مراقبة الضغط داخل الجمجمة في نموذج القوارض النزفية داخل البطينات غير الرضحية

النزف داخل البطيني (IVH) ، وهو نوع من النزف داخل الجمجمة (ICH) ، هو مرض مدمر يحمل وفيات ومراضة كبيرة. يتميز IVH بأنه تراكم منتجات الدم داخل البطينين داخل الجمجمة. IVH معزول في غير شائع ويحدث عادة في البالغين¹. قد يترافق مع نزيف ارتفاع ضغط الدم أو تمدد الأوعية الدموية داخل الجمجمة أو تشوه آخر في الأوعية الدموية أو أورام أو صدمة¹. IVH يؤدي إلى إصابة دماغية ثانوية وكذلك تطور استسقاء الرأس². غالبا ما يترك الناجون من IVH مع إعاقات وظيفية وذاكرة وإدراكية كبيرة بعد إصابتهم. تم الإبلاغ عن هذا العجز المعرفي والذاكرة على المدى الطويل بنسبة تصل إلى 44٪ من الناجين من ICH³. في النزف تحت العنكبوتية (SAH) ، وهو نوع آخر من التراث الثقافي غير المادي ، من المعروف أن ما يقرب من نصف الناجين سيعانون من عجز في الذاكرة ، وبالنسبة لأولئك الذين لديهم IVH بالإضافة إلى SAH ، تميل النتائج إلى أن تكون أسوأ بكثير⁴،^5،6.

لا يزال يتعين توضيح الآليات الأساسية لضعف الذاكرة بعد IVH. يعد البحث في الجسم الحي باستخدام نماذج حيوانية IVH غير مؤلمة مع خلل وظيفي وذاكرة أمرا ضروريا لاكتشاف الأهداف العلاجية المحتملة لمثل هؤلاء المرضى. النماذج الحيوانية ذات الذاكرة الأكثر حدة والخلل الوظيفي بعد IVH ستكون الأفضل لدراسة هذه التغييرات. كما قام مختبر المؤلف الرئيسي بالتحقيق على وجه التحديد في دور الضغط العالي داخل الجمجمة (ICP) في تطوير عجز الذاكرة في نماذج الفئران IVH. ومن ثم ، كانت طرق قياس ICPs بدقة خلال IVH مهمة للتحقيق. هنا ، نقدم تقريرا عن طرق قياس ICPs بدقة في نموذج الفئران IVH. على الرغم من أن رصد برنامج المقارنات الدولية قد استخدم سابقا في ICH الرضحي وكذلك النماذج الحيوانية النزفية تحت العنكبوتية ، إلا أن مراقبة برنامج المقارنات الدولية في نماذج القوارض IVH العفوية لم يتم الإبلاغ عنها بشكل شائع في الأدبيات ^7,8. ومن ثم ، تضمن التصميم التجريبي المقدم هنا ثلاث مجموعات من فئران Sprague Dawley: الوهمية ، والنزف القياسي داخل البطيني 200 ميكرولتر ، والتحكم في السيارة. بالنسبة لمجموعة IVH ، تم استخدام نموذج حقن الدم داخل البطينات الذاتية. بالنسبة لحيوانات التحكم في المركبات ، تم استخدام الحقن داخل البطيني لمحلول Lactated Ringer المعقم. تم تسجيل ICPs ومتوسط الضغوط الشريانية (MAPs) وضغوط التروية الدماغية (CPPs) أثناء الجراحة ، وتم الإبلاغ عن النتائج هنا.

تم إجراء جميع طرق البحث ورعاية / صيانة الحيوانات وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية في جامعة كاليفورنيا ، ديفيس. وافقت اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوانات (IACUC) بجامعة كاليفورنيا ، ديفيس ، على جميع بروتوكولات استخدام الحيوانات والإجراءات التجريبية (بروتوكول IACUC # 21874).

1. إسكان الحيوانات

1. الحصول على الفئران Sprague-Dawley من سن 8-10 أشهر. قبل أي إجراء تجريبي ، قم بإيواء الفئران في حظيرة والسماح لمدة أسبوع واحد على الأقل للتكيف العام في أقفاصها بعد دورة ضوء / مظلمة مدتها 12 ساعة مع الطعام والماء حسب الطلب.

2. التخدير وإجراءات ما قبل الجراحة

1. تخدير الجرذ بنسبة 4٪ إيزوفلوران لمدة 4 دقائق. الجرذ من أسنانه في وضع ضعيف على منصة التنبيب ، وقم بالتنبيب داخل القصبة الهوائية باستخدام قنية القصبة الهوائية ومنظار الحنجرة.
2. ضع الجرذ المخدر والمتنبب على جهاز التنفس الصناعي (2٪ إيزوفلوران وغاز حامل O2 / N2). يتم تخدير الفئران بشكل كاف إذا لم يلاحظ أي استجابة لمحفز مؤلم مثل قرصة عائق.
3. أدخل مقياس حرارة المستقيم لمراقبة درجة الحرارة باستمرار.
4. تنفيذ جميع الإجراءات الجراحية باستخدام تقنية معقمة. قص الشعر على الرأس ومنطقة الفخذ وتحضير الجلد بثلاثة مقشرات متناوبة من Betadine و 70٪ كحول قبل الجراحة.
5. استنشاق أي إفرازات تنفسية متراكمة عن طريق إزالة الفئران مؤقتا من جهاز التنفس الصناعي واستنشاق الإفرازات باستخدام أنبوب PE-50 المتصل بحقنة سعة 10 مل.
6. حماية عيون الفئران مع مرهم العين الدموع الاصطناعية المعقمة.
7. حقن بوبيفاكايين المحلي (~ 0.1 مل من محلول 0.25٪) في الجلد والأنسجة تحت الجلد قبل شق فروة الرأس.

