Bu çalışma, başarılı bir şekilde translasyon disfaji araştırma kolaylaştırmak amacıyla murin hastalık modellerinde kullanılmak üzere insan videofloroskopik yutma çalışma (VFSS) yöntemleri adapte edilmiştir.
Bu çalışma, translasyon disfaji araştırma kolaylaştırmak amacıyla murin hastalık modellerinde kullanılmak üzere çalışma (VFSS) yöntemleri yutma insan Videofloroskopik uyarlanmış. Başarılı sonuçlar üç kritik bileşenlere bağımlıdır: Kapalı bir alanda sınırsız ayakta iken kendi kendine beslenmesini izin test kabinleri, ticari olarak temin edilebilen oral kontrast maddelerin caydırıcı tat / koku maske tarifleri, ve bir adım-adım testi protokol kırlangıç fizyolojisi kantifikasyonunu izin verir. Bu bileşenlerden bir veya daha fazlasını ortadan kaldırılması çalışma sonuçları üzerinde zararlı bir etkiye sahip olacaktır. Ayrıca, floroskopi sistemi enerji düzeyi yeteneği araştırılmıştır edilebilir yutmak parametreler belirleyecektir. Çoğu araştırma merkezleri fareler ve diğer küçük kemirgenler test ederken son derece kötü görüntü kalitesi ile sonuçlanır insanlar ve büyük hayvanlar ile kullanılmak için tasarlanmış yüksek enerji fluoroscopes var. Bu sınırlamaya rağmen, biz yedi VFS belirledikYeni sıçangil VFSS protokolü ile kombinasyon halinde, yüksek enerjili bir fluoroskop kullanıldığında farelerde sürekli ölçülebilirken S parametreleri. Biz son zamanlarda fareler ve diğer küçük kemirgenler ile kullanılmak üzere tasarlanmış son derece yüksek görüntüleme çözünürlüğü ve büyütme yetenekleri ile düşük enerji floroskopi sistemi elde. Yeni kemirgen VFSS protokolü ile birlikte bu yeni sistem kullanılarak ön çalışma, geleneksel (yani, yüksek enerji) kullanılarak elde edilen neredeyse iki sayı olduğu, farelerde sürekli ölçülebilir olan 13 yutmak parametrelerini tespit etti fluoroscopes. Bu yeni sistemin yeteneklerini optimize ek yutmak parametrelerinin belirlenmesi bekleniyor. Sonuçlar bugüne kadar tespit ve kemirgen hastalık modellerinin araştırılması için yüksek enerji fluoroscopes kullanırken aksi gözden kaçabilir yutmak fizyolojisinde ince değişiklikleri ölçmek için bir düşük enerji floroskopi sistemi kullanılarak yararını göstermektedir.
Disfaji (yutma bozukluğu) her yaştan insanı etkileyen çok sayıda tıbbi durumların sık görülen bir belirtisidir. Örnekler felç, Parkinson hastalığı, Alzheimer hastalığı, beyin felci, kas distro-fisi, amiyotrofik lateral skleroz (ALS), Batten hastalığı, baş ve boyun kanseri, erken doğum ve gelişmiş yaşlanma bulunmaktadır. Disfaji oldukça tipik bakteriyel yüklü yiyecekler / sıvı / tükürük akciğerlere 1-4 aspire edildiğinde gelişir şiddetli beslenme veya pnömoni sonucu olarak, mortalite ile ilişkilidir. Bu zayıflatıcı ve yaşamı tehdit eden tıbbi durum Amerika Birleşik Devletleri'nde 15 milyon kişi her yıl yalnız 3 etkiler. Yüksek prevalans ve ilişkili olumsuz sonuçlara rağmen, yutma güçlüğü için güncel tedavi seçenekleri postural değişiklikler (örn, tucki, (yerine tedavi edici değil) (özel gıda / sıvı yoğunluklanna kaçınarak, örneğin) gibi diyet modifikasyonu gibi, yaklaşımları palyatif sınırlıyutma çenesi), motorlu yaklaşımları (örneğin, ağız boşluğu, yutak kasları hedef egzersizleri, ve larinks), duyusal yaklaşımlar (örn, uygulanması lezzet, sıcaklık ve / veya mekanik stimülasyonu), ve tüp besleme ng (örn, beslenme ve hidrasyon nazogastrik (NG) tüp veya perkütan endoskopik gastrostomi (PEG) tüp) yoluyla hastaya. Bu tedaviler sadece ziyade sorunun altında yatan nedenleri hedef daha semptomatik tedavi hizmet vermektedir. Nitekim, yutma güçlüğü için yeni, etkili tedavilerin bulunmasından büyük bir engel, her hastalık için muhtemelen farklı sorumlu patolojik mekanizmaların, sınırlı bilimsel bilgidir.
