Summary
يسمح تسجيل ضغط الدم الشرياني المستمر بالتحقيق في تأثيرات معلمات الدورة الدموية المختلفة. يوضح هذا التقرير تطبيق المراقبة المستمرة لضغط الدم الشرياني في نموذج حيواني كبير للسكتة الدماغية لتحديد الفيزيولوجيا المرضية للسكتة الدماغية ، وتأثير عوامل الدورة الدموية المختلفة ، وتقييم مناهج العلاج الجديدة.
Abstract
يؤثر التحكم في ضغط الدم ، من حيث القيم المطلقة وتقلباته ، على النتائج في مرضى السكتة الدماغية. ومع ذلك، لا يزال من الصعب تحديد الآليات التي تؤدي إلى نتائج سيئة أو تقييم التدابير التي يمكن من خلالها التخفيف من هذه الآثار بسبب القيود الباهظة المتأصلة في البيانات البشرية. في مثل هذه الحالات ، يمكن استخدام النماذج الحيوانية لإجراء تقييمات صارمة وقابلة للتكرار للأمراض. نبلغ هنا عن تحسين نموذج تم وصفه سابقا للسكتة الدماغية الإقفارية في الأرانب والذي يتم تعزيزه بتسجيل ضغط الدم المستمر لتقييم آثار التعديل على ضغط الدم. تحت التخدير العام ، تتعرض الشرايين الفخذية من خلال عمليات القطع الجراحية لوضع الأغماد الشريانية بشكل ثنائي. تحت التصور بالمنظار الفلوري وتوجيه خارطة الطريق ، يتم تطوير القسطرة الدقيقة في شريان الدورة الدموية الخلفية للدماغ. يتم إجراء تصوير الأوعية الدموية عن طريق حقن الشريان الفقري المقابل لتأكيد انسداد الشريان المستهدف. مع بقاء القسطرة الانسدادية في موضعها لفترة محددة ، يتم تسجيل ضغط الدم باستمرار للسماح بمعايرة ضيقة للتلاعب بضغط الدم ، سواء من خلال الوسائل الميكانيكية أو الدوائية. عند الانتهاء من فترة الانسداد ، تتم إزالة القسطرة الدقيقة ، ويتم الحفاظ على الحيوان تحت التخدير العام لمدة محددة من التروية. بالنسبة للدراسات الحادة ، يتم بعد ذلك القتل الرحيم للحيوان وقطع رأسه. يتم حصاد الدماغ ومعالجته لقياس حجم الاحتشاء تحت المجهر الضوئي وتقييمه بشكل أكبر باستخدام بقع نسيجية مرضية مختلفة أو تحليل النسخ المكاني. يوفر هذا البروتوكول نموذجا قابلا للتكرار يمكن استخدامه لإجراء دراسات قبل سريرية أكثر شمولا حول تأثيرات معلمات ضغط الدم أثناء السكتة الدماغية. كما أنه يسهل التقييم قبل السريري الفعال للتدخلات العصبية الجديدة التي قد تحسن رعاية مرضى السكتة الدماغية الإقفارية.
Introduction
السكتة الدماغية الإقفارية (IS) هي السبب الرئيسي للوفاة والإعاقة طويلة الأجل في جميع أنحاء العالم ، ومن المتوقع أن يزداد انتشارها مع تقدم المجتمع في سن1. في حين تم إحراز تقدم كبير في التدخلات الحادة واستراتيجيات الوقاية الثانوية ، فإن العلاجات العصبية المساعدة لم تتبع بسرعة2،3،4،5،6،7. هناك حاجة إلى مزيد من البحث في علم الأحياء المرضي للسكتة الدماغية لأن الآليات التي قد تثبت أو لا تثبت العلاجات فعاليتها غير مفهومة بشكل جيد. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الطبيعة غير المتجانسة لمرضى السكتة الدماغية ، وكثير منهم يعانون من العديد من الأمراض المصاحبة التي تربك التحليل1. أحد محركات القيود في البحث هو عدم وجود بيانات على مستوى الأنسجة - المعيار الذهبي في البحوث الطبية الحيوية - بسبب المراضة المانعة لأخذ عينات من الأنسجة من الجهاز العصبي المركزي البشري. على وجه التحديد ، فإن حصاد الأنسجة الوعائية في الإنسان الحي قد يسبب سكتة دماغية ، لذلك لا يتم الحصول على أنسجة الأوعية الدموية عادة إلا عند تشريح الجثة ، والتي لا تمثل عامة السكان بشكل كاف وتميل نحو مرض أكثر تقدما في المرضى المسنين الذين يعانون من تشخيصات مصاحبة.
في مثل هذه الحالات ، عندما لا يمكن استخدام بيانات بشرية كافية ، يمكن للنماذج الحيوانية سد فجوات البيانات. النماذج الحيوانية الكبيرة للسكتة الدماغية محدودة لأن معظم الحيوانات الكبيرة المستخدمة في البحث هي ذوات الحوافر التي لديها ريت ميرابيل يمنع الوصول المباشر داخل الأوعية الدموية إلى الشرايين الدماغية8،9،10،11،12،13،14،15،16،17. الأرانب لها تاريخ طويل من الاستخدام للتحقيق في أمراض القلب والأوعية الدموية ، بما في ذلك الأمراض داخل الجمجمة8،9،10،11،12،13،14،15،16،17. تقدم الأرانب نموذجا مثاليا للأمراض الدماغية الوعائية لأنها كبيرة بما يكفي لقسطرة الأوعية الدموية وتفتقر إلى rete mirabile الذي يمنع الوصول داخل الجمجمة في الثدييات الكبيرة الأخرى9،15،16،17. وقد تم استخدامها سابقا خصيصا للتحقيق في IS من خلال انسداد دقيق وجيد التحكم في الشريان داخل الجمجمة باستخدام قسطرة دقيقة18.
