صيانة جهاز إصابة قرع السائل الجانبي
Summary
تعد الرعاية والصيانة المناسبة ضرورية لجهاز إصابة قرع السائل الجانبي (LFPI) ليعمل بشكل موثوق. نوضح هنا كيفية تنظيف جهاز LFPI وتعبئته وتجميعه بشكل صحيح ، والتأكد من صيانته بشكل كاف للحصول على أفضل النتائج.
Abstract
تمثل إصابات الدماغ الرضحية (TBI) ما يقرب من 2.5 مليون زيارة لغرفة الطوارئ والاستشفاء سنويا وهي سبب رئيسي للوفاة والإعاقة لدى الأطفال والشباب. يحدث إصابات الدماغ الرضية بسبب قوة مفاجئة مطبقة على الرأس ، ولفهم إصابات الدماغ الرضية البشرية وآلياتها الأساسية بشكل أفضل ، فإن نماذج الإصابة التجريبية ضرورية. إصابة قرع السائل الجانبي (LFPI) هي نموذج إصابة شائع الاستخدام بسبب أوجه التشابه في التغيرات المرضية الموجودة في إصابات الدماغ الرضية البشرية مقارنة ب LFPI ، بما في ذلك النزيف واضطراب الأوعية الدموية والعجز العصبي وفقدان الخلايا العصبية. يستخدم LFPI بندول وأسطوانة مملوءة بالسوائل ، والأخير يحتوي على مكبس متحرك في أحد طرفيه ، ووصلة قفل Luer بأنابيب صلبة مملوءة بالسوائل في الطرف الآخر. يتضمن تحضير الحيوان إجراء استئصال القحف وربط محور Luer فوق الموقع. في اليوم التالي ، يتم توصيل الأنبوب من جهاز الإصابة بمحور Luer على جمجمة الحيوان ويتم رفع البندول إلى ارتفاع محدد وإطلاقه. يولد تأثير البندول مع المكبس نبضة ضغط تنتقل إلى الأم الجافية السليمة للحيوان عبر الأنبوب وتنتج TBI التجريبية. تعد الرعاية والصيانة المناسبة ضرورية لجهاز LFPI ليعمل بشكل موثوق ، حيث يمكن أن تختلف طبيعة الإصابة وشدتها اختلافا كبيرا اعتمادا على حالة الجهاز. نوضح هنا كيفية تنظيف جهاز LFPI وتعبئته وتجميعه بشكل صحيح ، والتأكد من صيانته بشكل كاف للحصول على أفضل النتائج.
Introduction
تحدث إصابات الدماغ الرضحية (TBI) بسبب قوة مفاجئة مطبقة على الرأس. بعد الإصابات الأولية الناتجة عن التأثير الجسدي ، يعاني الناجون من إصابات الدماغ الرضية عادة من إصابات ثانوية ، بما في ذلك العجز المعرفي والاختلالات العصبية المرتبطة بالاستجابات الفسيولوجية للإصابة الأولية1. تشير التقديرات إلى أن ما يقرب من 69 مليون فرد في جميع أنحاء العالم يعانون من إصابات الدماغ الرضية سنويا2. في الولايات المتحدة وحدها ، يحدث ما يقرب من 2.5 مليون زيارة لغرفة الطوارئ والاستشفاء مرتبطة بإصابات الدماغ الرضية كل عام ، مما يجعل إصابات الدماغ الرضية أحد الأسباب الرئيسية للإعاقة والوفاة بين الأطفال والشباب3. يمكن تصنيف إصابات الدماغ الرضية على أنها خفيفة أو متوسطة أو شديدة ، حيث يمثل TBI الخفيف (mTBI) حوالي 70٪ -90٪ من حالات إصابات الدماغالرضية 4. يمكن أن تحدث أمراض إصابات الدماغ الرضية النسيجية والمعرفية في غضون دقائق إلى ساعات من الإصابة ، ويمكن أن تستمر آثار إصابات الدماغ الرضية لعدة أشهر إلى سنوات بعد الضرر الأولي5.
كان تطوير النماذج التجريبية مفيدا في فهم الآثار والآليات الأساسية لإصابات الدماغ الرضية. أحد هذه النماذج ، إصابة قرع السائل الجانبي (LFPI) ، يستخدم بشكل شائع لتقييم إصابات الدماغ الرضية في الجسم الحي. يستنسخ LFPI عن كثب الأمراض المرتبطة بإصابات الدماغ الرضية البشرية ، بما في ذلك اضطرابات الأوعية الدموية ، والنزيف ، وفقدان الخلايا العصبية ، والالتهاب ، والتسمم ، والاضطرابات الجزيئية6،7،8. تستخدم تقنية LFPI لمجموعة متنوعة من التطبيقات التجريبية ، بما في ذلك نمذجة إصابات الدماغ الرضية للأطفال ، وكذلك الحالات التنكسية العصبية المزمنة ، مثل اعتلال الدماغ الرضحي المزمن 9,10. LFPI هي طريقة محددة جيدا وقابلة للتكرار لإصابات الدماغ الرضية التجريبية التي تسمح بتعديل شدة الإصابة11. يحتوي جهاز LFPI على العديد من المكونات المهمة ، بما في ذلك: البندول بمطرقة مرجحة ، ومكبس ، وأسطوانة مملوءة بالسوائل ، ومحول ضغط ، وراسم الذبذبات الرقمي ، وأنبوب صغير في نهاية الأسطوانة مع قفل Luer الذي يتصل بمحور على جمجمة الحيوان (الشكل 1). يعمل LFPI عن طريق تأرجح البندول في المكبس ، مما يخلق موجة من الضغط من خلال السائل (الماء منزوع الأيونات أو المالحة) إلى دماغ الحيوان المرتبط ؛ هذا يزيد من الضغط داخل الجمجمة ، وبالتالي تكرار السمات الميكانيكية والتغيرات البيولوجية ل TBI12. بالإضافة إلى ذلك ، تخضع الحيوانات المستخدمة في تجارب LFPI لاستئصال الجمجمة من أجل تعريض الدماغ لتأثير ضغط السائل في الجهاز.
