Reproducerbart motorunderskud efter aortaeklusion i en rottemodel af rygmarvs-iskæmi
Summary
Denne undersøgelse viser teknikken til at lave en minimalt invasiv og let reproducerbar model af rygmarvs-iskæmi hos rotter. Forskellige grader af baklidsmotorunderskud kan produceres ved at kontrollere aortaeklusionstiden.
Abstract
Rygmarvs-iskæmi er en dødelig komplikation efter thoracoabdominal aorta aneurysm kirurgi. Forskere kan undersøge strategierne til forebyggelse og behandling af denne komplikation ved hjælp af eksperimentelle modeller af rygmarvs-iskæmi. Den her beskrevne model demonstrerer varierende grader af paraplegi, der vedrører længden af okklusion efter thorax aortaeklusion i en rotte rygmarvs-iskæmimodel.
En 2-Fr. Ballon-tippede kateter blev fremført gennem lårbenet i den nedadgående thoracale aorta, indtil kateterspidsen blev anbragt til venstre subklavierarterien i bedøvede Sprague-Dawley-hanrotter. Ryggmidlets iskæmi blev induceret ved at opblæste kateterballonen. Efter en bestemt okklusionsperiode (9, 10 eller 11 minutter) blev ballonen deflateret. Neurologisk vurdering blev udført ved anvendelse af motorunderskud indekset 24 timer efter operationen, og rygmarven blev høstet til histopatologisk undersøgelse.
Rotter, der gennemgik 9 min aortaeklusion, viste mild og reversibel motorisk svækkelse i bagbenet. Rotter udsat for 10 min aortisk okklusion præsenteret med moderat, men reversibel motorisk svækkelse. Rotter udsat for 11 min aortaeklusion viste fuldstændige og vedholdende Lammelsen. Motorneuronerne i rygmarvsektionerne blev mere konserverede hos rotter udsat for kortere varighed af aortaeklusion.Forskere kan opnå et reproducerbart baklidsmotorunderskud efter thorax aortaeklusion med denne rygmarvs-iskæmimodel.
Introduction
Paraplegi er en dødelig komplikation af thoracoabdominal aorta aneurysm kirurgi. Det skyldes rygmarvs-iskæmie-reperfusionsskade, der opstår under kryds-klemning og afklemning af aorta. 1 Flere strategier, herunder systemisk hypotermi og cerebrospinal dræning, er blevet indført for at beskytte rygmarven, 2 , 3 , 4, men mange patienter forbliver påvirket af skaden.
Flere animalske rygmarvs-iskæmimodeller er blevet introduceret for at undersøge dets patogenese og udforme beskyttelsesstrategier mod skaden. I den nuværende undersøgelse skitserer vi en rottemodel af rygmarvs-iskæmi baseret på Taira og Marsalas metode. 5 Spinalcirkulationssystemet i rotter ligner meget på rygmarvets vaskulære og sikkerhedsstillelse hos mennesker, selv om der er nogle forskelle i størrelse ogbeliggenhed. 6 , 7 Således er en rotte et anatomisk egnet dyr til at udnytte til en forsøgsmodel, der undersøger patogenese, komplikationer og behandling af rygmarvs-iskæmi. Desuden frembringer denne rygmarvs-iskæmimodel pålidelig aortaeklusion med minimal indgriben ved anvendelse af en intravaskulær balloneklusion af thorax aorta.
I denne undersøgelse viste vi, at denne rotte-model af rygmarvs-iskæmi inducerer reproducerbare motoriske underskud i baglederne, der varierer i sværhedsgrad afhængigt af aortaeklusionstiden.
Protocol
Representative Results
Discussion
I den aktuelle undersøgelse demonstrerede vi en rottemodel af rygmarvs-iskæmi baseret på Taira og Marsala's metode 5, der inducerer variable grader af motorunderskud i bagbenet afhængigt af aortisk okklusionstid.
Længden af aortaeklusion kan påvirke graden af motorunderskud. Hvis aortaeklusionstiden er længere, bliver motorunderskuddet mere alvorligt. Således kan forskere opnå en vis grad af motorunderskud ved at kontrollere aortaeklusionstide…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne har ingen anerkendelser.