يعد التحكم في ضغط الدم (BP) ، سواء من خلال تعديل BP المطلق أو تقلب ضغط الدم (BPV) ، وهي الدرجة التي يتقلب بها ضغط الدم الشرياني حول متوسط ضغط الدم ، هدفا علاجيا محتملا ناشئا لمرضى IS بعد تقارير عن نتائج أسوأ في أولئك الذين يعانون من ضعف التحكم في ضغط الدم أو BPV19،20،21،22. لا يوجد تحقيق ميكانيكي في كيفية تؤدي التغييرات إلى نتائج سيئة في مرضى IS. ويرجع ذلك جزئيا إلى صعوبة الحصول على بيانات على مستوى الأنسجة وإجراء تحليلات جيدة التحكم في البشر. لاختبار التدخلات التي تعدل BP أو BPV ، يجب استخدام النماذج الحيوانية للتغلب على هذه القيود. يصف هذا التقرير الاقتران الناجح لنموذج أرنب تم التحقق من صحته مسبقا من IS باستخدام انسداد متحكم فيه للشريان الدماغي الخلفي بالتزامن مع القياس المستمر داخل الشرايين ل BP18. تعمل الطريقة المعروضة هنا على تحسين الأساليب السابقة للفيزيولوجيا المرضية للسكتة الدماغية من خلال تطبيق نموذج السكتة الدماغية الذي تم التحقق من صحته وقابليته للتكرار على نظام يمكن من خلاله تحقيق قياس دقيق ومراقبة ضغط الدم. في هذا النموذج المكرر ، يمكن تقييم عبء الاحتشاء من خلال تلطيخ نسيجي مرضي لاحق للدماغ المحصود ، وهو أيضا قابل للبقع المختلفة والتحليلات الأكثر تقدما مثل النسخ المكاني. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضا اختيار شريان الدورة الدموية الخلفي المسدود ليتم تقييمه لتحليل المراضة بعد إجراءات البقاء على قيد الحياة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تمت الموافقة على هذا البروتوكول من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوان (رقم بروتوكول IACUC بجامعة يوتا 21-09021). نيوزيلندا الناضجة يتم الحصول على الأرانب البيضاء من البائعين التجاريين.
1. اقتناء الحيوانات
- تأقلم الحيوانات للمدة المطلوبة بعد وصولها وفقا للبروتوكول المؤسسي ، وإيواء الحيوانات اجتماعيا في حظيرة مع وجبات الطعام القياسية. فترة التأقلم في مؤسستنا هي 2 أسابيع.
2. التخدير والمراقبة
- يتم تحفيز التخدير الرغامي العام بالحقن العضلي للبوبرينورفين (0.03 ملغ/كغ) متبوعا بحوالي 30 دقيقة بعد حقن الكيتامين (25-35 ملغ/كغ) والزيلازين (3 ملغ/كغ) الحقن العضلي. الحفاظ على التخدير مع 1٪ -5٪ إيزوفلوران في الأكسجين الذي يتم إعطاؤه عن طريق أنبوب القصبة الهوائية. أثناء الحث ، استخدم 100٪ FiO 2 ، ثم قم بالمعايرة لأسفل إلى أدنى FiO 2 الذي يحافظ على 100٪ SpO2.
ملاحظة: التخدير المتواصل ضروري لمنع حركة الحيوان بحيث تكون السكتة الدماغية هي الاضطراب الوحيد لعملية تحريض السكتة الدماغية. هذا يمنع أيضا الطفرات في ضغط الدم التي قد تنتج عن الهياج الذي قد ينشأ عن التخدير غير الكافي. الأوكسجين المتسق مهم أيضا للتحكم في تحقيق ضربات مماثلة. وترد جميع هذه التدابير في النتائج التمثيلية المبينة أدناه. - تأكيد عمق التخدير الكافي عن طريق تطبيق المحفزات الضارة على إصبع القدم. تطبيق مرهم العين البيطرية على العينين لمنع الجفاف.
- راقب تشبع الأكسجين بواسطة مقياس التأكسج النبضي الموجود على الأذن. الحصول على الوصول عن طريق الوريد مع قسطرة وعائية في الوريد الأذني. تأكد من تأمينه بخياطة أو ضمادة لاصقة شفافة. للتخفيف من التشنج الوعائي ، ضع 0.25 بوصة من النتروجليسرين عبر الجلد داخل الأذن بعد تحريض التخدير.
- توفير سوائل الصيانة مع المياه المالحة العادية بمعدل 1 سم مكعب / كجم / ساعة. ضع مسبار درجة حرارة المريء لمراقبة درجة حرارة الجسم. الحفاظ على الحرارة العادية (33-37 درجة مئوية) حسب الحاجة مع وضع البطانيات الدافئة تحت الحيوان.
