مقالة منهجية

نموذج الغيبوبة الإقفارية الدماغية الناجم عن انسداد رباعي الأوعية المعدلة

DOI:

10.3791/67161

⸱

يوليو 5, 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1School of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology, 2School of Medicine, Foshan University

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يصف هذا البروتوكول عملية إحداث نموذج غيبوبة إقفارية دماغية باستخدام طريقة انسداد رباعية الأوعية المعدلة.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الغيبوبة الناجمة عن نقص التروية الدماغي هي أخطر مضاعفات نقص التروية الدماغية. يمكن أن يؤدي انسداد الأوعية الرباعية إلى إنشاء نموذج غيبوبة إقفارية دماغية لأبحاث الأمراض وتطوير الأدوية. ومع ذلك ، فإن طريقة الانسداد الرباعية الشائعة الاستخدام تتضمن بشكل أساسي إدخال قلم تخثير كهربائي في الثقبة الجناحية الثنائية للفقرة العنقية الأولى خلف الرقبة للتخثر الكهربائي للشرايين الفقرية. تنطوي هذه العملية على خطر عدم اكتمال التخثير الكهربائي والنزيف وتلف جذع الدماغ والحبل الشوكي. بعد أربع وعشرين ساعة من الجراحة ، تخضع الفئران المعاد تخديرها لربط الشريان السباتي أمام الرقبة. عمليتان جراحيتان يعرضان الفئران لخطر أكبر للإصابة بالعدوى وتزيد من الفترة التجريبية. في هذه الدراسة ، خلال إجراء جراحي واحد ، تم استخدام شق عنق الرحم الأمامي لتحديد الموقع الرئيسي حيث يخترق الشريان الفقري فقرة عنق الرحم الأولى. تم الكي كهربائيا للشرايين الفقرية الثنائية في ظل ظروف بصرية ، بينما تم فصل الشرايين السباتية المشتركة الثنائية لوضع عقدة فضفاضة. عندما بدأت أطراف الفئران في الوخز ، تم ربط الشرايين السباتية المشتركة الثنائية بسرعة للحث على غيبوبة إقفارية. يمكن لهذه الطريقة تجنب خطر العدوى الناجمة عن عمليتين جراحيتين ويسهل إجراؤها بمعدل نجاح مرتفع ، مما يوفر مرجعا مفيدا للممارسين المعنيين.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

إصابات الدماغ الإقفارية هي أكثر إصابات الدماغ شيوعا في الممارسة السريرية ، حيث تمثل ما يقرب من 75٪ من حالات أمراض الأوعية الدموية الدماغية. يمكن أن يؤدي نقص التروية إلى إصابات وأمراض دماغية ثانويةشديدة 1،2 ، والغيبوبة هي أشد الأعراض الناجمة عن إصابة الدماغ نقص الأكسجين الإقفارية. إنه أيضا المسار النهائي للعديد من الحالات الحرجة3. الغيبوبة مرض خطير وشديد في الممارسة السريرية يصعبإدارته 4. كلما طالت مدة الغيبوبة ، زاد الخطر المحتمل. الاستيقاظ الفوري هو الهدف الأساسي في منع تدهور الحالة وتطورها. على الرغم من أن حقن النالوكسون له مجموعة واسعة من التطبيقات السريرية في تعزيز اليقظة ، إلا أنه لا يزال له بعض الآثار الجانبية5. لذلك ، فإن تطوير عقاقير مأمونة وفعالة تعزز اليقظة مشكلة ملحة تحتاج إلى معالجة. يعد إنشاء نموذج غيبوبة إقفارية دماغية بسيط وسهل التشغيل أمرا ضروريا لتوضيح التسبب في الغيبوبة الإقفارية ولتطوير الأدوية6،7،8.

الغرض من هذه الدراسة هو تقديم نموذج لإحداث غيبوبة إقفارية عالمية من خلال التخثير الكهربائي للشرايين الفقرية الثنائية (VA) والربط المؤقت للشرايين السباتية المشتركة الثنائية (CCA) ، وهو أمر بسيط وسهل الاستخدام للمبتدئين. تضمن البروتوكول السابق تعريض الثقبة الجناحية الثنائية للفقرة العنقية الخلفية الأولى أثناء العملية الأولى وحرق الثقبة الجناحية كهربائيا لمنع VAs الثنائية. تم إجراء عملية ثانية بعد 24 ساعة للحث على غيبوبة إقفارية كاملة عن طريق ربط CCAs الثنائية9،10،11،12. ومع ذلك ، بسبب الاختفاء ، هناك خطر عدم اكتمال التخثير الكهربائي والنزيف وجذع الدماغ وإصابة الحبل الشوكي ، بالإضافة إلى فترة تجريبية طويلة. لذلك ، من الضروري معالجة هذه المسائل.

