Yanal Sıvı Perküsyon Yaralanma Cihazının Bakımı
Summary
Yanal sıvı perküsyon yaralanması (LFPI) cihazının güvenilir bir şekilde çalışması için uygun bakım ve bakım şarttır. Burada, bir LFPI cihazının nasıl düzgün bir şekilde temizleneceğini, doldurulacağını ve monte edileceğini ve optimum sonuçlar için yeterli şekilde muhafaza edilmesini sağlıyoruz.
Abstract
Travmatik beyin hasarı (TBH), yılda yaklaşık 2,5 milyon acil servis ziyareti ve hastaneye yatışa neden olur ve çocuklarda ve genç erişkinlerde önde gelen bir ölüm ve sakatlık nedenidir. TBI, kafaya uygulanan ani bir kuvvetten kaynaklanır ve insan TBI’sını ve altında yatan mekanizmaları daha iyi anlamak için deneysel yaralanma modelleri gereklidir. Lateral sıvı perküsyon hasarı (LFPI), insan TBH’sinde LFPI’ye kıyasla bulunan patolojik değişikliklerdeki benzerlikler nedeniyle, kanamalar, vasküler bozulmalar, nörolojik defisitler ve nöron kaybı gibi yaygın olarak kullanılan bir yaralanma modelidir. LFPI, bir sarkaç ve sıvı dolu bir silindir kullanır, ikincisi bir ucunda hareketli bir pistona ve diğer ucunda sert, sıvı dolu borulara bir Luer kilit bağlantısına sahiptir. Hayvanın hazırlanması, bir kraniektomi yapılmasını ve bölgeye bir Luer göbeğinin takılmasını içerir. Ertesi gün, yaralanma cihazından gelen tüp, hayvanın kafatasındaki Luer göbeğine bağlanır ve sarkaç belirli bir yüksekliğe yükseltilir ve serbest bırakılır. Sarkaçların pistonla olan etkisi, boru aracılığıyla hayvanın sağlam dura materine iletilen ve deneysel TBI’yı üreten bir basınç darbesi üretir. LFPI cihazının güvenilir bir şekilde çalışması için uygun bakım ve bakım şarttır, çünkü yaralanmanın karakteri ve ciddiyeti cihazın durumuna bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Burada, LFPI cihazının nasıl düzgün bir şekilde temizleneceğini, doldurulacağını ve monte edileceğini ve optimum sonuçlar için yeterli şekilde muhafaza edildiğinden emin olunacağını gösteriyoruz.
Introduction
Travmatik beyin hasarı (TBH), başa uygulanan ani bir kuvvetten kaynaklanır. Fiziksel etkiden kaynaklanan birincil yaralanmaları takiben, TBI mağdurları genellikle ilk yaralanmaya fizyolojik tepkilerle ilişkili bilişsel eksiklikler ve nörolojik işlev bozuklukları da dahil olmak üzere ikincil yaralanmalar yaşarlar1. Dünya çapında yaklaşık 69 milyon kişinin yılda yaklaşık 69 milyon kişinin TBI’dan muzdarip olduğu tahmin edilmektedir2. Sadece Amerika Birleşik Devletleri’nde, her yıl yaklaşık 2,5 milyon TBI ile ilişkili acil servis ziyareti ve hastaneye yatış meydana gelmekte ve TBI’yı çocuklar ve genç yetişkinler arasında önde gelen sakatlık ve ölüm nedenlerinden biri haline getirmektedir3. TBI hafif, orta veya şiddetli olarak sınıflandırılabilir, hafif TBI (mTBI) TBI vakalarının yaklaşık% 70-90’ını oluşturur4. Histolojik ve bilişsel TBH patolojisi yaralanmadan birkaç ila birkaç saat sonra ortaya çıkabilir ve TBI’nın etkileri ilk hasardan sonra aylarca veya yıllarca devam edebilir5.
Deneysel modellerin geliştirilmesi, TBH’nin etkilerini ve altında yatan mekanizmaları anlamada etkili olmuştur. Böyle bir model, lateral sıvı perküsyon yaralanması (LFPI), TBI’yı in vivo olarak değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır. LFPI, vasküler bozulmalar, kanamalar, nöronal kayıplar, inflamasyon, gliyoz ve moleküler bozukluklar dahil olmak üzere insan TBI ile ilişkili patolojileri yakından üretir 6,7,8. LFPI tekniği, pediatrik TBI’nın modellenmesinin yanı sıra kronik travmatik ensefalopati 9,10 gibi kronik nörodejeneratif durumlar da dahil olmak üzere çeşitli deneysel uygulamalar için kullanılır. LFPI, yaralanmanın ciddiyetinin ayarlanmasına izin veren iyi tanımlanmış ve tekrarlanabilir bir deneysel TBI yöntemidir11. LFPI cihazı, aşağıdakiler de dahil olmak üzere birkaç önemli bileşene sahiptir: ağırlıklı çekiçli bir sarkaç, bir piston, sıvı dolu bir silindir, bir basınç dönüştürücüsü, bir dijital osiloskop ve silindirin sonunda, hayvanın kafatasındaki bir göbeğe bağlanan bir Luer kilidi olan küçük bir tüp (Şekil 1). LFPI, sarkacı pistona sallayarak, sıvıdan (gazdan arındırılmış deiyonize su veya tuzlu su) bağlı hayvanın beynine bir basınç dalgası oluşturarak çalışır; Bu, kafa içi basıncı arttırır, böylece TBI12’nin mekanik özelliklerini ve biyolojik değişikliklerini çoğaltır. Ek olarak, LFPI deneylerinde kullanılan hayvanlar, beyni cihazın sıvı basıncının etkisine maruz bırakmak için bir kraniektomi geçirir.
