مراقبة الضغط داخل الجمجمة في نماذج القوارض من النزف داخل البطيني غير الرضحي ليست شائعة في الأدبيات الحالية. هنا ، نوضح تقنية لقياس الضغط داخل الجمجمة ، ومتوسط الضغط الشرياني ، وضغط التروية الدماغية أثناء النزف داخل البطيني في نموذج الفئران.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
مراقبة الضغط داخل الجمجمة في نموذج القوارض النزفية داخل البطينات غير الرضحية
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
غالبا ما يترك الناجون من النزف داخل البطيني مع ضعف كبير في الذاكرة على المدى الطويل. وبالتالي ، فإن البحث باستخدام نماذج حيوانية للنزيف داخل البطيني أمر ضروري. في هذه الدراسة ، بحثنا عن طرق لقياس الضغط داخل الجمجمة ، ومتوسط الضغط الشرياني ، وضغط التروية الدماغية أثناء النزف داخل البطيني غير الرضحي في الفئران. تضمن التصميم التجريبي ثلاث مجموعات Sprague Dawley: الوهمية ، والنزف القياسي داخل البطيني 200 ميكرولتر ، ومجموعات التحكم في المركبات. من خلال إدخال مستشعر ضغط الألياف البصرية داخل متني ، تم الحصول على قياسات دقيقة للضغط داخل الجمجمة في جميع المجموعات. تم حساب ضغوط التروية الدماغية بمعرفة الضغط داخل الجمجمة ومتوسط قيم الضغط الشرياني. كما هو متوقع ، شهدت كل من مجموعات النزف داخل البطيني والتحكم في المركبات ارتفاعا في الضغط داخل الجمجمة وانخفاضا لاحقا في ضغط التروية الدماغية أثناء الحقن داخل البطيني للدم الذاتي والسائل الدماغي الشوكي الاصطناعي ، على التوالي. تعد إضافة مستشعر ضغط الألياف الضوئية داخل المتني مفيدة في مراقبة التغيرات الدقيقة في الضغط داخل الجمجمة.
المقدمة
النزف داخل البطيني (IVH) ، وهو نوع من النزف داخل الجمجمة (ICH) ، هو مرض مدمر يحمل وفيات ومراضة كبيرة. يتميز IVH بأنه تراكم منتجات الدم داخل البطينين داخل الجمجمة. IVH معزول في غير شائع ويحدث عادة في البالغين1. قد يترافق مع نزيف ارتفاع ضغط الدم أو تمدد الأوعية الدموية داخل الجمجمة أو تشوه آخر في الأوعية الدموية أو أورام أو صدمة1. IVH يؤدي إلى إصابة دماغية ثانوية وكذلك تطور استسقاء الرأس2. غالبا ما يترك الناجون من IVH مع إعاقات وظيفية وذاكرة وإدراكية كبيرة بعد إصابتهم. تم الإبلاغ عن هذا العجز المعرفي والذاكرة على المدى الطويل بنسبة تصل إلى 44٪ من الناجين من ICH3. في النزف تحت العنكبوتية (SAH) ، وهو نوع آخر من التراث الثقافي غير المادي ، من المعروف أن ما يقرب من نصف الناجين سيعانون من عجز في الذاكرة ، وبالنسبة لأولئك الذين لديهم IVH بالإضافة إلى SAH ، تميل النتائج إلى أن تكون أسوأ بكثير4،5،6.