هنا ، نقدم طريقة محسنة لنمذجة الغيبوبة الإقفارية. يتضمن الإجراء الرئيسي عمل شق متوسط في الرقبة الأمامية ، وإجراء استئصال كهربائي للأجهزة الافتراضية الثنائية في ظل ظروف بصرية ، وربط CCAs الثنائية لفترة وجيزة خلال عملية واحدة لمنع تدفق الدم إلى الدماغ بأكمله ، مما يتسبب في تثبيط مخطط كهربية الدماغ (EEG) السريع ويؤدي إلى غيبوبة. تؤدي هذه الطريقة أيضا إلى غيبوبة مستمرة لفترة وجيزة بعد إعادة التروية. هذا الإجراء سهل التنفيذ ، وصديق للمبتدئين ، ويقلل من خطر الإصابة بالصدمات الثانوية في ، وبالتالي تقصير الفترة التجريبية.

البروتوكول مناسب لدراسة الغيبوبة الإقفارية العالمية الناجمة عن السكتة القلبية. كما أنها مثالية لدراسة الخرف الإقفاري ، ويرجع ذلك أساسا إلى أن منطقة الدماغ الحصين حساسة للغاية لنقص التروية. وبالتالي ، يمكن أن يؤدي نقص التروية الدماغية العابر إلى تلف أو حتى فقدان الخلايا العصبية في الحصين13 ، مما يؤدي إلى خلل وظيفي معرفي. لذلك ، يمكن أن يوفر البروتوكول مرجعا للممارسين الذين يدرسون نقص التروية الدماغية والغيبوبة الإقفارية والخرف الإقفاري.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم إجراء البروتوكول التجريبي وفقا لمتطلبات استخدام المختبر ولجنة رعاية واستخدام المؤسسية في جامعة فوشان (رقم السجل: 2023-643656). تم استخدام ذكور فئران Sprague Dawley (SD) (200 جم ± 20 جم ، 6-8 أسابيع) في هذه الدراسة. تمت كتابة جميع بيانات الأبحاث على وفقا لإرشادات ARRIVE (أبحاث: الإبلاغ عن التجارب في الجسم الحي). يتم سرد تفاصيل الكواشف والمعدات المستخدمة في الدراسة في جدول المواد.

1. زرع أقطاب مخطط كهربية الدماغ

  1. حقن 0.05 مجم / كجم من الأتروبين تحت الجلد قبل 15 دقيقة من التخدير لمنع انسداد الجهاز التنفسي والاختناق الناجم عن الإفرازات. إعطاء حقنة عضلية 20 ملغم/كغ زوليتيل و 5 ملغ/كغ زيلازين لتخدير الفئران14. استخدم الملقط لتثبيت أصابع الجرذ لتأكيد التخدير العميق.
  2. قم بإزالة الشعر من رأس الفئران باستخدام ماكينة حلاقة الشعر. ثبت رأس الجرذ على جهاز تجسيمي للدماغ باستخدام قضبان أذن غير مخترقة. استخدم كرات قطنية معقمة لتطبيق الإيثانول واليود بوفيدون ثلاث مرات على موقع الجراحة لتطهير الجلد.
  3. قطع جلد رأس الفئران على طول الخيط المقطوع الرأس بشفرة جراحية. قم بإزالة العضلات التي تغطي الجمجمة وفضح الجمجمة تماما. استخدم مسحات قطنية معقمة لوقف النزيف طوال العملية.
  4. جفف سطح الجمجمة بكرة غسل الأذن لمساعدة أسمنت الأسنان على الالتصاق بإحكام بالجمجمة. حدد موضع تثبيت مسمار الجمجمة (القطر 1.2 مم ، الطول 3 مم) بعلامة سوداء (الشكل 1 ، الخطوة 1). المواضع المحددة هي نقطة اليافوخ الأمامية وأربعة مواقع أخرى.
  5. استخدم إبرة حقنة سعة 10 مل للتدوير والحفر من خلال أربع مناطق بالتسلسل. أدخل أربعة مسامير جمجمة في الجمجمة بالتسلسل ، مما يضمن ملامسة القشرة الدماغية (الشكل 1 ، الخطوات 2-3).
    ملاحظة: استخدم مسحات قطنية معقمة لامتصاص الدم في حالة النزيف لمنع صدأ أظافر العظام.
  6. لف السلك الفضي لقطب مخطط كهربية الدماغ حول مسمار الجمجمة. قم بتضمين القطب الكهربائي في العضلات وقم بإصلاحه بخياطة 6-0.
  7. امزج راتنج قاعدة طقم الأسنان مع مسحوق طقم الأسنان ذاتي التثبيت وقم بتثبيت القطب الكهربائي في الجمجمة. استخدم كرة غسل الأذن لنفخ الهواء على سطح أسمنت الأسنان لتسريع المعالجة.
  8. حقن 10,000 وحدة من البنسلين لمنع العدوى. ضع كل فأر في قفص منفصل لمنع التمزق المتبادل وتلف الأقطاب الكهربائية. حقن تحت الجلد 0.2 ملغم/كغ ميلوكسيكام لمدة ثلاثة أيام متتالية لتخفيف آلام ما بعد الجراحة. اترك 3 أيام لاستعادة جروح الفئران وتثبيت القطب الكهربائي (الشكل 1 ، الخطوة 4).

