Péridurale Mesure de la pression intracrânienne chez le rat en utilisant un transducteur de pression à fibre optique
Summary
Une nouvelle technique pour enregistrer les pressions à l'intérieur du crâne est décrite. Procédé minimalement invasive utilise un système de pression à fibre optique de détection pour mesurer la pression intracrânienne (PIC) chez le rat anesthésié sans provoquer un traumatisme cérébral significative. La technique peut être utilisée dans un large éventail de modèles expérimentaux.
Abstract
Élévation de la pression intracrânienne (PIC) est un problème important dans plusieurs formes de lésion cérébrale ischémique, y compris accident vasculaire cérébral, traumatisme crânien et un arrêt cardiaque. Cette élévation peut entraîner des blessures neurologiques plus loin, sous la forme d'une hernie transtentorielle 1,2,3,4, la compression du mésencéphale, déficit neurologique ou cérébrale accrue du myocarde 2,4. Les thérapies actuelles sont souvent insuffisantes pour contrôler une PIC élevée dans le milieu clinique 5,6,7. Il ya donc un besoin pour des méthodes précises de mesure ICP dans des modèles animaux pour faire avancer notre compréhension des mécanismes de base et de développer de nouveaux traitements pour une PIC élevée.
Dans les deux cas le milieu clinique et expérimentale ICP ne peut pas être estimé sans mesure directe. Plusieurs méthodes de l'insertion du cathéter ICP existent actuellement. Parmi ceux-ci le cathéter intraventriculaire est devenu la clinique «gold standard» de la mesure ICP chez l'homme 8. Cette méthode involves l'élimination partielle du crâne et de l'instrumentation du cathéter à travers le tissu cérébral. Par conséquent, les cathéters intraventriculaires ont un taux d'infection des enfants de 6-11% 9. Pour cette raison, canulations sous-duraux et péridurale sont devenues les méthodes privilégiées dans les modèles animaux de lésions ischémiques.
Diverses techniques de mesure du PIC ont été adaptées pour les modèles animaux, et parmi eux, les cathéters de télémétrie remplies de liquide 10 et cathéters semi-conducteurs sont le plus fréquemment utilisé 11,12,13,14,15. Les systèmes remplis de liquide sont susceptibles de développer des bulles d'air dans la ligne, résultant en des lectures fausses PIC. Sondes statiques éviter ce problème (Figure 1). Un problème supplémentaire est cathéters de montage dans le cadre du crâne ou dans les ventricules, sans causer de lésions cérébrales qui pourraient modifier les résultats expérimentaux. Par conséquent, nous avons développé une méthode qui place un cathéter ICP contiguë à l'espace épidural, mais évite le neced pour l'insérer entre le crâne et le cerveau.
Un cathéter à fibre optique de pression (420LP, Capteurs SAMBA, Suède) a été utilisé pour mesurer ICP à l'endroit péridurale parce que l'emplacement du capteur de pression (à la pointe du cathéter) a été trouvée pour produire un signal de haute fidélité ICP dans ce modèle . Il ya d'autres fabricants de technologies similaires à fibres optiques 13 qui peuvent être utilisés avec notre méthodologie. Alternatives cathéters à l'état solide, qui ont le capteur de pression situé sur le côté de la pointe du cathéter, ne serait pas approprié pour ce modèle en tant que signal seraient atténués par la présence de la vis de surveillance.
Ici, nous présentons une méthode relativement simple et précis pour mesurer ICP. Cette méthode peut être utilisée dans un large éventail de modèles animaux PIC connexes.
Protocol
Discussion
La procédure présentée ici permet un enregistrement très sensible et précis de la pression intracrânienne. Cette technique mini-invasive évite un traumatisme cérébral significative par le positionnement du capteur de pression dans l'espace épidural et non le tissu cérébral ou les ventricules.
