 감소 RV 있었다.

%의 V10 디플레이션에 폐의 안정성을 반영하는 데 사용되었으며, 처음에, 계면 활성제 시스템 (17)의 성숙을 반영하기 위해 사용 된 형상 계수이다. 태아의 폐 성숙 %의 V10 (18)의 동반 증가, 볼륨 축 방향으로 볼록 하나에 상대적으로 직선 곡선에서 디플레이션 사지 변경됩니다. 성인의 최종 형태는 % 19 75 사이에 90을 변화 %의 V10과, 포유 동물 종에 상당히 다릅니다. %의 V10은 폐 계면 활성제 (20, 21) 덜 효과적대로 점진적으로 감소하는 것으로 알려져있다. 병리학 적 모델에서 여기 연구, 주요 C계면 활성제의 hanges 예상했을뿐만 아니라, 곡선의 형상은 또한 폐 조직의 탄성에 의존한다. 폐기종 %의 V10이 크게 증가하고 섬유화와 유의 한 감소가 있었다 사실은 가능성이 구조적 변화를 반영한​​다. 이 메트릭은 일반적으로 인간을 대상으로 측정되지 않지만, 그것은 폐 구조의 특정 병리학 적 변화에 관한 변수로 표현형 동물 모델에서 매우 유용 할 수있다.

컴플라이언스 (C)는 PV 비선형 곡선의 모든 선형 영역에서 얻을 수 메트릭이다. 마우스에서, 대부분의 균주 디플레이션 사지 3 8cm의 H 2 O간에 상당히 선형이고, 이러한 이유로 그 범위에 걸쳐 재현 가능한 C를 정의하기 쉽다. PV 곡선에서 모든 기울기 측정을 사용하는데 중요한 이슈 중 하나의 값, 즉이 측정되는 동안의 압력 범위와 선행 볼륨 히스토리 (의 방법 섹션 모두에 크게 의존한다는 것이다곡선)이 생성했기 때문에 비교는 제어 및 병리학 적 모델 사이에이된다면 일관성은 매우 중요하다. 본 연구에 사용 된 두 병리 모델, 폐기종 C에서 상당한 증가 및 섬유증에 상당한 감소가 관찰되었다; 인간에서 임상 적으로 관찰되는 것을 모방 결과.

특정 적합성, 고사 고전 작은 폐와 동일한 구조를 가진 큰 폐함으로써 더 큰 컴플라이언스 (22)에 생성 된 압력에 동일한 변경을 통해 폐 용적 큰 변화를 가질 것이라는 사실을 보정하기 위해 사용되어왔다. 연사는 또한 폐의 탄성 체적 탄성률의 역수에 해당한다. 이는 임상 적으로 나눈 FRC 컴플라이언스로 측정되지만, 마우스 우리가 FRC 몰라 때문에, 우리는 3cm의 H 2 O로 볼륨을 사용하도록 선택한 (즉, 부피 변화를 이용 분수) 3cm H 2 O에 볼륨 정규화하여,단순히 큰 폐 같은 더 작은 폐 구성된 경우 한 후, 큰 또는 작은 폐 같은 특정 컴플라이언스를 계산할 것이다. 본 논문의 결과는 C에서 측정 된 변화로 인해 작은되는 폐 볼륨에 단순히 없음을 나타내는 섬유증 모델 고사의 감소가 있었다는 것을 보여줍니다. 오히려, 폐 실질 조직 자체가 상당히 딱딱이었다. 폐기종 모델 그러나, 연사도 감소이 수학적 사실은 제공하지 않고, 폐 용적의 증가가 그러나 C.의 증가보다 크게했기 때문에 연사이 계산의 감소가 발생 C.의 증가에 대향하는 이러한 변화를 주도 구조적인 변화에 어떤 통찰력. 현재, 부가적인 병리학 적 통찰력은 명확하지 않다, 또한 실험적 작업 방법이 종이의 범위를 벗어난다.

