Кролик Кровь-шунт Модель по изучению острой и отдаленных последствий субарахноидального кровоизлияния: Технические аспекты
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
Рано-мозговая травма и задержкой спазм сосудов головного мозга и способствуют неблагоприятных исходов после субарахноидального кровоизлияния (САК). Воспроизводимые и управляемые модели на животных, которые имитируют оба условия в настоящее время редкость. Поэтому новые модели необходимы для того, чтобы имитировать патофизиологические условия человека в результате САК.
В настоящем отчете описаны технические нюансы кроличьей крови шунта SAH модели, которая дает контроль внутримозгового давления (ICP). Экстракорпоральной шунта помещается между артериальной системы и субарахноидальное пространство, которое позволяет контролера-независимый SAH в закрытом черепа. Шаг за шагом процедурные инструкции и необходимое оборудование, описаны, а также технических соображений выпустить модель с минимальным смертности и заболеваемости. Важные детали, необходимые для успешного хирургического создания этой надежной, простой и последовательной ПМС управлением модели SAH кролика описаны.
Introduction
Аневризматическое субарахноидальное кровоизлияние (САК) является одним из самых опасных для жизни нейропатологические условия, часто приводит к постоянной неврологических повреждений или смерти 1. Прошлые исследования сосредоточены на замедленной церебрального вазоспазма (DCVS) в качестве основного этиологии неврологического дефицита, связанных с САК 2. Тем не менее, как правило, бедные клинические исходы у пациентов, страдающих от САК после лечения вазоспазма привело к расширению исследовательской внимания включить эффекты раннего черепно-мозговой травмой (EBI) после САК 3. Лучшее понимание значимости как EBI и DCVS в содействии бедных клинических исходов после САК имеет важное значение для разработки более эффективных терапевтических стратегий.
До сих пор, одноместные и двухместные инъекции аутокрови в большой цистерны был стандартным методом SAH индукции для изучения DCVS 2-6. Хотя обычно используется в предыдущих исследованиях,эта модель, скорее всего, не воспроизводит нейропатологические ключевые изменения, связанные с САК индуцированной EBI 7. В отличие от этого, эндоваскулярные перфорации, как известно, чтобы вызвать серьезные острые патофизиологических изменений, которые частично имитируют симптомы EBI 7.
В этом докладе описывается роман кролик модель САК предназначена для обеспечения расследования как EBI и DCVS, что позволяет более точно охарактеризовать SAH-индуцированной патологии 8-10. С описанной методике, стандарт цистерна модель адаптирована, подключив артериальной системы подключичной артерии и большой цистерны через экстракорпорального шунта. Кровоток, таким образом, связано с физиологией кролика и приводится в движение градиентом давления между артериальной крови и внутричерепное давление. Кровотечение останавливается, когда внутримозговое давления (ВЧД) равна диастолическое артериальное давление и кровь в системе шунта свертывается. Используя множество & #8217; ы физиология уменьшает контролера-зависимой индукции SAH, что приводит к более последовательной модели САК, что надежно производит как EBI и DCVS фенотипы 3,8-10.
Protocol
Representative Results
Discussion
Шунт модель производит патологию подобную той, которая наблюдается у человека после острого SAH 3,8,10. Было высказано предположение, что EBI может усугубить, сохранить и даже вызвать DCVS 12, и как таковой эта модель может помочь в расследовании как ранние и поздние фазы DCVS, в том чи?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы благодарят Лори фон Melchner, Берн University Hospital, отделение нейрохирургии, Берн, Швейцария, для корректуры и редактирования рукопись и Paskus Иеремии, больницы Бостонской детской, Boston, MA для корректура первоначальный проект. Мы ценим умелое управление ухода за животными, анестезии, и оперативную помощь от Daniel Mettler, DVM, Макс Мюллер, DVM, Даниэль Цалокар и Ольгица Beslac, экспериментальной хирургическом институте, факультет клинических исследований, Университета Берна, Берн, Швейцария. Мы благодарим Майкла Ленч главный научный Медсестра, Департамент интенсивной терапии, Берн University Hospital и Университет Берна, Берн, Швейцария, для мониторинга данных в реальном времени и постобработки физиологических параметров. Мы благодарим Эдин Nevzati, Карл Muroi и Саломе Erhardt, за их отличную лаборатории технической и оперативной помощи.
Эта работа была поддержана Департаментом Интенсивэ Медицина, Берн University Hospital и Университета Берна, Берне, Швейцария, Департамента клинических исследований, Университета Берна, Берн, Швейцария, и Научно-исследовательский фонд от Кантонсспитал Аарау, Аарау, Швейцария. Мы благодарим Elsevier, для разрешения издавать для 1 и 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).
