Summary
רישום לחץ דם עורקי רציף מאפשר לחקור השפעות של פרמטרים המודינמיים שונים. דו"ח זה מדגים את היישום של ניטור לחץ דם עורקי רציף במודל בעלי חיים גדולים של שבץ איסכמי לקביעת פתופיזיולוגיה של שבץ, השפעה של גורמים המודינמיים שונים והערכת גישות טיפול חדשניות.
Abstract
שליטה בלחץ הדם, הן מבחינת ערכים מוחלטים והן מבחינת השונות שלו, משפיעה על התוצאות בחולי שבץ איסכמי. עם זאת, עדיין מאתגר לזהות את המנגנונים המובילים לתוצאות גרועות או להעריך אמצעים שבאמצעותם ניתן למתן השפעות אלה בגלל המגבלות האוסרות הטבועות בנתונים אנושיים. במקרים כאלה, מודלים של בעלי חיים יכולים לשמש לביצוע הערכות קפדניות וניתנות לשחזור של מחלות. כאן אנו מדווחים על חידוד של מודל שתואר קודם לכן של שבץ איסכמי בארנבות, אשר מתוגבר עם רישום לחץ דם מתמשך כדי להעריך את ההשפעות של אפנון על לחץ הדם. בהרדמה כללית, עורקי הירך נחשפים דרך חתכים כירורגיים כדי למקם את נדן העורקים באופן דו-צדדי. תחת הדמיה פלואורוסקופית והנחיית מפת דרכים, מיקרוקטטר מתקדם לתוך עורק של מחזור הדם האחורי של המוח. אנגיוגרמה מבוצעת על ידי הזרקת עורק החוליות הנגדי כדי לאשר חסימה של עורק המטרה. כאשר הצנתר החוסם נשאר במקומו למשך זמן קבוע, לחץ הדם נרשם ברציפות כדי לאפשר טיטרציה הדוקה של מניפולציות לחץ דם, בין אם באמצעים מכניים או פרמקולוגיים. בסיום מרווח החסימה, המיקרוקטטר מוסר, והחיה נשמרת בהרדמה כללית למשך זמן קבוע של זילוח. במחקרים חריפים, לאחר מכן מרדימים את בעל החיים ועורפים את ראשו. המוח נקצר ומעובד כדי למדוד את נפח האוטם תחת מיקרוסקופ אור ומוערך עוד יותר עם כתמים היסטופתולוגיים שונים או ניתוח תעתיק מרחבי. פרוטוקול זה מספק מודל הניתן לשחזור שניתן להשתמש בו למחקרים פרה-קליניים יסודיים יותר על ההשפעות של פרמטרים של לחץ דם במהלך שבץ איסכמי. זה גם מאפשר הערכה פרה-קלינית יעילה של התערבויות נוירופרוטקטיביות חדשניות שעשויות לשפר את הטיפול בחולי שבץ איסכמי.
Introduction
שבץ איסכמי (IS) הוא גורם מוביל למוות ולנכות ארוכת טווח ברחבי העולם, ושכיחותו צפויה לעלות ככל שהחברה מזדקנתבגיל שנה. בעוד התקדמות משמעותית נעשתה בהתערבויות אקוטיות ובאסטרטגיות מניעה שניוניות, טיפולים נוירופרוטקטיביים משלימים לא עקבו אחר האפס 2,3,4,5,6,7. יש צורך במחקר נוסף על פתולוגיה של שבץ מוחי מכיוון שמנגנונים שבאמצעותם טיפולים עשויים להוכיח יעילות או לא מובנים היטב. זאת בעיקר בשל האופי ההטרוגני של אוכלוסיית חולי השבץ, שלרבים מהם יש תחלואה נלווית רבה המבלבלתאת ניתוח 1. אחד הגורמים למגבלות במחקר הוא היעדר נתונים ברמת הרקמה - תקן הזהב במחקר הביו-רפואי - בשל התחלואה האוסרת של דגימת רקמה ממערכת העצבים המרכזית האנושית. באופן ספציפי, קצירת רקמת כלי דם באדם חי תגרום לשבץ, ולכן רקמת כלי הדם מתקבלת בדרך כלל רק בנתיחה שלאחר המוות, שאינה מייצגת מספיק את האוכלוסייה הכללית ונוטה לכיוון מחלה מתקדמת יותר בחולים קשישים עם אבחנות מקבילות.
במקרים כאלה, כאשר לא ניתן להשתמש במספיק נתונים אנושיים, מודלים של בעלי חיים יכולים לגשר על פערי הנתונים. מודלים גדולים של בעלי חיים של שבץ מוחי מוגבלים מכיוון שרוב בעלי החיים הגדולים המשמשים במחקר הם ungulates בעלי rete mirabile המונע גישה אנדו-וסקולרית ישירה לעורקי המוח 8,9,10,11,12,13,14,15,16,17 . ארנבים יש היסטוריה ארוכה של שימוש לחקר מחלות לב וכלי דם, כולל פתולוגיות תוך גולגולתיות 8,9,10,11,12,13,14,15,16,17. ארנבים מהווים מודל אידיאלי למחלות כלי דם במוח מכיוון שהם גדולים מספיק לצנתור אנדו-וסקולרי וחסרים את ה-rete mirabile המונע גישה תוך גולגולתית אצל יונקים גדולים אחרים 9,15,16,17. הם שימשו בעבר במיוחד לחקירת דאע"ש באמצעות חסימה מדויקת ומבוקרת היטב של עורק תוך גולגולתי עם מיקרוקטטר18.
