Summary

Subaraknoid Kanama Akut ve Geç sekeli Çalışmaları Tavşan Kan şant Modeli: Teknik Yönleri

Published: October 02, 2014
doi:

Summary

The experimental intracranial pressure-controlled blood shunt subarachnoid hemorrhage (SAH) model in the rabbit combines the standard procedures — subclavian artery cannulation and transcutaneous cisterna magna puncture, which enables close mimicking of human pathophysiological conditions after SAH. We present step-by-step instructions and discuss key surgical points for successful experimental SAH creation.

Abstract

Erken beyin hasarı ve gecikmiş serebral vazospazm hem subaraknoid kanama (SAK) sonrası istenmeyen sonuçlara katkıda bulunur. Her iki koşullarını simüle tekrarlanabilir ve kontrol hayvan modelleri halen nadirdir. Bu nedenle, yeni model SAH'dan Oluşan insan patofizyolojik koşullarda bunların taklit edilmesi için ihtiyaç vardır.

Bu rapor, intraserebral basıncın (ICP) kontrol edilmesini sağlayan bir tavşan kanlı-SAK şant modeli teknik nüansları açıklar. Bir ekstrakorporeal şant arteriyel sistemi ve kapalı kafa içinde sınav bağımsız SAK sağlayan subaraknoid, arasına yerleştirilir. Adım adım prosedürel talimatlar ve gerekli ekipman açıklanan, yanı sıra teknik değerlendirmeler minimal mortalite ve morbidite ile model üretmek için. Bu, sağlam, basit ve tutarlı ICP-kontrollü SAK tavşan modelinin başarılı cerrahi yaratılması için gerekli Önemli detaylar açıklanmıştır.

Introduction

Anevrizmal subaraknoid kanama (SAK) sık sık kalıcı nörolojik hasar veya ölüm 1 yol açan, nöropatolojik tehdit eden koşulların en hayat biridir. Geçmişte araştırma SAK 2 ile ilişkili nörolojik hasarların başlıca etkeni olarak gecikmiş serebral vazospazm (DCVS) odaklanmıştır. Ancak, vazospazm tedavisi sonrası SAK mustarip hastaların genellikle zayıf klinik sonuçları SAK 3 sonrası erken beyin hasarı (EBI) etkilerini içerecek şekilde araştırma odak genişlemesine yol açmıştır. SAK sonrası kötü klinik sonuçlara katkıda EBI ve DCVS hem öneminin daha iyi anlaşılması daha etkin tedavi stratejilerinin geliştirilmesi için esastır.

Şimdiye kadar, cisterna magna içine tek ve çift otolog kan enjeksiyonu DCVS 2-6 çalışma için SAK indüksiyonu için standart yöntem olmuştur. Daha önceki çalışmalarda yaygın olarak kullanılan rağmen,Bu model, büyük olasılıkla SAK ile ilişkili nöropatolojık önemli değişiklikleri yeniden değil EBI'ya 7 kaynaklı. Bunun aksine, endovasküler perforasyon kısmen EBI 7 semptomlarını şiddetli akut patofizyolojik değişiklikler üretilmesi bilinmektedir.

Bu rapor SAK yeni bir tavşan modeli tarif tekniği ile, standart sisterna magna modeli arter sistemi bağlayarak uyarlanmıştır. Böylece ŞAH-kaynaklı patoloji 8-10 daha doğru karakterizasyonu izin EBI ve DCVS hem soruşturma sağlamak için tasarlanmıştır açıklanır dışı bir köprü aracılığıyla subklavyan arter ve sisterna magna. Kan akışı artar ve tavşan fizyolojisi ile bağlantılıdır ve arteryel kan ve kafatası içi basıncı arasındaki basınç gradyanı ile tahrik edilir. Intraserebral basıncı (ICP) diastolik kan basıncı eşittir ve şant sisteminde kan pıhtılaşır zaman kanama durur. Ana & # kullanılması8217; fizyoloji güvenilir EBI ve DCVS fenotipleri 3,8-10 iki üreten SAK daha tutarlı bir modelini oluşturmak üzere, araştırmacı bağımlı SAK indüksiyon azaltır.

Protocol

2.5 ağırlığındaki üç aylık dişi Yeni Zelanda tavşanları – 3.5 kg Bu prosedür kullanılmıştır. Çalışma deney hayvanlarının bakımı ve kullanımı için sağlık kuralları National Institutes uygun ve Bern, İsviçre (onay # 105/13) Kantonu Hayvan Bakım Komitesi onayı ile yapıldı. Tüm cerrahi işlemler Bern, İsviçre Bern Üniversitesi Hastanesi'nde Klinik Araştırma Bölümü Deneysel Cerrahi Enstitüsü steril koşullar altında gerçekleştirilmiştir. Bir veteriner cerrahi esnasında a…

