Анализ церебрального спазма сосудов в мышиной модели субарахноидального кровоизлияния с помощью высокочастотного транскраниального дуплексного ультразвука

Общей целью этой процедуры является мониторинг церебрального спазма сосудов после субарахноидального кровоизлияния у мышей in vivo. Это достигается применением высокочастотной цветной дуплексной сонографии под наркозом изофлураном. Данные визуализации обрабатываются для определения скоростей кровотока во внутри- и экстракраниальных внутренних сонных артериях.

Ускоренная скорость внутричерепного кровотока указывает на церебральный спазм сосудов. В этом исследовании мы провели измерения скоростей кровотока внутричерепных и экстракраниальных артерий у самок мышей C57BL/6N в возрасте от 11 до 12 недель. Мыши подвергались либо индукции SAH, либо фиктивной хирургии, которая была подробно описана в другом месте.

Для подготовки к ультразвуковому исследованию включают аппарат УЗИ и вводят идентификатор животного.Прогрейте нагревательную пластину ультразвуковой системы до 37 градусов Цельсия. Убедитесь, что ректальный датчик температуры готов к использованию. Используйте теплую водяную баню, чтобы нагреть ультразвуковой гель до 37 градусов цельсия.

Приготовьте крем для удаления волос, контактный крем для электродов и глазную мазь. Убедитесь, что датчик правильно установлен на механической руке и убедитесь, что камера для индукции анестезии промыта 4% изофлурана и 40% кислорода. Вызвать анестезию, поместив мышь в камеру на одну минуту.

Защитите глаза мазью. Продолжать только после того, как будет достигнута достаточно глубокая анестезия. Поддерживайте анестезию с 1,5% изофлурана и 40% кислорода с помощью анестезии маски на протяжении всей процедуры.

На первом этапе скорости кровотока внутричерепных внутренних сонных артерий определяются с помощью транскраниальной высокочастотной дуплексной сонографии. Поместите мышь в положение лежа на нагревательной пластине ультразвуковой системы для поддержания температуры тела 37 градусов Цельсия. Нанесите глазную мазь с обеих сторон.

Перед первым экзаменом укоротите мех на затылку электробритвой. Затем удалите оставшиеся волосы химически с помощью крема для удаления волос. Используйте ватный тампон для намазыва и растирайте крем в течение двух минут, пока волосы не начнут выпадать.

Через дополнительные две минуты удалите крем и волосы шпателем и продезинфицируйте кожу спиртовым антисептиком. Покрывайте четыре конечности животного проводящей пастой и закрепляйте их скотчем на электродах ЭКГ, встроенных в доску. Поместите смазку на ректальный температурный зонд и осторожно вставьте его, чтобы контролировать температуру тела, используя при необходимости дополнительную согревающую лампу.

Проверьте, правильно ли отображаются физиологические параметры, ЭКГ и сигнал дыхания на экране ультразвуковой системы. При необходимости уровень анестезии может быть скорректирован для получения целевой частоты сердечных сокращений от 4 до 500 ударов в минуту. Покрыть его ультразвуковым гелем.

Используйте линейный датчик массива и частоту кадров выше 200 кадров в секунду для получения ультразвуковых изображений и установки их на механический рычаг. Поместите преобразователь на затылку, наклоненный назад на 30 градусов. Используйте B-режим и CW-доплеровский режим для визуализации правой внутричерепной внутренней сонной артерии и перемещайте датчик с блоком управления вперед и назад, пока не найдем максимальный поток артерий.

Для сбора анатомической информации используйте традиционный B-режим и CW-доплеровский режим и начните сбор, нажав на кнопку получения. Для записи информации о характеристиках потока внутричерепных сосудов нажмите кнопку доплеровской пульсовой волны, поместите объем образца в центр сосуда и приобретите кинопетлю длиной более трех секунд. Действуйте аналогично с левой стороны.

На следующем этапе скорости кровотока экстракраниальных внутренних сонных артерий определяются с помощью высокочастотной дуплексной сонографии. Поместите мышь в лежачем положении на нагревательной пластине ультразвуковой системы для поддержания температуры тела 37 градусов Цельсия. Перед первым обследованием удаляют волосы передней части шеи электробритвой.

Затем удалите оставшиеся волосы химически с помощью крема для удаления волос, как описано ранее. Покрывайте четыре конечности животного проводящей пастой и закрепляйте их скотчем на электродах ЭКГ, встроенных в доску. Поместите смазку на ректальный температурный зонд и осторожно вставьте его, чтобы контролировать температуру тела.