LFPI cihazının doğru şekilde çalıştığından emin olmak için rutin bakım ve izleme gereklidir. Aşağıdaki yöntemler, kirletici hava kabarcıklarının cihaza girmesini önlemede hayati öneme sahiptir. Burada, LFPI cihazını düzgün bir şekilde temizlemek, doldurmak ve monte etmek için yöntemler gösteriyoruz. Ayrıca, LFPI’nin uygulanabilirliğini doğrulamanın yolları olarak osiloskop çıkışlarını ve fare sağlama sürelerini de tartışacağız.
Protocol
Representative Results
Discussion
Yukarıda özetlenen teknikler, bir LFPI cihazının nasıl düzgün bir şekilde korunacağını göstermektedir. LFPI cihazının doğru ve güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlamak için rutin temizlik ve izleme gereklidir. Ek olarak, LFPI prosedürünün invaziv doğası nedeniyle, laboratuvar hayvanlarının enfeksiyonunu önlemek için cihazın iyice temizlenmesi zorunludur.
Cihazda hava kabarcıklarının oluşumundan kaçınmak, optimum yaralanmalar ve basınç dalga formlar?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar, teknik yardım ve destekleri için Custom Design &; Fabrication Inc.’e teşekkür eder. Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edilmiştir: R01NS120099-01A1 ve R37HD059288-19 hibeleri.
Materials
| 2 – 10 mL syringes with Luer lock capability | Ensures that needle is secure and reduces possible leaks of fluid | ||
| Degassed fluid | Helps to reduce air bubble formation during injury procedure | ||
| Fluid Percussion Injury (FPI) device (Model 01-B) | Custom Designs & Fabrications Inc. | N/A | Injury device used to model TBI in rodents |
| Mild detergent | Allows to thoroughly clean the LFPI cylinder | ||
| Petroleum Jelly | Used as a water-repellent and protects LFPI device form rust | ||
| Teflon tape | Helps with tight seal of pipe joints on the LFPI device | ||
| *Materials other than the LFPI device can be purchased from any reliable company. |
References
- Centers for Disease Control and Prevention. Surveillance Report of Traumatic Brain Injury-related Emergency Department Visits, Hospitalizations, and Deaths. Centers for Disease Control and Prevention, U.S. Department of Health and Human Services. , (2014).
- Dewan, M. C. Estimating the global incidence of traumatic brain injury. Journal of Neurosurgery. 130 (4), 1080-1097 (2018).
- National Center for Injury Prevention and Control; Division of Unintentional Injury Prevention. . Traumatic Brain Injury in the United States: Epidemiology and Rehabilitation. , (2015).
- Holm, L., Cassidy, J. D., Carroll, L. J., Borg, J. Summary of the WHO Collaborating Centre for neurotrauma task force on mild traumatic brain injury. Journal of Rehabilitation Medicine. 37 (3), 137-141 (2005).
- Pavlovic, D., Pekic, S., Stojanovic, M., Popovic, V. Traumatic brain injury: neuropathological, neurocognitive and neurobehavioral sequelae. Pituitary. 22 (3), 270-282 (2019).
- Dixon, C. E. A fluid percussion model of experimental brain injury in the rat. Journal of Neurosurgery. 67 (1), 110-119 (1987).
- McIntosh, T. K. Traumatic brain injury in the rat: characterization of a lateral fluid-percussion model. Neurosciences. 28 (1), 233-244 (1989).
- Ma, X., Aravind, A., Pfister, B. J., Chandra, N., Haorah, J. Animal models of traumatic brain injury and assessment of injury severity. Molecular Neurobiology. 56 (8), 5332-5345 (2019).
- Nwafor, D. C. Pediatric traumatic brain injury: an update on preclinical models, clinical biomarkers, and the implications of cerebrovascular dysfunction. Journal of Central Nervous System Disease. 14, (2022).
- Turner, R. C. Modeling chronic traumatic encephalopathy: the way forward for future discovery. Frontiers in Neurology. 6, 223 (2015).
- Petersen, A., Soderstrom, M., Saha, B., Sharma, P. Animal models of traumatic brain injury: a review of pathophysiology to biomarkers and treatments. Experimental Brain Research. 239 (10), 2939-2950 (2021).
- Sullivan, H. G. Fluid-percussion model of mechanical brain injury in the cat. Journal of Neurosurgery. 45 (5), 521-534 (1976).
- Pernici, C. D. Longitudinal optical imaging technique to visualize progressive axonal damage after brain injury in mice reveals responses to different minocycline treatments. Scientific Reports. 10, 7815-78 (2020).