3. التحضير الجراحي
- ضع الأرنب في وضع ضعيف على طاولة جراحية متوافقة مع التنظير الفلوري. قم بتمديد الرأس لأنه يحسن الوضع لمناظر تصوير الأوعية اللاحقة. الأرانب لديها شرايين حساسة بشكل رائع عرضة للتشنج الوعائي بعد الأجهزة.
- إزالة الفراء من كل من المناطق الأربية باستخدام كليبرز الكهربائية. بعد ذلك ، قم بجس النبضات الشريانية الفخذية الثنائية لتأكيد الخلوص الكافي عن طريق التشذيب الثنائي. تحضير الجلد مع الدعك من الكلورهيكسيدين والكحول ، ثم ثني الجلد بالطريقة المعقمة المعتادة.
- تطبيق التخدير الموضعي عن طريق حقن 2 مل من الليدوكائين 1٪ تحت الجلد في المناطق الأربية الثنائية. قم بعمل شق جراحي 5 سم بشفرة رقم 10 في الموقع الذي تم فيه حقن الليدوكائين. استخدم التشريح الحاد لفضح الحزمة الوعائية العصبية (الشكل 1 أ). إذا لزم الأمر ، قم بتمديد الشق لكشف جزء شرياني كبير بما يكفي للوصول إليه.
- عند عزل الحزمة الوعائية العصبية ، قم بالتنقيط عدة قطرات من يدوكائين 1٪ على الشريان لمنع التشنج الوعائي. افصل الشريان برفق عن الوريد والعصب المجاور باستخدام الملقط. التعرف على الشريان من خلال المظهر المميز لجداره العضلي مقارنة بالجدران الرقيقة للوريد. سيكون للشريان دم أكثر إشراقا ، بينما يحتوي الوريد على دم أغمق.
4. الوصول الشرياني
- بعد عزل الشريان ، مرر ملقط الزاوية اليمنى أسفل الوعاء. أمسك حلقتين من الوعاء باستخدام الأداة وقم بتمريرهما برفق تحت الشريان. ضع واحدا في كل من نهايات المنبع والمصب للسفينة المكشوفة.
- إخضاع الشريان لجر لطيف عن طريق سحب حلقات الوعاء. في هذه المرحلة ، افحص الوعاء بحثا عن أي نسيج متبقي ، وقم بإزالته بتشريح لطيف (الشكل 1 ب). هذا يزيد من فرص الوصول الناجح.
- استخدم قسطرة وعائية 22 جم للوصول. قم بدفع القسطرة نفسها قليلا فوق الإبرة الداخلية لأنها غالبا ما تلتصق عند الجلوس تماما ويمكن أن تزيح الجهاز أثناء محاولات الوصول.
- بعد تشريح الوعاء وإعداد قسطرة الأوعية الدموية ، يقطر يدوكائين على الوعاء مرة أخرى. سوف يتمدد الشريان بشكل واضح ، مما يزيد من فرص الوصول الناجح ووضع غمد باستخدام تقنية Seldinger.
- قم بتطبيق الجر اللطيف على حلقة الوعاء السفلي لامتصاص الشريان عن طريق تقليل التدفق الخارجي. هذا أيضا يستقر السفينة لمحاولة الوصول. تقدم ببطء إبرة قسطرة وعائية في منتصف الجزء الشرياني المكشوف (الشكل 1C). عندما يظهر وميض من الدم في القسطرة الوعائية والغرفة في محورها ، ادفع القسطرة فوق الإبرة إلى تجويف الشرايين.
- إذا لم تنجح محاولة الوصول ، فقم بتحقيق الإرقاء عن طريق تطبيق الجر على حلقة الوعاء المنبع. اغسل القسطرة الوعائية بمحلول ملحي واستبدلها على إبرة الإدخال الخاصة بها لإجراء محاولات إضافية.
- عندما يتم وضع القسطرة الوعائية بنجاح في الوعاء إلى محوره ، قم بدفع سلك Cope الدقيق عبر تجويف قسطرة الأوعية الدموية إلى الشريان الأورطي (الشكل 1 د). قم بإزالة القسطرة الوعائية فوق السلك واستبدلها بغمد نحيف 5 فرنسي محب للماء (الشكل 1E).
- تأكد من عودة الدم الشرياني من خلال أنبوب الذراع الجانبي عن طريق فتح الصمام الثلاثي. اغسل الغمد بمحلول ملحي بنسبة 0.9٪ وأغلق الصمام أثناء التنظيف.
- ثبت محور الغمد على الجلد المجاور بخيط حرير إضافي 3-0. كرر هذه العملية للشريان الفخذي المقابل. لتحقيق كفاءات أعلى ، يمكن لمشغلين العمل في وقت واحد مع التركيز على شريان واحد لكل منهما.
5. تصوير الأوعية الدماغية العنقية والوصول داخل الجمجمة
- تحت التصور بالمنظار الفلوري ، قم بدفع قسطرة انزلاقية فرنسية 4 عبر سلك منزلق مقاس 0.035 بوصة يتم إدخاله عبر غمد الفخذ الأيسر. ضع طرف القسطرة المنزلقة في الشريان الفقري الأيسر القريب. قم بإزالة السلك واغسل القسطرة بمحلول ملحي بنسبة 0.9٪ من الهيبارين.
