Intrakraniel trykovervågning i ikke-traumatisk intraventrikulær blødningsgnavermodel
Summary
Overvågning af intrakranielt tryk i gnavermodeller af ikke-traumatisk intraventrikulær blødning er ikke almindelig i den nuværende litteratur. Heri demonstrerer vi en teknik til måling af intrakranielt tryk, gennemsnitligt arterielt tryk og cerebralt perfusionstryk under intraventrikulær blødning i en rottedyrsmodel.
Abstract
Overlevende af intraventrikulær blødning efterlades ofte med betydelig nedsat langtidshukommelse; Således er forskning ved hjælp af intraventrikulære blødningsdyrmodeller afgørende. I denne undersøgelse søgte vi måder at måle intrakranielt tryk, gennemsnitligt arterielt tryk og cerebralt perfusionstryk under ikke-traumatisk intraventrikulær blødning hos rotter. Det eksperimentelle design omfattede tre Sprague Dawley-grupper: sham, standard 200 μl intraventrikulær blødning og køretøjskontrolgrupper. Ved at indføre en intraparenkymisk fiberoptisk tryksensor blev der opnået præcise intrakranielle trykmålinger i alle grupper. Cerebrale perfusionstryk blev beregnet med viden om intrakranielt tryk og gennemsnitlige arterielle trykværdier. Som forventet oplevede de intraventrikulære blødnings- og køretøjskontrolgrupper begge en stigning i det intrakranielle tryk og efterfølgende fald i cerebralperfusionstrykket under intraventrikulær injektion af henholdsvis autologt blod og kunstig cerebrospinalvæske. Tilføjelsen af en intraparenkymal fiberoptisk tryksensor er gavnlig til overvågning af præcise intrakranielle trykændringer.
Introduction
Intraventrikulær blødning (IVH), en type intrakraniel blødning (ICH), er en ødelæggende sygdom, der bærer betydelig dødelighed og sygelighed. IVH er karakteriseret som ophobning af blodprodukter inde i de intrakranielle ventrikler. Isoleret IVH i ualmindelige og forekommer typisk hos voksne1. Det kan være forbundet med hypertensiv blødning, bristet intrakraniel aneurisme eller en anden vaskulær misdannelse, tumorer eller traumer1. IVH fører til sekundær hjerneskade samt udvikling af hydrocephalus2. Overlevende af IVH efterlades ofte med betydelige funktions-, hukommelses- og kognitive svækkelser efter deres skade. Disse langsigtede kognitive og hukommelsesunderskud rapporteres i så højt som 44% af de overlevende af ICH3. I subarachnoid blødning (SAH), en anden type ICH, er det velkendt, at ca. halvdelen af de overlevende vil have hukommelsesunderskud, og for dem, der har IVH ud over SAH, har resultaterne en tendens til at være signifikant værre 4,5,6.
Underliggende mekanismer for hukommelsesdysfunktion efter IVH mangler stadig at blive belyst. In vivo-forskning, der anvender ikke-traumatiske IVH-dyremodeller med funktionel og hukommelsesdysfunktion, er afgørende for at opdage potentielle terapeutiske mål for sådanne patienter. Dyremodeller med mere alvorlig hukommelse og funktionel dysfunktion efter IVH ville være de bedste til at studere disse ændringer. Seniorforfatterens laboratorium har også undersøgt specifikt rollen som højt intrakranielt tryk (ICP) i udviklingen af hukommelsesunderskud i IVH-rottemodeller. Derfor var metoder til præcist at måle ICP’er under IVH vigtige at undersøge. Heri rapporterer vi om metoder til præcis måling af ICP’er i en IVH-rottemodel. Selvom ICP-overvågning tidligere er blevet brugt i traumatiske ICH- såvel som subarachnoide blødningsdyrmodeller, er ICP-overvågning i spontane IVH-gnavermodeller ikke så almindeligt rapporteret i litteraturen 7,8. Derfor omfattede det eksperimentelle design, der blev præsenteret heri, tre grupper af Sprague Dawley-rotter: sham, standard 200 μl intraventrikulær blødning og køretøjskontrol. For IVH-gruppen blev der anvendt en autolog intraventrikulær blodinjektionsmodel. Til køretøjskontroldyr blev intraventrikulær injektion af steril Lactated Ringer’s opløsning anvendt. ICP’er, gennemsnitlige arterielle tryk (MAP’er) og cerebrale perfusionstryk (CPP’er) blev registreret intraoperativt, og resultaterne rapporteres heri.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne undersøgelse undersøgte mekanismer til måling af ICP’er, MAP’er og CPP’er i en ikke-traumatisk IVH-rottedyrsmodel. Resultaterne blev registreret fra følgende grupper: sham, VH 200 μL og køretøjskontrol (kunstig cerebrospinalvæske intraventrikulær injektion) dyr. Dette eksperimentelle design blev valgt for at undersøge, hvordan ICP’er kan overvåges under IVH-injektion, da vi antog, at stigningen i ICP’er kan bidrage til den mere signifikante sekundære hjerneskade og dermed hukommelsesunderskud i IVH-dyre…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde blev finansieret af NINDS-bevillingen: K08NS105914
