Мониторинг внутричерепного давления в нетравматической модели внутрижелудочкового кровоизлияния грызунов
Summary
Мониторинг внутричерепного давления у грызунов моделями нетравматического внутрижелудочкового кровоизлияния не встречается в современной литературе. Здесь мы демонстрируем технику измерения внутричерепного давления, среднего артериального давления и давления перфузии головного мозга во время внутрижелудочкового кровоизлияния на животной модели крысы.
Abstract
Выжившие после внутрижелудочкового кровоизлияния часто остаются со значительным ухудшением долговременной памяти; таким образом, исследования с использованием внутрижелудочковых кровоизлияний на животных моделях имеют важное значение. В этом исследовании мы искали способы измерения внутричерепного давления, среднего артериального давления и давления перфузии головного мозга во время нетравматического внутрижелудочкового кровоизлияния у крыс. Экспериментальный проект включал три группы Sprague Dawley: фиктивную, стандартное внутрижелудочковое кровоизлияние 200 мкл и контрольные группы транспортных средств. Путем введения внутрипаренхимального волоконно-оптического датчика давления были получены точные измерения внутричерепного давления во всех группах. Церебральные перфузионные давления рассчитывались со знанием внутричерепного давления и средних значений артериального давления. Как и ожидалось, в группе внутрижелудочкового кровоизлияния и контрольной группы транспортных средств наблюдалось повышение внутричерепного давления и последующее снижение давления перфузии головного мозга при внутрижелудочковой инъекции аутологичной крови и искусственной спинномозговой жидкости соответственно. Добавление внутрипаренхимального волоконно-оптического датчика давления полезно для мониторинга точных изменений внутричерепного давления.
Introduction
Внутрижелудочковое кровоизлияние (IVH), тип внутричерепного кровоизлияния (ICH), является разрушительным заболеванием, которое несет значительную смертность и заболеваемость. ИВГ характеризуется как накопление продуктов крови внутри внутричерепных желудочков. Изолированный ВГС встречается редко и обычно встречается у взрослых1. Это может быть связано с гипертоническим кровоизлиянием, разрывом внутричерепной аневризмы или другой сосудистой мальформацией, опухолями или травмой1. IVH приводит к вторичной черепно-мозговой травме, а также развитию гидроцефалии2. Выжившие после IVH часто остаются со значительными функциональными, запоминающими и когнитивными нарушениями после травмы. Эти долгосрочные когнитивные и запоминающие дефициты сообщаются у 44% выживших после ICH3. При субарахноидальном кровоизлиянии (SAH), другом типе ICH, хорошо известно, что примерно у половины выживших будет дефицит памяти, а у тех, у кого есть IVH в дополнение к SAH, результаты, как правило, значительно хуже 4,5,6.
Основные механизмы дисфункции памяти после IVH еще предстоит выяснить. Исследования in vivo с использованием нетравматических моделей IVH на животных с функциональной дисфункцией и дисфункцией памяти необходимы для выявления потенциальных терапевтических целей для таких пациентов. Животные модели с более тяжелой памятью и функциональной дисфункцией после IVH были бы лучшими для изучения этих изменений. Лаборатория старшего автора также исследовала роль высокого внутричерепного давления (ВЧД) в развитии дефицита памяти у крысиных моделей IVH. Поэтому важное значение для изучения имеют методы точного измерения МСП в ходе ИВГ. Здесь мы сообщаем о методах точного измерения МСП в модели крыс IVH. Хотя мониторинг ПМС ранее использовался в травматических моделях ICH, а также субарахноидальных кровоизлияний на животных моделях, мониторинг ICP в спонтанных моделях IVH грызунов не так часто сообщается в литературе 7,8. Следовательно, экспериментальный дизайн, представленный здесь, включал три группы крыс Sprague Dawley: фиктивный, стандартное внутрижелудочковое кровоизлияние 200 мкл и контроль транспортного средства. Для группы IVH использовалась аутологичная модель внутрижелудочковой инъекции крови. Для контрольных животных использовали внутрижелудочковую инъекцию стерильного раствора лактированного Рингера. ICP, среднее артериальное давление (MAPs) и церебральное перфузионное давление (CPPs) были зарегистрированы интраоперационно, и результаты представлены в настоящем документе.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этом исследовании изучались механизмы измерения ICP, MAP и CPP в нетравматической модели животных для крыс IVH. Результаты были зафиксированы у следующих групп: фиктивные, VH 200 мкл и контрольные транспортные средства (искусственные внутрижелудочковые инъекции спинномозговой жидкости) жив?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа финансировалась грантом NINDS: 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 |
References
- 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).