Materials
| Fogarty Arterial Embolectomy catheter | Edward Life Sciences | 120602F | a balloon-tipped catheter inserted into the femoral artery |
| BD Insyte-N Autoguard Shielded IV catheter | BD | 381411 | 24-gauge intravenous catheter |
| 50mL syringe | KOREA VACCINE | KOVAX-SYRINGE 50mL | Facial mask |
| 1mL syringe | KOREA VACCINE | KOVAX-SYRINGE 1ml | |
| Recal probe | HARVARD APPARATUS | 50-7221F | Rectal probe for temperature monitoring |
| Micro dissecting spring scissor | Jeung do bio & Plant co.LTD. | JD-S-10 | Micro-scissor |
| SCISSOR (SHARP-SHARP) | Jeung do bio & Plant co.LTD. | S-51-12-S | Scissors |
| Retractor | Jeung do bio & Plant co.LTD. | JD-S-74A | Retractor |
| Micro forcep | Jeung do bio & Plant co.LTD. | JD-S-29 | Micro-forceps |
| MOSQUITO FORCEP (Curved) | Jeung do bio & Plant co.LTD. | S-44-CPK | Curved forceps |
| DRESSING FORCEP | Jeung do bio & Plant co.LTD. | S-37-16S | Blunted forceps |
| 4/0 black silk | Woori Medical | S431 | 4.0 black silk suture |
| 3-WAY STOCK | Seonwon Medcal | D-98-01 | 3-way stopcock |
| Patient monitor | PHILIPS | MP20 | The arterial pressure monitoring device. |
| Heating blanket | Self production | Heating blanket | |
| Microtube and external reservoir | Self production | Microtube and external reservoir | |
| Heparin | JW Pharmaceutical | Heparin | |
| 0.9% NS 1000ml | JW Pharmaceutical | Normal saline | |
| Isoflurane | Hana Med | Isoflurane |
References
- Greenberg, R. K., et al. Contemporary analysis of descending thoracic and thoracoabdominal aneurysm repair: a comparison of endovascular and open techniques. Circulation. 118 (8), 808-817 (2008).
- Okita, Y. Fighting spinal cord complication during surgery for thoracoabdominal aortic disease. Gen Thorac Cardiovasc Surg. 59 (2), 79-90 (2011).
- Fleck, T. M., et al. Improved outcome in thoracoabdominal aortic aneurysm repair: the role of cerebrospinal fluid drainage. Neurocrit Care. 2 (1), 11-16 (2005).
- Kouchoukos, N. T., et al. Hypothermic bypass and circulatory arrest for operations on the descending thoracic and thoracoabdominal aorta. Ann Thorac Surg. 60 (1), 67-76 (1995).
- Taira, Y., Marsala, M. Effect of proximal arterial perfusion pressure on function, spinal cord blood flow, and histopathologic changes after increasing intervals of aortic occlusion in the rat. Stroke. 27 (10), 1850-1858 (1996).
- Tveten, L. Spinal cord vascularity. III. The spinal cord arteries in man. Acta Radiol Diagn (Stockh). 17 (3), 257-273 (1976).
- Woollam, D. H., Millen, J. W. The arterial supply of the spinal cord and its significance. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 18 (2), 97-102 (1955).
- Kennedy, H. S., Puth, F., Van Hoy, M., Le Pichon, C. A method for removing the brain and spinal cord as one unit from adult mice and rats. Lab Anim (NY). 40 (2), 53-57 (2011).
- Umehara, S., Goyagi, T., Nishikawa, T., Tobe, Y., Masaki, Y. Esmolol and landiolol, selective β1 adrenoreceptor antagonists, provide neuroprotection against spinal cord ischemia and reperfusion in rats. Anesth Analg. 110 (4), 1133-1137 (2010).
- De Ley, G., Nshimyumuremyi, J. B., Leusen, I. Hemispheric blood flow in the rat after unilateral common carotid occlusion: evolution with time. Stroke. 16 (1), 69-73 (1985).
- Coyle, P., Panzenbeck, M. J. Collateral development after carotid artery occlusion in Fischer 344 rats. Stroke. 21 (2), 316-321 (1990).
- Levine, S. Anoxic-ischemic encephalopathy in rats. Am J Pathol. 36, 1-17 (1960).
- Prior, B. M., et al. Time course of changes in collateral blood flow and isolated vessel size and gene expression after femoral artery occlusion in rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 287 (6), H2434-H2447 (2004).
- Yang, H. T., Feng, Y., Allen, L. A., Protter, A., Terjung, R. L. Efficacy and specificity of bFGFincreased collateral flow in experimental peripheral arterial insufficiency. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 278 (6), H1966-H1973 (2000).
- Kakinohana, M., Fuchigami, T., Nakamura, S., Sasara, T., Kawabata, T., Sugahara, K. Intrathecal administration of morphine, but not small dose, induced spastic paraparesis after a noninjurious interval of aortic occlusion in rats. Anesth Analg. 96 (3), 769-775 (2003).
- Horiuchi, T., et al. The effects of the delta-opioid agonist SNC80 on hind-limb motor function and neuronal injury after spinal cord ischemia in rats. Anesth Analg. 99 (1), 235-240 (2004).
- Griepp, R. B., Griepp, E. B. Spinal cord perfusion and protection during descending thoracic and thoracoabdominal aortic surgery: the collateral network concept. Ann Thorac Surg. 83 (2), S865-S869 (2007).