Materials
| 0.25% bupivacaine | Hospira, Inc. | 409115901 | |
| 1 mL syringe | Covetrus | 60734 | |
| 10% providine iodine solution | Aplicare | MSD093947 | |
| 20 mL syringe | Covidien | 8881520657 | |
| 22 G needles | Becton Dickinson | 305155 | |
| 28 G intraventricular needles | P technologies | 8IC313ISPCXC | C313I/SPC 28-Gneedles to fit 22-G guide cannula with 6 mm projection |
| 3-0 silk suture | Henry Schein, Inc. | SP116 | |
| 3-way-stopcock | Merti Medical Systems | M3SNC | |
| 4% paraformaldehyde | Fisher Chemical | 30525-89-4 | |
| AnyMaze software | Any-Maze behavioral tracking software | Stoelting CO, USA | |
| Artificial ointment | Covetrus | 48272 | |
| Blood collection vials with EDTA | Becton Dickinson | 367856 | |
| Bone wax | CP Medical, Inc. | CPB31A | |
| Carprofen | Zoetis, Inc. | 54771-8507-1 | |
| Centrifuge | Beckman | BE-GS6R | Model GS-6R |
| Cotton tip applicators | Covetrus | 71214 | |
| Drill | Dremel | 1600A011JA | |
| Fiberoptic pressure sensors with readout units | Opsens Medical | OPP-M200-X-80SC- 2.0PTFE-XN-100PIT-P1 and LIS-P1-N-62SC | Opp-M200 packaged pressure sensors with LifeSens system |
| Forceps | 11923-13, 11064-07 | ||
| Gauze | Covetrus | 71043 | |
| Guillotine | World Precision Instruments | 51330 | |
| Heating pad with rectal thermometer | CWE, Inc. | 08-13000 ,08-13014 | TC1000 Temperature controller |
| Hemostats | 13013-14, 13008-12 | ||
| Isoflurane | Covetrus | 29405 | |
| Lactated ringers | Baxter Healthcare Corp. | Y345583 | |
| Laryngoscope | American Diagnostic Corporation | 4080 | |
| Metal clip | Fine Scientic Tools | 18056-14 | |
| Micro scissors | Fine Scientic Tools | 15007-08 | |
| Microscope | Leica | model L2 | |
| Needle driver | 12003-15 | ||
| Polyethylene tubing | Thermo Fisher Scientific | 14-170-12B | PE-50 tubing |
| Rats | Envigo | Sprague Dawley rats 8–10 months old | |
| Scalpel | 10010-00 | ||
| Scissors | 14090-11 | ||
| Stereotaxic instrument | Kopf instruments | Model 940 with ear bars | |
| Syringe pump | KD Scientific | 780100 | Model 100 series |
| Touhy Borst | Abbott | 23242 | |
| Ventilator | Harvard rodent ventilator | 55-0000 | Model 683 |
Riferimenti
- Gates, P. C., Barnett, H. J. M., Vinters, H. V., Simonsen, R. L., Siu, K. Primary intraventricular hemorrhage in adults. Stroke. 17, 872-877 (1986).
- Strajle, J., Garton, H. J. L., Maher, C. O., Muraszko, K., Keep, R. F., Xi, G. Mechanisms of hydrocephalus after neonatal and adult intraventricular hemorrhage. Translational Stroke Research. 3, 25-38 (2012).
- Murao, K., Rossi, C., Cordonnier, C. Intracerebral hemorrhage and cognitive decline. Revue Neurologique. 169, 772-778 (2013).
- Al-Khindi, T., Macdonald, R. L., Schweizer, T. A. Cognitive and functional outcome after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Stroke. 41, 519-536 (2010).
- Kreiter, K. T., et al. Predictors of cognitive dysfunction after subarachnoid hemorrhage. Stroke. 33, 200-208 (2002).
- Zanaty, M., et al. Intraventricular extension of an aneurysmal subarachnoid hemorrhage is an independent predictor of a worse functional outcome. Clinical Neurology and Neurosurgery. 170, 67-72 (2018).
- Gabrielian, L., Willshire, L. W., Helps, S. C., vanden Heuvel, C., Mathias, J., Vink, R. Intracranial pressure changes following traumatic brain injury in rats: lack of significant change in the absence of mass lesions or hypoxia. Journal of Neurotrauma. 28, 2103-2111 (2011).
- Kolar, M., Nohejlova, K., Duska, F., Mares, J., Pachl, J. Changes of cortical perfusion in the early phase of subarachnoid bleeding in a rat model and the role of intracranial hypertension. Physiological Research. 66, 545-551 (2017).
- Ariesen, M. J., Claus, S. P., Rinkel, G. J. E., Algra, A. Risk factors for intracerebral hemorrhage in the general population. A systematic review. Stroke. 34, 2060-2066 (2003).
- MacLellan, C. L., Paquette, R., Colbourne, F. A critical appraisal of experimental intracerebral hemorrhage research. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 32, 612-627 (2012).
- Hartman, R., Lekic, T., Rojas, H., Tang, J., Zhang, J. H. Assessing functional outcomes following intracerebral hemorrhage in rats. Brain Research. 1280, 148-157 (2009).