الصيانة والمراقبة الروتينية ضرورية لضمان عمل جهاز LFPI بدقة. الطرق التالية حيوية في منع إدخال فقاعات الهواء الملوثة في الجهاز. نوضح هنا طرقا لتنظيف جهاز LFPI وتعبئته وتجميعه بشكل صحيح. سنناقش أيضا مخرجات راسم الذبذبات وأوقات تصحيح الماوس كطرق لتأكيد صلاحية LFPI.
Protocol
Representative Results
Discussion
توضح التقنيات الموضحة أعلاه كيفية صيانة جهاز LFPI بشكل صحيح. يعد التنظيف والمراقبة الروتينية ضروريين للحفاظ على عمل جهاز LFPI بشكل صحيح وموثوق. بالإضافة إلى ذلك ، نظرا للطبيعة الغازية لإجراء LFPI ، من الضروري تنظيف الجهاز جيدا لمنع إصابة المختبر.
يعد تجنب تكوين فقاعات الهواء في ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يود المؤلفون أن يشكروا شركة Custom Design &Fabrication Inc. على مساعدتهم الفنية ودعمهم. تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح R01NS120099-01A1 و R37HD059288-19.
Materials
| 2 – 10 mL syringes with Luer lock capability | Ensures that needle is secure and reduces possible leaks of fluid | ||
| Degassed fluid | Helps to reduce air bubble formation during injury procedure | ||
| Fluid Percussion Injury (FPI) device (Model 01-B) | Custom Designs & Fabrications Inc. | N/A | Injury device used to model TBI in rodents |
| Mild detergent | Allows to thoroughly clean the LFPI cylinder | ||
| Petroleum Jelly | Used as a water-repellent and protects LFPI device form rust | ||
| Teflon tape | Helps with tight seal of pipe joints on the LFPI device | ||
| *Materials other than the LFPI device can be purchased from any reliable company. |
Riferimenti
- Centers for Disease Control and Prevention. Surveillance Report of Traumatic Brain Injury-related Emergency Department Visits, Hospitalizations, and Deaths. Centers for Disease Control and Prevention, U.S. Department of Health and Human Services. , (2014).
- Dewan, M. C. Estimating the global incidence of traumatic brain injury. Journal of Neurosurgery. 130 (4), 1080-1097 (2018).
- National Center for Injury Prevention and Control; Division of Unintentional Injury Prevention. . Traumatic Brain Injury in the United States: Epidemiology and Rehabilitation. , (2015).
- Holm, L., Cassidy, J. D., Carroll, L. J., Borg, J. Summary of the WHO Collaborating Centre for neurotrauma task force on mild traumatic brain injury. Journal of Rehabilitation Medicine. 37 (3), 137-141 (2005).
- Pavlovic, D., Pekic, S., Stojanovic, M., Popovic, V. Traumatic brain injury: neuropathological, neurocognitive and neurobehavioral sequelae. Pituitary. 22 (3), 270-282 (2019).
- Dixon, C. E. A fluid percussion model of experimental brain injury in the rat. Journal of Neurosurgery. 67 (1), 110-119 (1987).
- McIntosh, T. K. Traumatic brain injury in the rat: characterization of a lateral fluid-percussion model. Neuroscienze. 28 (1), 233-244 (1989).
- Ma, X., Aravind, A., Pfister, B. J., Chandra, N., Haorah, J. Animal models of traumatic brain injury and assessment of injury severity. Molecular Neurobiology. 56 (8), 5332-5345 (2019).
- Nwafor, D. C. Pediatric traumatic brain injury: an update on preclinical models, clinical biomarkers, and the implications of cerebrovascular dysfunction. Journal of Central Nervous System Disease. 14, (2022).
- Turner, R. C. Modeling chronic traumatic encephalopathy: the way forward for future discovery. Frontiers in Neurology. 6, 223 (2015).
- Petersen, A., Soderstrom, M., Saha, B., Sharma, P. Animal models of traumatic brain injury: a review of pathophysiology to biomarkers and treatments. Experimental Brain Research. 239 (10), 2939-2950 (2021).
- Sullivan, H. G. Fluid-percussion model of mechanical brain injury in the cat. Journal of Neurosurgery. 45 (5), 521-534 (1976).
- Pernici, C. D. Longitudinal optical imaging technique to visualize progressive axonal damage after brain injury in mice reveals responses to different minocycline treatments. Scientific Reports. 10, 7815-78 (2020).