2. العملية الجراحية لنموذج الغيبوبة الإقفارية الدماغية

  1. بعد ثلاثة أيام ، أعد تخدير الفئران وضعها في وضع ضعيف. استخدم كرات قطنية معقمة لتطهير موقع الجراحة عن طريق ثلاث تطبيقات متكررة من اليود متبوعة بشطف / مسح بالكحول. قم بعمل شق بطول 2-3 سم بمشرط من الحافة العلوية للقص بالطول على طول منتصف الرقبة (الشكل 1 ، الخطوة 5).
  2. افصل بصراحة بين الأنسجة تحت الجلد والعضلة القصية الورمية ، مما يعرض تماما القصبة الهوائية وعضلات القولون الطويلة على جانبي القصبةالهوائية 15.
    ملاحظة: تجنب تحفيز القصبة الهوائية طوال الإجراء.
  3. افصل عضلات القولون الطويل بشكل صريح عن مستوى الغدة الدرقية إلى أسفل ، مما يؤدي إلى تعريض فقرات عنق الرحم الأولى والثانية. قم بتوسيع منطقة الرقبة باستخدام موسع أنسجة الفئران ، مما يعرض موقع الجراحة بالكامل.
  4. استخدم ملقطا دقيقا لفصل العضلات والأنسجة المرئية في الفضاء الفقري العنقي بعناية ، مما يكشف عن الموقع المميز الذي يدخل فيه الشريان الفقري إلى فقرة عنق الرحم الأولى. يمكن ملاحظة أن الشريان الفقري يمر عبر فقرة عنق الرحم الأولى (الشكل 1 ، الخطوة 6).
    ملاحظة: يوفر وضع حقنة سعة 1 مل تحت الرقبة مساحة معالجة جراحية أوضح.
  5. قم بتسخين قلم التخثير الكهربائي وأدخله في المنطقة لمدة 3-5 ثوان للتأكد من أن الشريان الفقري مخثر كهربائيا وقطعه. افصل العضلات واللفافة على طول الحافة الداخلية للعضلة القصية الترقوية الخشائية ، وفضح وحرر CCAs الثنائية ، واربط عقدة فضفاضة.
    ملاحظة: يجب تسخين قلم التخثير الكهربائي مسبقا ؛ خلاف ذلك ، لا يمكن أن يتخثر الشريان الفقري بسرعة ، مما يؤدي إلى النزيف. كلا الشرايين الفقرية متخثرة كهربائيا ويتم ربط عقدة فضفاضة حول CCAs.
  6. شد العقدة الأولى السائبة بسرعة لمنع تدفق الدم في CCA عندما تستعيد الفئران وعيها وتظهر ارتعاشا في الأطراف ، بينما يكتشف كاشف مخطط كهربية الدماغ إشارات مخطط كهربية الدماغ ومخطط كهربية العضل النشطة. سوف تكافح الفئران لبضع ثوان ثم تفقد وعيها تدريجيا (الشكل 1 ، الخطوة 7).
  7. بعد تحرير التثبيت ، لاحظ أن أطراف الفئران متيبسة ، ويختفي المنعكس الصحيح ، ولكن يتم الحفاظ على التنفس. في هذه المرحلة ، يقدم مخطط كهربية العضل (EMG) خطا مستقيما ، ويتم قمع مخطط كهربية الدماغ بسرعة ، مما يشير إلى أن نموذج نقص التروية الدماغي الناجم عن 4-VO كانناجحا 16.
    ملاحظة: يحدث تثبيط الجهاز التنفسي في بعض الفئران أثناء ربط CCA الثنائي. يمكن أن يعيد التحفيز الميكانيكي السريع التنفس التلقائي في بعض الفئران.
  8. وفقا ل "طريقة ربط التحكم فيالإبرة 16" ، اربط CCA بإبرة حقنة قطرها 0.5 مم باستخدام خيط نايلون 6-0 على بعد حوالي 1.5 سم من تشعب CCA و ICA و ECA. اسحب الإبرة بعناية. ستؤدي هذه العقدة الثانية لاحقا إلى تضييق الشريان السباتي (الشكل 1 ، الخطوة 8).
    ملاحظة: يجب أن يكون الرباط المستخدم لتضيق CCA مصنوعا من مادة النايلون المستقرة. خيط النايلون لا يتأثر بالدم ولا يثخن ؛ خلاف ذلك ، يمكن أن يسبب تضيقا شديدا للاحتجاز القطري المشترك في الفئران ويزيد من معدل الوفيات.
  9. بعد 30 دقيقة من نقص التروية ، قم بفك العقدة الأولى ، وسيخضع CCA لإعادة التروية ، لكن العقدة الثانية ستؤدي إلى تضيق CCA ، مما يؤدي إلى غيبوبة مستمرة (الشكل 1 ، الخطوة 9). أغلق الأنسجة تحت الجلد بخيوط أحادية قابلة للامتصاص والجلد بخيوط أحادية غير قابلة للامتصاص.