لا يزال يتعين توضيح الآليات الأساسية لضعف الذاكرة بعد IVH. يعد البحث في الجسم الحي باستخدام نماذج حيوانية IVH غير مؤلمة مع خلل وظيفي وذاكرة أمرا ضروريا لاكتشاف الأهداف العلاجية المحتملة لمثل هؤلاء المرضى. النماذج الحيوانية ذات الذاكرة الأكثر حدة والخلل الوظيفي بعد IVH ستكون الأفضل لدراسة هذه التغييرات. كما قام مختبر المؤلف الرئيسي بالتحقيق على وجه التحديد في دور الضغط العالي داخل الجمجمة (ICP) في تطوير عجز الذاكرة في نماذج الفئران IVH. ومن ثم ، كانت طرق قياس ICPs بدقة خلال IVH مهمة للتحقيق. هنا ، نقدم تقريرا عن طرق قياس ICPs بدقة في نموذج الفئران IVH. على الرغم من أن رصد برنامج المقارنات الدولية قد استخدم سابقا في ICH الرضحي وكذلك النماذج الحيوانية النزفية تحت العنكبوتية ، إلا أن مراقبة برنامج المقارنات الدولية في نماذج القوارض IVH العفوية لم يتم الإبلاغ عنها بشكل شائع في الأدبيات 7,8. ومن ثم ، تضمن التصميم التجريبي المقدم هنا ثلاث مجموعات من فئران Sprague Dawley: الوهمية ، والنزف القياسي داخل البطيني 200 ميكرولتر ، والتحكم في السيارة. بالنسبة لمجموعة IVH ، تم استخدام نموذج حقن الدم داخل البطينات الذاتية. بالنسبة لحيوانات التحكم في المركبات ، تم استخدام الحقن داخل البطيني لمحلول Lactated Ringer المعقم. تم تسجيل ICPs ومتوسط الضغوط الشريانية (MAPs) وضغوط التروية الدماغية (CPPs) أثناء الجراحة ، وتم الإبلاغ عن النتائج هنا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
تم إجراء جميع طرق البحث ورعاية / صيانة الحيوانات وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية في جامعة كاليفورنيا ، ديفيس. وافقت اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوانات (IACUC) بجامعة كاليفورنيا ، ديفيس ، على جميع بروتوكولات استخدام الحيوانات والإجراءات التجريبية (بروتوكول IACUC # 21874).
1. إسكان الحيوانات
- الحصول على الفئران Sprague-Dawley من سن 8-10 أشهر. قبل أي إجراء تجريبي ، قم بإيواء الفئران في حظيرة والسماح لمدة أسبوع واحد على الأقل للتكيف العام في أقفاصها بعد دورة ضوء / مظلمة مدتها 12 ساعة مع الطعام والماء حسب الطلب.
2. التخدير وإجراءات ما قبل الجراحة
- تخدير الجرذ بنسبة 4٪ إيزوفلوران لمدة 4 دقائق. الجرذ من أسنانه في وضع ضعيف على منصة التنبيب ، وقم بالتنبيب داخل القصبة الهوائية باستخدام قنية القصبة الهوائية ومنظار الحنجرة.
- ضع الجرذ المخدر والمتنبب على جهاز التنفس الصناعي (2٪ إيزوفلوران وغاز حامل O2 / N2). يتم تخدير الفئران بشكل كاف إذا لم يلاحظ أي استجابة لمحفز مؤلم مثل قرصة عائق.
- أدخل مقياس حرارة المستقيم لمراقبة درجة الحرارة باستمرار.
- تنفيذ جميع الإجراءات الجراحية باستخدام تقنية معقمة. قص الشعر على الرأس ومنطقة الفخذ وتحضير الجلد بثلاثة مقشرات متناوبة من Betadine و 70٪ كحول قبل الجراحة.
- استنشاق أي إفرازات تنفسية متراكمة عن طريق إزالة الفئران مؤقتا من جهاز التنفس الصناعي واستنشاق الإفرازات باستخدام أنبوب PE-50 المتصل بحقنة سعة 10 مل.
- حماية عيون الفئران مع مرهم العين الدموع الاصطناعية المعقمة.
- حقن بوبيفاكايين المحلي (~ 0.1 مل من محلول 0.25٪) في الجلد والأنسجة تحت الجلد قبل شق فروة الرأس.
3. بروتوكول الجراحة
- وضع إبرة داخل البطينات ومراقبة الضغط داخل الجمجمة (ICP)
- ضع الجرذ في وضعية الانبطاح في إطار تجسيمي وشريط الأذن الفأر.
- قم بعمل شق فروة رأس 1.5 سم على طول خط الوسط باستخدام مشرط مكون من 15 شفرة.
- تطبيق ضغط خفيف مع الشاش للإرقاء.
- باستخدام قضيب طرف قطني معقم ، افصل السمحاق عن الجمجمة حتى يصبح معلم bregma مرئيا.
- حدد موقع bregma وقم بتمييزه باستخدام stereotaxis وحدد موقع فتحتين ثنائيتين ، 1.4 مم جانبية و 0.9 مم خلفية للبريغما.
- باستخدام مثقاب محمول باليد ، قم بإنشاء هذين الثقبين الصغيرين (حتى 2 مم) في نصفي الكرة الأيمن والأيسر. قم بري أي رقائق عظمية زائدة بمحلول Lactated Ringer المعقم.