3. بروتوكول الجراحة

1. وضع إبرة داخل البطينات ومراقبة الضغط داخل الجمجمة (ICP)
   1. ضع الجرذ في وضعية الانبطاح في إطار تجسيمي وشريط الأذن الفأر.
   2. قم بعمل شق فروة رأس 1.5 سم على طول خط الوسط باستخدام مشرط مكون من 15 شفرة.
   3. تطبيق ضغط خفيف مع الشاش للإرقاء.
   4. باستخدام قضيب طرف قطني معقم ، افصل السمحاق عن الجمجمة حتى يصبح معلم bregma مرئيا.
   5. حدد موقع bregma وقم بتمييزه باستخدام stereotaxis وحدد موقع فتحتين ثنائيتين ، 1.4 مم جانبية و 0.9 مم خلفية للبريغما.
   6. باستخدام مثقاب محمول باليد ، قم بإنشاء هذين الثقبين الصغيرين (حتى 2 مم) في نصفي الكرة الأيمن والأيسر. قم بري أي رقائق عظمية زائدة بمحلول Lactated Ringer المعقم.
   7. في نصف الكرة الأيمن ، ضع قنية توجيه 22-G على مستوى ثقب الأزيز لإدخال إبرة 28-G عبر القنية إلى عمق البطين الجانبي الأيمن (4.6 مم بالنسبة إلى bregma) من أجل إنشاء IVH.
   8. قم بتوصيل مستشعر ضغط الألياف الضوئية بوحدة القراءة. قم بتشغيل وحدة القراءة وتأكد من أن الوحدات المحددة بالمم زئبق. ثم قم بتجهيز المستشعر عن طريق غمر طرفه في دورق صغير بمحلول Lactated Ringer حتى تقرأ وحدة القراءة الصفر. بمجرد أن يتم تصفيره في محلول Lactated Ringers ، يتم ضبطه بالكامل ليتم إدخاله.
   9. في نصف الكرة الأيسر ، أدخل مستشعر الضغط برفق على عمق 2-3 مم في القشرة لمراقبة برنامج المقارنات الدولية في الوقت الفعلي.
2. قنية الشريان الفخذي وإدخال جهاز مراقبة الضغط الشرياني المتوسط (MAP)
   1. بعد إدخال جهاز مراقبة برنامج المقارنات الدولية ، أدر الجذع السفلي للفأر لسهولة الوصول إلى منطقة الفخذ والفخذ الأيسر.
   2. بعد التحضير المعقم وإدارة البوبيفاكايين المحلي ، قم بعمل شق جلدي 1.5 سم فوق الطرف الخلفي بمشرط ذو 15 شفرة.
   3. تشريح الشريان الفخذي الأيسر أولا بشكل سطحي باستخدام مرقئ ثم طبقات أعمق باستخدام ملقط مع أطراف دقيقة تحت المجهر. حدد الوريد الفخذي الأزرق العميق للمساعدة في تحديد موقع الشريان المجاور.
   4. اربط الشريان الفخذي البعيد باستخدام خياطة حريرية 3-0 وضع مشبكا معدنيا مؤقتا على الجزء القريب من الشريان الفخذي.
   5. قم بتوصيل مستشعر ضغط ألياف ضوئية ثان بوحدة القراءة المعدة بالفعل. أدخل مستشعر الضغط في أنبوب البولي إيثيلين (PE-50) ، والذي يتم إدخاله في Tuohy Borst الذي يتم إغلاقه بعد ذلك. قم بتوصيل Tuohy Borst بمحبس ثلاثي الاتجاهات متصل بحقنة سعة 1 مل في أحد طرفيه وإبرة 22-G مع أنبوب PE-50 في الطرف الآخر.
   6. تحت المجهر ، قم بعمل بضع الشريان الفخذي 2 مم باستخدام مقص دقيق وقم بتثبيته باستخدام أنبوب PE-50 متصل ببقية الإعداد.
3. الحقن داخل البطيني
   1. قم بشفط 500 ميكرولتر من الدم باستخدام حقنة سعة 1 مل وقم بتدوير محبس ثلاثي الاتجاهات لجعل مستشعر الضغط يقرأ MAP.
   2. قم بتجهيز الإبرة داخل البطينية 28-G المتصلة بأنابيب PE-50 بالدم المستنشق لحيوانات IVH و Lactated Ringer لحيوانات التحكم في السيارة. ثم أدخل هذه الإبرة في قنية التوجيه إلى عمق البطين الجانبي الأيمن.
   3. باستخدام معدل 100 ميكرولتر / دقيقة ، قم بحقن الدم أو محلول رينغر المعقم (200 ميكرولتر) في البطين الجانبي الأيمن عن طريق ضخ حقنة 1 مل بالإبهام. قبل ذلك وأثناء الحقن داخل البطيني ، يجب مراقبة وتسجيل برنامج المقارنات الدولية وضغط الدم الشرياني ودرجة حرارة المستقيم.
   4. مراقبة وتسجيل قيم ICP و MAP بعد الحقن.
4. اغلاق
   1. بعد الانتهاء من الحقن داخل البطينات ، اسحب أنبوب PE-50 الذي يحتوي على مستشعر الضغط الذي تم إدخاله في الشريان الفخذي وقم بتطبيق المشبك المؤقت على الشريان الفخذي لمنع النزيف.
   2. اربط الجزء القريب من الشريان الفخذي باستخدام خياطة الحرير 3-0.
   3. أغلق شق الفخذ بطريقة متقطعة باستخدام 3-0 حرير.
   4. قم بإزالة قنية التوجيه باستخدام الإبرة داخل البطينية وجهاز مراقبة برنامج المقارنات الدولية.
   5. أغلق ثقوب الأزيز بشمع العظام.
   6. أغلق شق الجمجمة بخياطة حريرية 3-0 بطريقة متقطعة.
   7. ضع بوبيفاكايين الموضعي على الشق وحقن 0.35 مل من كاربروفين (5 مجم / كجم) بعد الجراحة. لا تترك الحيوانات دون مراقبة حتى تستعيد وعيها الكافي للحفاظ على راقد القص.
   8. السماح للفئران بالتعافي التام بعد الجراحة تحت الإشراف وإعادتها إلى أقفاصها المنزلية مع حرية الوصول إلى الطعام والماء بعد الشفاء.

