Hareketliliği zamanmekansal Haritalama içinde

Ex vivo bağırsakların kapsamlı bir spatiotemporal haritasının oluşturulmasındaki genel amaç, tüm bir segment boyunca bağırsak duvarının ayrıntılı hareketlerini gözlemleyerek luminal içeriğe verilen yanıtı incelemektir. Bu tekniğin temel avantajı, aynı doku segmentinin farklı bölgelerindeki aktivitenin kaydedilebilmesi ve mekansal ve zamansal olarak karşılaştırılabilmesidir; bu da basit kasılma veya gevşemeden ziyade karmaşık motilite modellerinin tanımlanmasına olanak tanır. Bu yöntem normal bağırsak motilitesi hakkında bilgi sağlayabildiği gibi, çeşitli ilaçların ve besinler veya motilite modelleri gibi intraluminal ajanların etkilerinin belirlenmesinde de uygulanabilir.

Genellikle, bu yöntemde yeni olan kişiler başlangıçta zorlanacaktır çünkü uzay-zamansal haritaları yorumlamak başlangıçta güç olabilir. Ancak zamanla, karmaşık modeller bir bakışta ayırt edilebilir. Başlamak için, ötanazi uygulanmış bir guinea pigden kolon veya bağırsağı çıkarın.

Sıcak Krebs çözeltisi içerisinde sabitleyin. Diseksiyon tepsisinde, lümenden nazikçe Krebs tamponu perfüze ederek tüm intralüminal içeriği temizleyin. Küt uçlu kateterli bir şırınga kullanın ve perfüzyon sırasında kolon segmentinin aşırı genişlemesinden kaçının.

Ardından, iki adet üç milimetre çapındaki alevle uçları düzeltilmiş cam tüp kateterine, ikişer üç milimetre uzunluğunda polietilen tüp parçaları takın. Isıtılmış bir diseksiyon tepsisinde, kateterlerden birini doku preparatının oral ucundan yerleştirin ve cerrah düğümü kullanarak kateteri çevreleyen küçük tüp parçasının arkasından bir sutyur bağlayın. Düğümün sıkı olduğundan emin olmak için kateteri nazikçe geri çekmeye çalışın.

Küçük polietilen tüp parçası, sütürün kaymasını önler. Bu işlemi, dokunun aboral ucundaki diğer kateteri kullanarak tekrarlayın. Ardından, mezenteri doku preparasyonundan çıkarın.

Her iki kateter de sabitlendikten sonra, preparatı diseksiyon tepsisinden GIMM organ banyolarından birine aktarın ve dokuyu oral uç kullanıcıya ters bakacak şekilde konumlandırın. Ardından, cam tüp kateterleri, cam tüpün ucunu banyonun yan tarafına sabitleyerek modelleme kiliyle veya kameraları sabitlemek için kullanılan banyonun üzerindeki direklere plastik klipsler yardımıyla tutturarak organ banyosuna sabitleyin. Şimdi, her bir kateterin açık ucuna beş santimetrelik bir boru parçası takın.

Oral kateter için, kısa tüp parçasını luer lock bağlantılı daha uzun bir tüp parçasına bağlayın. Ardından beş mililitrelik şırıngayı luer lock bağlantı aparatına bağlayın. Bu düzenek, doku hazırlığına tampon çözelti enjekte etmek için kullanılacaktır.

Aboral kateter için, lüminal çıkışı bir toplama kabına yönlendirmek üzere boruyu kullanın. Şimdi, ekli şırıngayı kullanarak, sıvının aboral kateterden çıktığının gözlemlenmesiyle iyi bir akış olduğundan emin olmak için dokuyu ısıtılmış Krebs tamponu ile yavaşça yıkayın. Doku 30 dakika boyunca dengelenirken video kayıt sistemini kalibre ederek devam edin.

GIMM yazılımını kullanarak kamera yükseklik yerleşimini, parlaklık ve kontrast için video ayarlarını ve yatay mesafeyi kalibre edin. Kalibre edilecek kameranın deney sekmesine tıklayın. Ardından Dosya menüsünde Kalibre Et'e tıklayın.

Video, kalibrasyon istasyonu penceresinde göründüğünde, kamerayı görüntüye kolon lümenine yerleştirilen kateterlerin uçlarının da dahil olduğu bir yüksekliğe ayarlayın. Ardından, her banyoya yapıştırılmış olan yarı saydam cetvel etiketi yardımıyla ekrandaki görüntüde görülen yatay mesafeyi kalibre edin. Aynı kalibrasyon istasyonu penceresinde, kırmızı dikey kılavuz çizgileri araları 10 milimetre olacak şekilde ayarlayın.

Ardından bu mesafeyi mesafe imlecinin penceresine yazın ve Cal düğmesine tıklayın. Sonrasında, doku segmentinin açık renkli bir arka plan üzerinde koyu bir silüet olarak görünmesini sağlamak için kalibrasyon istasyonu penceresindeki kazanç, parlaklık ve perde sürgülerinden ayar yapın. Daha sonra görüntüyü daha da iyileştirmek için kameranın üzerindeki odak ve diyafram düğmelerini ayarlayın.

Görüntü kalibrasyonunu tamamlamak için Kaydet'e, ardından açılan ekranda Evet'e tıklayın. Son olarak, Çıkış'a tıklayın. Yarım saatlik dengeleme süresinin ardından deneye başlayın.

Deney denemesini adlandırarak başlayın. Ardından, aboral kateterden çıkan tüpün lümenini plastik klemple kapatın. Daha sonra, proksimal kolon lümenine yaklaşık 7 milliliters Krebs tamponu enjekte edin.