3. استعادة

  1. ضع الفئران على وسادات عازلة وحقن 10,000 وحدة من البنسلين لمنع العدوى. حقن 0.2 ملغم/كغ ميلوكسيكام تحت الجلد لمدة ثلاثة أيام متتالية لتخفيف آلام ما بعد الجراحة.
  2. بعد 60 دقيقة من إعادة التروية ، تأكد من تعافي الفئران تدريجيا.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بسبب الالتهاب والتحفيز الآخر الناجم عن زرع الأقطاب الكهربائية ، قد يكون مخطط كهربية الدماغ غير مستقر ، لذلك تحتاج الفئران إلى التعافي لمدة 3 أيام. يمكن تضمين الفئران ذات مخطط كهربية الدماغ وتخطيط كهربية العضل الطبيعي بعد 3 أيام لإعداد نموذج الغيبوبة. عندما تم تخدير الفئران ، تم قمع نشاط مخطط كهربية الدماغ ومخطط كهربية العضل قليلا ولكنه استمر بسلاسة. لم يكن هناك تغيير كبير في نشاط مخطط كهربية الدماغ ومخطط كهربية العضل بعد التخثير الكهربائي الذي يمنع VAs الثنائية. بعد حوالي 30 دقيقة ، تم استقلاب الدواء ، واستعادت الفئران وعيها تدريجيا ، وزاد نشاط مخطط كهربية الدماغ ومخطط كهربية العضل. عندما أظهرت الفئران ارتعاشا في الأطراف ، بينما كانت إشارات مخطط كهربية الدماغ ومخطط كهربية العضل نشطة ولم تعد في خط مستقيم ، تم ربط CCA بسرعة. في هذه اللحظة ، تم حظر جميع الأوعية الدموية الأربعة المسؤولة عن إمداد الدم إلى الدماغ ، مما أدى إلى نقص تروية دماغي عالمي. تم تثبيط أنشطة مخطط كهربية الدماغ ومخطط كهربية العضل بسرعة ، وشكلت خطا مستقيما تقريبا ، ولم يعد الجرذ يكافح ، وظهرت مقل العيون باللونين الرمادي والأبيض (الشكل 2 أ). إذا تعذر إحداث الفئران في غيبوبة ، فهذا يعني أن النموذج قد فشل.

بعد 30 دقيقة ، تم إطلاق خيط الربط الأول من CCAs لإعادة التروية ، لكن خيط الربط الثاني الذي تم وضعه أمام CCAs أبقى مستوى التروية منخفضا ، مما أدى إلى غيبوبة مستمرة في الفئران لمدة 60 دقيقة تقريبا. مع التعويض التدريجي ونضح الدم في الجسم ، استيقظت الفئران تدريجيا (الشكل 2 ب). تعافى مخطط كهربية الدماغ ومخطط كهربية العضل للفئران بالكامل تقريبا بعد الاستيقاظ.

figure-results-1
الشكل 1: مخطط موضع الشريان الفقري للتخثير الكهربائي. تحدد الخطوات من 1 إلى 3 بروتوكول زرع الأقطاب الكهربائية ، وتختبر الخطوة 4 ما إذا كانت الأقطاب الكهربائية تعمل بشكل صحيح. توضح الخطوات 5-6 بالتفصيل إجراء الشق الجراحي في مقدمة الرقبة والشرايين الفقرية الثنائية (VAs) للتخثير الكهربائي. تشير الأسهم والأقواس الصفراء إلى المواقع الرئيسية للتخثير الكهربائي. تستخدم خيوط الحرير لمحاكاة مرور الشريان الفقري عبر العمود الفقري ، مما يوفر مؤشرا أوضح على الموقع المميز للشريان الفقري المتخثر كهربائيا. تصف الخطوات 7-9 بروتوكولات ربط الشرايين السباتية المشتركة الثنائية (CCAs) للحث على الغيبوبة. تلتزم جميع الإجراءات بإرشادات استخدام. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: يتغير مخطط كهربية الدماغ (EEG) ومخطط كهربية العضل (EMG) من غيبوبة إلى التعافي. (أ) الشكل الموجي لمخطط كهربية الدماغ ومخطط كهربية العضل ومستويات النشاط في الفئران أثناء الغيبوبة الإقفارية الدماغية. (ب) رسم تخطيطي لمخطط كهربية الدماغ ومخطط كهربية العضل ومستويات النشاط في الفئران التي تنتقل من الغيبوبة إلى الاستيقاظ. تستغرق العملية بأكملها حوالي 90 دقيقة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يؤدي انسداد الأوعية الرباعية إلى إصابات الدماغ الإقفارية ونقص الأكسجين ، والتي يمكن أن تحاكي الغيبوبة الحادة ، والسكتة القلبية ، والاختناق ، والصدمة ، وعدم انتظام ضربات القلب الشديد ، وغيرها من الحالات السريرية الحرجة التي يسببها نقص التروية الدماغية في الممارسة السريرية. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن يؤدي انسداد أربع أوعية إلى تلف بشكل رئيسي في الحصين17،18 ، وهي منطقة الدماغ الوظيفية الأساسية المسؤولة عن الذاكرة المعرفية19،20،21. لذلك ، يمكن أيضا استخدام انسداد أربع أوعية لمحاكاة نموذج الخرف الوعائي22،23. باختصار ، تم استخدام نموذج نقص التروية الدماغي العالمي الناجم عن انسداد الأوعية الأربع على نطاق واسع لمحاكاة الأمراض السريرية المذكورة أعلاه.

