Summary

侧位液体叩诊损伤装置的维护

Published: April 21, 2023
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Summary

适当的护理和维护对于侧位液体叩诊损伤 (LFPI) 装置的可靠运行至关重要。在这里,我们演示了如何正确清洁,填充和组装LFPI设备,并确保其得到充分维护以获得最佳结果。

Abstract

创伤性脑损伤(TBI)每年造成约250万次急诊就诊和住院治疗,是儿童和年轻人死亡和残疾的主要原因。TBI是由施加在头部的突然力引起的,为了更好地了解人类TBI及其潜在机制,实验性损伤模型是必要的。侧位液叩诊损伤 (LFPI) 是一种常用的损伤模型,因为与 LFPI 相比,人类 TBI 中发现的病理变化相似,包括出血、血管破坏、神经功能缺损和神经元丢失。LFPI采用一个摆锤和一个充满液体的气缸,后者的一端有一个可移动的活塞,另一端有一个鲁尔锁连接到刚性的、充满液体的管子。动物的准备包括进行颅骨切除术并在该部位安装鲁尔枢纽。第二天,来自损伤装置的管子连接到动物头骨上的鲁尔轮毂,钟摆被抬高到指定的高度并释放。钟摆与活塞的冲击产生压力脉冲,该脉冲 通过管道传递 到动物的完整硬脑膜并产生实验性TBI。适当的保养和维护对于LFPI设备的可靠运行至关重要,因为损伤的性质和严重程度可能会因设备的状况而有很大差异。在这里,我们演示了如何正确清洁、填充和组装LFPI设备,并确保其得到充分维护以获得最佳结果。

Introduction

创伤性脑损伤(TBI)是由施加在头部的突然力量引起的。在身体撞击导致的原发性损伤之后,TBI幸存者通常会经历继发性损伤,包括与对初始损伤的生理反应相关的认知缺陷和神经功能障碍1。据估计,全世界每年约有6900万人患有TBI2。仅在美国,每年就有大约250万例与TBI相关的急诊就诊和住院,使TBI成为儿童和年轻人残疾和死亡的主要原因之一3。TBI 可分为轻度、中度或重度,轻度 TBI (mTBI) 约占 TBI 病例的 70%-90%4。组织学和认知 TBI 病理学可在受伤后数分钟至数小时内发生,TBI 的影响可在初始损伤后持续数月至数年5。

实验模型的发展有助于理解TBI的影响和潜在机制。其中一种模型,即侧向液体叩诊损伤(LFPI),通常用于评估体内TBI。LFPI密切再现与人类TBI相关的病理,包括血管破坏,出血,神经元丢失,炎症,胶质增生和分子紊乱678。LFPI技术用于各种实验应用,包括对儿科TBI进行建模,以及慢性神经退行性疾病,例如慢性创伤性脑病910。LFPI是一种定义明确且可重复的实验性TBI方法,可以调整损伤的严重程度11。LFPI装置有几个重要组件,包括:带有加重锤的摆锤,活塞,充满液体的圆柱体,压力传感器,数字示波器以及圆柱体末端带有鲁尔锁的小管,该管连接到动物头骨上的轮毂上(图1)。LFPI的工作原理是将钟摆摆动到活塞中,通过流体(脱气去离子水或盐水)产生一波压力进入附着动物的大脑;这增加了颅内压,从而复制了TBI12的机械特征和生物学变化。此外,LFPI实验中使用的动物接受颅骨切除术,以使大脑暴露于设备流体压力的影响下。

日常维护和监控对于确保LFPI设备准确运行是必要的。以下方法对于防止将污染气泡引入设备至关重要。在这里,我们演示了正确清洁、填充和组装 LFPI 设备的方法。我们还将讨论示波器输出和鼠标校正时间,作为确认LFPI可行性的方法。

Protocol

1. 清洁 LFPI 气缸 小心地拆下连接到传感器外壳和填充端口的注射器,以及连接到压力传感器的电缆(有关损伤装置组件的原理图,请参见 图1 )。 在小心不要掉落气缸的同时,从气缸夹上拧下设备背面的手柄以释放气缸。 拆下气缸末端的活塞、传感器、传感器外壳和柱塞 O 形圈。 将液体排出气缸。 向圆筒中加入温和的洗?…

Representative Results

我们测试了LFPI器件中的气泡污染对波形形成的影响。我们将气泡注入设备,并将示波器输出与从未受污染的LFPI设备收集的示波器数据进行比较。条件如下:无污染,注入5 mL空气,注射10 mL空气,注射15 mL空气。对于所有条件下的所有冲击,我们将钟摆保持在一致的高度,并且每种条件进行了 15 次撞击。 在执行损伤或测试 LFPI 设备时,示波器上的压力波形应显示一个尖锐的峰…

Discussion

上面概述的技术演示了如何正确维护 LFPI 设备。日常清洁和监控对于保持LFPI设备正常运行是必要的。此外,由于LFPI程序的侵入性,必须彻底清洁设备以防止感染实验动物。

避免在设备中形成气泡对于获得最佳伤害和压力波形至关重要。气泡会改变传递到大脑的压力脉冲的特性,导致不一致的损伤,并且难以正确再现临床TBI。这里收集的补充数据表明,气泡污染会改变撞击?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

作者要感谢Custom Design & Fabrication Inc.的技术援助和支持。这项工作由美国国立卫生研究院拨款R01NS120099-01A1和R37HD059288-19资助。

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

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Citazione di questo articolo
Farrugia, A. M., Delcy, S. A. S., Johnson, B. N., Cohen, A. S. Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device. J. Vis. Exp. (194), e64678, doi:10.3791/64678 (2023).

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