Disfaji teşhis ağırlıklı bir modifiye baryum kırlangıç çalışma olarak bilinen videofloroskopik yutma çalışma (VFSS) adı verilen bir radyografik prosedür kullanılarak yapılır. Geçtiğimiz 30-artı yıl boyunca, bu teşhis test EV için altın standart olarak kabul edilmiştiryutmak fonksiyonu 5-7 aluating. Bu test genellikle baryum sülfat 8,9 veya iyoheksol 10 hasta oturmak ya da gönüllü gıda ve oral kontrast madde ile karıştırılmış sıvı kıvamlara sindirerek sırasında floroskopi makinenin X-ışını demetinin yolu içinde standı sahip gerektirir. Hasta yutar zamanda mideye ağızdan seyahat ederken, gıda ve kontrast maddesini ihtiva eden sıvı bir bilgisayar monitörü ile gerçek zamanlı olarak görülebilir. Yumuşak doku yapıları da görülebilir ve yapısı göreceli ve fonksiyonu değerlendirilebilir. Hastalar yutma güçlüğü varlığını ve derecesini ölçmek için sonraki görüntüleme ve kare-kare analizi için kaydedilen video Bunların hepsi, her gıda ve sıvı kıvamda birkaç yutar gerçekleştirmek için istenir. Yutma çok sayıda fizyolojik bileşenleri tipik olarak laryn ve yutak ve yemek borusu, ölçüde ve süresi ile anatomik faringeal kırlangıcın tetik noktası, bolus geçiş süresi olarak analiz edilirgeal yükseklik, konum ve sonrası yutma kalıntı miktarı ve oluşumu ve aspirasyon 7,11 için fizyolojik nedeni.
İnsan VFSS protokolünün Yönleri Son zamanlarda özgürce davranmak sıçan çalışmak için adapte edilmiş; Sıçanlar 12 test sırasında görüş videofloroskopik alanında kalır çünkü ancak sonuçlar sınırlı kalmıştır. VFSS önce fareler ile teşebbüs olmamıştır. Fare ve sıçanlarla yapılan kullanım için insan VFSS protokolü başarılı uyum anda mevcut murin (fare ve sıçan), insanlarda yutma güçlüğü neden olduğu bilinen hastalıkların yüzlerce model araştırmak için yeni bir araştırma metodu sağlayacaktır. Bu yeni yöntem (bundan böyle kemirgen VFSS olarak anılacaktır) bu nedenle patolojik olan kaslar, sinirler ve beyin dokusu içinde yatan nörofizyolojik mekanizmalar soruşturma ve yutma güçlüğü katkıda bulunmak için uygun disfaji fare modellerinin belirlenmesi ve doğrulama hızlandırmak istiyorum benn, insanlar. Ayrıca, kemirgen VFSS yutma fonksiyonu / doğrudan insanlara kıyasla olabilir disfonksiyon objektif ölçümler (biyomarkerler) tanımlanmasını izin verecektir. Bu çapraz-türler videofloroskopik biyomarkerler sonra daha iyi insanlarla klinik çalışmalara çevirmek fareler ve sıçanlar ile preklinik çalışmalarda, tedavi etkinliğini ölçmek için yeni sonuç önlemleri hizmet verebilir.
Bu amaç için, sıçangil VFSS protokolü ~ her iki cinsiyetten 100 fare kullanılarak kurulmuştur. Tüm fareler C57 veya hibrid C57 / SJL suşları ya da vardı. C57 / SJL transgenik SOD1-G93A (veya SOD1) farelerin, ALS en yaygın kullanılan hayvan modelinin bir koloni için plan suşu iken C57 fareler genetik, değiştirilmiş değil. SOD1 koloni transgenik (yani, ALS-etkilenen) fareler ve nontransgen (yani, etkilenmemiş) littermates yaklaşık bir 50-50 karışımı oldu.
sıçangil VFSS protokolü üç bileşenden oluşur:
kombine etkisi tipik beslenme ve farelerin yutma davranışların değerlendirilmesine izin rahat, düşük stres, kendini besleme muayene ortamı oluşturur.
