Intrakraniell tryckövervakning i icke-traumatisk intraventrikulär blödning gnagare modell
Summary
Övervakning av intrakraniellt tryck i gnagarmodeller av icke-traumatisk intraventrikulär blödning är inte vanligt i den aktuella litteraturen. Häri demonstrerar vi en teknik för att mäta intrakraniellt tryck, medelartärtryck och cerebralt perfusionstryck vid intraventrikulär blödning i en råttdjursmodell.
Abstract
Överlevande av intraventrikulär blödning lämnas ofta med betydande långvarig minnesförlust; Således är forskning som använder intraventrikulära blödningsdjurmodeller avgörande. I denna studie sökte vi efter sätt att mäta intrakraniellt tryck, medelartärtryck och cerebralt perfusionstryck under icke-traumatisk intraventrikulär blödning hos råttor. Den experimentella designen inkluderade tre Sprague Dawley-grupper: bluff, standard 200 μl intraventrikulär blödning och fordonskontrollgrupper. Genom att införa en intraparenkymal fiberoptisk trycksensor erhölls exakta intrakraniella tryckmätningar i alla grupper. Cerebralt perfusionstryck beräknades med kunskap om intrakraniellt tryck och genomsnittliga arteriella tryckvärden. Som förväntat upplevde både intraventrikulär blödning och vehikelkontrollgrupper en ökning av det intrakraniella trycket och efterföljande nedgång i cerebralt perfusionstryck under intraventrikulär injektion av autologt blod respektive artificiell cerebrospinalvätska. Tillägget av en intraparenkymal fiberoptisk trycksensor är fördelaktigt vid övervakning av exakta intrakraniella tryckförändringar.
Introduction
Intraventrikulär blödning (IVH), en typ av intrakraniell blödning (ICH), är en förödande sjukdom som bär signifikant dödlighet och sjuklighet. IVH karakteriseras som ackumulering av blodprodukter inuti intrakraniella ventriklar. Isolerad IVH i mindre vanliga och förekommer vanligtvis hos vuxna1. Det kan vara förknippat med hypertensiv blödning, brusten intrakraniell aneurysm eller annan vaskulär missbildning, tumörer eller trauma1. IVH leder till sekundär hjärnskada samt utveckling av hydrocefalus2. Överlevande av IVH lämnas ofta med betydande funktionella, minnes- och kognitiva funktionsnedsättningar efter sin skada. Dessa långsiktiga kognitiva och minnesunderskott rapporteras i så högt som 44% av överlevande av ICH3. Vid subaraknoidalblödning (SAH), en annan typ av ICH, är det välkänt att ungefär hälften av de överlevande kommer att ha minnesunderskott, och för dem som har IVH utöver SAH tenderar resultaten att vara betydligt sämre 4,5,6.
Underliggande mekanismer för minnesdysfunktion efter IVH återstår att belysa. In vivo-forskning som använder icke-traumatiska IVH-djurmodeller med funktionell och minnesdysfunktion är avgörande för att upptäcka potentiella terapeutiska mål för sådana patienter. Djurmodeller med svårare minne och funktionell dysfunktion efter IVH skulle vara bäst att studera dessa förändringar. Seniorförfattarens laboratorium har också undersökt specifikt rollen av högt intrakraniellt tryck (ICP) i utvecklingen av minnesunderskott i IVH-råttmodeller. Därför var metoder för att exakt mäta ICP under IVH viktiga att undersöka. Häri rapporterar vi om metoder för att exakt mäta ICP i en IVH-råttmodell. Även om ICP-övervakning tidigare har använts i traumatiska ICH- såväl som subaraknoidalblödningsdjurmodeller, är ICP-övervakning i spontana IVH-gnagarmodeller inte lika vanligt rapporterad i litteraturen 7,8. Därför inkluderade den experimentella designen som presenterades här tre grupper av Sprague Dawley-råttor: bluff, standard 200 μl intraventrikulär blödning och fordonskontroll. För IVH-gruppen användes en autolog intraventrikulär blodinjektionsmodell. För vehikelkontrolldjur användes intraventrikulär injektion av steril Laktated Ringers lösning. ICPs, genomsnittliga arteriella tryck (MAPs) och cerebrala perfusionstryck (CPP) registrerades intraoperativt, och resultaten rapporteras häri.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denna studie undersökte mekanismer för att mäta ICPs, MAPs och CPPs i en icke-traumatisk IVH-råttdjurmodell. Resultaten registrerades från följande grupper: sham, VH 200 μL och vehikelkontroll (artificiell cerebrospinalvätska intraventrikulär injektion) djur. Denna experimentella design valdes för att undersöka hur ICP kan övervakas under IVH-injektion eftersom vi antog att ökningen av ICP kan bidra till den mer signifikanta sekundära hjärnskadan och därmed minnesunderskottet i IVH-djurmodeller. Därför …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete finansierades av NINDS-anslaget: K08NS105914
Materials
| 0.25% bupivacaine | Hospira, Inc. | 409115901 | |
| 1 mL syringe | Covetrus | 60734 | |
| 10% providine iodine solution | Aplicare | MSD093947 | |
| 20 mL syringe | Covidien | 8881520657 | |
| 22 G needles | Becton Dickinson | 305155 | |
| 28 G intraventricular needles | P technologies | 8IC313ISPCXC | C313I/SPC 28-Gneedles to fit 22-G guide cannula with 6 mm projection |
| 3-0 silk suture | Henry Schein, Inc. | SP116 | |
| 3-way-stopcock | Merti Medical Systems | M3SNC | |
| 4% paraformaldehyde | Fisher Chemical | 30525-89-4 | |
| AnyMaze software | Any-Maze behavioral tracking software | Stoelting CO, USA | |
| Artificial ointment | Covetrus | 48272 | |
| Blood collection vials with EDTA | Becton Dickinson | 367856 | |
| Bone wax | CP Medical, Inc. | CPB31A | |
| Carprofen | Zoetis, Inc. | 54771-8507-1 | |
| Centrifuge | Beckman | BE-GS6R | Model GS-6R |
| Cotton tip applicators | Covetrus | 71214 | |
| Drill | Dremel | 1600A011JA | |
| Fiberoptic pressure sensors with readout units | Opsens Medical | OPP-M200-X-80SC- 2.0PTFE-XN-100PIT-P1 and LIS-P1-N-62SC | Opp-M200 packaged pressure sensors with LifeSens system |
| Forceps | 11923-13, 11064-07 | ||
| Gauze | Covetrus | 71043 | |
| Guillotine | World Precision Instruments | 51330 | |
| Heating pad with rectal thermometer | CWE, Inc. | 08-13000 ,08-13014 | TC1000 Temperature controller |
| Hemostats | 13013-14, 13008-12 | ||
| Isoflurane | Covetrus | 29405 | |
| Lactated ringers | Baxter Healthcare Corp. | Y345583 | |
| Laryngoscope | American Diagnostic Corporation | 4080 | |
| Metal clip | Fine Scientic Tools | 18056-14 | |
| Micro scissors | Fine Scientic Tools | 15007-08 | |
| Microscope | Leica | model L2 | |
| Needle driver | 12003-15 | ||
| Polyethylene tubing | Thermo Fisher Scientific | 14-170-12B | PE-50 tubing |
| Rats | Envigo | Sprague Dawley rats 8–10 months old | |
| Scalpel | 10010-00 | ||
| Scissors | 14090-11 | ||
| Stereotaxic instrument | Kopf instruments | Model 940 with ear bars | |
| Syringe pump | KD Scientific | 780100 | Model 100 series |
| Touhy Borst | Abbott | 23242 | |
| Ventilator | Harvard rodent ventilator | 55-0000 | Model 683 |
Referências
- Gates, P. C., Barnett, H. J. M., Vinters, H. V., Simonsen, R. L., Siu, K. Primary intraventricular hemorrhage in adults. Stroke. 17, 872-877 (1986).
- Strajle, J., Garton, H. J. L., Maher, C. O., Muraszko, K., Keep, R. F., Xi, G. Mechanisms of hydrocephalus after neonatal and adult intraventricular hemorrhage. Translational Stroke Research. 3, 25-38 (2012).
- Murao, K., Rossi, C., Cordonnier, C. Intracerebral hemorrhage and cognitive decline. Revue Neurologique. 169, 772-778 (2013).
- Al-Khindi, T., Macdonald, R. L., Schweizer, T. A. Cognitive and functional outcome after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Stroke. 41, 519-536 (2010).
- Kreiter, K. T., et al. Predictors of cognitive dysfunction after subarachnoid hemorrhage. Stroke. 33, 200-208 (2002).
- Zanaty, M., et al. Intraventricular extension of an aneurysmal subarachnoid hemorrhage is an independent predictor of a worse functional outcome. Clinical Neurology and Neurosurgery. 170, 67-72 (2018).
- Gabrielian, L., Willshire, L. W., Helps, S. C., vanden Heuvel, C., Mathias, J., Vink, R. Intracranial pressure changes following traumatic brain injury in rats: lack of significant change in the absence of mass lesions or hypoxia. Journal of Neurotrauma. 28, 2103-2111 (2011).
- Kolar, M., Nohejlova, K., Duska, F., Mares, J., Pachl, J. Changes of cortical perfusion in the early phase of subarachnoid bleeding in a rat model and the role of intracranial hypertension. Physiological Research. 66, 545-551 (2017).
- Ariesen, M. J., Claus, S. P., Rinkel, G. J. E., Algra, A. Risk factors for intracerebral hemorrhage in the general population. A systematic review. Stroke. 34, 2060-2066 (2003).
- MacLellan, C. L., Paquette, R., Colbourne, F. A critical appraisal of experimental intracerebral hemorrhage research. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 32, 612-627 (2012).
- Hartman, R., Lekic, T., Rojas, H., Tang, J., Zhang, J. H. Assessing functional outcomes following intracerebral hemorrhage in rats. Brain Research. 1280, 148-157 (2009).
