兔实验性颅内压控制的血液分流蛛网膜下腔出血（SAH）模型结合了标准操作步骤——锁骨下动脉插管和经皮小脑延髓池穿刺，可高度模拟人类SAH后的病理生理状态。本文提供了详细的分步操作说明，并讨论了成功建立实验性SAH模型的关键手术要点。
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本文内容
摘要
摘要
早期脑损伤和迟发性脑血管痉挛均会导致蛛网膜下腔出血（SAH）后的不良预后。目前，能够模拟这两种情况的可重复且可控的动物模型尚不常见。因此，需要建立新的模型以模拟SAH引起的人体病理生理状况。
本报告介绍了兔血液分流性蛛网膜下腔出血（SAH）模型的技术细节，该模型可实现对颅内压（ICP）的控制。通过在动脉系统与蛛网膜下腔之间建立体外分流，可在闭合颅腔内实现不受操作者影响的SAH。文中详细描述了分步操作流程和所需设备，以及为获得较低死亡率和并发症率而需注意的技术要点。同时阐述了成功建立这一稳定、简便且可重复的、可控制ICP的兔SAH模型所必需的关键手术细节。
引言
动脉瘤性蛛网膜下腔出血（SAH）是最具生命威胁的神经病理状况之一，常导致永久性神经功能损伤或死亡1。既往研究主要关注延迟性脑血管痉挛（DCVS）作为SAH相关神经功能缺损的主要病因2。然而，SAH患者在治疗血管痉挛后临床预后普遍不佳，促使研究重点扩展至SAH后早期脑损伤（EBI）的影响3。深入理解EBI和DCVS在SAH后不良临床预后中的作用，对于开发更有效的治疗策略至关重要。
迄今为止，向小脑延髓池内单次或双次自体血注射一直是研究蛛网膜下腔出血（SAH）诱导迟发性脑血管痉挛（DCVS）的标准造模方法2-6。尽管该模型在以往研究中被广泛使用，但它很可能无法再现与SAH诱导的早期脑损伤（EBI）相关的关键神经病理学改变7。相比之下，血管内穿刺法已被证实可引发严重的急性病理生理变化，部分模拟了EBI的临床表现7。
本报告描述了一种新型的蛛网膜下腔出血（SAH）兔模型，该模型旨在同时研究早期脑损伤（EBI）和延迟性脑血管痉挛（DCVS），从而更准确地表征SAH诱导的病理变化8-10。 通过所述技术，对标准的枕大池模型进行改良，即通过体外分流装置将锁骨下动脉与枕大池相连。血流由此与兔的生理状态相耦合，并由动脉血压与颅内压之间的压力梯度驱动。当脑内压（ICP....
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方案
选用体重为 2.5 – 3.5 kg 的 3 月龄雌性新西兰兔进行本实验。本研究遵循美国国立卫生研究院关于实验动物护理和使用的指南，并获得瑞士伯尔尼州动物护理委员会的批准（批准号 #105/13）。所有外科手术均在瑞士伯尔尼伯尔尼大学医院临床研究部实验外科研究所的无菌条件下进行。手术期间及术后恢复全程由兽医麻醉师对动物进行监测。
1. 动物准备、体位固定与锁骨下动脉插管
- 通过肌肉注射氯胺酮（30 mg/kg；Ketalar，50 mg/ml）和赛拉嗪（6 mg/kg；Xylapan 20 mg/ml）对兔诱导全身麻醉，并通过检测兔对有害刺激的反应来控制麻醉深度例如， 脚趾挤压）。若出现阳性反应，请参见1.7。
- 下拉双眼的下眼睑，并在眼睑内涂抹少量眼膏，以防止干燥和进一步刺激。
- 用20 G蝶形静脉留置针（20 G血管导管）穿刺耳侧静脉，胶带固定后连接重力输液袋，袋内含0.9%氯化钠溶液（500 ml/24 hr）及氯胺酮（40 mg/kg/hr）/赛拉嗪（4 mg/kg/hr），以实现持续静脉（i.v.）麻醉。每15分钟静脉追加镇痛药物（芬太尼，1 mcg/kg）。注意：避免使用挥发性气体麻醉剂，因其可导致脑灌注压（CPP）降低、脑血流量（CBF）增加，并降低脑氧代谢率。11 静脉麻醉药通过维持脑血流量和脑血管收缩，为神经麻醉提供了更理想的特性。12 在....
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结果
本报告中描述的SAH兔血液分流模型在损伤后24小时即可在海马（图2A，B）、基底皮层（图2A，B）和脑血管系统（图2C）中诱导早期脑损伤（EBI），并表现出特征性的血液分布模式（图2D）8。此外，该模型在SAH诱导后第3天可引发中至重度的迟发性脑血管痉挛（DCVS）（图3）10。由于急性SAH时发生呼吸骤停或严重心动过缓，死亡率为20 - 30%。几乎所有兔子在第1至第3天均表现出神经功能缺损的进行性加重10。在该时间点，动物处于完全麻醉状态。从技术角度来看，该血液分流模型可实现不受操作者主观影响且可控的SAH诱导（图4）。
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讨论
分流模型产生的病理变化与人类急性蛛网膜下腔出血后所观察到的相似3,8,10有研究指出，EBI 可能会加剧、维持甚至诱发 DCVS12，因此该模型可能有助于研究SAH后DCVS的早期和晚期阶段，包括EBI以及DCVS的相互作用。特别是，可重复的 体内 DCVS 监测技术，包括 DSA13，计算机断层扫描血管造影14，以及经颅多普勒超声15 在兔子中的应用比在更小的实验动物中更为便捷。该模型不仅能实现无需检查者干预的自发性蛛网膜下腔出血（SAH），还允许使用者控制出血严重程度的不同水平（如出血量或颅内压，以及随之发生的脑灌注压变化）。
最重要的是，该模型在急性蛛网膜下腔出血（SAH）后能够产生高度一致、可重复且符合病理生理学特征的病程。与其他急性SAH模型相比，再出血几乎不会发生，死亡率也相对较低16,17。在分流系统中置入血流探头可进一步实现出血期间SAH体积的实时评估10。然而，大型动物实验的相关成本显著高于更常.......