Murin (fare ve sıçan), yüzlerce model insan hastalıklarının çalışma için ticari olarak temin edilebilir. Ancak, sadece üç kemirgen hastalık modelleri özellikle disfaji göre incelenmiştir: Parkinson hastalığı 12,15-17 ve inme 18 fare ALS 13,14 model ve sıçan modelleri. Bu ön çalışmalar her imkansız türler ve hastalıklar arasındaki anlamlı karşılaştırmalar elde etmek render, disfaji değerlendirmek için farklı yöntemler kullanılmıştır. Bu önemli bir sınırlama kendini besleyen hayvanlarda çok sayıda yutmak parametrelerinin objektif ölçümü izin yeni geliştirilen kemirgen VFSS protokolünü kullanarak gelecekteki çalışmalarda aşılabilir.
Başarılı VFSS sonuçları üç kritik bileşenlere bağımlıdır: Kapalı bir alanda sınırsız ayakta iken piyasadan temin oral kontrast ag caydırıcı tat / koku maske, 2) tarifleri kendini besleme izin 1) Test kabinlerihastalar, ve 3) kırlangıç fizyolojisi ölçümü sağlayan bir adım adım test protokolü. kombine etkisi tipik beslenme ve yutma davranışları çağrıştıran rahat, düşük stres, kendini besleme muayene ortamı oluşturur. Bu bileşenlerden bir veya daha fazlasını ortadan kaldırılması çalışma sonuçları üzerinde zararlı bir etkiye sahip olacaktır. Olumsuz sonuçlara örnekleri yetersiz içme bölüm nedeniyle yutma parametreleri ölçmek için oral kontrast madde için içme, nefrete dikkatini görünümü, istenmeyen davranışların floroskopi alanında hayvanları korumak için yetersizlik ve yetersizlik vardır.
Optimal VFSS sonuçları elde büyük bir meydan okuma uygun bir test odasını tasarlarken. Bizim prototip tasarım sayıda revizyonlar yeterince görüş alanında fareler korur ve içme dikkatini davranışları engelleyen bir gözlem odasında sonuçlandı. odaları inci üniforma boyutlarını elde etmek freze makineleri kullanılarak yapılmıştırE tüpleri ve son kapaklar, böylece aynı çapta birkaç gözlem odaları için bileşenlerin değiştirilebilirliğini sağlanması. İç hacmi (çap ve uzunluk) yeterince düz bir çizgide yürüme ve etrafında dönen izin veren bir dar test odasının sonuçlanan bir yetişkin farenin vücut büyüklüğü, biraz daha büyük olması eşleştirilmiştir. Dar model, sadece sonunda ağız ve peg-çanağın stratejik konumlandırılması ile kombinasyon halinde, içme sırasında bölmenin uzunluğu boyunca hizalanmış farelerin başı ve gövdesini muhafaza eder. Içme yapan kez, fareler test müdahale minimal hareket artefakt sonuçlanan, bir seferde derece kendinden stabilize emzik ya da kase birkaç saniye için kalır. Bu nedenle, bozulmamış, yakın çekim gözlem / video kayıt ve lateral ve dorsal-ventral düzlemde içerken farelerin videofloroskopik görüntüleme elde etmek mümkündür.
Fareler (ve diğer küçük kemirgenler) görmek için doğal eğimliküçük alanlarda k barınak. Bunun bir sonucu olarak, serbestçe ve böylece (yani, el ile hayvan çekme yerleştirmek tutulması sonucu oluşan stres / anksiyete ortadan ana kafese yerleştirilir (önceden bir uç-kapak ile kapatılmış bir ucu), test bölmesinin butonu bölmesi içinde). Fare odacık içine girdiği zaman, diğer ucu ise bir 2. uç başlığı bağlama ile kapatılır. Fareler serbestçe keşfetmek için düşük anksiyete testi odasını oluştururken bu tasarım kaçış engeller.
odasının, bir kare yerleşik sağlar ve böylece standart bir kemirgen kafes içinde test ihtiyacını ortadan kaldırarak, serbest duran bir şekilde kullanımına izin verir hareket stabilitesi. Tüm cihaz kolay temizlenebilen, sağlam depolama amacıyla, için hafif, taşınabilir, istiflenebilir ve otoklava olabilir. Odaları başlangıçta floroskopi ile kullanılmak üzere tasarlanmış iken, onlar da nokta film radyografi, beyin görüntüleme (örneğin, MR, PET, BT), ve visua ile uyumlul gözlem / çeşitli davranışların video kayıt.