שליטה בלחץ הדם (BP), הן באמצעות אפנון של השתנות BP מוחלטת או BP (BPV), המידה שבה BP עורקי משתנה סביב BP ממוצע, היא יעד טיפולי פוטנציאלי מתפתח עבור חולי IS לאחר דיווחים על תוצאות גרועות יותר אצל אלה עם BP או BPV בשליטה גרועה 19,20,21,22. חסרה חקירה מכניסטית של האופן שבו שינויים מובילים לתוצאות גרועות בחולי דאע"ש. זה נובע בחלקו מהקושי להשיג נתונים ברמת הרקמה ולבצע ניתוחים מבוקרים היטב בבני אדם. כדי לבחון התערבויות המווסתות BP או BPV, יש להשתמש במודלים של בעלי חיים כדי להתגבר על מגבלות אלה. דו"ח זה מתאר את הזיווג המוצלח של מודל ארנב שאומת בעבר של IS באמצעות חסימה מבוקרת של עורק המוח האחורי בשילוב עם מדידה תוך-עורקית רציפה של BP18. השיטה המוצגת כאן משפרת את הגישות הקודמות לפתופיזיולוגיה של שבץ מוחי על ידי יישום מודל שבץ מאומת וניתן לשחזור על מערכת שבה ניתן להשיג מדידה ובקרה מדויקות של BP. במודל מעודן זה, ניתן להעריך את עומס האוטם באמצעות צביעה היסטופתולוגית פוסט-פרוצדורלית של המוח שנקטף, אשר ניתנת גם לכתמים שונים ולניתוחים מתקדמים יותר כגון תעתיק מרחבי. בנוסף, ניתן לבחור גם בעורק הדם האחורי החסום לניתוח תחלואה לאחר הליכי הישרדות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
פרוטוקול זה מאושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (פרוטוקול IACUC מספר 21-09021 של אוניברסיטת יוטה). ארנבים לבנים בוגרים מניו זילנד מתקבלים מספקים מסחריים.
1. רכישת בעלי חיים
- התאקלמו את בעלי החיים למשך הזמן הנדרש לאחר הגעתם על פי הפרוטוקול המוסדי, ושיכנו בעלי חיים חברתיים בויבריום עם תזונת צ'או סטנדרטית. תקופת ההתאקלמות במוסד שלנו היא שבועיים.
2. הרדמה ומעקב
- יש לבצע הרדמה אנדוטרכאלית כללית עם הזרקה תוך שרירית של בופרנורפין (0.03 מ"ג/ק"ג) ולאחר כ-30 דקות עם קטמין (25-35 מ"ג/ק"ג) וקסילזין (3 מ"ג/ק"ג) הזרקה תוך שרירית. יש לשמור על הרדמה עם 1%-5% איזופלורן בחמצן הניתן דרך צינור אנדוטרכאלי. במהלך האינדוקציה, השתמש ב-100% FiO 2 ולאחר מכן בצע טיטראט כלפי מטה עד ל-FiO 2 הנמוך ביותר ששומר על 100% SpO2.
הערה: הרדמה רצופה נחוצה כדי למנוע תנועה על ידי בעל החיים, כך שהשבץ יהיה ההפרעה היחידה של תהליך השראת השבץ. זה גם מונע קפיצות BP שייגרמו תסיסה שיכולה לנבוע מהרדמה לא מספקת. חמצון עקבי חשוב גם לבקרה להשגת משיכות דומות. אמצעים אלה נלקחים בחשבון בתוצאות המייצגות המתוארות להלן. - ודא עומק מספיק של הרדמה על ידי החלת גירויים מזיקים על הבוהן. יש למרוח משחת עיניים וטרינרית על העיניים למניעת יובש.
- עקוב אחר ריווי החמצן על ידי מד דופק אוקסימטר המונח על האוזן. קבל גישה תוך ורידית עם אנגיוקטטר בווריד אוריקולרי. ודא שהוא מאובטח באמצעות תפר או הלבשת סרט שקוף דביק. כדי להקל על vasospasm, יש להניח 0.25 אינץ' של ניטרוגליצרין טרנסדרמלי בחלק הפנימי של האוזן לאחר השראת הרדמה.
- לספק נוזלי תחזוקה עם מלוחים רגילים בקצב של 1 סמ"ק/ק"ג/שעה. יש לבצע בדיקת טמפרטורת הוושט כדי לנטר את טמפרטורת הגוף. שמרו על נורמותרמיה (33-37 מעלות צלזיוס) לפי הצורך בעזרת שמיכות חימום המונחות מתחת לחיה.
3. הכנה כירורגית
- הניחו את הארנב במצב שכיבה על שולחן ניתוח תואם פלואורוסקופיה. הרחב את הראש כשהוא מייעל את המיקום לתצוגות אנגיוגרפיות עוקבות. ארנבים יש עורקים רגישים להפליא נוטה vasospasm לאחר מכשור.