في عام 1979 ، حقق Pulsinelli et al.10 نقص تروية دماغية عالمي وإعادة التروية عن طريق سد الشرايين السباتية المشتركة الثنائية والشرايين الفقرية الثنائية. منذ ذلك الحين ، أصبح النموذج تدريجيا طريقة تحضير كلاسيكية معترف بها دوليا لنماذج نقص التروية الدماغية العالمية24،25،26. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة بها بعض المشاكل ، مثل الاختلافات الفردية في العملية المستعرضة وثقبة فقرة عنق الرحم الأولى ، بما في ذلك الثقبة الصغيرة وغير المنتظمة والمنحنية ، مما يؤدي إلى التخثير الكهربائي غير المكتمل. بالإضافة إلى ذلك ، قد يشكل التخثير الكهربائي طويل الأمد أو التيار الكهربائي المفرط خطر إتلاف جذع الدماغ والحبل الشوكي. يمكن أن يؤدي عدم كفاية التخثير الكهربائي للشريان الفقري إلى نزيف كبير ومشاكل أخرى15،16،27.

لذلك ، أجرى العلماء باستمرار تحسينات لضمان سلامة التخثير الكهربائي للشريان الفقري وتقليل تباين النموذج28،29. نظرا لعدم رؤية التخثر الكهربائي للشريان الفقري من خلال الثقبة الفقرية ، قام Todd et al.30 بكشف الشريان الفقري بالكامل وحرقه تحت الرؤية المباشرة عن طريق الحفر من خلال ثقبة الأطلس ، مما يزيد من دقة التخثير الكهربائي. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة الجراحية شديدة التوغل ويمكن أن تلحق الضرر بالعمود الفقري العنقي. يمكن أن يؤدي الجدار الرقيق للثقبة الظفرية إلى إتلاف الشريان الفقري بسهولة ، مما يتسبب في نزيف حاد ويؤدي إلى معدل وفيات مرتفع نسبيا. تصور Sugio et al.12 الشريان الفقري وقطعه بشكل دائم عن طريق إدخال إبرة كهربائية في الثقبة الفقرية اليمنى واليسرى للفقرة العنقية الثانية. كشف Toda et al.31 و Lu et al.27 عن الشريان الفقري بين العمليتين المستعرضتين الأولى والثانية خارج مفصل الأطلس بناء على هذا الهيكل التشريحي وقاموا بالتخثير الكهربائي. قام هؤلاء الباحثون بحل مشكلة عدم الاستقرار في التخثير الكهربائي عندما لا يكون الشريان الفقري مرئيا عن طريق تعريضه خلف الرقبة وإجراء التخثير الكهربائي.

ومع ذلك ، فإن الفئران التي تخضع لعملية جراحية في كل من البطن والظهر لا تزال معرضة لخطر متزايد للإصابة بالعدوى ، لذلك حاول بعض العلماء إجراء العملية من مقدمة الرقبة. حقق Sun Wei et al.15 إعادة تروية نقص التروية الدماغية العالمية عن طريق فصل الشريان الفقري عن الرقبة الأمامية ، وربط الشرايين الصغيرة أو قصها ، وقص CCA بشكل مستمر أو متقطع. تتطلب هذه الخطوة عملية دقيقة ، حيث يصعب فصل الشريان الفقري بسبب طبيعته الخفية. بالإضافة إلى ذلك ، يصعب تثبيت الشريان الفقري بدقة للمشابك الشريانية. إذا لم يكن الفصل واضحا ونظيفا بدرجة كافية ، فسيؤدي ذلك إلى لقط أو ربط غير مكتمل ، مما يزيد بلا شك من عدم استقرار النموذج.