- في نصف الكرة الأيمن ، ضع قنية توجيه 22-G على مستوى ثقب الأزيز لإدخال إبرة 28-G عبر القنية إلى عمق البطين الجانبي الأيمن (4.6 مم بالنسبة إلى bregma) من أجل إنشاء IVH.
- قم بتوصيل مستشعر ضغط الألياف الضوئية بوحدة القراءة. قم بتشغيل وحدة القراءة وتأكد من أن الوحدات المحددة بالمم زئبق. ثم قم بتجهيز المستشعر عن طريق غمر طرفه في دورق صغير بمحلول Lactated Ringer حتى تقرأ وحدة القراءة الصفر. بمجرد أن يتم تصفيره في محلول Lactated Ringers ، يتم ضبطه بالكامل ليتم إدخاله.
- في نصف الكرة الأيسر ، أدخل مستشعر الضغط برفق على عمق 2-3 مم في القشرة لمراقبة برنامج المقارنات الدولية في الوقت الفعلي.
- قنية الشريان الفخذي وإدخال جهاز مراقبة الضغط الشرياني المتوسط (MAP)
- بعد إدخال جهاز مراقبة برنامج المقارنات الدولية ، أدر الجذع السفلي للفأر لسهولة الوصول إلى منطقة الفخذ والفخذ الأيسر.
- بعد التحضير المعقم وإدارة البوبيفاكايين المحلي ، قم بعمل شق جلدي 1.5 سم فوق الطرف الخلفي بمشرط ذو 15 شفرة.
- تشريح الشريان الفخذي الأيسر أولا بشكل سطحي باستخدام مرقئ ثم طبقات أعمق باستخدام ملقط مع أطراف دقيقة تحت المجهر. حدد الوريد الفخذي الأزرق العميق للمساعدة في تحديد موقع الشريان المجاور.
- اربط الشريان الفخذي البعيد باستخدام خياطة حريرية 3-0 وضع مشبكا معدنيا مؤقتا على الجزء القريب من الشريان الفخذي.
- قم بتوصيل مستشعر ضغط ألياف ضوئية ثان بوحدة القراءة المعدة بالفعل. أدخل مستشعر الضغط في أنبوب البولي إيثيلين (PE-50) ، والذي يتم إدخاله في Tuohy Borst الذي يتم إغلاقه بعد ذلك. قم بتوصيل Tuohy Borst بمحبس ثلاثي الاتجاهات متصل بحقنة سعة 1 مل في أحد طرفيه وإبرة 22-G مع أنبوب PE-50 في الطرف الآخر.
- تحت المجهر ، قم بعمل بضع الشريان الفخذي 2 مم باستخدام مقص دقيق وقم بتثبيته باستخدام أنبوب PE-50 متصل ببقية الإعداد.
- الحقن داخل البطيني
- قم بشفط 500 ميكرولتر من الدم باستخدام حقنة سعة 1 مل وقم بتدوير محبس ثلاثي الاتجاهات لجعل مستشعر الضغط يقرأ MAP.
- قم بتجهيز الإبرة داخل البطينية 28-G المتصلة بأنابيب PE-50 بالدم المستنشق لحيوانات IVH و Lactated Ringer لحيوانات التحكم في السيارة. ثم أدخل هذه الإبرة في قنية التوجيه إلى عمق البطين الجانبي الأيمن.
- باستخدام معدل 100 ميكرولتر / دقيقة ، قم بحقن الدم أو محلول رينغر المعقم (200 ميكرولتر) في البطين الجانبي الأيمن عن طريق ضخ حقنة 1 مل بالإبهام. قبل ذلك وأثناء الحقن داخل البطيني ، يجب مراقبة وتسجيل برنامج المقارنات الدولية وضغط الدم الشرياني ودرجة حرارة المستقيم.
- مراقبة وتسجيل قيم ICP و MAP بعد الحقن.
- اغلاق
- بعد الانتهاء من الحقن داخل البطينات ، اسحب أنبوب PE-50 الذي يحتوي على مستشعر الضغط الذي تم إدخاله في الشريان الفخذي وقم بتطبيق المشبك المؤقت على الشريان الفخذي لمنع النزيف.
- اربط الجزء القريب من الشريان الفخذي باستخدام خياطة الحرير 3-0.
- أغلق شق الفخذ بطريقة متقطعة باستخدام 3-0 حرير.