Representative Results

SAK tavşan kanı şant modeli Bu raporda açıklanan, bazal korteks (Şekil 2A, B), ve serebral damar (Şekil 2C) gibi erken 24 olarak saat yaralanma sonrası (B Şekil 2A) hipokampus EBI'ya üreten ve karakteristik gösterir kan dağılımı (Şekil 2B) 8. Buna ek olarak, model SAK uyandırmasıyla (Şekil 3) 10 gün sonra, üç ile DCVS şiddetli derecede orta tetikler. Akut SAK sırasında solunum dur…

Discussion

Şant modeli akut SAK 3,8,10 sonra insanlarda gözlenene benzer bir patoloji üretir. Bu EBI arttıran korumak ve hatta DCVS 12 tetikleyebilir ve bunlar da bu model, SAH takip EBI ve DCVS etkileşimler de dahil olmak üzere, erken ve geç DCVS fazlar, iki araştırılması için yardımcı olabilir olabileceğini öne sürülmüştür. Özellikle, tekrarlanabilir in vivo DCVS DSA 13 olmak üzere izleme teknikleri, 15 daha readibly küçük laboratuvar hayvanlarında d…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar Boston, MA ilk taslağını düzeltiyorum için redaksiyon ve el yazması düzenleme ve Paskus Yeremya, Boston Çocuk Hastanesi, için, Laurie von Melchner, Bern Üniversitesi Hastanesi, Nöroşirürji Bölümü, Bern, İsviçre teşekkür ederim. Biz Daniel Mettler, DVM, Max Müller, DVM, Daniel Zalokar ve Olgica Beslac, Deneysel Cerrahi Enstitüsü, Klinik Araştırmalar Bölümü, Bern Üniversitesi, Bern, İsviçre hayvan bakımı, anestezi ve ameliyat yardımı usta yönetimini takdir. Biz fizyolojik parametrelerin gerçek zamanlı veri izleme ve post-processing için, Michael Lensch, Baş Araştırma Hemşire, Yoğun Bakım Tıp Anabilim Dalı, Bern Üniversitesi Hastanesi ve Bern Üniversitesi, Bern, İsviçre teşekkür ederim. Biz onların mükemmel laboratuvar teknik ve operatif yardım için, Edin Nevzati Carl Muroi ve Salome Erhardt teşekkür ederiz.

Bu çalışma Yoğun Bölümü tarafından desteklenene Care Medicine, Bern Üniversitesi Hastanesi ve Bern, Bern, İsviçre, Klinik Araştırma Bölümü, Bern, Bern, İsviçre Üniversitesi Üniversitesi ve Kantonsspital Aarau, Aarau, İsviçre Araştırma Fonu. Biz Şekil 1 ve 2 için basım izni için, Elsevier teşekkür ederim.

Materials

Name Company Catalog Number Comments/Description
Equipment
operation microscope Zeiss, Jena, Germany Zeiss, OPMI-MD surgical microscope
surgical equipment B. Braun, Germany forceps medical n°5, vessel sciccors 8cm, microclip 4mm
respirator Hugo Sachs
hair clipper 3M Surgical Clipper   Starter Kit 9667A
body warm plate FHC
blood gas analyzer Radiometer, Copenhagen, Denmark ABL 725
cardiac monitoring Camino Multi-Parameter Monitor, Integra, Plainsboro, NJ, US AP-05
software analysis BIOPAC Systems, Inc., Goleta, CA, USA Biopac MP100 and acqKnowledge software,version 3.8.1
software analysis ImagePro Discovery, MediaCybernetics, Silver Spring, MD, USA image-Pro Plus version 
angiography apparatus DFP 2000 A-Toshiba MIIXR0001EAA
ICP monitor Camino Laboratories, San Diego, CA, USA ICP monitor, Model 110-4B
blood flow monitor Oxford Optronix Ltd., Oxford, UK CAL KIT microsphere solution
laser-Doppler flowmetry fine needle probes  Oxford Optronix Ltd., Oxford, UK MNP110XP, 0.48 mm diameter
pressure tube B. Braun, Germay PE 1.0 mm × 2.0 mm
anesthesia monitor GE Medical Systems, Switzerland  Datex S5 Monitor
Material
20 G vascular catheter Smiths Medical Jelco i.v. catheter, REF 4057
5.5F three-lumen central venous catheter  Connectors, Tagelswangen, Switzerland silicone catheter STH-C040
22Gx40mm needle  Emergo Group Inc., Netherlands
high-speed microdrill Stryker, Solothurn, Switzerland 5400-15 
bone wax Ethicon, Johnson & Johnson,NJ, USA ETHW31G
bipolar forceps Aesculap, Inc., PA, US US349SP 
Ketamin Any generic product
Xylazine Any generic product
Buprenorphine Any generic product
Fentanyl Any generic product
transdermal fentanyl matrix patches  Any generic product
Lidocaine 1%  Any generic product
4% papaverin HCl  Any generic product
Neomycin sulfate  Research Organics Inc., OH, USA Any generic product
Povidone-iodine  Any generic product
0.9% sodium chloride Any generic product
Iopamidol  Abott Laboratories, IL, USA Any generic product
3-0 resorbable suture Ethicon Inc., USA VCP824G
5-0 non absorbable suture Ethicon Inc., USA 8618G
4-0 polyfilament sutures Ethicon Inc., USA VCP284G