- הסר פרווה משני אזורי המפשעה באמצעות קוצץ חשמלי. לאחר מכן, מישוש את פעימות עורק הירך הדו-צדדי כדי לאשר פינוי נאות על ידי חיתוך דו-צדדי. הכינו את העור עם קרצוף של chlorhexidine ואלכוהול, ולאחר מכן לעטוף את העור בצורה סטרילית הרגילה.
- ניהול הרדמה מקומית על ידי הזרקה תת עורית 2 מ"ל של 1% לידוקאין באזורי המפשעה הדו צדדיים. בצע חתך כירורגי של 5 ס"מ עם להב מספר 10 במקום בו הוזרק לידוקאין. השתמשו בדיסקציה קהה כדי לחשוף את הצרור הנוירו-וסקולרי (איור 1A). במידת הצורך, הרחיבו את החתך כדי לחשוף כראוי קטע עורקי גדול מספיק לגישה.
- עם בידוד של צרור neurovascular, לטפטף כמה טיפות של 1% לידוקאין על העורק כדי למנוע vasospasm. יש להפריד את העורק בעדינות מהווריד ומהעצב הסמוך באמצעות מלקחיים. זהה את העורק לפי המראה האופייני של הקיר השרירי שלו בהשוואה לקירות הדקים של הווריד. העורק יהיה דם בהיר יותר, בעוד הווריד יכיל דם כהה יותר.
4. גישה עורקית
- לאחר שהעורק בודד, העבירו את המלקחיים ישרי הזווית מתחת לכלי. אחזו בשתי לולאות כלי עם המכשיר והעבירו אותן בעדינות מתחת לעורק. מקם אחד מהם בקצוות במעלה ובמורד הזרם של כלי השיט החשוף.
- חשוף את העורק למתיחה עדינה על ידי משיכת לולאות כלי הדם. בשלב זה, בדקו את כלי הדם לאיתור שאריות רקמה, והוציאו אותה בדיסקציה עדינה (איור 1B). זה מגדיל את הסיכויים לגישה מוצלחת.
- השתמש באנגיוקטטר 22 G לגישה. מקדמים מעט את הצנתר עצמו מעל המחט הפנימית מכיוון שלעתים קרובות זה נדבק כאשר הוא יושב לחלוטין ויכול לעקור את המכשיר במהלך ניסיונות גישה.
- לאחר ניתוח כלי הדם והכנת האנגיוקטטר, מטפטפים שוב לידוקאין על הכלי. העורק יתרחב באופן ניכר, מה שמגדיל את הסיכויים לגישה מוצלחת ולמיקום של נדן בטכניקת סלינגר.
- החל מתיחה עדינה על לולאת כלי הדם במורד הזרם כדי לחרוט את העורק על ידי הפחתת היציאה. זה גם מייצב את הכלי לניסיון הגישה. הקדמו באיטיות את המחט של האנגיוקטטר לאמצע המקטע העורק החשוף (איור 1C). כאשר הבזק של דם נראה באנגיוקטטר ובחדר שבמרכזו, מקדמים את הצנתר מעל המחט לתוך לומן העורקי.
- אם ניסיון הגישה נכשל, השג המוסטאזיס על ידי החלת המתיחה על לולאת כלי השיט במעלה הזרם. שטפו את האנגיוקטטר במי מלח והחליפו אותו על מחט הכניסה שלו לניסיונות נוספים.
- כאשר האנגיוקטטר ממוקם בהצלחה בכלי הדם אל המרכז שלו, התקדמו מיקרו-חוט Cope דרך לומן האנגיוקטטר אל אבי העורקים (איור 1D). הסירו את האנגיוקטטר מעל החוט והחליפו אותו בנדן הידרופילי דק 5 צרפתי (איור 1E).
- אשר את חזרת הדם העורקי דרך צינור הזרוע על ידי פתיחת השסתום התלת-כיווני. יש לשטוף את הנדן במי מלח בשיעור 0.9% ולנעול את השסתום סגור במהלך השטיפה.
- הדקו את רכזת הנדן לעור הסמוך באמצעות תפר משי נוסף 3-0. חזור על תהליך זה עבור עורק הירך הנגדי. להשגת יעילות גבוהה יותר, שני מפעילים יכולים לעבוד בו זמנית תוך התמקדות בעורק אחד כל אחד.
5. אנגיוגרפיה מוחית צוואר הרחם וגישה תוך גולגולתית
- תחת הדמיה פלואורוסקופית, מקדמים צנתר גלישה צרפתי 4 על חוט גלישה בקוטר 0.035 אינץ' המוחדר דרך נדן הירך השמאלי. מקמו את קצה צנתר הגלישה בעורק החוליה השמאלי הפרוקסימלי. הסר את החוט ושטוף את הקטטר עם heparinized 0.9% מלוחים.