- إجراء تصوير الأوعية عن طريق حقن الشريان الفقري الأيسر باليد مع التباين المعالج باليود تحت التكبير المنخفض لتصور الرأس والرقبة بالكامل (الشكل 2 أ). قم بتعديل حقن محلول التباين عن طريق البدء بحقن الضغط المنخفض الذي يتصاعد لتصور الأوعية الدموية بأكملها.
ملاحظة: هناك حاجة إلى حقن كافية لتصور الارتجاع أسفل الشريان الفقري الأيمن ، حيث سيتم استخدام هذه الصورة الوعائية لتوجيه خارطة الطريق لتحديد الشريان الفقري الأيمن بكفاءة. هناك حاجة إلى حقن لطيف لتقليل التشنج الوعائي أو إصابة أكثر عمقا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤدي القوة المفرطة أو الحجم إلى حركة عابرة من الحيوان حتى تحت التخدير العميق. - لحقن العمود الفقري الأيسر ، قم بحقن تباين 50٪ مخفف في محلول ملحي طبيعي مع تصعيد لطيف من حقنة 3 سم مكعب. عادة ما يكون حقن 1-2 سم مكعب من التباين المخفف كافيا. تحديد كمية كافية من الحقن عن طريق فحص الارتجاع أسفل الشريان الفقري الأيمن وإلى الشريان تحت الترقوة الأيمن. خلال هذا الحقن ، لاحظ أيضا الشرايين الدماغية الخلفية والشرايين المخيخية العلوية ، والتي سيكون أحدها هو الهدف الذي يجب إغلاقه بالقسطرة الدقيقة.
- قم بإعداد قسطرة دقيقة موجهة بالتدفق الفرنسي 2.4 باستخدام سلك دقيق مقاس 0.010 بوصة. اصنع شكل c على طرف السلك الصغير. تحت إرشادات خارطة الطريق ، قم بدفع القسطرة الدقيقة داخل قسطرة انزلاقية فرنسية 4 عبر غمد الفخذ الأيمن وعبر السلك إلى الشريان الفقري الأيمن. نظرا للميل إلى التشنج الوعائي الناجم عن القسطرة ، قلل من وقت معالجة الجهاز وعدد محاولات القسطرة التي يتم إجراؤها.
- تقدم القسطرة الدقيقة عبر الجزء العنقي من الشريان الفقري الأيمن. لتمرير المنعطف الحاد بشكل أفضل من مقطع V2 إلى V3 ، قم بدفع القسطرة الدقيقة بمفردها بينما يعود السلك الدقيق بالقرب من طرفه. غالبا ما يؤدي السلك الدقيق في هذه المرحلة إلى اختيار فروع جانبية صغيرة من الشريان الفقري ويمكن أن يكون مصدرا للتشنج الوعائي الكبير.
- بعد اجتياز المنعطف الحاد من V2 إلى V3 ، غالبا ما تمر القسطرة الدقيقة بسهولة إلى الشريان القاعدي القريب. في هذه المرحلة ، قم بدفع السلك الصغير وحدد الشرايين الدماغية الخلفية أو المخيخية العلوية المطلوبة. لا ينصح بحقن القسطرة الدقيقة نظرا للطبيعة الهشة للشرايين داخل الجمجمة.
- دفع القسطرة الدقيقة عبر السلك الدقيق إلى الشريان المستهدف. اختر الموضع القريب لأنه عادة ما يكون الأكثر أمانا في الخلف للتواصل بسبب توجهه في أصله. من الممكن وجود موضع أعمق في الشريان المخيخي العلوي (الشكل 2 ب).
- كرر تصوير الأوعية الدموية عن طريق حقن قسطرة الشريان الفقري الأيسر بتكبير عال فوق الرأس لتأكيد انسداد الشريان المستهدف (الشكل 2B-C). للحصول على التصوير الأمثل ، قم بحقن تباين القوة الكاملة في حقنة 3 سم مكعب. عادة ، لن تكون هناك حاجة إلى أكثر من 1 سم مكعب من أجل التعتيم الكافي لجميع الشرايين داخل الجمجمة.
- قم بإزالة السلك الدقيق برفق من القسطرة الدقيقة تحت التصور الفلوري لتأكيد وضع مستقر. ضع محبس على محور القسطرة الدقيقة وأغلق المحبس لمنع فقدان الدم من تدفق الدم إلى الوراء. قم بإزالة القسطرة الفقرية اليسرى لجعل غمد الوصول إلى الفخذ الأيسر متاحا.
- خلال فترة الانسداد التالية ، احصل على صور متقطعة بالمنظار لتأكيد وضع مستقر للقسطرة الدقيقة الانسدادية. تم نشر نتائج فترات انسداد الشريان الدماغي الخلفي التي تتراوح بين 60-240 دقيقة سابقا18.
6. قياس ضغط الدم وتعديله
- بينما يتم استخدام موقع وصول فخذي واحد للقسطرة الدقيقة داخل الجمجمة ، استخدم الغمد المقابل لقياس ضغط الدم.
- سجل قراءات ضغط الدم الشرياني المستمرة باستخدام مستشعر مقاوم للضغط من 3 مقاييس فرنسية ، يتم وضعه من خلال غمد الفخذ ويتقدم حتى يصبح طرف المستشعر في الشريان الأورطي الصدري السفلي. قم بتوصيل هذا المستشعر بأجهزة الحصول على البيانات وتصور الضغوط المقاسة مع البرامج المرتبطة به. مراقبة ضغط الدم في نافذة تصور الضغط. يمكن تصدير تسجيلات BP إلى جدول بيانات للتصور في برنامج الإحصاءات.