4. إدارة ما بعد الجراحة

1. افحص جميع الحيوانات بعد الجراحة يوميا لمدة سبعة أيام بعد الجراحة لمراقبة تعافيها وحالتها العصبية وسلوكها ووزنها وشقوقها.
2. يتم تطبيق 0.35 مل من كاربروفين (5 ملغ/ كغ) عن طريق الحقن تحت الجلد في وقت الجراحة وفي الأيام^{1 و 2 بعد} الجراحة.
3. إزالة الغرز في يوم 7^عشر بعد الجراحة بطريقة معقمة.

ضغوط التروية داخل الجمجمة والمتوسط الشرياني والدماغي
تم رصد كل من ICPs و MAPs أثناء الجراحة في جميع الحيوانات (الشكل 1). كانت الفئران من 8-10 أشهر بمتوسط وزن 495 ± 17 جم. كما تم جمع الرسوم البيانية لبرنامج المقارنات الدولية في الوقت الحقيقي (الشكل 2). باستثناء المجموعة الوهمية ، زادت ICPs بشكل ملحوظ أثناء الحقن داخل البطيني في IVH وكذلك مجموعات التحكم في المركبات (الشكل 3). بلغت ICPs ذروتها أكثر في مجموعة IVH (43 مم زئبق) مقارنة بالتحكم في السيارة (36.5 مم زئبق). ثم انخفضت ICPs بسرعة وتطبيع في غضون خمس دقائق بعد الحقن داخل البطيني في تلك المجموعات الحيوانية. تم استخدام مستشعر الألياف الضوئية بنجاح لمراقبة ICPs و MAPs في الوقت الفعلي. وقد لوحظ أن MAPs ظلت متشابهة طوال الإجراء ، في حين انخفضت CPPs أثناء الحقن داخل البطيني إما في الدم أو محلول Lactated Ringer (الشكل 3).

الشكل 1: الإعداد التجريبي . (أ) موقع الثقوب ذات النتوءات. (ب) تصوير الإعداد التجريبي بأكمله. الاختصارات: A-P ، المحور الأمامي إلى الخلفي ؛ M-L ، المحور الإنسي إلى الجانبي. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 2: تسجيلات برنامج المقارنات الدولية. تسجيلات الضغط داخل الجمجمة (ICP) في الوقت الفعلي في (A) وهمية ، (B) IVH ، و (C) التحكم في المركبات. يشير السهم إلى بداية حقن IVH / LR. N = 1 في كل مجموعة. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 3: الرسوم البيانية لبرنامج المقارنات الدولية وخطة عمل البحر الأبيض المتوسط وCPP. (أ) متوسط الضغط داخل الجمجمة (ICP) ، (ب) متوسط الضغط الشرياني (MAP) ، و (ج) متوسط ضغط التروية الدماغية (CPP) قيم ما قبل حقن البطين ، أثناء حقن البطين ، وحقن البطين اللاحق في IVH التحكم في المركبات. N = 1 في كل مجموعة. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

لم يبلغ جميع المؤلفين عن أي تضارب في المصالح.