Referenzen

  1. Taylor, T. N., et al. Lifetime cost of stroke in the United States. Stroke; a journal of cerebral circulation. 27, 1459-1466 (1996).
  2. Kikkawa, Y., Kameda, K., Hirano, M., Sasaki, T., Hirano, K. Impaired feedback regulation of the receptor activity and the myofilament Ca2+ sensitivity contributes to increased vascular reactiveness after subarachnoid hemorrhage. Journal of cerebral blood flow and metabolism : official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 30, 1637-1650 (2010).
  3. Marbacher, S., Fandino, J., Kitchen, N. D. Standard intracranial in vivo animal models of delayed cerebral vasospasm. British journal of neurosurgery. 24, 415-434 (2010).
  4. Marbacher, S., Neuschmelting, V., Graupner, T., Jakob, S. M., Fandino, J. Prevention of delayed cerebral vasospasm by continuous intrathecal infusion of glyceroltrinitrate and nimodipine in the rabbit model in vivo. Intensive care medicine. 34, 932-938 (2008).
  5. Zhou, M. L., et al. Comparison between one- and two-hemorrhage models of cerebral vasospasm in rabbits. Journal of neuroscience. 159, 318-324 (2007).
  6. Vatter, H., et al. Time course in the development of cerebral vasospasm after experimental subarachnoid hemorrhage: clinical and neuroradiological assessment of the rat double hemorrhage model. Neurosurgery. 58, 1190-1197 (2006).
  7. Lee, J. Y., Sagher, O., Keep, R., Hua, Y., Xi, G. Comparison of experimental rat models of early brain injury after subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery. 65, 331-343 (2009).
  8. Marbacher, S., et al. A new rabbit model for the study of early brain injury after subarachnoid hemorrhage. Journal of neuroscience. 208, 138-145 (2012).
  9. Marbacher, S., et al. Outer skull landmark-based coordinates for measurement of cerebral blood flow and intracranial pressure in rabbits. Journal of neuroscience methods. 201, 322-326 (2011).
  10. Marbacher, S., et al. Extra-intracranial blood shunt mimicking aneurysm rupture: intracranial-pressure-controlled rabbit subarachnoid hemorrhage model. Journal of neuroscience. 191, 227-233 (2010).
  11. Sugawara, T., Ayer, R., Jadhav, V., Zhang, J. H. A new grading system evaluating bleeding scale in filament perforation subarachnoid hemorrhage rat model. J Neurosci Methods. 167, 327-334 (2008).
  12. Macdonald, R. L. Delayed neurological deterioration after subarachnoid haemorrhage. Nature reviews. Neurology. 10, 44-58 (2014).
  13. Zhang, Z. W., et al. Platelet-derived growth factor-induced severe and chronic vasoconstriction of cerebral arteries: proposed growth factor explanation of cerebral vasospasm. Neurosurgery. 66, 728-735 (2010).
  14. Laslo, A. M., Eastwood, J. D., Chen, F. X., Lee, T. Y. Dynamic CT perfusion imaging in subarachnoid hemorrhage-related vasospasm. AJNR. American journal of neuroradiology. 27, 624-631 (2006).
  15. Shao, Z., et al. Effects of tetramethylpyrazine on nitric oxide/cGMP signaling after cerebral vasospasm in rabbits. Brain research. 1361, 67-75 (2010).
  16. Bederson, J. B., Germano, I. M., Guarino, L. Cortical blood flow and cerebral perfusion pressure in a new noncraniotomy model of subarachnoid hemorrhage in the rat. Stroke; a journal of cerebral circulation. 26, 1086-1091 (1995).
  17. Veelken, J. A., Laing, R. J., Jakubowski, J. The Sheffield model of subarachnoid hemorrhage in rats. Stroke; a journal of cerebral circulation. 26, 1279-1283 (1995).
  18. Zakhartchenko, V., et al. Cell-mediated transgenesis in rabbits: chimeric and nuclear transfer animals. Biology of reproduction. 84, 229-237 (2011).
  19. Capecchi, M. R. Gene targeting in mice: functional analysis of the mammalian genome for the twenty-first century. Nature reviews. Genetics. 6, 507-512 (2005).
  20. Flisikowska, T., et al. Efficient immunoglobulin gene disruption and targeted replacement in rabbit using zinc finger nucleases. PloS one. 6, e21045 (2011).
  21. Nakajima, M., et al. Effects of aging on cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage in rabbits. Stroke. 32, 620-628 (2001).
check_url/de/52132?article_type=t

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Andereggen, L., Neuschmelting, V., von Gunten, M., Widmer, H. R., Takala, J., Jakob, S. M., Fandino, J., Marbacher, S. The Rabbit Blood-shunt Model for the Study of Acute and Late Sequelae of Subarachnoid Hemorrhage: Technical Aspects. J. Vis. Exp. (92), e52132, doi:10.3791/52132 (2014).

View Video