При необходимости используя дополнительную нагревательную лампу. Проверьте еще раз правильность отображения физиологических параметров на экране. Обмажаем переднюю часть шеи ультразвуковым гелем, нагретым до 37 градусов Цельсия.

Поместите преобразователь параллельно животному и отрегулируйте положение, чтобы получить продольные изображения правой сонной артерии. Используйте B-режим CW-допплеровского режима для визуализации правой сонной артерии. Изображение должно содержать правую общую сонную артерию, правую внутреннюю сонную артерию и правую наружную сонную артерию.

Для сбора анатомической информации используйте традиционный B-режим и CW-доплеровский режим и начните сбор, нажав на кнопку получения. Для записи информации о характеристиках потока экстракраниальной сонной артерии нажмите кнопку доплеровской пульсовой волны, поместите объем образца в центр середины общей сонной артерии внутренней сонной артерии и наружной сонной артерии и приобретите кинопетлю длиной более трех секунд. Действуйте аналогично с левой стороны.

Прекратите анестезию и извлеките животное из согревающей пластины и поместите его в клетку, помещенную в инкубатор, нагретый до 36 градусов Цельсия на один час, чтобы предотвратить переохлаждение и проверить полное выздоровление. Следующим шагом является обработка данных УЗИ. Использование внешней рабочей станции для постобработки высокочастотных ультразвуковых данных.

Экспортируйте изображения и циклы кино в режиме B, CW-doppler и PW-доплеровом режиме в программное обеспечение Vevo LAB. Откройте экспортируемый ультразвуковой кабинет. Выберите одно животное и вскройте ПВ-допплеровскую кинопетку внутричерепной сонной артерии.

В этом протоколе обычно регистрируется от семи до восьми сердечных сокращений в соответствующих кривых скорости потока. Поставьте на паузу цикл кино и нажмите на кнопку измерения. Выберите сосудистый пакет и нажмите на RICA PSV, чтобы измерить пиковое систолическое давление правой внутричерепной сонной артерии.

Теперь нажмите влево на пик кривой скорости и потяните прямую линию к нулевой линии. Определите измерение одним щелчком правой кнопки мыши. Теперь выберите RICA EDV для измерения конечной диастолической скорости.

Нажмите влево на минимальную сыпь кривой скорости в конце диастолы. Потяните линию прямо к нулевой линии и определите измерение щелчком правой кнопкой мыши. Выберите RICA VTI для измерения интеграла времени скорости.

Щелкните влево в начале кривой скорости и следуйте по кривой мышью до конца диастолического плато. А затем снова щелкните правой кнопкой мыши, чтобы определить измерение. Экспортируйте данные внутримозговых внутренних сонных артерий с помощью кнопки отчета.

Нажмите кнопку экспорта и сохраните данные в виде файла отчета VSI. Используйте тот же подход к измерению ПСВ, ЭДВ и ВТИ правой экстракраниальной внутренней сонной артерии и экспортируйте данные соответствующим образом. Действуйте одинаково с левой стороны и используйте LICA PSV, EDV и VTI.

У пяти мышей и трех из которых SAH был индуцирован, в то время как у двух была получена фиктивная операция, скорость кровотока внутричерепной внутренней артерии и экстракраниальной внутренней сонной артерии была определена за день до операции и через один, три и семь дней после операции. До операции скорости экстра и внутричерепного кровотока, а также соотношение внутри- и экстракраниального кровотока были одинаковыми между SAH и фиктивными животными. В первые сутки после индукции САГ не наблюдалось серьезных изменений скоростей внутри- или экстракраниального кровотока или соотношений между внутри- и экстракраниальным кровотоком.

На третий и седьмой дни скорости внутричерепного кровотока внутренней сонной артерии заметно увеличились, и два из животных SAH указывают на церебральный спазм сосудов после SAH. Поскольку скорости экстракраниального кровотока оставались почти неизменными, соотношение скоростей внутри- и экстракраниального кровотока также значительно увеличилось на седьмой день у животных SAH, что указывает на церебральный спазм сосудов. В заключение высокочастотная транскраниальная дуплексная сонография с цветовой кодировки может быть использована для выполнения измерений in vivo скоростей внутричерепного кровотока у мышей.

Аналогично ситуации у пациентов с человеком, скорости внутричерепного кровотока ускоряются у мышей после САГ, что указывает на спазм сосудов. Ультразвуковой метод, показанный здесь, является быстрым и малоинвазивным. Позволяет проводить продольные исследования спазма сосудов в мышиных моделях SAH.