Aşmak için ikinci büyük zorluk oral kontrast ajanlar (örn, baryum sülfat ve iyoheksol) ve caydırıcı tat / koku maskeleme oldu. Tat duyarlılığı fare suşları 19-21 ve belki de yaş 22,23 ile arasında büyük farklılık gösterdiğini göz önüne alındığında, ne olursa olsun zorlanma ve yaş, tüm farelere lezzetli bir tek test çözümünü belirlemek için gerekli oldu. Bu sonuç, bağlı reolojik (örneğin, viskozite, yoğunluk, vb) ve test çözeltileri kimyasal özellikleri farklılıklara karıştırıcı sonuçları ortadan kaldırırken, yutma fonksiyonu / suşları ve yaşları arasında disfonksiyon doğrudan karşılaştırma izin vermek için gereklidir. Bu amaçla, kemirgen VFSS sırasında oral kontrast ajanlarının caydırıcı tat / koku maskelemek için tercih edilen bir tat arttırıcı tanımlamak için basit, hızlı bir lezzet tarama yaklaşımı geliştirmiştir. Yöntemler yalamak gerektiren kısa pozlama testi, sonra modellenmiştirometer (yani, yalamak sensör) susuzluğunu 24,25 ikna etmek için bir su düzenleme dönemi (yani, stopaj su gecede) sonra ilk 2 dakika boyunca yalamak oranlarını kaydetmek için. Bir lickometer Bu çalışma için mevcut değildi; Bu nedenle, tercih davranışsal gözlemler, yanı sıra daha önce bizim laboratuarda 13,14 valide edilmiş yalamak oranı standart video kayıt yöntemleri ile değerlendirildi. Bu lezzet tarama yaklaşımı kullanarak, çikolata, C57 ve C57 / SJL suşları tarafından tercih edilen lezzet arttırıcı olarak tespit edilmiştir. Spesifik olarak, her bir kafeste farelerin% 100 hali hazırda birden çok farenin aynı anda ağız içme ile temas içinde 30 saniye içinde çikolata aromalı çözümler içti. Ancak, baryum eklenmesi bakılmaksızın baryum veya çikolata konsantrasyonu, çoğu fareler sadece kısa içme nöbetleri sonuçlandı.
Baryum alternatif iyoheksol, sadece kısa bir süre önce sui olarak kabul edilmiş bir iyot bazlı kontrast maddeİnsan VFSS 10 baryum sülfat tablo alternatif; Böylece, henüz bu amaçla standardize edilmemiştir. Çikolata aromalı iyoheksol'ün birçok farklı konsantrasyonları farelere sunuldu. Stok iyoheksol (mi başına 350 mg iyot) içindeki bir% 50 solüsyonu içeren Tarifler hali hazırda bir gece boyunca su düzenleme süre sonra farelerin ile içti. Yüksek konsantrasyonlar kaçınma davranışları sonuçlandı. % 50 iyoheksol (ml başına 350 mg iyot) çözümü düşük konsantrasyonları belirgin daha az görünür ve yutma fizyolojisi miktarının engellediğini ise, fareler tarafından yutulması olurken yeterli radiodensity üretti. Çikolata tadı ile% 50 iyoheksol solüsyonu ilave Bu nedenle, fareler VFSS için en uygun test çözeltisi tespit edilmiştir. Tekrar lezzet testi kaçınma davranışları ya da olumsuz olaylara yol açmamıştır.
