Test di funzionalità polmonare non invasivo: WBP vs NAM by Shanghai TOW Intelligent TechnologyMedicalExpo

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I test di funzionalità polmonare sono una potente "arma" per valutare la salute dei polmoni. Svolge un ruolo fondamentale nella ricerca medica e nella diagnosi delle malattie. I metodi di analisi della funzionalità polmonare possono essere suddivisi in due categorie: invasivi e non invasivi. I metodi invasivi di analisi della funzionalità polmonare comprendono principalmente la resistenza e la conformità delle vie aeree (RC) e il test di funzionalità polmonare (PFT). I metodi non invasivi di analisi della funzionalità polmonare includono principalmente la pletismografia corporea (WBP), la meccanica delle vie aeree non invasiva (NAM) e la pletismografia head-out (HOP). Questo articolo presenta principalmente la WBP e la NAM.

Il sistema di rilevazione della pletismografia corporea completa WBP è un dispositivo avanzato per la valutazione della funzione polmonare degli animali, che svolge un ruolo importante nella ricerca sulle malattie respiratorie e nello sviluppo di farmaci. Il suo principio di funzionamento si basa sulla legge di Boyle. L'animale viene posto in una scatola pletismografica sigillata. Quando l'animale respira, l'ondulazione della parete toracica provoca una variazione del volume della scatola del pletismografo. Questa variazione di volume viene poi convertita in un segnale elettrico attraverso un trasduttore di pressione e un amplificatore. Dopo essere stata elaborata da un computer, la curva respiratoria può essere visualizzata chiaramente sullo schermo del computer. Attraverso un'ulteriore analisi da parte di un software professionale, è possibile calcolare con precisione una serie di parametri respiratori chiave come il volume corrente, il picco di flusso espiratorio e la frequenza respiratoria.

Non controllato/non invasivo: Può essere utilizzato per la ricerca su animali che respirano nello stato più naturale e libero e per esperimenti di follow-up a lungo termine. È adatto per lo screening iniziale dei farmaci, senza bisogno di interventi chirurgici, evitando l'impatto dell'anestesia e della chirurgia sull'esperimento.

L'ambito di applicazione del sistema di rilevamento della pletismografia corporea WBP è molto ampio e copre molteplici campi. Nella ricerca sulle malattie respiratorie, è uno strumento importante per studiare l'asma, la fibrosi polmonare, la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), le malattie respiratorie acute, ecc. Monitorando i cambiamenti dei parametri respiratori degli animali in diverse condizioni, i ricercatori possono comprendere a fondo la patogenesi di queste malattie e fornire una base teorica per lo sviluppo di nuovi metodi di trattamento.

Nel campo dello sviluppo dei farmaci, il sistema WBP può essere utilizzato per la valutazione della sicurezza e la ricerca tossicologica dei farmaci. Osservando l'impatto dei farmaci sulla funzione respiratoria degli animali, è possibile valutare la sicurezza e le potenziali reazioni avverse dei farmaci. Nel processo di sviluppo di alcuni nuovi farmaci, il sistema WBP viene utilizzato per rilevare l'impatto dei farmaci su parametri quali la frequenza respiratoria e il volume corrente degli animali, per valutare se i farmaci hanno reazioni avverse come la depressione respiratoria, fornendo così un importante riferimento per l'ulteriore sviluppo dei farmaci.

La Meccanica Non Invasiva delle Vie Aeree (NAM, nota anche come pletismografia a doppia camera, DCP) utilizza un pletismografo dal design unico per separare la testa e il corpo dell'animale nella camera della testa e in quella del corpo, e può misurare rispettivamente il flusso nasale e il flusso toracico. Analizzando il ritardo del flusso nasale rispetto a quello toracico, è possibile ottenere la resistenza specifica delle vie aeree (sRaw) e la conduttanza specifica delle vie aeree (sGaw) e valutare con maggiore precisione la resistenza delle vie aeree degli animali. sRaw è un indicatore ideale ampiamente accettato che sostituisce la rilevazione invasiva, offrendo ai ricercatori un metodo di rilevazione più sicuro e affidabile, che ci consente di comprendere a fondo la funzione polmonare degli animali senza danneggiarli.

In termini di applicazioni, è molto adatto per la ricerca su asma, BPCO, ecc. Poiché gli animali non necessitano di anestesia e intubazione tracheale, la risposta dello stesso animale a farmaci o terapie può essere studiata per lungo tempo. Ciò è di grande importanza per studiare la patogenesi delle malattie, valutare l'efficacia dei farmaci e sviluppare nuovi metodi di trattamento. Nella ricerca sull'asma, i ricercatori possono utilizzare il sistema di pletismografia a doppia camera per animali NAM per monitorare a lungo termine i cambiamenti della funzione polmonare dei modelli animali di asma in diverse fasi di trattamento, in modo da comprendere meglio la patogenesi e l'effetto del trattamento dell'asma e fornire una base per lo sviluppo di farmaci più efficaci per il trattamento dell'asma.

La WBP e la NAM differiscono per diversi aspetti. In termini di metodo di rilevamento, la WBP non è invasiva e consente agli animali di muoversi liberamente all'interno della scatola del pletismografo, fornendo uno stato più naturale per la misurazione. Al contrario, la NAM, pur essendo anch'essa non invasiva, richiede che gli animali siano fissati nel dispositivo di rilevamento, limitandone il movimento.

Per quanto riguarda gli indicatori di rilevamento, la WBP misura principalmente parametri come il volume corrente, la frequenza respiratoria e il volume minuto di ventilazione. Il NAM, invece, non solo rileva questi parametri di base, ma aggiunge anche indicatori speciali come la resistenza delle vie aeree sRaw e la conduttanza delle vie aeree sGaw, che possono offrire una prospettiva unica sulla funzione polmonare e dati di ricerca più completi.

In termini di accuratezza dei risultati di rilevamento, il WBP rileva indirettamente i parametri respiratori attraverso la pletismografia del corpo intero sugli animali. In confronto, il NAM rileva separatamente le variazioni del flusso d'aria nel naso e nel torace e poi esegue un'analisi e un calcolo completi. Questo processo di rilevamento più diretto consente al NAM di valutare con maggiore precisione la resistenza delle vie aeree degli animali.

WBP e NAM hanno i propri punti di forza e di debolezza nel rilevamento della funzione polmonare. Il WBP rileva i parametri di funzionalità polmonare degli animali in uno stato completamente libero da vincoli, facile da usare e più in linea con lo stato naturale. Mentre il NAM richiede il fissaggio degli animali, l'operazione è più macchinosa e causa anche una certa compressione degli animali. Tuttavia, il suo principio di rilevamento è più diretto, i dati sono più completi e il metodo di elaborazione dei dati è più scientifico, soprattutto nella valutazione della resistenza delle vie aeree degli animali.

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