PV 변수에 이러한 변경 사항을 기본 이유는 다른 모델의 병리학 적 변화에 따라 달라집니다의. 폐기종에서 폐포의 벽의 손실은 전체 조직 반동을 감소시키고 말초 공역 크기를 증가시킨다. 잔류 airspaces의이 확대가 더 표면 장력에 의한 탄성 반동을 감소, 영공면의 곡률 반경을 증가시킬 것이다. TLC는 관찰에서 이러한 요소는 모두 증가로 이어질 것입니다. 섬유화 모델에서 콜라겐과 다른 행렬 요소가 부착되는 보강뿐만 아니라 임상 적으로 검출 가능한 모든 조직 비후 및 감소 된 확산 능 (13, 23)와 같은 마우스에서 리드. 이러한 병리학 적 변화는 크게 감소 TLC에 반영됩니다. 폐기종 모델에서 본 RV의 증가 가능성 호기 다리에 앞서기도 폐쇄가 드러난다기도의 테 더링 지원이 감소하는 결과. 낮은 압력함으로써 잔류 체적이 감소 만료에 도달 할 때까지 섬유증, 강성 항공 붕괴 레지스트. 준수 변경폐 볼륨에 영향을 미칠 유사한 병리를 반영합니다. 실질 벽의 탄성 요소의 손실을 준수 감소와기도와 실질의 콜라겐 증착 엄격한 폐 이어질 것으로 증가 준수, 발생합니다. 폐기종 모델 %의 V10에서 약간의 증가와 섬유화 감소는 설명하기 쉽지 않다. 이러한 결과를 비교 대상의 문헌에는 비교 연구가 없습니다. 폐기종 반발 탄성이 낮기 때문에, 최대 폐 체적은 압력이 감소하더라도 외견 정상보다 높은 체류 할 수 있으며, 이는 증가 된 %의 V10에 의해 발현된다. 볼륨이 더 빠르게 압력이 감소함에 따라 TLC에서 쓰러 섬유증, 반발 탄성, 심지어 고압에서 하이로 유지된다. 이것은 또한 폐 계면 활성제의 분해와 일치 겠지만, 이는 섬유증에서 평가 하였다 어떠한 문헌은 없다. 따라서, %의 V10은 성인 인간 표현형 사용되고 있지 않지만폐, 여기에 제시된 결과는 연구 두 병리에 적어도 진보적 인 변화를 모니터링 할 수있는 중요한 변수가 될 수 있습니다 제안합니다. 더 완전한 연구가 수행 될 때까지, 그러나, 엘라 스타 제 또는 블레​​오 마이신과 용량 - 반응 관계가 수행되는 경우,이 변수의 민감도는 투기 유지됩니다.

가스 압축을 보정의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 이는 가스 체적이 감소하고, 따라서 마우스로 전달되는 공기의 체적은 시린지 외통의 변위보다 더욱 적은 것, 이후 압력이 증가함에 따라, 세트 업의 중요한 초기 단계이다. 절차는 경험적으로이를 보정하는 것은 위의 그는 프로토콜에 표시 하였다. 이는 PV 설치 체적이 변경되지 않는 경우,이 경험적인 보정 절차 번만 수행 될 필요가 있음을 주목할 가치가있다. 계수가 아래로 작성된 경우 이제까지 필요한 경우, 그것은 수동으로 입력 할 수 있습니다. 이것은, 그러나, 생 강조되어야폐 가스가 제거 된 상태에서 시작하기 때문에의 방법에만 작동합니다. PV 곡선이 정상 기말 폐 용적 (FRC)에서 시작된 경우, 그 하나의 볼륨 크기를 알지 않는 한 가스 압축을 보정하는 것이 가능하지 않을 것이다. 또한, PV 곡선의 형상은 출발 폐 체적에 상당히 의존 할 것이기 때문에 FRC에서 시작 병리 폐에서 관찰되는 변화가 있다면 제어 병리학 FRCS이 ​​공지 될 때까지, 그 변경 내용을 해석 할 수 없을 것 . 이것은 항상 0이 폐로부터 출발 부피의 또 다른 장점이다. 마지막으로, PV 곡선 그대로 흉벽과 마우스에서 수행되었다는 것을 주목할 가치가있다. 이것은 전체 절차를 간소화로 인해 크게 왜곡 된 형상 또는 폐 수술 오차 에러의 가능성을 감소시킨다. 다행히도, 정상 흉벽의 존재는 PV 곡선 9 무시할 효과가 있으므로 그대로 가슴 수행 PV 곡선은 간단하고 신뢰할 수있는 수단을 제공한다폐의 팽창성을 평가합니다.

결론적으로, 본 논문은 단순히 마우스의 폐 PV 곡선의 재현 측정을 수행하는 방법을 보여줍니다. PV 곡선은 폐에 모두 유 전적으로 변형 폐와 동물뿐만 아니라 다른 환경 모욕과 구조 변화를 문서화 할 수있는 독특한 능력을 가지고 있습니다. 따라서 여기에 도시 한 바와 같이,이 측정은 폐기종, 폐 섬유증의 특정 구조 변화의 표현 형질에 대한 통찰력을 제공 할 수 있으며, 마찬가지로 폐 탄성에 영향을 미칠 수있는 다른 병리 상태를 평가 너무 사용될 수있다.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Syringe pump Harvard Apparatus 55-2226 Infuse/withdraw syringe pump
Pump 22 reversing switch Harvard Apparatus 552217 Included with pump
Linear displacement transformer Trans-Tek, Inc. 0244-0000
5 ml glass syringe Becton Dickenson Several other possible vendors
Digital recorder ADInstruments PL3504 Several other possible vendors
Bridge amp signal conditioner ADInstruments FE221
Gas tank, 100% oxygen Airgas, Inc Any supplier or hospital source will work
Pressure transducer: 0 - 1 psi mV output Omega Engineering PX-137 Range ≈ 0 - 60 cm H2O

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References

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