Aşmak için üçüncü bir meydan okuma görselleştirme gizler içme sırasında onların başını eğerek / dönüm fareleri engel olduVFSS sırasında yutma mekanizması. Bir peg-kase İçme sadece bu sorunu çözüldü odanın bir ucunda zemin üzerinde konumlandırılmış. Bir peg-kase yerine bir sipper tüp şişe kullanarak birkaç ek avantajları vardır. Örneğin, sıvı, kalibre edilmiş bir birim gözlem tüpünün uç kapak bir havalandırma deliğinden PEG-çanak içine pipetle edilebilir. Bu yaklaşım, kısa VFSS testi süresince tüketilen test çözeltisinin dakika hacminin ölçümü izin verir. Ayrıca, küçük bir siper tüp açıklığı ile karşılaştırıldığında peg-kase test çözeltisi artan yüzey alanı, daha fazla içme motive etmek için koku stimülasyon da artırılabilir temin edebilecektir. Kase yüksekliği yerden bir standart mesafe olarak Peg-çanaklar, genç veya daha küçük gerilme fareler çalışmak için daha uygun olabilir. Bunun aksine, siper boru boyları, diğer potansiyel olarak karıştırıcı değişken dikkate ekler farklı büyüklükteki fareler için ayarlanabilir olmalıdır. Ayrıca, fare türükolayca bir mandal kase ulaşabilir ise nörolojik hastalıkların ls, zorluk nedeniyle ekstremite motor hasar bir sipper tüp şişe ulaşan olabilir. Dil ve / veya çene disfonksiyonu ile Fare yeterince sıvı erişmek için emzik topu basın mümkün olabilir; PEG-kase kullanarak bu bulandırabilir ortadan kaldırabilir. Bu nedenlerden dolayı, sipper tüp şişeler üzerinde peg-kase kullanılması kemirgen VFSS test tercih edilen yöntemdir. Bununla birlikte, gözlem odaları gerektiği gibi oluk içme yerleştirmek için tasarlanmıştır. Dikkate önemli bir uyarı yalamak oranları emzik ve kase 13,26 içme arasında farklılık bilinen olmasıdır. Bu nedenle, VFSS için emzik ya da mandal-kase ya seçimi içinde ve deneyler arasında tutarlı olmalıdır.
Dördüncü zorluk yaygın insan araştırmalar ve klinik uygulamada kullanılan VFSS parametreleri karşılaştırılabilir fareler için ölçülebilir yutmak parametrelerini belirlemek oldu. Bizim ön bulgular gösterdifloroskopi sisteminin türü parametreleri farelerde incelenmiştir olabilir yutmak belirler. Çoğu araştırma merkezleri ve tıbbi ayarlar fareler ve diğer küçük hayvanları test ederken son derece kötü görüntü kalitesi elde insanlar ve büyük hayvanlar ile kullanılmak üzere tasarlanmış fluoroscopes yüksek enerji (75-95 kV, 1-5 mA) var. Örnek olarak, fareler ile yüksek bir enerji floroskop kullanarak yeni bir çalışma sadece 4 ölçülebilir yutmak parametrelerini 12 tespit başardı, ve biz bu çalışmamızda fareler için sadece 7 yutmak parametrelerini belirlemek başardık. Bu büyük sınırlamayı aşmak için, biz son zamanlarda LabScope (Glenbrook Teknolojileri) olarak adlandırılan düşük enerjili floroskopi sistemi elde. Sistem 15 ve 40 kV ve (maksimum güç W 8) 0.2 mA pik boru akımı arasındaki foton enerjileri X-ışınları sürekli koni-ışını üreten bir minyatür floroskop olduğunu. Bu sistemin düşük enerji seviyeleri daha farelerin ince kemik ve yumuşak doku ile hafifletilmiş ve bu nedenle highe sağlamaktadırGeleneksel (yani, yüksek enerji) daha r kontrast çözünürlüğü fluoroscopes. LabScope X-ışını, geleneksel fluoroscopes ve 15-57 cm çapında görüntü kuvvetlendirici daha belirgin küçük bir 5 cm çapında skopi, yöneliktir. LabScope minimum kaynak-kuvvetlendirici mesafesi (SID) büyütme yetenekleri arttırıyor ~ 6 sm (aksine ~ geleneksel fluoroscopes 30 cm) 'dir. Buna ek olarak, LabScope dijital SID değiştirmeden, gerçek zamanlı olarak 40 kata kadar büyütülür patentli teknoloji kullanır. Sonuç özünde böyle bir fare yutma mekanizması olarak ilgi küçük bölgeleri görüntülemek için gerçek zamanlı yakınlaştırma ve uzaklaştırma yapabilirsiniz bir X-ışını mikroskobu.