توفر هذه الدراسة طريقة بسيطة ومجدية للتخثير الكهربائي للشريان الفقري. الخطوة الأساسية ليست فصل الشريان الفقري ولكن تحديد موقع الثقبة المستعرضة حيث يتقاطع الشريان الفقري ويدخل فقرة عنق الرحم الأولى. هذا هو مدخل الشريان الفقري ، الذي يتميز بميزة منحنية ، مما يسمح للمبتدئين بتحديد موقعه بسرعة. بعد التسخين المسبق لقلم التخثير الكهربائي ، أدخله في الوضع المنحني لتخثر الشريان الفقري بسرعة ، ويستمر لمدة 3-5 ثوان لضمان الانسداد الكامل. تم إجراء كل من التخثير الكهربائي للشريان الفقري وربط CCA في عملية واحدة ، مما قلل من خطر الإصابة بالعدوى ومدة التجربة.

وجدنا أيضا أن وفاة النموذجي كانت ناتجة بشكل أساسي عن انسداد الأوعية الدموية الأربعة المسؤولة عن إمداد الدم الدماغي ولم تكن مرتبطة بعدد العمليات الجراحية. ومع ذلك ، فإن إكمال جميع العمليات في عملية جراحية واحدة أدى بالفعل إلى تقصير الفترة التجريبية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضا استخدام الطريقة المعدلة لإعداد النموذج العالمي لنقص تروية الدم الدماغي. يمكن لنموذج غيبوبة نقص التروية الدماغية الناجم عن انسداد الأوعية الرباعية أيضا محاكاة نموذج "متلازمة الانغلاق" في الطب الصينيالتقليدي 32. لذلك ، يمكن أن يوفر النموذج الذي تم تقديمه في هذه الدراسة أيضا مرجعا لممارسي الطب الصيني التقليدي.

في الأدبيات السابقة16،33،34 ، تم إجراء ربط تضيق CCA بعد 30 دقيقة من نقص التروية. ومع ذلك ، بعد 30 دقيقة من نقص التروية ، أظهرت بعض الفئران وعيا طفيفا بسبب التعويض. يمكن أن يتسبب التحفيز الميكانيكي في استيقاظ هذه الفئران ، مما يؤدي إلى فشل نموذج الغيبوبة. لذلك ، في دراستنا ، تم إجراء علاج تضيق CCA مباشرة بعد بداية الغيبوبة. في هذا الوقت ، كان عمق الغيبوبة عميقا ، مما يجعل من الصعب تحفيز الفئران على الاستيقاظ ، مما يضمن استقرار النموذج. كان CCA في حالة تثبيت أثناء هذا العلاج ، ولن يؤثر علاج التضيق على تدفق الدم.

بالإضافة إلى ذلك ، في شق عنق الفئران ، لوحظ أن الشرايين الفقرية في ثلاث فترات شوكية يمكن أن تسد عن طريق الكي الكهربائي أو الربط. ومع ذلك ، هناك علامة مميزة لدخول الشريان الفقري في العمود الفقري الأول ، مما يجعله مناسبا جدا لحصار الكي الكهربائي. نظرا لعدم وجود علامات مميزة بين الفقرتين الثانية والثالثة ، وكذلك بين الفقرتين الثالثة والرابعة ، فإن ربط الخياطة أكثر ملاءمة. ومع ذلك ، هناك عيب في عدم كفاية الربط. لذلك ، في هذه الدراسة ، تم اختيار الكي الكهربائي لقطع الشريان الفقري بين الفقرتين الأولى والثانية.

بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن نجاح هذا النموذج يرتبط ارتباطا وثيقا بوزن الفئران. تم الإبلاغ عن أن الفئران التي يتراوح وزنها بين 180-200 جرام هي أكثر ملاءمة لإحداث الغيبوبة. في هذه الدراسة ، وجد أيضا أن الفئران التي يقل وزنها عن 180 جراما بالكاد يمكنها تحمل تلف أربعة أوعية دموية في وقت واحد ، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل الوفيات. على العكس من ذلك ، إذا كان الوزن أكبر من 220 جراما ، فسوف يستيقظ الجرذ بسرعة ولا يبقى في غيبوبة لفترة كافية لتلبية معيار النموذج.

علاوة على ذلك ، فإن قطر الثقب المستخدم لتضييق CCA هو عامل آخر يؤثر على مدة الغيبوبة في الفئران. أظهرت الدراسات أن قطر الثقب البالغ 0.6 مم يمكن أن يؤدي إلى غيبوبة مستمرة في الفئران لمدة 6-8 ساعات مع معدل بقاء مرتفع. تسبب قطر الثقب البالغ 0.45 مم في تضيق الشرايين الشديد في الفئران ، مما أدى إلى فشل الفئران المصابة بجروح خطيرة في التعافي ، بينما أدى قطر 0.7 مم إلى غيبوبة تستمر 1-3 ساعات ، ولكن مع وجود فروق فردية كبيرة16.

