In vivo metingen van de frequentie van de nasale ciliaire slag door middel van interferometrie

Achtergrond Mucociliaire klaring van de luchtwegen is afhankelijk van ciliaire beweging door trilharencellen die de gehele luchtweg en de sinussen bedekken. Bij veel luchtwegaandoeningen wordt de mucociliaire klaring beïnvloed door letsel veroorzaakt door rook, virussen, andere besmettelijke organismen of genetische ziekten die primaire ciliaire dyskinesie (PCD) worden genoemd.

De diagnose van PCD is gebaseerd op een combinatie van klinische bevindingen zoals bronchiëctasie, chronische sinusitis, chronische otitis media en onbeweeglijk sperma.

Bovendien kunnen bij tests die in het longlaboratorium worden uitgevoerd, de niveaus van stikstofmonoxide in de neus laag zijn.

Monsters verkregen door een neusborstelbiopsie kunnen worden geanalyseerd en de ciliaire beweging kan worden geregistreerd met videomicroscopie. Ciliaire slagfrequentie (CBF) kan worden berekend in vers geïsoleerde monsters, maar ook nadat het weefsel in celkweek is gegroeid.

Bovendien kunnen trilharencellen worden geanalyseerd met elektronenmicroscopie om defecten in de microscopische structuur van de cilia te detecteren.

Het grootste probleem bij al deze assays is dat ze worden uitgevoerd onder in vitro omstandigheden en niet in de natuurlijke omgeving van de cellen waar de zuurgraad (pH), temperatuur, elektrolyten etc. zeer verschillend kunnen zijn.

Bovendien is genetisch testen beperkt tot mutaties waarvan bekend is dat ze PCD veroorzaken, waardoor nog niet ontdekte mutaties worden uitgesloten.

Daarom is er een methode nodig om de ciliaire beweging in de natuurlijke omgeving ondubbelzinnig te meten.

Doel

1. Beoordeling van een hogesnelheidsvideocamera met een groene lichtbron voor het meten van de ciliaire slagfrequentie (CBF) in de neusluchtwegen van patiënten.
2. Beoordeling van het effect van medicijnen en andere therapieën op CBF met behulp van het studiesysteem.

Methoden Het protocol is goedgekeurd door de lokale Institutional Review Board (IRB) van het Hadassah Medical Center, Jeruzalem, Israël

Apparatuur:

1. High Speed ​​High Video Microscope gebouwd volgens de specificaties die nodig zijn voor deze studie, gebaseerd op een in de handel verkrijgbaar high-speed videosysteem.
2. De gebruikte groene lichtbron (LED) bestaat uit een spot van 3mm diameter en heeft een energie van 10 milliWatt (gelijk aan 1Kilowatt/vierkante meter)
3. Videocamera (vervaardigd door SONY Inc, Japan)

Patiënten:

Patiënten die worden doorverwezen voor een ciliaire borstelbiopsie zullen worden gevraagd om de geïnformeerde toestemming te ondertekenen en deel te nemen aan het onderzoek.

Patiënten zullen worden onderzocht door een snelle digitale videocamera dicht bij de neusholte te plaatsen om het interessegebied te fotograferen. De cameralens is niet scherp en het gereflecteerde licht van het neusslijmvlies wordt opgenomen. Deze opname van gereflecteerd licht zal worden geanalyseerd om de CBF, hartslag en ademhalingsfrequentie te verkrijgen.

Na de opname gaat de patiënt over tot de ciliaire biopsie van de neusborstel. De cellen worden geanalyseerd door een CBF die wordt berekend uit verschillende delen van het uitstrijkje.

Veiligheidsmaatregelen:

Alle deelnemende patiënten dragen tijdens het fotograferen een oogbescherming.