- بدلا من ذلك ، إذا كان التلاعب الميكانيكي لضغط الدم مطلوبا باستخدام قسطرة بالون ، فقم بدفع قسطرة بالون فوغارتي الفرنسية 4 5 مم من خلال غمد الفخذ المتاح. ضع البالون في الشريان الأورطي تحت الكلوي. استخدم التجويف الداخلي مقاس 0.025 بوصة لتتبع الضغط لمراقبة BP باستمرار في اتجاه المنبع للبالون وقطر 4 فرنسي للبالون لخط تتبع BP ثان ليتم توصيله بالغلاف للمراقبة المستمرة ل BP في اتجاه مجرى البالون.
7. القتل الرحيم وحصاد الأنسجة
- قم بإزالة القسطرة الدقيقة الإطباقية بعد 3 ساعات ، ثم استمر في قياس ضغط الدم الشرياني وتعديله للفترة الإضافية المطلوبة. يتم استخدام فترة استرداد قياسية تبلغ 3 ساعات لتصور احتشاء مكتمل على الأنسجة اللاحقة.
- بعد الانتهاء من أوقات الانسداد والشفاء الموصوفة ، تأكد من أن الحيوان في مستوى جراحي للتخدير وإجراء القتل الرحيم (تثبيت التروية بمحلول الفوسفات المخزن ، يليه قطع الرأس بعد تأكيد عدم وجود نشاط قلبي). بدلا من ذلك ، قم بإجراء تثبيت التروية عن طريق غرس البيرفوسات من خلال غمد الفخذ ، ثم عبور الوريد الوداجي أو الوريد الأجوف السفلي أو الأذين الأيمن.
ملاحظة: قد يكون التروية مفضلا لبعض تحليلات ما بعد الوفاة لأن التعبير الجيني أو قيم العلامات الحيوية قد تتأثر بالمحلول. تم تنفيذ كلتا التقنيتين بنجاح من قبل مجموعتنا. - في الإجراءات الحادة مع الحصاد الفوري للدماغ ، تأكد من القتل الرحيم وقطع رأس الحيوان. إزالة calvarium بطريقة مجزأة مع rongeurs ، بدءا من التلال القذالي والعمل من الأمام حتى يمكن حصاد الدماغ سليمة. ضع الدماغ في الفورمالين أو محلول درجة حرارة القطع الأمثل وتجميد الفلاش ، اعتمادا على نوع تحليل الأنسجة المطلوب.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
في التجارب الأولية مع هذا النموذج ، نجحت مجموعتنا في تحقيق النتيجة المرجوة من انسداد الشريان الدماغي الخلفي أو المخيخي العلوي في 12 من أصل 14 حيوانا (85.7٪). للتجربة ، تمت دراسة سبعة ذكور وسبع إناث. كان متوسط وزن الحيوان 3.6 كجم (± 0.46 كجم). في الحيوانين اللذين لم يتحقق فيهما النجاح ، حال التشنج الوعائي العميق الناجم عن القسطرة دون الوصول الآمن إلى الدورة الدموية داخل الجمجمة. في أحد الأرانب ، لا يمكن الحصول على الوصول داخل الجمجمة بسبب التشنج الوعائي الانسدادي ، وفي الحيوان الآخر ، حدث ثقب شرياني داخل الجمجمة أثناء محاولة القسطرة ، والتي من المحتمل أن تكون بسبب محاولة وضع القسطرة الدقيقة بعيدا جدا في الشريان الدماغي الخلفي.
في جميع الحيوانات ، تم حصاد الدماغ بنجاح وإخضاعه للتحليل النسيجي المرضي إما مع تلطيخ الهيماتوكسيلين ويوزين (H&E) أو كلوريد ثلاثي فينيل تيترازوليوم 2٪ (TTC). تمشيا مع النتائج المنشورة سابقا لنموذج الانسداد ، حدثت أحجام احتشاء أكبر مع فترات انسداد أطول ، والتي تم إجراؤها بنجاح من 60 إلى 240 دقيقة18. يتم توفير صور بقع H&E بعد 90 دقيقة من الانسداد مع 120 دقيقة من إعادة التروية في الشكل 3.
لوحظت BPs الشريانية الأساسية تحت ضغط الدم المعياري (40-60 مم زئبق ضغط الدم الانقباضي) في جميع الحيوانات بعد تحريض التخدير دون استخدام مثبطات الأوعية أو تضخم بالون داخل الأبهر. أظهر التضخم الجزئي للبالون زيادة فورية في ضغط الدم الانقباضي ، مع عينة تتبع ضغط الدم الواردة في الشكل 4. يتضمن هذا الرقم تتبع مدة قصيرة لتصور كل من التغيير شبه الفوري بعد تضخم البالون داخل الأبهر وكذلك التغيرات طوال كل دورة قلبية.