- בצעו אנגיוגרפיה על-ידי הזרקה ידנית לעורק החוליה השמאלי עם ניגודיות יוד תחת הגדלה נמוכה כדי להמחיש את כל הראש והצוואר (איור 2A). לווסת את ההזרקה של תמיסת הניגוד על ידי התחלה עם הזרקה בלחץ נמוך כי crescendos כדי לדמיין את כלי הדם כולו.
הערה: יש צורך בהזרקה מספקת כדי להמחיש את הריפלוקס במורד עורק החוליה הימני, מכיוון שתמונה אנגיוגרפית זו תשמש להנחיית מפת הדרכים לבחירת עורק החוליה הימני ביעילות. הזרקה עדינה נדרשת כדי למזער vasospasm או פגיעה עמוקה יותר. בנוסף, כוח או נפח מוגזמים יכולים לגרום לתנועה חולפת של בעל החיים גם תחת הרדמה עמוקה. - להזרקת חוליה שמאלית, יש להזריק 50% חומר ניגוד מדולל במי מלח רגילים עם קרשנדו עדין ממזרק 3 סמ"ק. הזרקת 1-2 סמ"ק של הניגודיות המדוללת מספיקה בדרך כלל. קבע את כמות ההזרקה המספקת על ידי בדיקת הריפלוקס במורד עורק החוליה הימני ולתוך העורק התת-קלאבי הימני. במהלך הזרקה זו, שימו לב גם לעורקי המוח האחורי והמוח הקטן העליון, שאחד מהם יהיה המטרה להסתתר עם המיקרוקטטר.
- הכינו מיקרו-קטטר צרפתי מכוון זרימה 2.4 עם מיקרו-חוט בגודל 0.010 אינץ'. צור צורת C על קצה המיקרו-חוט. בהנחיית מפת דרכים, מקדמים את המיקרו-צנתר בתוך צנתר 4 גלייד צרפתי דרך מעטפת הירך הימנית ומעל החוט לעורק החוליה הימני. בשל הנטייה לווזוספזם המושרה על ידי צנתר, מזער את זמן המניפולציה של המכשיר ואת מספר ניסיונות הצנתר שבוצעו.
- לקדם את המיקרוקטטר דרך המקטע הצווארי של עורק החוליה הימני. כדי לעבור בצורה הטובה ביותר את הפנייה החדה מקטע V2 לקטע V3, הקדמו את המיקרו-קטטר לבדו בזמן שהמיקרו-חוט חוזר פרוקסימלי לקצהו. הובלה עם microwire בשלב זה יגרום לעתים קרובות בחירה של ענפים צדדיים קטנים של עורק החוליות יכול להיות המקור של vasospasm משמעותי.
- לאחר שעבר את הפנייה החדה מ- V2 ל- V3, המיקרוקטטר עובר לעתים קרובות בקלות לעורק הבזילרי הפרוקסימלי. בשלב זה, לקדם את microwire ובחר את העורקי המוח האחורי הרצוי או עורקי המוח הקטן העליון. זריקות מיקרוקטטר אינן מומלצות בהתחשב באופי השביר של העורקים התוך גולגולתיים.
- מקדמים את המיקרו-קטטר דרך המיקרו-חוט לתוך עורק המטרה. בחר מיקום פרוקסימלי כפי שהוא בדרך כלל הבטוח ביותר בחלק האחורי לתקשר בשל הזווית שלה במקורו. מיקום עמוק יותר אפשרי בעורק המוח הקטן העליון (איור 2B).
- חזרו על האנגיוגרמה על-ידי הזרקת צנתר עורק החוליה השמאלי עם הגדלה גבוהה מעל הראש כדי לאשר חסימה של עורק המטרה (איור 2B-C). להדמיה מיטבית, הזריקו ניגודיות בעוצמה מלאה במזרק 3 סמ"ק. בדרך כלל, לא יותר מ 1 סמ"ק יידרש עבור opacification נאות של כל העורקים תוך גולגולתיים.
- הסר בעדינות את המיקרו-חוט מהמיקרוקטטר תחת הדמיה פלואורוסקופית כדי לאשר מיקום יציב. הניחו סטופקוק על רכזת המיקרוקטטר וסגרו את הסטופקוק כדי למנוע איבוד דם מזרימת דם לאחור. הסר את צנתר החוליה השמאלית כדי להפוך את נדן הגישה של הירך השמאלית לזמין.
- במהלך תקופת החסימה שלאחר מכן, רכשו תמונות פלואורוסקופיות לסירוגין כדי לאשר מיקום יציב של המיקרוקטטר החסימתי. תוצאות של תקופות חסימת עורק מוחי אחורי שנעו בין 60-240 דקות פורסמו בעבר18.
6. מדידת לחץ דם ומודולציה
- בעוד שאתר גישה פמורלי אחד מנוצל עבור מיקרוקטטר תוך גולגולתי חוסם, השתמש במעטפת הנגדית למדידת BP.
- הקלט קריאות BP עורקיות רציפות עם חיישן פיאזוהתנגדותי 3 מד צרפתי, ממוקם דרך נדן הירך ומתקדם עד שקצה החיישן נמצא באבי העורקים החזי התחתון. חבר חיישן זה לחומרת רכישת נתונים והצג באופן חזותי לחצים מדודים באמצעות התוכנה המשויכת אליו. התבונן ב- BP בחלון התצוגה החזותית של הלחץ. ניתן לייצא הקלטות BP לגיליון אלקטרוני לצורך תצוגה חזותית בתוכנת הסטטיסטיקה.