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披露
无。作者对本研究中使用的任何药物、材料或设备均无财务或商业利益。本工作未获得特定资助。作者对所呈现研究的设计和实施负全部责任，并声明在本研究所用材料和方法或论文中所述结果方面不存在利益冲突。他们确认遵守了伦理标准。本研究遵循美国国立卫生研究院关于实验动物护理和使用的指南，并获得瑞士伯尔尼州动物护理委员会的批准（批准编号 #109/07 和 #107/09）。
致谢
作者感谢瑞士伯尔尼大学医院神经外科的Laurie von Melchner对稿件进行校对和编辑，以及波士顿儿童医院（波士顿，马萨诸塞州）的Paskus Jeremiah对初稿进行校对。我们感谢伯尔尼大学临床研究系实验外科研究所的Daniel Mettler（兽医学博士）、Max Müller（兽医学博士）、Daniel Zalokar和Olgica Beslac在动物护理、麻醉及手术协助方面的娴熟技术支持。感谢伯尔尼大学医院和伯尔尼大学重症医学科首席研究护士Michael Lensch，协助生理参数的实时数据监测与后期处理。感谢Edin Nevzati、Carl Muroi和Salome Erhardt在实验室技术与手术操作方面的出色协助。
本工作得到了瑞士伯尔尼伯尔尼大学医院和伯尔尼大学重症医学系、瑞士伯尔尼伯尔尼大学临床研究系，以及瑞士阿劳州立医院研究基金的资助。我们感谢Elsevier授予图1和图2的转载许可。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 设备 | |||
| 手术显微镜 | Zeiss，耶拿，德国 | Zeiss OPMI-MD 外科显微镜 | |
| 外科器械 | B. Braun，德国 | 5 号医用镊子；8 cm 血管剪；4 mm 微夹 | |
| 呼吸机 | Hugo Sachs | ||
| 毛发剪刀 | 3M Surgical Clipper | Starter Kit 9667A | |
| 体温加热板 | FHC | ||
| 血气分析仪 | Radiometer，哥本哈根，丹麦 | ABL 725 | |
| 心脏监护仪 | Camino 多参数监护仪，Integra，美国新泽西州普莱恩斯伯勒 | AP-05 | |
| 软件分析 | BIOPAC Systems, Inc.，美国加利福尼亚州戈莱塔 | Biopac MP100 及 acqKnowledge 软件，版本 3.8.1 | |
| 软件分析 | ImagePro Discovery，MediaCybernetics，美国马里兰州银泉 | Image-Pro Plus 版本 | |
| 血管造影设备 | DFP 2000 A-Toshiba | MIIXR0001EAA | |
| 颅内压监测仪 | Camino Laboratories，美国加利福尼亚州圣地亚哥 | ICP 监测仪，型号 110-4B | |
| 血流监测仪 | Oxford Optronix Ltd.，英国牛津 | CAL KIT 微球溶液 | |
| 激光多普勒血流测定细针探头 | Oxford Optronix Ltd.，英国牛津 | MNP110XP，直径 0.48 mm | |
| 压力导管 | B. Braun，德国 | PE 1.0 mm × 2.0 mm | |
| 麻醉监护仪 | GE Medical Systems，瑞士 | Datex S5 监护仪 | |
| 材料 | |||
| 20 G 血管导管 | Smiths Medical | Jelco 静脉导管，货号 REF 4057 | |
| 5.5 F 三腔中心静脉导管 | Connectors，塔格尔施万根，瑞士 | 硅胶导管 STH-C040 | |
| 22 G × 40 mm 针头 | Emergo Group Inc.，荷兰 | ||
| 高速微型钻 | Stryker，索洛图恩，瑞士 | 5400-15 | |
| 骨蜡 | Ethicon, Johnson & Johnson，美国新泽西州 | ETHW31G | |
| 双极电凝镊 | Aesculap, Inc.，美国宾夕法尼亚州 | US349SP | |
| 氯胺酮 | 任意通用产品 | ||
| 赛拉嗪 | 任意通用产品 | ||
| 丁丙诺啡 | 任意通用产品 | ||
| 芬太尼 | 任意通用产品 | ||
| 透皮芬太尼基质贴片 | 任意通用产品 | ||
| 1% 利多卡因 | 任意通用产品 | ||
| 4% 盐酸罂粟碱 | 任意通用产品 | ||
| 硫酸新霉素 | Research Organics Inc.，美国俄亥俄州 | 任意通用产品 | |
| 聚维酮碘 | 任意通用产品 | ||
| 0.9% 氯化钠 | 任意通用产品 | ||
| 碘帕醇 | Abott Laboratories，美国伊利诺伊州 | 任意通用产品 | |
| 3-0 可吸收缝线 | Ethicon Inc.，美国 | VCP824G | |
| 5-0 不可吸收缝线 | Ethicon Inc.，美国 | 8618G | |
| 4-0 多股缝线 | Ethicon Inc.，美国 | VCP284G |
参考文献
- Taylor, T. N., et al. Lifetime cost of stroke in the United States. Stroke; a journal of cerebral circulation. 27, 1459-1466 (1996).
- Kikkawa, Y., Kameda, K., Hirano, M., Sasaki, T., Hirano, K.
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重印与许可
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