Amaç, propulsif kasılmaları başlatmak için yeterli genişlemeyi sağlamaktır. Segment lüminal sıvı ile genişletildiğinde video kaydını başlatın. Yazılımda, deneysel kamera görünümünü açmak için adlandırılmış denemeye çift tıklayın ve ardından kamera alanını görüntülemek için açma-kapama anahtarını açık konuma getirin.

Önceden belirlenmiş uzunlukta video verisi toplayın. Bu ilk kontrollü genişletme denemesinin sonunda, doku segmentinin genişletici sıvıyı lümenden dışarı itmesine izin vermek için klempi gevşetin veya çıkarın. Dokunun 10 ila 20 dakika boyunca yeniden dengelenmesine izin verin ve ardından prosedürü tedavi kullanarak tekrarlayın.

Tek bir doku hazırlığı, testler arasında uygun dinlenme süreleri verildiği takdirde, 10 dakikalık beş işleme kadar tabi tutulabilir. Dokunun degrade olduğunun sinyali olan mukozal dökülmelere karşı dikkatli olun. Kaydı analiz etmek için, bir ST haritası oluşturmak amacıyla analiz penceresini açmak üzere belirli bir denemenin adına çift tıklayın.

Video oynatma alanında, görüntüyü analize uygun hale getirmek için kontrast ve parlaklık sürgülerini ayarlayın. Açık bir arka plan üzerinde siyah bir doku silueti oluşturun. Ardından, doku bölgesini analiz için izole etmek ve artefakt içeren alanları çıkarmak için video görüntü penceresindeki yatay ve dikey kırmızı kılavuz çizgilerini ayarlayın.

Ardından analiz süresini ayarlayın. Zaman sürgüsü doğru konumlara geldiğinde, başlangıç noktasını seçmek için yeşil A düğmesine ve bitiş noktası için sarı B düğmesine tıklayın. Sonrasında, ST haritası penceresini açmak için Motor Analysis sekmesini seçin ve ardından kronometre düğmesine tıklayın.

Dokunun siyah silüeti içindeki artı işaretli imlece tıklayarak ST haritası oluşturma işlemini başlatın. Harita oluşturma işleminin tamamlanması birkaç dakika sürebilir. ST haritası oluşturulduktan sonra, görüntüyü büyütmek için yakınlaştırma özelliğini seçin.

Ardından, görüntüyü gri tonlamalı yerine renkli görmek için renk seçeneğini belirleyin. Sonra, imlecin analiz edilecek pikseli seçmek için kullanılabilmesi amacıyla etkinleştir seçeneğini belirleyin. Seçilen piksellerle ilişkili doku için lümen çapındaki zamanla meydana gelen değişim analiz edilir ve ST haritasının sağında bir taneçik çapı izlemi olarak görüntülenir.

Analizlerin ardından Çıkış'ı (Exit) seçin. Şimdi, Dosya (File) ve ardından Veriyi Dışa Aktar'ı (Export Data) ve sonra Metafile'ı seçerek ST haritasını diğer amaçlar için dışa aktarın. Dosyayı adlandırın ve Kaydet'e (Save) tıklayarak bir emf dosyası olarak kaydedin.

Bu teknikle oluşturulan haritalar, dokunun lüminal çapındaki değişimleri hem mesafe hem de zaman açısından göstermektedir. Yatay mesafe X ekseninde, zaman ise Y ekseninde yer alır; başlangıç zamanı üstte, bitiş zamanı ise altta bulunur. Sağ üst köşede minimum ve maksimum lüminal çapların yanı sıra hem X hem de Y eksenleri için ölçeklendirmenin yer aldığı bir lejant bulunmaktadır.

Bu nedenle, gri tonlamalı görüntüdeki farklı piksel tonları farklı lümen çaplarına karşılık gelir. Daha koyu pikseller daha geniş çaplara, daha açık pikseller ise daha küçük çaplara karşılık gelir. Dairesel kasın kontraktil dalgaları, lümen çapındaki azalma nedeniyle daha açık pikselleşmiş bölgeler olarak görünecektir.

Buna karşılık, sirküler kas gevşemesi veya büyük bir sıvı bolusu nedeniyle oluşan lüminal genişleme, daha koyu piksellerle gösterilmiştir. İlerleyici kasılma dalgalarının yanı sıra, segmentasyon olarak bilinen karıştırma motilite paterni de görselleştirilebilir. Aynı anda farklı bölgelerde küçük durağan kasılmalar meydana gelir.

Zamanla, bu küçük kasılmalar aboral anal uca doğru ilerler. Dokuda kalan mezenterler, koyu dikey çizgiler şeklinde görünen artefaktlara neden olabilir. Bu artefakt kaynaklı dikey çizgilerin yatay hareketi, boylamsal kas hareketinin zamanlamasını belirlemek için kullanılabilir.

Bu videoyu izledikten sonra, video kaydı için bağırsak segmentlerinin nasıl hazırlanacağı ve bağırsak motilitesinin spatiotemporal haritalar şeklinde nasıl temsil edileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. Bu prosedürü takiben, doğal bileşenlerin sindirim ve emilimi kolaylaştırmak için spesifik motilite paternlerini nasıl indüklediğini belirlemek amacıyla luminal çözeltiye farklı besinler eklenebilir. Motilitenin nasıl başlatıldığını ve yayıldığını belirlemek için nöral humoral ajan reseptörlerinin spesifik farmakolojik agonistleri veya antagonistleri kullanılabilir.

Bu teknik, motilite bozukluklarının tedavisi için yararlı bileşiklerin belirlenmesinde kullanılabilecek verilerin üretilmesine yardımcı olabilir.