- לחלופין, אם רוצים מניפולציה מכנית של BP באמצעות צנתר בלון, מקדמים צנתר בלון פוגרטי 4 צרפתי 5 מ"מ דרך מעטפת הירך הזמינה. מקמו את הבלון באבי העורקים האינפרא-כלייתי (infrarenal aorta). השתמש בלומן הפנימי בגודל 0.025 אינץ' למעקב לחץ כדי לעקוב ברציפות אחר BP במעלה הזרם של הבלון ובקוטר 4 הצרפתי של הבלון כדי שקו מעקב BP שני יחובר לנדן לניטור רציף של BP במורד הזרם של הבלון.
7. המתת חסד וקצירת רקמות
- הסר את המיקרוקטטר החוסם לאחר 3 שעות, ולאחר מכן המשך במדידה ובאפנון BP עורקי לתקופה הרצויה הנוספת. תקופת התאוששות סטנדרטית של 3 שעות משמשת להדמיה של אוטם שהושלם על היסטולוגיה לאחר מכן.
- לאחר השלמת זמני החסימה וההתאוששות שנקבעו, יש לוודא כי בעל החיים נמצא במישור כירורגי של הרדמה ולבצע המתת חסד (קיבוע זילוח עם תמיסת חציצה פוספט, ואחריו עריפת ראש לאחר אישור היעדר פעילות לבבית). לחלופין, בצע קיבוע זילוח על ידי החדרת פרפוזט דרך נדן הירך, ולאחר מכן טרנסקציה של וריד הצוואר, הווריד הנבוב התחתון או האטריום הימני.
הערה: זילוח עשוי להיות עדיף עבור כמה ניתוחים לאחר המוות מאז ביטוי גנים או ערכי סמן ביולוגי עשויים להיות מושפעים על ידי התמיסה. שתי הטכניקות בוצעו בהצלחה על ידי הקבוצה שלנו. - בהליכים חריפים עם קציר מיידי של המוח, לאשר המתת חסד ולערוף את פני החיה. מוציאים את הקלבריום בצורה חתיכת עם רונגורים, מתחילים ברכס העורפי ועובדים קדמית עד שניתן לקצור את המוח בשלמותו. הכניסו את המוח לפורמלין או לתמיסת טמפרטורת חיתוך אופטימלית והקפאת בזק, בהתאם לסוג ניתוח הרקמה הרצוי.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
בניסויים הראשונים עם מודל זה, הקבוצה שלנו השיגה בהצלחה את התוצאה הרצויה של חסימת עורק המוח הקטן האחורי או העליון ב -12 מתוך 14 בעלי חיים (85.7%). לצורך הניסוי נחקרו שבעה זכרים ושבע נקבות. משקל החיה הממוצע היה 3.6 ק"ג (± 0.46 ק"ג). בשני בעלי החיים שבהם לא הושגה הצלחה, וזוספאזם עמוק המושרה על ידי צנתר מנע גישה בטוחה למחזור הדם התוך גולגולתי. בארנב אחד לא ניתן היה להשיג גישה תוך גולגולתית עקב וזוספאזם חוסם, ובבעל החיים השני התרחש ניקוב עורקי תוך גולגולתי במהלך ניסיון צנתור, שנבע ככל הנראה מניסיון למקם את המיקרו-צנתר רחוק מדי בעורק המוח האחורי.
בכל בעלי החיים, המוח נקצר בהצלחה והיה נתון לניתוח היסטופתולוגי עם צביעת המטוקסילין ואוזין (H&E) או 2% triphenyltetrazolium כלוריד (TTC). בהתאם לתוצאות שפורסמו בעבר של מודל החסימה, נפחי אוטם גדולים יותר התרחשו עם משכי חסימה ארוכים יותר, אשר בוצעו בהצלחה בין 60 ל 240 דקות18. תמונות של כתמי H&E לאחר 90 דקות של חסימה עם 120 דקות של רפרפוזיה מוצגות באיור 3.
BPs עורקיים בסיסיים מתחת לנורמה (40-60 מ"מ כספית BP סיסטולי) נצפו בכל בעלי החיים לאחר השראת הרדמה ללא שימוש בווזופרים או ניפוח של בלון תוך אבי העורקים. ניפוח חלקי של הבלון הראה עלייה מיידית ב-BP הסיסטולי, כאשר מעקב BP לדוגמה מסופק באיור 4. נתון זה כולל מעקב אחר משך זמן קצר כדי לדמיין הן את השינוי הכמעט מיידי בעקבות ניפוח הבלון התוך-אבי העורקים והן את השינויים לאורך כל מחזור לב.
