而米勒压力导管主要用于高精度测量心血管压力,这些传感器已用于测量身体内的一系列其他生理压力,如肿瘤间质液、气道和脊髓(椎间盘内)压力。
在这里我们讨论一些不太知名的压力导管的应用,包括,为什么和如何在这些不同的领域测量压力,加上有用的资源,让你开始!
#1肿瘤间质液压力
人体内的液体在概念上可分为三个主要的液体室;血管内、间质和细胞内。
组织间液位于组织细胞之间,约占人体体积的六分之一,在血管系统和细胞之间氧气、营养物质和废物的交换中起着重要作用。
水和分子穿过这些隔间的运动,也被称为经毛细血管流动,是通过流体静力力和渗透力(或压力梯度)介导的,由毛细血管和周围间质内的液体和蛋白质施加。1
人体内有三个主要的液体室:血管内、间质和细胞内。
正常情况下,间质流体压力(IFP)是通过基质细胞和细胞外基质分子的相互作用来调节的。然而,通常在实体肿瘤中,IFP明显高于正常水平,形成一个屏障,阻止药物有效地进入肿瘤。1了解IFP的增加如何影响药物对各种肿瘤的渗透是癌症生物学的一个基本特征。
通过监测肿瘤IFP体内在美国,研究人员已经能够观察到肿瘤生长、IFP增加和治疗反应降低之间的相关性。迄今为止,小鼠是癌症研究中最常用的动物模型,导致了一系列成熟的直接和间接测量肿瘤IFP的方法。直接方法测量压力的大小。相反,间接方法测量一个定量值,可用于通过计算算法或比例因子得出肿瘤压力。2
下面我们来看看癌症研究中IFP的直接测量方法。
肿瘤IFP是如何测量的?
通常,肿瘤IFP可以通过将测量探针直接插入肿瘤组织来测量。两种最常用的测量肿瘤压力的方法是针筒法和压力导管法。
然而,压力导管法具有检测IFP和固体应力的额外好处;是确定肿瘤IFP的一个重要因素。2
它包括将校准的压力导管插入麻醉动物的肿瘤中。通常首先使用导针穿透肿瘤或相关组织;然后,在拔下导针后插入导管探头。
然后将导管连接到桥式放大器和PowerLab数据采集系统选项,以获取压力信号。压力信号可以在内部可视化和分析ldsports体育资讯 软件。
Millar导管提供了一种简单、准确的方法来记录各种模型的肿瘤间质流体压力。米勒的spr - 1000,SPR-320,SPR-524所有的压力导管都被用于高质量的肿瘤IFP测量(见下面的出版物)。
引用用于IFP测量的Millar技术的出版物:
- 一种测量癌症组织间质流体压力的简单方法(2005)- spr - 320导管
- 酶靶向基质消融物理屏障治疗胰腺导管腺癌- spr - 1000导管
- 在胰腺导管腺癌中,抗纤维化治疗破坏基质屏障并调节免疫景观(2019年))-SPR-1000导管
- 胰腺导管腺癌的间质压力主要由凝胶-流体相控制(2016年)-SPR-1000或SPR-671导管
#2跨膈压
横膈膜位于肺和心脏下方,在呼吸过程中起着至关重要的作用,也在其他需要清除气道的行为中起着重要作用,如咳嗽、呕吐和打喷嚏。横膈膜通过产生不同程度的力(通过肌肉收缩和放松)来帮助通气和非通气行为,可通过测量横膈压力来定义。3.
当了解损伤和疾病如何影响膈肌(如神经肌肉障碍),影响其为各种功能产生力量的能力时,膈肌压力尤为重要。
研究在一系列物种中进行了测量,包括人类(临床)、绵羊、狗、兔子、大鼠和小鼠。
传统上,在较大的受试者中,通过双气囊导管系统测量经膈压,气囊尖端的导管通过鼻腔插入食道和胃,分别测量食道压力(Peso)和胃压力(Pgas)。4然后通过这两种压力信号之间的差异可以得到跨膈压力。
最近,研究已经将固态压力导管用于这项技术,这在小动物(如老鼠)中尤其有用,因为气球的插入可能会很困难。3.
如何测量横膈膜压力?
小鼠横膈膜压力(Pdi)测量原理图。
对于这种技术,两个压力导管(例如,a3.5楼,SPR-524将米勒导管(Millar导管)穿过麻醉小鼠的食道,一根插入胃内测量胃压(Pgas),另一根插入食道内测量胸椎食管压(Peso)。导管发出的信号通过桥式放大器,连接到PowerLab数据采集系统。内部对压力信号进行分析ldsports体育资讯 ,通过Pgas与Peso的差值可自动计算出跨膜压力。
另外需要注意的是,根据动物种类、大小和两个压力点之间所需的间距,还需要两根大鼠双压力导管2.5 f, spr - 721&2.5 f, spr - 940也可用。
有关如何使用Millar压力导管测量跨膈肌压力的详细信息,请查阅以下出版物。
引用Millar技术的出版物(SPR-524导管)用于横膈膜压力测量:
#3脊柱或椎间盘内压力
脊椎,确切地说,是你身体的脊梁。没有它,你就不能做简单的动作,如走路、弯腰或捡东西。脊椎的另一个重要功能是保护脊髓和相关的神经根,让你的大脑和身体的其他部分相互交流。
测量椎间盘内应力或压力可以为您提供有关作用于脊柱的各种载荷的信息。这在研究神经退行性疾病、脊柱侧凸、椎间盘突出或脊髓损伤等影响各种应力或载荷在脊柱中分布的情况时尤为重要。动物模型,如绵羊,在这一领域特别有用,因为它们的脊柱形状与人类相似。
如何测量椎间盘内压?
椎间盘内压力可以通过在椎间盘髓核插入压力传感器来监测,或者直接在椎间盘切除术中监测5或者使用带有合适的米勒压力传感器的保护性脊髓针(如图所示)。6
测量椎间盘内压力示意图。
这是可能的,因为米勒米格罗尖端压力导管能适应压力从- 760mmhg到4000mmhg,线性响应范围从- 50mmhg到300mmhg,因为它们的主要应用是测量血压。然而,椎间盘内压力通常在1000-3000 mmHg范围内,远高于通常的血压范围,因此必须在传感器的非线性范围内进行压力测量。
幸运的是,我们的PowerLab和ldsports体育资讯 数据采集系统选项为处理非线性测量提供支持。整个压力范围(0 -4000 mmHg)的多点校准可以轻松完成ldsports体育资讯 使用多点校准扩展.
同样需要注意的是米勒压力信号调节器,可用于将压力导管连接到仪器接口或PowerLab的最大压敏度为~ 500mmhg。因此,要考虑到超出这个范围的压力测量(如椎间盘内压力),a桥式放大器连接到一个仪器接口,PowerLab和LabChart应使用。
有关测量动物椎间盘内压的更多信息,请参阅下面的出版物。
引用Millar技术测量椎间盘内压力的出版物:
米勒研究导管-准确性很重要
Millar micro - tip®压力导管为测量高精度压力提供了理想的解决方案。无论是测量动脉和心室血压,脊柱压力,肿瘤压力,还是气道压力,米勒的高保真压力传感器对你的研究是必要的。
我们提供一系列Millar导管,从用于较大动物(狗、猪或羊)的5F导管到用于小鼠研究的世界上最小的1F导管。
通过将Millar的高灵敏度、微创导管与PowerLab数据采集和LabChart数据分析软件的精度相结合,您可以构建一个高质量、灵活的系统,为您提供可信赖的全面数据。
有关我们侵入性压力测量解决方案的更多信息,请使用下面的表格与我们联系!
额外的资源:
1.Heldin,C.,Rubin,K.,Pietras,K。等.高组织间液压力-癌症治疗的障碍。Nat Rev Cancer 4,806 - 813 (2004)doi: 10.1038 / nrc1456
2.Kim,H.,Yu,A.R.,Lee,J.J。等.肿瘤压力的测量及放射免疫治疗中肿瘤压力成像的策略。核医学分子影像53,235 - 241(2019)。https://doi.org/10.1007/s13139-019-00598-7
3.格雷斯,S. M.塞克,华盛顿,塞克,等.小鼠横膈膜压力测量新方法。中国生物医学工程学报,2018,35(1):55 - 59。https://doi.org/10.1016/j.resp.2013.04.018
4.呼吸肌肉测试ATS/ERS声明。呼吸危重症护理杂志2002;166:518-624。
5.腰椎间盘突出症的神经根压力。脊柱24,2003-2006(1999)。doi: 10.1097 / 00007632-199910010-00007
6.田志刚,高桥,田志刚,田志刚,田志刚。软骨素酶ABC对绵羊椎间盘内压力的影响。脊柱26,463-468(2001)。
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