الشكل 1: الوصول إلى الشريان الفخذي. أ: التعرض الجراحي للحزمة الوعائية العصبية الفخذية اليمنى قبل التسلخ الحاد. تشير رؤوس الأسهم البيضاء إلى الحدود الإنسية والجانبية للحزمة المراد كشفها مع التشريح. (ب) بعد العزل، يصبح الشريان محتقنا عند تقطيره بمحلول الليدوكائين وتطبيق قوة جر لطيفة على حلقة الوعاء السفلي. يمكن تنظيف الوعاء عن طريق تشريح لطيف للأنسجة (سهم أسود) من adventitia. (ج) الحفاظ على الشد الخفيف على الوعاء الدموي، يتم إدخال قسطرة وعائية مقدارها 22 G إلى الوعاء الدموي. بعد رؤية وميض الدم في القسطرة الوعائية (السهم الأسود) وغرفته ، يتم دفع القسطرة الوعائية برفق إلى الشريان. (د) مع تقدم القسطرة الوعائية في الشريان إلى محوره، يتقدم سلك كوب إلى الشريان عبر القسطرة الوعائية. (ه) بعد إزالة القسطرة الوعائية فوق سلك كوب الدقيق ، يتم تقديم غلاف وعائي (رأس سهم أبيض) مع مقدمه الداخلي فوق السلك. يظهر الغمد وهو يدخل الشريان ، ويمكن رؤية جداره في موقع بضع الشرايين (السهم الأبيض). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: صور تصوير الأوعية الدموية. (أ) يوضح عرض التكبير المنخفض لتصوير الأوعية بالطرح الرقمي أثناء حقن الشريان الفقري الأيسر القريب (السهم الأبيض) ملء الشريان القاعدي (السهم الأسود). لاحظ الارتجاع إلى أسفل الشريان الفقري الأيمن إلى الشريان تحت الترقوة ، والذي يمكن استخدامه كخارطة طريق لتوجيه القسطرة. تحدد رؤوس الأسهم السوداء مسار الشريان الدماغي العلوي الأيمن الذي سيتم استهدافه للانسداد. تحدد رؤوس الأسهم البيضاء الشريان المخيخي الخلفي ، والذي يمكن استهدافه أيضا. (ب) توضح الصورة الفلورية عالية التكبير القسطرة الدقيقة في الشريان المخيخي العلوي الأيمن من نهج العمود الفقري الأيمن. يشير رأس السهم الأبيض إلى علامة ظليل للأشعة عند طرف القسطرة الدقيقة. (ج) يوضح تصوير الأوعية بالطرح الرقمي عالي التكبير أثناء حقن الشريان الفقري الأيسر امتلاء مستمر للشريان القاعدي (السهم الأسود) أثناء مرور القسطرة الدقيقة عبره. لا يلاحظ أي حشو خارج الشريان المخيخي العلوي الأيمن الأوسط ، حيث يشار إلى طرف القسطرة الدقيقة بواسطة رأس السهم الأبيض. تحدد العلامة النجمية السوداء المنطقة غير المثقوبة في اتجاه مجرى النهر إلى انسداد الشريان المخيخي العلوي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: صور علم الأمراض. أ: صورة فوتوغرافية لدماغ محصود سليم يوضح سطح الدماغ من يمين الحيوان. لاحظ المظهر الداكن للمخيخ العلوي الذي يشير إلى نزيف نمش في الأنسجة المحترقة بشكل حاد. رؤوس الأسهم البيضاء تحدد هامش الاحتشاء. (ب) صورة الرنين المغناطيسي ذات المحور الطويل T2 للدماغ السليم في الفورمالين. لاحظ الإشارة المتزايدة في المخيخ الأيمن (النجمة) ، بما يتفق مع الاحتشاء ، الذي يتم تحديد حدوده بواسطة رؤوس الأسهم البيضاء. (ج) تظهر الصور الميدانية الساطعة للمقاطع الإكليلية المتسلسلة بسمك 1.5 مم بعد تلطيخ الهيماتوكسيلين والإيوزين (H&E) احتشاء في المخيخ الأيمن ، يشار إلى هامشه برؤوس أسهم سوداء على شرائح متعددة. تم تقطيع هذه الأقسام من كتل من دماغ أرنب محصود مقطوع في الطائرة الإكليلية بمصفوفة قطع. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: مراقبة ضغط الدم. تتبع ضغط ضغط الدم من قسطرة بالون فوغارتي الموضوعة في الشريان الأورطي تحت الكلوي. (أ) توضح البيانات من حوالي 1 ساعة من مراقبة BP تغيرات الضغط الشرياني في الوقت الفعلي مع التغيرات في تضخم البالون. (ب) يوضح التتبع قصير المدى تغيرات الضغط طوال الدورة القلبية. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظت تغيرات صغيرة وسريعة من تقلب الجهاز التنفسي ، وهو أمر طبيعي من الناحية الفسيولوجية. ويلاحظ تضاعف فوري لضغط الدم المقاس بعد تضخم البالون. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
وقد أحرز تقدم كبير في إدارة نظم المعلومات، لا سيما بالنظر إلى التقدم المحرز في استراتيجيات التدخل الحاد والوقاية الثانوية. ومع ذلك، يمكن القيام بالمزيد من العمل لتحسين الرعاية لمرضى داعش. من المحتمل أن يكون التقدم المحدود في جوانب أخرى من علاج IS ، لا سيما في مجال الحماية العصبية ، ناتجا عن القيود المفروضة على الفهم الفيزيولوجي المرضي للعمليات الميكانيكية على مستوى الأنسجة والجزيئية. البيانات المؤثرة من البشر غير واقعية ومن المحتمل أن يكون من المستحيل الحصول عليها. في مثل هذه الظروف ، يمكن للبيانات على مستوى الأنسجة من النماذج الحيوانية سد فجوات المعرفة والتأثير على تغيير ذي مغزى.