איור 1: גישה לעורק הירך. (A) חשיפה כירורגית של צרור כלי הדם העצביים של עצם הירך הימנית לפני דיסקציה קהה. ראשי חץ לבנים מציינים את הגבולות המדיאליים והצדיים של הצרור להיחשף בדיסקציה. (B) לאחר הבידוד, העורק ננתק בעת טפטוף תמיסת לידוקאין והפעלת מתיחה עדינה על לולאת כלי הדם במורד הזרם. ניתן לנקות את הכלי על ידי דיסקציה עדינה של רקמה (חץ שחור) מהאדוונטיטיה. (C) שמירה על מתח עדין על כלי השיט, אנגיוקטטר 22 G מתקדם לתוך כלי השיט. לאחר שרואים הבזק דם באנגיוקטטר (חץ שחור) ובחדרו, האנגיוקטטר מתקדם בעדינות לתוך העורק. (D) כאשר האנגיוקטטר מתקדם בעורק אל הרכזת שלו, חוט קופה מתקדם לתוך העורק דרך האנגיוקטטר. (E) לאחר הסרת האנגיוקטטר מעל מיקרו-חוט קופה, מתקדם נדן כלי דם (ראש חץ לבן) יחד עם החדרו הפנימי מעל החוט. הנדן נראה נכנס לעורק, שאת קירותיו ניתן לראות באתר הארטריוטומיה (חץ לבן). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: תמונות אנגיוגרפיות. (A) תצוגת הגדלה נמוכה של אנגיוגרפיית חיסור דיגיטלית במהלך הזרקה של עורק החוליה השמאלי הפרוקסימלי (חץ לבן) מדגימה מילוי של העורק הבזילרי (חץ שחור). שימו לב לריפלוקס חזרה במורד עורק החוליה הימני לתוך העורק התת-קלאבי, אשר יכול לשמש כמפת דרכים להנחיית הצנתור. ראשי חץ שחורים משרטטים את מסלולו של עורק המוח העליון הימני שיהיה ממוקד לחסימה. ראשי חץ לבנים מזהים את עורק המוח הקטן האחורי, שגם אותו ניתן לכוון. (B) תמונה פלואורוסקופית נקודתית בהגדלה גבוהה מדגימה את המיקרוקטטר בעורק המוח הקטן העליון הימני מגישת חוליה ימנית. ראש החץ הלבן מציין את סמן הרדיופאק בקצה המיקרוקטטר. (C) אנגיוגרפיה דיגיטלית בהגדלה גבוהה במהלך הזרקה של עורק החוליה השמאלי מדגימה מילוי מתמשך של העורק הבזילרי (חץ שחור) בזמן שהמיקרוקטטר עובר דרכו. לא נרשמת סתימה מעבר לעורק המוח הקטן העליון האמצעי-ימני, שם קצה המיקרוקטטר מסומן על ידי ראש החץ הלבן. הכוכבית השחורה מזהה טריטוריה לא מחוררת במורד הזרם עד לחסימה בעורק המוח הקטן העליון. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: תמונות פתולוגיות . (A) תצלום של מוח שלם שנקצר ומראה את פני השטח של המוח מימין לחיה. שימו לב למראה הכהה של המוח הקטן העליון המעיד על דימום פטכיאלי ברקמה האוטמת החריפה. ראשי חץ לבנים תוחמים את שולי האוטם. (B) תמונת תהודה מגנטית משוקללת T2 ארוכת ציר של המוח השלם בפורמלין. שימו לב לאות המוגבר במוח הקטן הימני (כוכבית), התואם את האינפרקט, שגבולו מסומן על ידי ראשי חץ לבנים. (C) תמונות שדה בהיר של חתכי עטרה טוריים בעובי 1.5 מ"מ לאחר צביעת המטוקסילין ואוזין (H&E) מדגימות אוטם במוח הקטן הימני, ששוליים שלו מסומנים על ידי ראשי חץ שחורים על פרוסות מרובות. חלקים אלה נחתכו מבלוקים של מוח ארנב שנקטף שנחתך במישור העטרה עם מטריצת חיתוך. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: ניטור BP. מעקב לחץ BP מצנתר בלון פוגרטי הממוקם באבי העורקים האינפרא כלייתי. (A) נתונים מכשעה אחת של ניטור BP מדגימים שינויים בלחץ העורקים בזמן אמת עם שינויים בניפוח בלונים. (B) מעקב לטווח קצר מדגים את שינויי הלחץ לאורך מחזור הלב. בנוסף, שינויים קטנים ומהירים נרשמים משונות נשימתית, שהיא נורמלית מבחינה פיזיולוגית. כמעט הכפלה מיידית של BP הנמדד נרשמת בעקבות ניפוח הבלון. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
הושגה התקדמות משמעותית בניהול דאע"ש, במיוחד בהתחשב בהתקדמות בהתערבות אקוטית ובאסטרטגיות מניעה שניוניות. עם זאת, ניתן לעשות עבודה נוספת כדי לשפר את הטיפול בחולי דאעש. התקדמות מוגבלת בהיבטים אחרים של הטיפול בדאע"ש, במיוחד בתחום ההגנה העצבית, נובעת ככל הנראה מהמגבלות בהבנה הפתופיזיולוגית של תהליכים מכניסטיים ברמה הרקמתית והמולקולרית. נתונים בעלי השפעה מבני אדם אינם מציאותיים וככל הנראה בלתי אפשריים להשגה. בנסיבות כאלה, נתונים ברמת הרקמה ממודלים של בעלי חיים יכולים לגשר על פערי ידע ולהשפיע על שינוי משמעותי.
כפי שפורט לעיל, ארנבים מספקים שילוב אופטימלי של גודל, פיזיולוגיה ואנטומיה לחקירת פתולוגיות מוחיות18. בהיעדר rete mirabile, אין מחסומים מבניים לעורקים תוך גולגולתיים. בנוסף, כלי הדם התוך גולגולתיים גדולים מספיק כדי להכיל התקנים אנדו-וסקולריים, דבר שאינו אפשרי באופן דומה במודלים של מכרסמים. נתונים מהרקמות התוך גולגולתיות ניתנים לניתוח בדרכים רבות, בין אם באמצעות כתמים היסטופתולוגיים ואימונוהיסטוכימיים מבוססים או שיטות חדשניות כגון דגימות ביופסיה אנדו-וסקולרית המנותחות עם ריצוף RNA חד-תאי או תעתיק מרחבי של רקמות שלמות 9,15,16,17,18. פרוטוקול מדווח זה משפר דיווחים קודמים על מודל חסימת הארנב לאור היישום של עורקי מחזור אחוריים מרובים ודגש על הצעדים המעשיים להפחתת וזוספאזם או פגיעה עורקית18. פרוטוקול זה הוא גם שיפור של הדוחות הקיימים בהתחשב בשיטות האפשריות והניתנות לשחזור לניטור רציף של BP.
בעוד ארנבים מציגים פוטנציאל עצום להתקדמות בהבנה הפתוביולוגית של מחלות כלי דם במוח, הם גם מציבים אתגרים טכניים. על פי דיווחים אנקדוטליים של משתפי פעולה וטרינריים, לארנבים יש מוניטין שהרוויחו היטב כבלתי יציבים מבחינה המודינמית. לחץ דם במהלך השראת הרדמה הוא בלתי נמנע. כדי למתן את ההשפעות, יש צורך באינטובציה מיידית לאחר טשטוש. חשיפה יעילה וגישה מהירה לעורק הירך מאפשרות ניטור המודינמי מוקדם מכוח מדידת BP. עם זאת, זה חייב להיות מאוזן עם טכניקות קפדניות כדי להגביל את איבוד הדם במהלך הגישה. הגבלת איבוד הדם חייבת להיות גם בראש סדר העדיפויות לאורך כל שלבי ההליך האנדוסקולרי, אשר ניתן להשיג עם התבוננות מתואמת במהלך חילופי מכשירים ושימוש בשסתומים המוסטטיים מסתובבים בכל הצנתרים. מכיוון שהפרוטוקול כולו מתרחש במשך מספר שעות, יש צורך גם בהחלפת נוזלים תוך ורידיים כדי לנטרל איבוד דם והפסדים בלתי מורגשים. לבסוף, עורקי ארנב רגישים מאוד נוטים vasospasm, אשר ניתן להכין עם ניטרוגליצרין מקומי, כפי שתואר לעיל. מכשור מינימלי יכול להגביל vasospasm, וזה מושג בצורה הטובה ביותר על ידי תכנון מתואם כדי למזער את החשיפה העורקית ללחצים מכניים. לידוקאין שמטפטף על העורק יכול לנטרל תגובה זו, ווראפמיל (1 מ"ג / מ"ל) ניתן לטפטף באופן דומה על כלי הדם או להחדיר לעורק דרך קטטר. לבסוף, הפסקה של כמה דקות יכולה לאפשר vasospasm לפתור.
למרות האתגרים, הדמיון בין האנטומיה והפיזיולוגיה של ארנבים לבני אדם יכול להיות שימושי במידול מחלות אנושיות והיכולת למזער אתגרים אלה הופכת אותם למתאימים לניסויים. יחד עם ריצוף והדמיה חדשניים, ארנבים מציעים הזדמנות יוצאת דופן לחקר מחלות כלי דם במוח. בפרט, השיטות שתוארו לעיל מאפשרות מחקר מבוקר היטב של IS ואת ההשפעות של פרמטרים המודינמיים שונים על הפתופיזיולוגיה, האבחון והניהול שלה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
MDA, GH ו- MAJ הם יועצים עבור Certus Critical Care, Inc. MDA הוא יועץ עבור Johnson & Johnson.
Acknowledgments
המחקר המדווח בפרסום זה נתמך על ידי המרכז הלאומי לקידום מדעי התרגום של המכונים הלאומיים לבריאות תחת מספרי פרסים UL1TR002538 ו- KL2TR002539 ועל ידי מענק טרנספורמטיבי 19TPA34910194 מאיגוד הלב האמריקאי.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3-0 Silk Suture | Ethicon | A184H | |
| Buprenorphine | Sigma-Aldrich | B9275 | |
| Catheter | Terumo | CG415 | 4F glide catheter |
| Endovascular Pressure Sensor | Millar | SPR-524 | |
| Euthasol | Virbac | PVS111 | |
| Guidewire | Terumo | GR1804 | |
| Iohexol | ThermoFisher | 466651000 | Iodinated Contrast |
| Ketamine | Biorbyt | orb61131 | |
| LabChart Software | ADInstruments | ||
| Lidocaine | Spectrum | LI102 | |
| Microcatheter | Medtronic | EV3 105-5056 | Marathon Microcatheter |
| Microwire | Medtronic | EV3 103-0608 | Mirage Microwire |
| PowerLab | ADInstruments | ||
| Rabbit Brain 2mm Coronal Cutting Matrix | Ted Pella | 15026 | |
| Saline | FisherScientific | 23-535435 | |
| Sheath | Merit Medical | PSI-5F-11 | |
| Xylazine | ThermoFisher | J61430.14 |
References
- the American Heart Association. Heart Disease and Stroke Statistics-2022 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 145 (8), 153 (2022).
- Jadhav, A. P., Campbell, B. C. V. Ongoing advances in medical and interventional treatments of large vessel occlusion stroke. Stroke. 52 (3), 1115-1117 (2021).
- Caprio, F. Z., Sorond, F. A. Cerebrovascular disease: Primary and secondary stroke prevention. The Medical Clinics of North America. 103 (2), 295-308 (2019).
- Kleindorfer, D. O., et al. Guideline for the prevention of stroke in patients with stroke and transient ischemic attack: A guideline from the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke. 52 (7), 364 (2021).
- Kitagawa, K. Blood pressure management for secondary stroke prevention. Hypertension Research: Official Journal of the Japanese Society of Hypertension. 45 (6), 936-943 (2022).
- Buchan, A. M., Pelz, D. M. Neuroprotection in acute ischemic stroke: A brief review. The Canadian Journal of Neurological Sciences. 49 (6), 741-745 (2021).
- Paul, S., Candelario-Jalil, E. Emerging neuroprotective strategies for the treatment of ischemic stroke: An overview of clinical and preclinical studies. Experimental Neurology. 335, 113518 (2021).
- Zabriskie, M., et al. New Zealand White rabbits fed high cholesterol diets develop morbid systemic diseases before intracranial atherosclerosis is detected. Journal of Veterinary Science & Medical Diagnosis. 8 (3), (2019).
- McNally, J. S., et al. Rabbit models of intracranial atherosclerotic disease for pathological validation of vessel wall MRI. The Neuroradiology Journal. 34 (3), 193-199 (2020).
- Brousseau, M. E., Hoeg, J. M. Transgenic rabbits as models for atherosclerosis research. Journal of Lipid Research. 40 (3), 365-375 (1999).
- Ji, D., Zhao, G., Songstad, A., Cui, X., Weinstein, E. J. Efficient creation of an APOE knockout rabbit. Transgenic Research. 24 (2), 227-235 (2015).
- Abela, G. S., et al. Triggering of plaque disruption and arterial thrombosis in an atherosclerotic rabbit model. Circulation. 91 (3), 776-784 (1995).
- Aliev, G., Burnstock, G. Watanabe rabbits with heritable hypercholesterolaemia: a model of atherosclerosis. Histology and Histopathology. 13 (3), 797-817 (1998).
- Brinjikji, W., Ding, Y. H., Kallmes, D. F., Kadirvel, R. From bench to bedside: Utility of the rabbit elastase aneurysm model in pre-clinical studies of intracranial aneurysm treatment. Journal of Neurointerventional Surgery. 8 (5), 521-525 (2016).
- Zabriskie, M. S., Wang, C., Wang, S., Alexander, M. D. Apolipoprotein E knockout rabbit model of intracranial atherosclerotic disease. Animal Models and Experimental Medicine. 3 (2), 208-213 (2020).
- Zabriskie, M. S., Cooke, D. L., Wang, C., Alexander, M. D. Spatially resolved transcriptomics for evaluation of intracranial vessels in a rabbit model: Proof of concept. bioRxiv. , (2022).
- Alexander, M. D., Darflinger, R. D., Sun, Z., Cooke, D. L. Assessment of cell yield among different devices for endovascular biopsy to harvest endothelial cells. Biotechniques. 66 (1), 34-36 (2017).
- English, J. D., et al. A novel model of large vessel ischemic stroke in rabbits: microcatheter occlusion of the posterior cerebral artery. Journal of Neurointerventional Surgery. 7 (5), 363-366 (2015).
- Peng, T. J., Ortega-Gutiérrez, S., de Havenon, A., Petersen, N. H. Blood pressure management after endovascular thrombectomy. Frontiers in Neurology. 12, 723461 (2021).
- Nepal, G., Shrestha, G. S., Shing, Y. K., Muha, A., Bhagat, R. Systolic blood pressure variability following endovascular thrombectomy and clinical outcome in acute ischemic stroke: A meta-analysis. Acta Neurologica Scandinavica. 144 (4), 343-354 (2021).
- Bennett, A. E., et al. Increased blood pressure variability after endovascular thrombectomy for acute stroke is associated with worse clinical outcome. Journal of Neurointerventional Surgery. 10 (9), 823-827 (2018).
- de Havenon, A., et al. Increased blood pressure variability contributes to worse outcome after intracerebral hemorrhage. Stroke. 49 (8), 1981-1984 (2018).