- قم بإزالة قنية التوجيه باستخدام الإبرة داخل البطينية وجهاز مراقبة برنامج المقارنات الدولية.
- أغلق ثقوب الأزيز بشمع العظام.
- أغلق شق الجمجمة بخياطة حريرية 3-0 بطريقة متقطعة.
- ضع بوبيفاكايين الموضعي على الشق وحقن 0.35 مل من كاربروفين (5 مجم / كجم) بعد الجراحة. لا تترك الحيوانات دون مراقبة حتى تستعيد وعيها الكافي للحفاظ على راقد القص.
- السماح للفئران بالتعافي التام بعد الجراحة تحت الإشراف وإعادتها إلى أقفاصها المنزلية مع حرية الوصول إلى الطعام والماء بعد الشفاء.
4. إدارة ما بعد الجراحة
- افحص جميع الحيوانات بعد الجراحة يوميا لمدة سبعة أيام بعد الجراحة لمراقبة تعافيها وحالتها العصبية وسلوكها ووزنها وشقوقها.
- يتم تطبيق 0.35 مل من كاربروفين (5 ملغ/ كغ) عن طريق الحقن تحت الجلد في وقت الجراحة وفي الأيام1 و 2 بعد الجراحة.
- إزالة الغرز في يوم 7عشر بعد الجراحة بطريقة معقمة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
ضغوط التروية داخل الجمجمة والمتوسط الشرياني والدماغي
تم رصد كل من ICPs و MAPs أثناء الجراحة في جميع الحيوانات (الشكل 1). كانت الفئران من 8-10 أشهر بمتوسط وزن 495 ± 17 جم. كما تم جمع الرسوم البيانية لبرنامج المقارنات الدولية في الوقت الحقيقي (الشكل 2). باستثناء المجموعة الوهمية ، زادت ICPs بشكل ملحوظ أثناء الحقن داخل البطيني في IVH وكذلك مجموعات التحكم في المركبات (الشكل 3). بلغت ICPs ذروتها أكثر في مجموع...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
بحثت هذه الدراسة في آليات قياس ICPs و MAPs و CPPs في نموذج حيواني لفئران IVH غير الصدمة. تم تسجيل النتائج من المجموعات التالية: الوهمية ، VH 200 μL ، والتحكم في المركبات (حقن السائل الدماغي الشوكي الاصطناعي داخل البطيني). تم اختيار هذا التصميم التجريبي للتحقيق في كيفية مراقبة ICPs أثناء حقن IVH حيث افترضنا أن الارتفاع في ICPs قد يساهم في إصابة الدماغ الثانوية الأكثر أهمية وبالتالي عجز الذاكرة في النماذج الحيوانية IVH. لذلك ، كانت أهداف هذه الدراسة هي إنشاء نموذج حيواني IVH مع مراقبة موضوعية ل ICPs و MAPs و CPPs بعد IVH غ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
لم يبلغ جميع المؤلفين عن أي تضارب في المصالح.
شكر وتقدير
تم تمويل هذا العمل من خلال منحة NINDS: K08NS105914
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 0.25٪ بوبيفاكائين | هوسبيرا ، إنك. | 409115901 | |
| 1 مل حقنة | Covetrus | 60734 | |
| 10٪ محلول يود Providine | Aplicare | MSD093947 | |
| 20 مل حقنة | Covidien | 8881520657 | |
| 22 جم إبر | Becton Dickinson | 305155 | |
| 28 G إبر داخل البطينين | تقنيات P | 8IC313ISPCXC | C313I / SPC 28-Gneedles لتناسب قنية التوجيه 22-G مع إسقاط 6 مم |
| 3-0 خياطة حريرية | Henry Schein، Inc. | SP116 | |
| 3-way-stopcock | Merti Medical Systems | M3SNC | |
| 4٪ paraformaldehyde | Fisher Chemical | 30525-89-4 | |
| برنامج AnyMaze | برنامج تتبع | Any-Maze Stoelting CO ، الولايات المتحدة | |
| الأمريكية مرهم اصطناعي | Covetrus | 48272 | |
| قوارير جمع الدم مع EDTA | Becton Dickinson | 367856 | |
| شمع العظام | CP Medical، Inc. | CPB31A | |
| كاربروفين | زويتيس ، إنك. | 54771-8507-1 | |
| أجهزة الطرد المركزي | بيكمان | BE-GS6R | موديل GS-6R |
| قضيبات طرف القطن | Covetrus | 71214 | |
| Drill | Dremel | 1600A011JA | |
| مستشعرات ضغط الألياف البصرية مع وحدات القراءة | Opsens Medical | OPP-M200-X-80SC- 2.0PTFE-XN-100PIT-P1 و LIS-P1-N-62SC | Opp-M200 مجسات الضغط المعبأة مع نظام LifeSens |
| ملقط | 11923-13 ، 11064-07 | ||
| شاش | Covetrus | 71043 | |
| Guillotine | World Precision Instruments | 51330 | |
| وسادة تسخين مع ميزان حرارة المستقيم | CWE، Inc. | 08-13000 ، 08-13014 | TC1000 جهاز التحكم في درجة الحرارة |
| Hemostats | ؛ 13013-14, 13008-12 | ||
| Isoflurane | Covetrus | 29405 | |
| Lactated Ringers | Baxter Healthcare Corp. | Y345583 | |
| منظار الحنجرة | شركة التشخيص الأمريكية | 4080 | |
| مشبك معدني | أدوات علمية دقيقة | 18056-14 | |
| مقص صغير | أدوات علمية دقيقة | 15007-08 | |
| مجهر | لايكا | موديل L2 | |
| سائق إبرة | 12003-15 | ||
| البولي إيثيلين | ثيرمو فيشر العلمي | 14-170-12B | PE-50 أنابيب |
| الفئران | Envigo | Sprague Dawley الفئران 8 & ndash ؛ 10 أشهر | |
| من العمر مشرط | 10010-00 | ||
| مقص | 14090-11 | ||
| أداة تجسيمية | أدوات Kopf | موديل 940 مع قضبان أذن | |
| مضخة حقنة | KD Scientific | 780100 | نموذج 100 سلسلة |
| Tuohy Borst | Abbott | 23242 | |
| جهاز التنفس | هارفارد جهاز التنفس الصناعي للقوارض | 55-0000 | موديل 683 |
المراجع
- Gates, P. C., Barnett, H. J. M., Vinters, H. V., Simonsen, R. L., Siu, K. Primary intraventricular hemorrhage in adults. Stroke. 17, 872-877 (1986).
- Strajle, J., Garton, H. J. L., Maher, C. O., Muraszko, K., Keep, R. F., Xi, G. Mechanisms of hydrocephalus after neonatal and adult intraventricular hemorrhage. Translational Stroke Research. 3, Suppl 1 25-38 (2012).
- Murao, K., Rossi, C., Cordonnier, C. Intracerebral hemorrhage and cognitive decline. Revue Neurologique. 169, 772-778 (2013).
- Al-Khindi, T., Macdonald, R. L., Schweizer, T. A. Cognitive and functional outcome after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Stroke. 41, 519-536 (2010).
- Kreiter, K. T., et al. Predictors of cognitive dysfunction after subarachnoid hemorrhage. Stroke. 33, 200-208 (2002).
- Zanaty, M., et al. Intraventricular extension of an aneurysmal subarachnoid hemorrhage is an independent predictor of a worse functional outcome. Clinical Neurology and Neurosurgery. 170, 67-72 (2018).
- Gabrielian, L., Willshire, L. W., Helps, S. C., vanden Heuvel, C., Mathias, J., Vink, R. Intracranial pressure changes following traumatic brain injury in rats: lack of significant change in the absence of mass lesions or hypoxia. Journal of Neurotrauma. 28, 2103-2111 (2011).
- Kolar, M., Nohejlova, K., Duska, F., Mares, J., Pachl, J. Changes of cortical perfusion in the early phase of subarachnoid bleeding in a rat model and the role of intracranial hypertension. Physiological Research. 66, 545-551 (2017).
- Ariesen, M. J., Claus, S. P., Rinkel, G. J. E., Algra, A. Risk factors for intracerebral hemorrhage in the general population. A systematic review. Stroke. 34, 2060-2066 (2003).
- MacLellan, C. L., Paquette, R., Colbourne, F. A critical appraisal of experimental intracerebral hemorrhage research. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 32, 612-627 (2012).
- Hartman, R., Lekic, T., Rojas, H., Tang, J., Zhang, J. H. Assessing functional outcomes following intracerebral hemorrhage in rats. Brain Research. 1280, 148-157 (2009).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
