외상성 뇌 손상에 대한 제어 피질 충격 모델
Summary
Traumatic brain injuries (TBIs) remain a serious health problem. Using the controlled cortical impact surgery model, research on the effects of TBI and possible treatment methods may be performed.
Abstract
Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI). Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, social, and economical effects are staggering. Therefore, further research into the effects of TBI and effective treatments is necessary. The controlled cortical impact (CCI) model induces traumatic brain injuries ranging from mild to severe. This method uses a rigid impactor to deliver mechanical energy to an intact dura exposed following a craniectomy. Impact is made under precise parameters at a set velocity to achieve a pre-determined deformation depth. Although other TBI models, such as weight drop and fluid percussion, exist, CCI is more accurate, easier to control, and most importantly, produces traumatic brain injuries similar to those seen in humans. However, no TBI model is currently able to reproduce pathological changes identical to those seen in human patients. The CCI model allows investigation into the short-term and long-term effects of TBI, such as neuronal death, memory deficits, and cerebral edema, as well as potential therapeutic treatments for TBI.
Introduction
외상성 뇌 손상 (TBI)은 뇌 기능의 변경, 또는 외력에 기인 한 뇌 병리의 기타 증거로서 정의된다. TBIs에, 특히 미국에서, 전 세계적으로 심각한 건강 문제가 남아있다. 질병 통제 및 예방 센터에 따르면, 적어도 170 만 TBIs에 모든 부상 관련 사망의 30.5 %의 결과로 미국에서 매년 발생합니다. 2000 년, 직접 의료 비용과 TBIs에의 간접 비용이 미국에서만 예상 7백65억달러 억원. 이전 수십 년간의 기술 및 치료의 발전은 TBIs에 고통받는 사람들을 위해 삶의 질과 길이를 개선했지만, 효과적인 약제 또는 예방 치료는 현재 존재하지 않습니다. 때문에 복잡하고 조직의 병변, 세포 죽음, 그리고 축삭 변성 등의 TBIs에, 넓은 광범위한 효과, 두 개의 상해는 동일하지 않습니다; 따라서, 동물에 대한 현재 TBI 모델은 정확하게 재생하지TBI의 모든 측면은 인간의 본. 그러나, 동물 모델은 또한 TBIs에의 임상 양상 승낙의 희망과 TBI의 여러가지 효과를 조사 할 필요가 거의 동일한 부상을 생산하는 능력을 제공 하나.
제어 피질 충격 (CCI) 모델 동물의 노출 된 경질에 물리적 충격을 전달하는 충격 시스템을 사용한다. 마일드에서 인간에 의해 경험 된 것과 유사한 심각한에 이르기까지 TBIs에를 유도한다. 이 부상은 먼저 흰 족제비 2 특징으로하고 나중에 쥐 3,4, 마우스, 5-7, 그리고 양 8에 사용하기 위해 적응했다. 첫 번째 특성 때문에, 부상의 사이트는 중간 선 2.9과 외측 피질골 (10)에 모두 배치되었습니다. CCI는 TBIs에 대한 효과와 치료 가능성을 조사하기 쉽고 정확한 방법을 제공합니다.
CCI 모델, 유체 타악기 및 체중 저하뿐만 아니라 모델 공동 있습니다mmonly TBIs에를 생산하는 데 사용. 그러나 이러한 모델 적은 부상 매개 변수를 제어, 인간 TBIs에 볼 수없는 histopathalogical 변화를 생산하고, 마우스 3,5,10 우발적 죽음의 더 큰 발병률을 포함하여 현재 제한. 폭풍 파 모델은 TBIs에를 생산하는 데 사용됩니다. 폭풍 파 모델은 기계적 충격에 다음과 같은 본 histopathalogical 변경을 재현하지 않지만,이 모델은 정확하게 특히 군인 (11)에 의해 경험 TBIs에 생산 않습니다. 제어 피질 충격 모델에 따라 같은 시간, 속도 및 충격 5의 깊이로 변형 매개 변수를 통해 정확한 컨트롤을 제어하기 쉽다. 이러한 정확도는 더 가능한 동물의 그룹 전체에 걸쳐 거의 동일한 상해를 복제 할 수 있습니다. 가장 중요한 것은, CCI는 인간 TBIs에 12에서 본 기능을 TBIs에 재현. 그러나 병적 인 찬의 전체 스펙트럼을 재생에 완전히 성공적으로 단일 동물 모델이 없다TBI 후 관찰 GES. 더 자세한 연구가 완전히 TBI 후 발생하는 급성 및 만성 변화를 공개 할 필요가있다.
기본 및 보조 부상 : 부상의 두 가지 유형의 TBI 다음 발생합니다. 기본 부상은 충격의 순간에 발생하고 치료 치료에 대한 구분하지 않습니다; 그러나, 초기 부상 후 유지 보조 부상은 치료 13 될 수 있습니다. 제어 피질 충격 모델은 따라서 연구진은 보조 부상의 가능성이 오래 지속되는 효과를 TBI의 효과와 잠재적 인 치료 치료를 조사 할 수 있도록, 차 상해를 생산하고 있습니다. CCI 모델을 사용하여 잠재적 인 연구 분야는 신경 세포의 죽음, 대뇌 부종, 신경, 혈관 효과, histopathalogical 변경 및 메모리 적자 3,13-16이 포함됩니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
성공적으로 CCI를 일으키는 전자 자석 영향 시스템을 사용 TBIs에 일관성을 생성하기위한 가장 중요한 단계는 다음과 같다 : 1)를 안정적으로 정위 프레임에서 마우스의 머리를 고정; 2) 생쥐 사이 뼈 창의 동일한 크기를 생성하고 craniectomy 중에 하에서 경막 손상없이 뼈를 제거하는 단계; 3) 올바로 개방 영역의 중심에 영향 팁을 위치 및 영향 전에 영점을 설정.
마우스의 머리는…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 인디애나 척수 및 뇌 손상 연구 보조금 (SCBI 200-12)에서 자금에 의해 지원되었다, 랄프 W. 그레이스 M. 쇼월터 연구 상, 인디애나 대학 생물학 연구 그랜트, NIH 보조금 RR025761 및 1R21NS072631-01A.
Materials
| Povidone-iodine 7.5% | Purdue product L.P. | Surgical scrub | |
| Cotton tipped applicators | Henry Schein | 100-6015 | Remove blood and debris |
| scissor | Fine Science Tools | 14084-08 | Surgery |
| forcept | Fine Science Tools | 11293-00 | Surgery |
| hemostat | Fine Science Tools | 13021-12 | Surgery |
| Rechargeable Cordless Micro Drill | Stoelting | 58610 | Combine with Burrs for generating the bone window |
| Burrs for Micro Drill | Fine Science Tools | 19007-05 | |
| Suture monofilament | Ethicon | G697 | Suture |
| tert-Amyl alcohol | Sigma | 152463-250ML | Making 2.5% Avertin |
| 2,2,2-Tribromoethanol | Sigma | T48402-25G | Making 2.5% Avertin |
Referências
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