Les étapes critiques: 1) de forage à travers le crâne – il faut prendre soin de ne pas percer la dure-mère ou des dommages qui sous-tend le tissu cérébral, 2) assurer un joint éta…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce projet a été financé par la Fondation nationale des maladies, Hunter Medical Research Institute (HMRI) et la Santé nationale et du Medical Research Council (NH & MRC), en Australie. Un merci spécial à la Faculté de personnel de l'atelier santé à l'Université de Newcastle pour leur expertise technique.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| Dental Cement Monomer | Henry Schein | VX- SC500MLL | |
| Dental Cement Polymer | Henry Schein | VX- SC1000GCL4 | |
| Dental drill burr- size 12 | Gunz Dental | EL104S001012/10 | |
| Dental drill burr- size 6 | Gunz Dental | EL104S001006/10 | |
| Metal Screw | Hardware Store | 2 x 4 mm, hexagonal head. (laboratory-modified by 0.7 mm hole drilled through shaft) | |
| SAMBA Control Unit | Harvard Apparatus | 50433102 | |
| SAMBA Sensor | Harvard Apparatus | 50461122 | 420 LP, 15cm bare fibre, radio-opaque coating |
| Silagum AV Mono caulking material | Gunz Dental | RG 9152 | Vinylpolysiloxanes, hydrogen polysiloxanes, filler, pigments, additives, plantinum catalyst |
| Terg-A-Zyme | Alconox, Inc. | 1304 | Enzyme-active powdered detergent |
Referências
- Ng, L. K., Nimmannitya, J. Massive cerebral infarction with severe brain swelling: a clinicopathological study. Stroke. 1, 158-163 (1970).
- Plum, F. Brain swelling and edema in cerebral vascular disease. Res. Publ. Assoc. Res. Nerv. Ment. Dis. 41, 318-348 (1966).
- Ropper, A. H., Shafran, B. Brain edema after stroke. Clinical syndrome and intracranial pressure. Arch. Neurol. 41, 26-29 (1984).
- Silver, F. L., Norris, J. W., Lewis, A. J., Hachinski, V. C. Early mortality following stroke: a prospective review. Stroke. 15, 492-496 (1984).
- Geraci, E. B., Geraci, T. A. Hyperventilation and head injury: controversies and concerns. J. Neurosci. Nurs. 28, 381-387 (1996).
- Schwab, S., Aschoff, A., Spranger, M., Albert, F., Hacke, W. The value of intracranial pressure monitoring in acute hemispheric stroke. Neurology. 47, 393-398 (1996).
- Adams, H. P. Guidelines for the early management of patients with ischemic stroke: A scientific statement from the Stroke Council of the American Stroke Association. Stroke. 34, 1056-1083 (2003).
- Zhong, J. Advances in ICP monitoring techniques. Neurol. Res. 25, 339-350 (2003).
- Aucoin, P. J. Intracranial pressure monitors. Epidemiologic study of risk factors and infections. Am. J. Med. 80, 369-376 (1986).
- Silasi, G., MacLellan, C. L., Colbourne, F. Use of telemetry blood pressure transmitters to measure intracranial pressure (ICP) in freely moving rats. Curr. Neurovasc. Res. 6, 62-69 (2009).
- Crutchfield, J. S., Narayan, R. K., Robertson, C. S., Michael, L. H. Evaluation of a fiberoptic intracranial pressure monitor. J. Neurosurg. 72, 482-487 (1990).
- Bolander, R., Mathie, B., Bir, C., Ritzel, D., Vandevord, P. Skull Flexure as a Contributing Factor in the Mechanism of Injury in the Rat when Exposed to a Shock Wave. Ann. Biomed. Eng. , (2011).
- Chavko, M., Koller, W. A., Prusaczyk, W. K., McCarron, R. M. Measurement of blast wave by a miniature fiber optic pressure transducer in the rat brain. J. Neurosci. Methods. 159, 277-281 (2007).
- Chavko, M. Relationship between orientation to a blast and pressure wave propagation inside the rat brain. J. Neurosci. Methods. 195, 61-66 (2011).
- Leonardi, A. D., Bir, C. A., Ritzel, D. V., VandeVord, P. J. Intracranial pressure increases during exposure to a shock wave. J. Neurotrauma. 28, 85-94 (2011).