كما هو مفصل أعلاه ، توفر الأرانب مزيجا مثاليا من الحجم وعلم وظائف الأعضاء والتشريح للتحقيق في الأمراض الدماغيةالوعائية 18. تفتقر إلى rete mirabile ، لا توجد حواجز هيكلية للشرايين داخل الجمجمة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأوعية داخل الجمجمة كبيرة بما يكفي لاستيعاب أجهزة الأوعية الدموية ، وهو أمر غير ممكن بالمثل في نماذج القوارض. يمكن تحليل البيانات من الأنسجة داخل الجمجمة بطرق متعددة ، سواء من خلال البقع النسيجية والكيميائية المناعية أو الطرق المتطورة مثل عينات الخزعة داخل الأوعية الدموية التي تم تحليلها باستخدام تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية أو النسخ المكاني للأنسجة السليمة9،15،16،17،18. يحسن هذا البروتوكول المبلغ عنه التقارير السابقة لنموذج انسداد الأرانب نظرا لتطبيقه لشرايين الدورة الدموية الخلفية المتعددة والتركيز على الخطوات العملية للتخفيف من التشنج الوعائي أو إصابة الشرايين18. يعد هذا البروتوكول أيضا تحسينا للتقارير الحالية نظرا للطرق الممكنة والقابلة للتكرار للمراقبة المستمرة لضغط الدم.
في حين أن الأرانب تقدم إمكانات هائلة للتقدم في الفهم البيولوجي المرضي للأمراض الدماغية الوعائية ، فإنها تمثل أيضا تحديات تقنية. وفقا للتقارير القصصية من المتعاونين البيطريين ، تتمتع الأرانب بسمعة طيبة لكونها غير مستقرة من الناحية الديناميكية. انخفاض ضغط الدم أثناء تحريض التخدير أمر لا مفر منه. للتخفيف من الآثار ، هناك حاجة إلى التنبيب الفوري بعد التخدير. يسمح التعرض الفعال والوصول الفوري للشريان الفخذي بمراقبة الدورة الدموية المبكرة بفضل قياس ضغط الدم. ومع ذلك ، يجب موازنة ذلك مع تقنيات دقيقة للحد من فقدان الدم أثناء الوصول. يجب أن يكون الحد من فقدان الدم أولوية في جميع خطوات إجراء الأوعية الدموية ، والتي يمكن تحقيقها من خلال المراقبة المتضافرة أثناء تبادل الأجهزة واستخدام صمامات مرقئ دوارة على جميع القسطرة. نظرا لأن البروتوكول بأكمله يحدث على مدار عدة ساعات ، فهناك حاجة أيضا إلى استبدال السوائل الوريدية لمواجهة فقدان الدم والخسائر غير المعقولة. أخيرا ، شرايين الأرانب حساسة للغاية وعرضة للتشنج الوعائي ، والتي يمكن تحضيرها باستخدام النتروجليسرين الموضعي ، كما هو موضح أعلاه. الحد الأدنى من الأجهزة يمكن أن يحد من التشنج الوعائي ، ويتم تحقيق ذلك بشكل أفضل من خلال التخطيط المنسق لتقليل التعرض الشرياني للضغوط الميكانيكية. يمكن أن يقطر ليدوكائين على الشريان أن يقاوم هذا التفاعل ، ويمكن أن يقطر فيراباميل (1 مجم / مل) بالمثل على الوعاء أو يغرس في الشريان من خلال قسطرة. أخيرا ، يمكن أن يسمح التوقف لبضع دقائق بزوال التشنج الوعائي.
على الرغم من التحديات ، يمكن أن يكون تشابه تشريح الأرانب وعلم وظائف الأعضاء مع البشر مفيدا في نمذجة الأمراض البشرية والقدرة على تقليل هذه التحديات تجعلها مناسبة للتجريب. إلى جانب التسلسل والتصوير المتطورين ، توفر الأرانب فرصة رائعة للتحقيق في الأمراض الدماغية الوعائية. على وجه الخصوص ، تسمح الطرق الموضحة أعلاه بدراسة IS التي يتم التحكم فيها جيدا وتأثيرات المعلمات الديناميكية الدموية المختلفة على الفيزيولوجيا المرضية والتشخيص والإدارة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
MDA و GH و MAJ هم مستشارون لشركة Certus Critical Care، Inc. MDA هي مستشارة لشركة Johnson and Johnson.