ومع ذلك ، في التجربة الأولية ، لا يمكن لقطر الثقب البالغ 0.6 مم أن يؤدي إلى الغيبوبة لأكثر من 60 دقيقة ، في حين أن قطرها 0.5 مم يمكن أن يؤدي إلى غيبوبة لمدة 1-2 ساعة. هذا يختلف عن الدراسة التي أجراها Xiaobing Jia et al. ، والتي قد تكون بسبب الاختلافات في التخدير وطرق النمذجة. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة في المستقبل لتوضيح هذه الاختلافات.

في الختام ، تقدم هذه الدراسة طريقة بسيطة ومجدية وصديقة للمبتدئين لانسداد أربع سفن. إنه بمثابة مرجع قيم للممارسين الذين يدرسون الغيبوبة الإقفارية الدماغية أو نقص التروية الدماغية العالمي.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82173781 و 82373835) ، ومشروع أبحاث ما بعد الدكتوراه (BKS212055) ، ومشروع الابتكار في العلوم والتكنولوجيا التابع لمكتب فوشان للعلوم والتكنولوجيا (2320001007331) ، ومؤسسة قوانغدونغ للبحوث الأساسية والتطبيقية (2019A1515010806) ، والمشاريع الميدانية الرئيسية (التصنيع الذكي) للجامعات العامة في مقاطعة قوانغدونغ (2020ZDZX2057) ، ومشاريع البحث العلمي (الابتكار المميز) للعام جامعات في مقاطعة قوانغدونغ (2019KTSCX195).

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
16 قناة الألياف الدقيقة صفيف القطبجيانغسو ييجي التكنولوجيا الحيوية المحدودة2605
4-0 خياطة جراحيةنانتونغ هوليكون الأجهزة الطبية المحدودةB-104
6-0 خياطة جراحيةنينغبو إبرة طبية المحدودةJM1216-742417
EEG قطبكهربائي Kedou Brain Machine Technology Co.، LTDKD-EEGEMG
قلم التخثير الكهربائيCONPUVON Company465
Lunion Stage Automatic Sleep StageSystem Shanghai Lulian Intelligent Technology Co.، Ltd.1336
جمجمة مصغرة باليدRayward Life Technology Co.، Ltd87001
البنسلين الصوديومChengdu Kelong Chemical Co.، Ltd.17121709-2
SD الفئرانSPF (بكين) التكنولوجيا الحيوية المحدودة.180-220 جرام
مسمار الجمجمةGLOBALEBIO ، LTD/
أداة StereotaxicRayward Life Technology Co.، Ltd68801
Zoletil 50Vic Trading (Shanghai) Co.، LTDBN 88SHA
الضوئي حفر