Bu düşük enerjili floroskopi sisteminin önemli bir avantajı radyasyon güvenliği artırıldı. LabScope alt radyasyon dozlarını alan hayvanların yanı sıra, sistemi kullanan araştırmacılar maruz anlamlı less radyasyon dağılım. doğrudan kontrol panelinde ünitenin önünde radyasyon maruziyeti 10.3 mR / saat. Ünitenin önünde bir mesafe 1 m, pozlama 580 μR / saat düşer. Odada Çoğu diğer yerlerde 10 μR / saat altında çok düşük pozlama var. Bu iyileşmeye rağmen, biz radyasyon güvenliğini artırmak için ekstra önlemler almış. Örneğin, kurşunlu akrilik koruyucu dağınık X-ışını kişisel zırhlama giymeden kemirgen VFSS testi yapmak için araştırmacılar sağlayan fotonlar, (örneğin, kurşun önlük, tiroid kalkanlar, ve gözlük) engellemek için LabScope etrafında eklendi. Buna ek olarak, şeffaf akrilik bir mesafeden fare görselleştirme izin verir. Ayrıca radyasyon güvenliği araştırmacı tarafından uzaktan kontrol edilen bir motorlu makaslı tablo tarafından sağlanmaktadır. Fluoroskop ile 3 m bir mesafe up, araştırmacılar X-ışını bea içinde gözlem odasının dikey ve yatay konumunu ayarlamak için uzaktan kumandalı cihazı kullanabilirsinizm. Fare serbestçe gözlem bölme içinde hareket ederken bir sonucu olarak, ilgili anatomik bölge içinde floroskopi alanı içinde muhafaza edilebilir. Makaslı LabScope ile kullanım için tasarlanmış olmakla birlikte, aynı zamanda, araştırmacılar radyasyon güvenliğini geliştirmek için, geleneksel fluoroscopes ile kullanım için uygundur. Sıçangil VFSS sıvılar için, bir şırınga verme sisteminin kullanılmasını kapsamaktadır sırasında son adım radyasyon güvenliği artırmak için. Bu sistem 3-4 ayak içerir (veya daha uzun, gerekirse) bir mesafeden peg-kaseye sıvıların hızlı ve verimli teslimat izin PE boru, uzunluğu. Sıvılar için bu şırınga dağıtım sistemi, gözlem odaları ile kombinasyon halinde, aynı zamanda, geleneksel fluoroscopes kullanılabilir.
Yeni sıçangil VFSS protokolü ile kombinasyon halinde LabScope kullanılarak elde edilen önceki eser, geleneksel sistemlere göre önemli bir avantaj göstermektedir: güvenilir i tayin edilebilir kırlangıç parametre sayısıs neredeyse iki katına çıktı. Düşük veya yüksek enerjili floroskopi sistemlerini kullanırken Ancak, farelerin yutma mekanizması (örneğin, dil, velum, arka yutak duvarı ve epiglot) yumuşak doku yapıları kolaylıkla görünmez. Bu nedenle, biz bolus akış önlemleri yerine yutma biyomekanik miktarının üzerinde duruldu. Biz zaman, alan, mesafe, hacim, vb ziyade Likert tipi ölçek önlemleri kullanarak birimleri bazında sayısal olabilir parametreleri ağırlıklı ilgi vardı. Sayısız bolus akım parametreleri toplantısı bu gereklilik adına ama bir kaç, oral geçiş süresi 27-29, yutak transit zamanı 27-33, ve özofagus geçiş süresi 34-36 gibi, insan VFSS literatürde tarif edilmiştir. Ağız boşluğundan bolus taşıma nedeniyle spontan içme sırasında küçük bolus boyutu olasılıkla, farelerde kolayca görünür değildi. Ancak, biz de, güvenilir farenks ve özofagus geçiş sürelerini ölçmek için başardıkBolus akışı ve temizlenmesi ile ilgili diğer bazı önlemler olarak. Biz LabScope yeteneklerini optimize ek öteleme yutmak parametrelerinin belirlenmesi bekleniyor.
Bu çalışmanın sonuçları fareler yutak kırlangıç tetikleyen önce vallecular boşluk doldurma her küçük sıvı bolus sırayla ile, spontan içme sırasında kırlangıç başına birkaç ritmik yalıyor almak olduğunu gösterdi. Sıvı 37-40 sindirerek birincil aracı olarak kullanmak yalama memeliler için tipik olan bu davranış, insan bebek yutma ve genel olarak tüm bebek memelilerin ritmik emmek-yutmak desen benzer. Bebek yutma fizyolojisi birkaç Ritmik ile karakterizedir yaygın emmek-yutmak döngüsü 37,41-43 olarak tanımlanan, bir refleksif faringeal kırlangıcı takip berbat. Böylece, farelerin ingestive yalama davranışları dahil ritmik dil ve çene hareketleri uğultu emme davranışları ingestive daha karşılaştırılabilir olabilirçocuklar ve yetişkinler tarafından bebekler yerine fincan içme. Bu nedenle insan bebeklerin oranı emmek ve emmek-yutma oranı ile gelecekteki karşılaştırmalar için farelerin yalamak hızı ve yalamak-yutmak oranı miktarının edilmiştir. Belki kemirgen VFSS araştırma gelişimsel bozukluklar yutma içgörü sağlayacaktır.
Herhangi bir yeni araştırma yönteminde olduğu gibi, iyileştirme alanları tespit edilmiştir. Örneğin, kemirgen VFSS protokolü sadece C57 ve C57 / SJL fare soyları kullanılarak geliştirilmiştir; henüz sıçanlarda test edilmemiştir. gözlem odaları sıçanlarda büyük beden boyutuna uyması için boyut (çap ve uzunluk) olarak büyütülüyor gerekecektir. Çikolata aromalı iyoheksol evrensel sıçangil VFSS test çözeltisi olarak uygun ise, aynı zamanda, bu bilinmemektedir. Bu nedenle, fareler ve sıçanlar bir çok türüne daha büyük ölçekli bir test, bu amaç için garanti edilir. Aynı zamanda, kemirgen VFSS için bir kontrast madde olarak baryum kullanımı göz ardı edilmemelidir. Fareler açıkça iohex tercihbaryum üzerinde yemek tarifleri ol; baryum caydırıcı tat / koku maskeleme de ancak daha titiz ve sistemli girişimleri iyoheksol'ün için lezzetli alternatifler sunabilir. Tat tercihine iyoheksol'ün ve baryum sülfat etkilerini karşılaştıran gelecekteki çalışmalar (yanı sıra diğer potansiyel oral kontrast ajanlar) ve şüphesiz insan VFSS doğrudan alakalı ve translasyonel olan önemli bilgileri sağlayacak farelerde ve sıçanlarda fizyolojisini yutmak.
Insanlar ile VFSS gıdalar ve sıvı çeşitli kıvamlarının içerir ve ince sıvı ve kuru, katı gıdalar 44,45 yutma sırasında disfaji en belirgindir. kemirgen VFSS protokolü nedenle hastalık modellerinde disfaji algılama ve ölçümü kolaylaştırabilir ek kıvamlara kapsayacak şekilde genişletildi ediliyor. Aynı zamanda, insan VFSS sırasında kullanılanlar eşleştirmek için viskoziteleri ayarlamak için sıçangil VFSS sıvı tarifler viskozitesi testi yapmak için gerekli olacaktır. Bu sınırı hitabenations doğrudan fareler, sıçanlar ve insanlar arasında mukayese edilebilir disfaji öteleme VFSS biyobelirteçlerinin belirlenmesini kolaylaştıracaktır.
kemirgen VFSS faydası önemli ölçüde böylece yutma biyomekanik soruşturma izin, aksi takdirde görünmez yutma mekanizmasının yumuşak doku yapılarına radyoopak işaretleyiciler implante iyileştirilebilir. Bu yaklaşım başarılı, bebek domuz yutma metal klipleri ve tellerin 37,42 bir ürün yelpazesine kullanarak biyomekanik çalışma yıllardır kullanılmaktadır. Bu farelerde benzer, ama daha küçük markerlerin kullanımı insanlar dahil olmak üzere büyük memelilerde, karşılaştırma için bir kaç ek kırlangıç parametrelerinin ölçümü izin olacağını bekliyoruz. Şu anda dillerine radyopak belirteçler, yumuşak damak, yutak, gırtlak, ve bu hipotezi test etmek için farelerin proksimal özofagus yerleştirilmesi için metodoloji geliştiriyor.