Acknowledgments
تم دعم البحث المذكور في هذا المنشور من قبل المركز الوطني لتطوير العلوم الانتقالية التابع للمعاهد الوطنية للصحة تحت أرقام الجوائز UL1TR002538 و KL2TR002539 ومنحة تحويلية 19TPA34910194 من جمعية القلب الأمريكية.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3-0 Silk Suture | Ethicon | A184H | |
| Buprenorphine | Sigma-Aldrich | B9275 | |
| Catheter | Terumo | CG415 | 4F glide catheter |
| Endovascular Pressure Sensor | Millar | SPR-524 | |
| Euthasol | Virbac | PVS111 | |
| Guidewire | Terumo | GR1804 | |
| Iohexol | ThermoFisher | 466651000 | Iodinated Contrast |
| Ketamine | Biorbyt | orb61131 | |
| LabChart Software | ADInstruments | ||
| Lidocaine | Spectrum | LI102 | |
| Microcatheter | Medtronic | EV3 105-5056 | Marathon Microcatheter |
| Microwire | Medtronic | EV3 103-0608 | Mirage Microwire |
| PowerLab | ADInstruments | ||
| Rabbit Brain 2mm Coronal Cutting Matrix | Ted Pella | 15026 | |
| Saline | FisherScientific | 23-535435 | |
| Sheath | Merit Medical | PSI-5F-11 | |
| Xylazine | ThermoFisher | J61430.14 |
References
- the American Heart Association. Heart Disease and Stroke Statistics-2022 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 145 (8), 153 (2022).
- Jadhav, A. P., Campbell, B. C. V. Ongoing advances in medical and interventional treatments of large vessel occlusion stroke. Stroke. 52 (3), 1115-1117 (2021).
- Caprio, F. Z., Sorond, F. A. Cerebrovascular disease: Primary and secondary stroke prevention. The Medical Clinics of North America. 103 (2), 295-308 (2019).
- Kleindorfer, D. O., et al. Guideline for the prevention of stroke in patients with stroke and transient ischemic attack: A guideline from the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke. 52 (7), 364 (2021).
- Kitagawa, K. Blood pressure management for secondary stroke prevention. Hypertension Research: Official Journal of the Japanese Society of Hypertension. 45 (6), 936-943 (2022).
- Buchan, A. M., Pelz, D. M. Neuroprotection in acute ischemic stroke: A brief review. The Canadian Journal of Neurological Sciences. 49 (6), 741-745 (2021).
- Paul, S., Candelario-Jalil, E. Emerging neuroprotective strategies for the treatment of ischemic stroke: An overview of clinical and preclinical studies. Experimental Neurology. 335, 113518 (2021).
- Zabriskie, M., et al. New Zealand White rabbits fed high cholesterol diets develop morbid systemic diseases before intracranial atherosclerosis is detected. Journal of Veterinary Science & Medical Diagnosis. 8 (3), (2019).
- McNally, J. S., et al. Rabbit models of intracranial atherosclerotic disease for pathological validation of vessel wall MRI. The Neuroradiology Journal. 34 (3), 193-199 (2020).
- Brousseau, M. E., Hoeg, J. M. Transgenic rabbits as models for atherosclerosis research. Journal of Lipid Research. 40 (3), 365-375 (1999).
- Ji, D., Zhao, G., Songstad, A., Cui, X., Weinstein, E. J. Efficient creation of an APOE knockout rabbit. Transgenic Research. 24 (2), 227-235 (2015).
- Abela, G. S., et al. Triggering of plaque disruption and arterial thrombosis in an atherosclerotic rabbit model. Circulation. 91 (3), 776-784 (1995).
- Aliev, G., Burnstock, G. Watanabe rabbits with heritable hypercholesterolaemia: a model of atherosclerosis. Histology and Histopathology. 13 (3), 797-817 (1998).
- Brinjikji, W., Ding, Y. H., Kallmes, D. F., Kadirvel, R. From bench to bedside: Utility of the rabbit elastase aneurysm model in pre-clinical studies of intracranial aneurysm treatment. Journal of Neurointerventional Surgery. 8 (5), 521-525 (2016).
- Zabriskie, M. S., Wang, C., Wang, S., Alexander, M. D. Apolipoprotein E knockout rabbit model of intracranial atherosclerotic disease. Animal Models and Experimental Medicine. 3 (2), 208-213 (2020).
- Zabriskie, M. S., Cooke, D. L., Wang, C., Alexander, M. D. Spatially resolved transcriptomics for evaluation of intracranial vessels in a rabbit model: Proof of concept. bioRxiv. , (2022).
- Alexander, M. D., Darflinger, R. D., Sun, Z., Cooke, D. L. Assessment of cell yield among different devices for endovascular biopsy to harvest endothelial cells. Biotechniques. 66 (1), 34-36 (2017).
- English, J. D., et al. A novel model of large vessel ischemic stroke in rabbits: microcatheter occlusion of the posterior cerebral artery. Journal of Neurointerventional Surgery. 7 (5), 363-366 (2015).
- Peng, T. J., Ortega-Gutiérrez, S., de Havenon, A., Petersen, N. H. Blood pressure management after endovascular thrombectomy. Frontiers in Neurology. 12, 723461 (2021).
- Nepal, G., Shrestha, G. S., Shing, Y. K., Muha, A., Bhagat, R. Systolic blood pressure variability following endovascular thrombectomy and clinical outcome in acute ischemic stroke: A meta-analysis. Acta Neurologica Scandinavica. 144 (4), 343-354 (2021).
- Bennett, A. E., et al. Increased blood pressure variability after endovascular thrombectomy for acute stroke is associated with worse clinical outcome. Journal of Neurointerventional Surgery. 10 (9), 823-827 (2018).
- de Havenon, A., et al. Increased blood pressure variability contributes to worse outcome after intracerebral hemorrhage. Stroke. 49 (8), 1981-1984 (2018).
