דגם ארנב דם מחלף לחקר חריף והמאוחר Sequelae של דימום תת עכבישים: היבטים טכניים
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
פגיעה מוחית מוקדמת וvasospasm המוחית עיכבה שני לתרום לתוצאות שליליות לאחר דימום תת עכבישים (SAH). מודלים של בעלי חיים לשחזור ושליטה המדמים את שני התנאים הם כיום נדירים. לכן, יש צורך במודלים חדשים כדי לחקות את תנאי pathophysiological אנושיים הנובעים מSAH.
דו"ח זה מתאר את הדקויות הטכניות של דגם SAH דם מחלף ארנב המאפשר שליטה על לחץ תוך מוחי (ICP). מחלף extracorporeal ממוקם בין מערכת העורקים והחלל תת עכבישים, המאפשר SAH בוחן עצמאי בגולגולת סגורה. צעד אחר צעד הוראות נוהל וציוד דרוש מתוארות, כמו גם שיקולים טכניים כדי לייצר את הדגם עם מינימאלית תמותה ותחלואה. פרטים חשובים הנדרשים ליצירה כירורגית מוצלחת של מודל ארנב SAH זה חזק, פשוט ועקבי בשליטת ICP מתוארים.
Introduction
דימום תת עכבישי Aneurysmal (SAH) הוא אחד של רוב מצבי מסכני החיים נוירו, לעתים קרובות מובילים לנזק נוירולוגים קבוע או מות 1. מחקר בעבר התמקד בvasospasm מושהה המוחית (DCVS) כאטיולוגיה העיקרית של גירעונות נוירולוגיות הקשורות לSAH 2. עם זאת, התוצאות הקליניות הירודה בדרך כלל חולים הסובלים מSAH לאחר הטיפול של vasospasm הובילו להרחבת המיקוד המחקרי כך שתכלולנה את ההשפעות של פגיעה מוחית המוקדמת (EBI) לאחר SAH 3. הבנה טובה יותר של המשמעות של שני EBI וDCVS בתרומה לתוצאות קליניות גרועות לאחר SAH היא חיונית לפיתוח אסטרטגיות טיפוליות יעילות יותר.
עד עכשיו, הזרקת דם אוטולוגי יחידה וכפולה לCisterna magna הייתה השיטה סטנדרטית לזירוז SAH לחקר DCVS 2-6. למרות שימוש נפוץ במחקרים קודמים,מודל זה ככל הנראה אינו משחזר את השינויים המרכזיים נוירו קשור עם SAH מושרה EBI 7. בניגוד לכך, ניקוב endovascular ידוע כדי לייצר שינויי pathophysiological חריפים חמורים שחלקו לחקות את התסמינים של 7 EBI.
דו"ח זה מתאר מודל ארנב רומן של SAH נועד לאפשר חקירה של שני EBI וDCVS, ובכך לאפשר אפיון מדויק יותר של פתולוגיה הנגרמת על ידי SAH 8-10. עם הטכניקה המתוארת, מודל הסטנדרטי Cisterna magna מותאם על ידי חיבור מערכת העורקים של עורק subclavian וCisterna magna באמצעות מחלף extracorporeal. זרימת הדם קשורה ובכך לפיסיולוגיה של הארנבת ומונעות על ידי מפל לחצים בין דם העורקים ולחץ תוך גולגולתי. הדימום מפסיק כאשר לחץ תוך מוחי (ICP) שווה לחץ דם הדיאסטולי והדם במערכת נט coagulates. ניצול המארח & #8217; של פיזיולוגיה מפחיתה אינדוקציה SAH בוחן תלוי, שמוביל למודל עקבי יותר של SAH שאופן מהימן מייצר שני EBI ופנוטיפים DCVS 3,8-10.
Protocol
Representative Results
Discussion
מודל המחלף מייצר פתולוגיה דומה לזה שנצפה בבני אדם לאחר אקוטי SAH 3,8,10. היה מי שהציע שEBI עלול להחמיר, לשמור ואפילו לעורר 12 DCVS, וכמודל כזה זה עשוי לסייע בחקירת שני שלבי DCVS המוקדמים ומאוחרים, כוללים אינטראקציות EBI וDCVS הבאות SAH. בפרט, הדיר in vivo DCVS טכניקות ניטור …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים לורי פון Melchner, ברן בית חולים של האוניברסיטה, מחלקה לנוירוכירורגיה, ברן, שווייץ, להגהה ועריכה של כתב היד וPaskus ירמיהו, בית החולים לילדים בבוסטון, בוסטון, MA להגהת הטיוטה הראשונית. אנו מעריכים את הניהול המיומן של טיפול בבעלי חיים, הרדמה, וסיוע אופרטיבי מדניאל Mettler, DVM, מקס מולר, רופאת וטרינרית, דניאל Zalokar, וOlgica Beslac, מכון כירורגי ניסויי, מחלקה למחקר קליני, האוניברסיטה ברן, ברן, שווייץ. אנו מודים למיכאל Lensch, ראש מחקר אחות, מחלקה לטיפול הנמרץ לרפואה, ברן בית חולים של האוניברסיטה והאוניברסיטה ברן, ברן, שווייץ, לניטור בזמן אמת נתונים ולאחר עיבוד של הפרמטרים הפיסיולוגיים. אנו מודים Edin Nevzati, קרל Muroi, וסלומה ארהרדט, לקבלת סיוע המעבדה המעולה שלהם טכני ותפעולי.
עבודה זו נתמכה על ידי המחלקה לIntensivדואר Care Medicine, ברן בית החולים של האוניברסיטה והאוניברסיטה ברן, ברן, שווייץ, המחלקה למחקר קליני, האוניברסיטה ברן, ברן, שווייץ, וקרן המחקר מהקנטונספיטל אראו, אראו, שווייץ. אנו מודים Elsevier, לרשות העתקה לאיורי 1 ו -2.
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 | |
Riferimenti
- Taylor, T. N., et al. Lifetime cost of stroke in the United States. Stroke; a journal of cerebral circulation. 27, 1459-1466 (1996).
- 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).
- 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).
- 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).
- Zhou, M. L., et al. Comparison between one- and two-hemorrhage models of cerebral vasospasm in rabbits. Journal of neuroscience. 159, 318-324 (2007).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Macdonald, R. L. Delayed neurological deterioration after subarachnoid haemorrhage. Nature reviews. Neurology. 10, 44-58 (2014).
- 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).
- 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).
- Shao, Z., et al. Effects of tetramethylpyrazine on nitric oxide/cGMP signaling after cerebral vasospasm in rabbits. Brain research. 1361, 67-75 (2010).
- 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).
- 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).
- Zakhartchenko, V., et al. Cell-mediated transgenesis in rabbits: chimeric and nuclear transfer animals. Biology of reproduction. 84, 229-237 (2011).
- 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).
- Flisikowska, T., et al. Efficient immunoglobulin gene disruption and targeted replacement in rabbit using zinc finger nucleases. PloS one. 6, e21045 (2011).
- Nakajima, M., et al. Effects of aging on cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage in rabbits. Stroke. 32, 620-628 (2001).