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hou, Y., et al. Rhodiola crenulata alleviates hypobaric hypoxia-induced brain injury by maintaining BBB integrity and balancing energy metabolism dysfunction. Phytomedicine. 128, 155529(2024).
  2. Rong, M., et al. A modified model preparation for middle cerebral artery occlusion reperfusion. J Vis Exp. (207), e67060(2024).
  3. Hoesch, R. E., Koenig, M. A., Geocadin, R. G. Coma after global ischemic brain injury: Pathophysiology and emerging therapies. Crit Care Clin. 24 (1), 25-44 (2008).
  4. You, W., et al. Amplitude-integrated electroencephalography predicts outcome in patients with coma after acute brain injury. Neurosc Bull. 34 (4), 639-646 (2018).
  5. He, F., Jiang, Y., Li, L. The effect of naloxone treatment on opioidinduced side effects A meta-analysis of randomized and controlled trails. Medicine (United States). 95 (37), e4729(2016).
  6. Shukla, D. Description of coma and coma arousal therapy in Caraka Sahitā and its corollary in modern medicine. Neurol India. 65 (2), 250-252 (2017).
  7. Cossu, G. Therapeutic options to enhance coma arousal after traumatic brain injury: State of the art of current treatments to improve coma recovery. Brit J Neurosurg. 28 (2), 187-198 (2014).
  8. Li, J., Cheng, Q., Liu, F. K., Huang, Z., Feng, S. S. Sensory stimulation to improve arousal in comatose patients after traumatic brain injury: a systematic review of the literature. Neurol Sci. 41 (9), 2367-2376 (2020).
  9. Pulsinelli, W. A., Levy, D. E., Duffy, T. E. Cerebral blood flow in the four-vessel occlusion rat model. Stroke. 14 (5), 832-834 (1983).
  10. Pulsinelli, W. A., Brierley, J. B. A new model of bilateral hemispheric ischemia in the unanesthetized rat. Stroke. 10 (3), 267-272 (1979).
  11. Plaschke, K., et al. Pronounced arterial collateralization was induced after permanent rat cerebral four-vessel occlusion. Relation to neuropathology and capillary ultrastructure. J Neural Transm. 110 (7), 719-732 (2003).
  12. Sugio, K., Horigome, N., Sakaguchi, T., Goto, M. A model of bilateral hemispheric ischemia- modified four-vessel occlusion in rats: To the editor. Stroke. 19 (7), 922(1988).
  13. Sadelli, K., et al. Global cerebral ischemia in rats leads to amnesia due to selective neuronal death followed by astroglial scar formation in the CA1 layer. Neurobiol Learn Mem. 141, 168-178 (2017).
  14. Song, B. W., et al. 1H-pyrrole-2,5-dione-based small molecule-induced generation of mesenchymal stem cell-derived functional endothelial cells that facilitate rapid endothelialization after vascular injury. Stem Cell Res Ther. 6 (1), 174(2015).
  15. Sun, W., et al. A modified four vessel occlusion model of global cerebral ischemia in rats. J Neurosci Methods. 352, 109090(2021).
  16. Xiaobing, J., et al. Modifying the four vessel occlusion to establish ischemic brain injury coma model in rats. Sichuan Med J. 29 (4), 384-386 (2008).
  17. Wang, W., et al. Levodopa improves cognitive function and the deficits of structural synaptic plasticity in hippocampus induced by global cerebral ischemia/reperfusion injury in rats. Front Neurosci. 14, 586321(2020).
  18. Zhan, L., Lu, X., Xu, W., Sun, W., Xu, E. Inhibition of MLKL-dependent necroptosis via downregulating interleukin-1R1 contributes to neuroprotection of hypoxic preconditioning in transient global cerebral ischemic rats. J Neuroinflammation. 18 (1), 97(2021).
  19. Konaka, K., Miyashita, K., Ishibashi-Ueda, H., Naritomi, H. Severe hyperthermia caused by four-vessel occlusion of main cerebral arteries. Internal Med. 48 (24), 2137-2140 (2009).
  20. Ferreira, E. D. F., Romanini, C. V., Mori, M. A., de Oliveira, R. M. W., Milani, H. Middle-aged, but not young, rats develop cognitive impairment and cortical neurodegeneration following the four-vessel occlusion/internal carotid artery model of chronic cerebral hypoperfusion. Eur J Neurosci. 34 (7), 1131-1140 (2011).
  21. Ma, B., et al. Protective effects of extract of Coeloglossum viride var. bracteatum on ischemia-induced neuronal death and cognitive impairment in rats. Behav Pharmacol. 19 (4), 325-333 (2008).
  22. Song, Y. Y., Chen, Y. H., Li, J. F., Sun, W. A review of animal models of vascular dementia. Chin J Comp Med. 33 (12), 75-85 (2023).
  23. Liu, B., et al. Autophagy activation aggravates neuronal injury in the hippocampus of vascular dementia rats. Neural Regen Res. 9 (13), 1288-1296 (2014).
  24. Li, J., Takeda, Y., Hirakawa, M. Threshold of ischemic depolarization for neuronal injury following four-vessel occlusion in the rat cortex. J Neurosurg Anesthesiol. 12 (3), 247-254 (2000).
  25. Rishitha, N., Muthuraman, A. Ameliorative potential of thymoquinone in four vessel occlusion induced vascular dementia in rats. Alzheimer Dement. 19 (S13), e71053(2023).
  26. Oruc, S., et al. The antioxidant and antiapoptotic effects of crocin pretreatment on global cerebral ischemia reperfusion injury induced by four vessels occlusion in rats. Life Sci. 154, 79-86 (2016).
  27. Lu, D., et al. A modified method to reduce variable outcomes in a rat model of four-vessel arterial occlusion. Neurol Res. 38 (12), 1102-1110 (2016).
  28. Idt-Kastner, R. S., Paschen, W., Ophoff, B. G., Hossmann, K. A. A modified four-vessel occlusion model for inducing incomplete forebrain ischemia in rats. Stroke. 20 (7), 938-946 (1989).
  29. McBean, D. E., Kelly, P. A. T. Rodent models of global cerebral ischemia: A comparison of two-vessel occlusion and four-vessel occlusion. Gen Pharmacol. 30 (4), 431-434 (1998).
  30. Todd, N. V., Picozzi, P., Alan Crockard, H., Russell, A. R. R. Reperfusion after cerebral ischemia: Influence of duration of ischemia. Stroke. 17 (3), 460-466 (1986).
  31. Toda, S., et al. Highly reproducible rat model of reversible forebrain ischemia - Modified four-vessel occlusion model and its metabolic feature. Acta Neurochir (Wien). 144 (12), 1297-1304 (2002).
  32. Ma, R., Lu, D., Wang, J., Xie, Q., Guo, J. Comparison of pharmacological activity and safety of different stereochemical configurations of borneol: L-borneol, D-borneol, and synthetic borneol. Biomed Pharmacother. 164, 114668(2023).
  33. Ji, X. Y., et al. Potential targets for protecting against hippocampal cell apoptosis after transient cerebral ischemia-reperfusion injury in aged rats. Neural Regen Res. 9 (11), 1122-1128 (2014).
  34. Martínez-Alonso, E., et al. Differential association of 4E-BP2-interacting proteins is related to selective delayed neuronal death after ischemia. Int J Mol Sci. 22 (19), 10327(2021).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة