Summary

גרעון מוטורי חוזר לאחר חסימת אבי העורקים במודל חולדה של איסכמיה של חוט השדרה

Published: July 22, 2017
doi:

Summary

מחקר זה מדגים את הטכניקה כדי להפוך מודל מינימלי פולשני לשחזור בקלות של איסכמיה של חוט השדרה בחולדות. דרגות שונות של איבר מוטורי איבר אחורי יכול להיות מיוצר על ידי שליטה על זמן חסימה אבי העורקים.

Abstract

איסכמיה בחוט השדרה היא סיבוך קטלני בעקבות ניתוח מפרצת אבי העורקים. החוקרים יכולים לחקור את האסטרטגיות למניעת וטיפול בסיבוך זה באמצעות מודלים ניסיוניים של איסכמיה של חוט השדרה. המודל המתואר כאן מדגים דרגות שונות של paraplegia המתייחסים אורך חסימה בעקבות חסימת העורקים בחזה במודל איסכמיה חוט השדרה חולדה.

A 2-Fr. קטטר נוטה בלון התקדם דרך עורק הירך לתוך אבי העורקים החזה יורד עד קצה הקטר הוצב על עורק התת-קרקעי השמאלי בחולדות עכברי Sprague-Dawley הרדים. איסכמיה של חוט השדרה נגרמה על ידי ניפוח הבלון קטטר. לאחר תקופה מוגדרת של חסימה (9, 10, או 11 דקות), הבלון היה מנופח. הערכה נוירולוגית בוצעה באמצעות מדד הגירעון המנועי ב -24 שעות לאחר הניתוח, וחוט השדרה נקצר לצורך בדיקה היסטופתולוגית.

"עכברושים שעברו 9 דק 'של חסם אבי העורקים הראו פגיעה קלה ובלתי הפיכה בגפיים האחוריות, חולדות שנמשכו 10 דקות של חסימת אבי העורקים עם פגיעה מוטורית, אך הפיכה מוטורית, חולדות הנתונות ל -11 דקות של חסימת אבי העורקים נראו מלאות ועקביות שיתוק הנוירונים המוטוריים בקטעים של חוט השדרה השתמרו יותר בחולדות שעברו משך קצר יותר של חסימת אבי העורקים.

החוקרים יכולים להשיג איחור מנוע לשחזור איבר אחורי לאחר חסימת אבי העורקים בחזה באמצעות מודל זה איסכמיה חוט השדרה.

Introduction

פרפלגיה היא סיבוך קטלני של ניתוח מפרצת אבי העורקים. זה נובע מפגיעה איסכמיה חוט השדרה-reperfusion המתרחשת במהלך cross-clamping ו unclamping של אבי העורקים. 1 מספר אסטרטגיות כולל היפותרמיה מערכתית ניקוז מוחי הוכנסו כדי להגן על חוט השדרה, 2 , 3 , 4 אבל חולים רבים להישאר מושפעים על ידי פגיעה.

כמה מודלים איסכמיה של חוט השדרה של החוט הוצגו כדי לחקור את הפתוגנזה שלה ולפתח אסטרטגיות הגנה מפני הפציעה. במחקר הנוכחי, אנו מתארים מודל חולדה של איסכמיה של חוט השדרה המבוססת על השיטה של ​​טאירה ומרסלה. 5 מערכת זרימת עמוד השדרה אצל חולדות דומה מאוד למערכת כלי הדם של עמוד השדרה ולמערכת הבטחונות בבני אדם, למרות שישנם הבדלים בגודלמקום. 6 , 7 לפיכך, חולדה היא חיה מתאימה אנטומית לנצל מודל ניסיוני לחקור את הפתוגנזה, סיבוכים, וטיפול איסכמיה של חוט השדרה. יתר על כן, מודל זה של חוט השדרה איסכמיה מייצר חסימה אבי העורקים אמין עם התערבות מינימלית על ידי ניצול חסימת הבלון intravascular של אבי העורקים החזי.

במחקר זה, אנו הוכיחו כי מודל חולדה זו של איסכמיה של חוט השדרה גורמת גירעונות מוטוריים לשעתקו בגפיים האחוריות המשתנות בחומרתם בהתאם לזמן חסימת האאורטי.

Protocol

פרוטוקול זה אושר על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים ועדת שימוש של אוניברסיטת סיאול האוניברסיטה הלאומית Bundang. טיפול בבעלי חיים וניסויים נערכו על פי המכון הלאומי למדעי הבריאות מדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. 1. הכנה כירורגית <ol style=";t…

Representative Results

במהלך תקופה של איסכמיה של חוט השדרה, נעשתה חסימת אבי העורקים למשך 9 דקות (n = 3), 10 דקות (n = 3) או 11 דקות (n = 3). מדד הגירעון המוטורי בחולדות מוצג בטבלה 2. חולדות שעברו 9 דק 'של חסימת אבי העורקים הראו פגיעה קלה ומבוטלת בגפיים האחוריות. חולדות נתון 10 דקות של חסימת אבי העורקים עם ?…

Discussion

במחקר הנוכחי, הוכחנו מודל חולדה של איסכמיה בחוט השדרה המבוססת על השיטה של ​​טאירה ו Marsala 5 זה גורם משתנים של גרעונות מוטוריים באיבר האחורי תלוי זמן החסימה אבי העורקים.

אורך חסימת אבי העורקים יכול להשפיע על מידת הגירע…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

למחברים אין תודות.

Materials

Fogarty Arterial Embolectomy catheter Edward Life Sciences 120602F a balloon-tipped catheter inserted into the femoral artery
BD Insyte-N Autoguard Shielded IV catheter  BD  381411 24-gauge intravenous catheter
50mL syringe KOREA VACCINE  KOVAX-SYRINGE 50mL Facial mask
1mL syringe KOREA VACCINE KOVAX-SYRINGE 1ml
Recal probe HARVARD APPARATUS 50-7221F Rectal probe for temperature monitoring
Micro dissecting spring scissor Jeung do bio & Plant co.LTD. JD-S-10 Micro-scissor
SCISSOR (SHARP-SHARP) Jeung do bio & Plant co.LTD. S-51-12-S Scissors
Retractor Jeung do bio & Plant co.LTD. JD-S-74A Retractor
Micro forcep  Jeung do bio & Plant co.LTD. JD-S-29 Micro-forceps
MOSQUITO FORCEP (Curved) Jeung do bio & Plant co.LTD. S-44-CPK Curved forceps
DRESSING FORCEP  Jeung do bio & Plant co.LTD. S-37-16S Blunted forceps
4/0 black silk  Woori Medical S431 4.0 black silk suture
3-WAY STOCK Seonwon Medcal D-98-01 3-way stopcock
Patient monitor PHILIPS MP20 The arterial pressure monitoring device. 
Heating blanket Self production Heating blanket
Microtube and external reservoir Self production Microtube and external reservoir
Heparin JW Pharmaceutical Heparin
0.9% NS 1000ml JW Pharmaceutical Normal saline
Isoflurane Hana Med Isoflurane

References

  1. Greenberg, R. K., et al. Contemporary analysis of descending thoracic and thoracoabdominal aneurysm repair: a comparison of endovascular and open techniques. Circulation. 118 (8), 808-817 (2008).
  2. Okita, Y. Fighting spinal cord complication during surgery for thoracoabdominal aortic disease. Gen Thorac Cardiovasc Surg. 59 (2), 79-90 (2011).
  3. Fleck, T. M., et al. Improved outcome in thoracoabdominal aortic aneurysm repair: the role of cerebrospinal fluid drainage. Neurocrit Care. 2 (1), 11-16 (2005).
  4. Kouchoukos, N. T., et al. Hypothermic bypass and circulatory arrest for operations on the descending thoracic and thoracoabdominal aorta. Ann Thorac Surg. 60 (1), 67-76 (1995).
  5. Taira, Y., Marsala, M. Effect of proximal arterial perfusion pressure on function, spinal cord blood flow, and histopathologic changes after increasing intervals of aortic occlusion in the rat. Stroke. 27 (10), 1850-1858 (1996).
  6. Tveten, L. Spinal cord vascularity. III. The spinal cord arteries in man. Acta Radiol Diagn (Stockh). 17 (3), 257-273 (1976).
  7. Woollam, D. H., Millen, J. W. The arterial supply of the spinal cord and its significance. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 18 (2), 97-102 (1955).
  8. Kennedy, H. S., Puth, F., Van Hoy, M., Le Pichon, C. A method for removing the brain and spinal cord as one unit from adult mice and rats. Lab Anim (NY). 40 (2), 53-57 (2011).
  9. Umehara, S., Goyagi, T., Nishikawa, T., Tobe, Y., Masaki, Y. Esmolol and landiolol, selective β1 adrenoreceptor antagonists, provide neuroprotection against spinal cord ischemia and reperfusion in rats. Anesth Analg. 110 (4), 1133-1137 (2010).
  10. De Ley, G., Nshimyumuremyi, J. B., Leusen, I. Hemispheric blood flow in the rat after unilateral common carotid occlusion: evolution with time. Stroke. 16 (1), 69-73 (1985).
  11. Coyle, P., Panzenbeck, M. J. Collateral development after carotid artery occlusion in Fischer 344 rats. Stroke. 21 (2), 316-321 (1990).
  12. Levine, S. Anoxic-ischemic encephalopathy in rats. Am J Pathol. 36, 1-17 (1960).
  13. Prior, B. M., et al. Time course of changes in collateral blood flow and isolated vessel size and gene expression after femoral artery occlusion in rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 287 (6), H2434-H2447 (2004).
  14. Yang, H. T., Feng, Y., Allen, L. A., Protter, A., Terjung, R. L. Efficacy and specificity of bFGFincreased collateral flow in experimental peripheral arterial insufficiency. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 278 (6), H1966-H1973 (2000).
  15. Kakinohana, M., Fuchigami, T., Nakamura, S., Sasara, T., Kawabata, T., Sugahara, K. Intrathecal administration of morphine, but not small dose, induced spastic paraparesis after a noninjurious interval of aortic occlusion in rats. Anesth Analg. 96 (3), 769-775 (2003).
  16. Horiuchi, T., et al. The effects of the delta-opioid agonist SNC80 on hind-limb motor function and neuronal injury after spinal cord ischemia in rats. Anesth Analg. 99 (1), 235-240 (2004).
  17. Griepp, R. B., Griepp, E. B. Spinal cord perfusion and protection during descending thoracic and thoracoabdominal aortic surgery: the collateral network concept. Ann Thorac Surg. 83 (2), S865-S869 (2007).

Play Video

Cite This Article
Hwang, J., Sohn, H., Kim, J., Park, S., Park, J., Lim, M., Han, S. Reproducible Motor Deficit Following Aortic Occlusion in a Rat Model Of Spinal Cord Ischemia. J. Vis. Exp. (125), e55814, doi:10.3791/55814 (2017).

View Video