Video recordinLabScope ve konvansiyonel fluoroscopes g kare hızı sn (fps) 30 kare ile sınırlıdır. Ancak, bizim ilk sonuçlar, sağlıklı fareler için yutma tüm faringeal aşaması yaklaşık 10 kat daha hızlı insanlar daha az 66 msn (yani, 2 kare), oluştuğunu göstermiştir. Böylece, farelerde yutma faringeal aşaması detayları 30 fps kamera ile kayda değer olmadığı kadar hızlı gerçekleşir. Daha yüksek kare hızı (olasılıkla> 100 fps) yeterince görselleştirmek ve fareler ve diğer kemirgenlerde yutma yutak aşamasında son derece hızlı ve karmaşık hareketleri ölçmek için gerekli olacaktır. Daha yüksek bir kare hızı ile birlikte, 3D skopi görüntüleme için biplanar teknolojisini birleştiren kesinlikle yarar sıçangillere VFSS genişletmek istiyorum. Bu nedenle, gelecekteki tasarım konuları daha yüksek bir kare hızı kamera ve biplanar görüntüleme yetenekleri içermelidir.
Son olarak, düşük doz radyasyon olarak kısırlığa neden olduğu gösterilmiştirömrü çalışmaları 46 etkilemesi yumurtalık uyarılan hormonların seviyesi değiştirilmiş sonuçlanan dişi C57 fareleri. VFSS test ile ilişkili tekrar düşük doz radyasyona maruz kalma etkileri, özellikle ilgili Sonuçlar yapılmamış fareler, diğer hayvanlar ve insanlarda araştırılmamıştır. Ancak, insan kadınlarda (radyasyona maruz kalma ile ilgili olmayan) yumurtalık fonksiyon bozukluğu, gastrointestinal motilite bozuklukları ile bağlantılı olmuştur, ve özellikle kadın (hayvanlar ve insanlar dahil gelecekteki VFSS çalışmaları tasarlarken dikkate başka bir ihtar sağlayan bazı durumlarda 47 disfaji için ). Yutma fonksiyonu önemli cinsiyet farklılıkları insanlar 48,49 rapor edilmiştir ve algılamak ve aynı zamanda hayvan hastalık modellerinde karakterize önemli olacağı gibi kadınların dışlanması, kaçınılmalıdır. Bu nedenle, fare ve her iki cinsten sıçanlar uzunlamasına VFSS çalışmalarda elde edilen veriler, d göre, insanlar için büyük bir potansiyele sahip translasyonysphagia, hem de tekrar VFSS test ile ilişkili düşük doz radyasyona maruz kalma riskine.
The authors have nothing to disclose.
Biz nezaketle veri toplama katkıda Kol Lab ek üyeleri (Andries Ferreira, Danarae Aleman, Alexis Mok, Kaitlin Flynn, Elizabeth Bearce ve Matan Kadosh) ve el yazması gözden (Andries Ferreira, Rebecca Schneider, Kate Robbins) teşekkür ederim. Biz de bu çalışmada kullanılan kemirgen gözlem tüplerin tasarım girişi ve imalat için MU Fizik Makinesi Shop Prof.Dr.Roderic Schlotzhauer ve Edwin Honse kabul. Ve Jan Ivey (Missouri Üniversitesi Araştırma Hayvan Cath Lab Müdürü – Tıp Fakültesi) – Biz Malea Jan Kunkel (Veteriner Koleji Veteriner Radyoloji Danışman ve Missouri Üniversitesi Cerrahi Bölümü), özellikle müteşekkiriz Biz kemirgen VFSS protokolü geliştirilen yüksek enerjili fluoroscopes çalışırken sürekli sabır ve motivasyon göstermek için. NIH / NIDCD (TE Kol), NIH / NINDS (GK Pavlath), Otolaryngo Bu çalışma için kaynakları dahil Finansmanlogy – Baş ve Boyun Cerrahisi start-up fonları (TE Kol), MU PRIME Fonu (TE Kol), Mizzou Advantage (TE Kol), ve Yaşlanma üzerine MU Merkezi (TE Kolu).
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 |