Name: 侧位液体叩诊损伤装置的维护 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-21T14:10:00.000+00:00
Duration: 5 min 16 s
Description: 学习侧位液体叩诊损伤装置的维护方法，掌握清洁、填充和组装步骤，避免气泡污染以确保创伤性脑损伤实验的可靠性和数据准确性。

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作者谨此感谢 Custom Design &amp;#38; Fabrication Inc. 提供的技术协助与支持。本工作由美国国立卫生研究院资助，项目编号为 R01NS120099-01A1 和 R37HD059288-19。

1. 清洁LFPI圆柱体
<ol>
	<li>小心拆下连接在传感器外壳和注液口上的注射器，以及连接到压力传感器的电缆（参见图1了解损伤装置组件的示意图）。</li>
	<li>小心操作，避免掉落圆筒，拧松设备后部固定圆筒的旋钮，使圆筒脱离夹具。</li>
	<li>取下圆筒末端的活塞、传感器、传感器外壳以及柱塞O型圈。</li>
	<li>将圆筒内的液体排空。</li>
	<li>向圆筒内加入少量温和的洗涤剂（如洗洁精），并使用洗碗刷或瓶刷轻轻刷洗13。</li>
	<li>为确保彻底冲洗掉所有洗涤剂残留，需将圆筒完全注满水，并充分冲洗。</li>
</ol>
2. 抽空用于填充圆筒的液体中的气体
<ol>
	<li>使用真空泵在重新填充气缸前对液体进行脱气，以防止新气泡的形成并吸收已存在的气泡。 
	注意：大约需要 1.5 L 液体来填满气缸，但脱气约 2 L 可为使用和测试过程中可能损失的液体保留少量备用。 
	注意：家用真空泵的抽力不足以有效脱气。真空泵必须能够产生 25–28 inHg 的压力。</li>
	<li>向液体中加入搅拌子，并将液体容器置于搅拌台上。在脱气过程中搅拌液体有助于促进气泡产生和气体释放。搅拌还可防止气泡突然大量增加。 
	&#8203;注意：当几乎不再产生气泡时，脱气过程即已完成；这通常在大约 45 分钟后发生。</li>
</ol>
3. LFPI 装置的重新组装
<ol>
	<li>在活塞柱塞上涂抹一层薄薄的凡士林。</li>
	<li>将活塞柱塞安装到气缸上，使柱塞从气缸端面伸出约 32 mm14。 
	注意：空气常会积聚在柱塞前端O形圈之前。为排除这部分多余空气，可在来回移动柱塞的同时轻轻旋转，以排出该间隙中的空气。</li>
	<li>在其余O形圈上也涂抹一层薄薄的凡士林，并将其安装到气缸上，但填充口处的O形圈除外。</li>
	<li>在传感器螺纹上缠绕两圈聚四氟乙烯（Teflon）胶带。</li>
</ol>
4. 重新填充 LFPI 装置并将其固定到底座上
<ol>
	<li>将一个装有脱气液体且无气泡的10 mL注射器连接到传感器外壳的鲁尔锁接头。</li>
	<li>手持传感器，使螺纹端朝上，用10 mL注射器将脱气液体完全充满传感器螺纹区域内的腔室。此步骤的目标是在不引入任何气泡的情况下填满传感器腔室。注意不要损坏传感器腔室底部的敏感膜。</li>
	<li>将圆筒倾斜放置，以防止空气重新进入传感器外壳，然后将传感器外壳连接到圆筒13，并使用扳手将其拧紧。</li>
	<li>当脱气液体达到圆筒容量约2/3时，取下注液口和圆筒的盖帽。</li>
	<li>将圆筒水平放置，并继续用脱气液体充满圆筒。 
	注意：为避免产生气泡，建议缓慢注入液体14。</li>
	<li>重新盖上注液口的盖帽，并关闭所有旋塞阀。</li>
	<li>轻轻移动圆筒，使任何残留气泡移向注液口14。</li>
	<li>打开注液口的旋塞阀，使用连接在传感器外壳上的注射器注入液体，将气泡从注液口排出14。</li>
	<li>检查整个装置，确保无任何气泡存在。</li>
	<li>在注液帽的鲁尔锁接头上连接一个装有脱气液体的10 mL注射器。</li>
	<li>使用手拧螺丝将圆筒重新固定到底座上。</li>
	<li>确保圆筒处于水平位置，并与摆锤上配重锤的中心对齐。</li>
</ol>

<ol><li>Centers for Disease Control and Prevention. Surveillance Report of Traumatic Brain Injury-related Emergency Department Visits, Hospitalizations, and Deaths. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Centers+for+Disease+Control+and+Prevention%2C+U.S.+Department+of+Health+and+Human+Services%22">Centers for Disease Control and Prevention, U.S. Department of Health and Human Services</a>. , https://www.cdc.gov/traumaticbraininjury/get_the_facts.html (2014).</li>
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<li>Fluid Percussion Injury Model 01-B: General Operation. , Custom Design & Fabrication, Inc. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.cdf-products.com/">http://www.cdf-products.com/</a> (2023).</li>
<li>Fluid Percussion Injury Model 01-B: Assembly Instructions. , Custom Design & Fabrication, Inc. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.cdf-products.com/">http://www.cdf-products.com/</a> (2023).</li>
<li>Pernici, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+optical+imaging+technique+to+visualize+progressive+axonal+damage+after+brain+injury+in+mice+reveals+responses+to+different+minocycline+treatments%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Longitudinal optical imaging technique to visualize progressive axonal damage after brain injury in mice reveals responses to different minocycline treatments.</a> Scientific Reports. 10, 7815-78 (2020).</li>
</ol>

未声明任何利益冲突。

上述技术说明了如何正确维护LFPI设备。定期清洁和监测对于确保LFPI设备正常、可靠地运行至关重要。此外，由于LFPI操作具有侵入性，必须对设备进行彻底清洁，以防止实验动物感染。
避免装置中产生气泡对于获得理想的损伤和压力波形至关重要。气泡会改变传递到大脑的压力脉冲特性，导致损伤不一致，并难以准确重现临床的创伤性脑损伤（TBI）。此处收集的补充数据表明，气泡污染会改变冲击所产生的波形电压。图3 所示的示波器输出结果有助于说明气泡对压力波的影响；当存在气泡污染时，波形不再 sharp，而是出现多个峰值。LFPI 装置的目标是向大脑提供单一且可测量的流体脉冲；结果表明，当存在气泡时，会产生多个脉冲，使得难以确定施加到大脑的压力值。
此处采用的技术可降低气体进入装置的可能性，和/或有助于清除可能污染液体的微小气泡。使用脱气液体可减少气泡污染的风险，并可延长维护间隔时间13。因此，步骤2中的操作对于降低LFPI装置中气泡形成的可...

创伤性脑损伤（TBI）由头部受到突然外力作用引起。在由物理撞击导致的原发性损伤之后，TBI 患者通常会经历继发性损伤，包括与初始损伤后生理反应相关的认知障碍和神经功能障碍1。据估计，全球每年约有 6900 万人遭受 TBI2。仅在美国，每年就发生约 250 万例与 TBI 相关的急诊就诊和住院，使 TBI 成为儿童和青壮年致残和死亡的主要原因之一3。TBI 可分为轻度、中度和重度，其中轻度 TBI（mTBI）约占所有 TBI 病例的 70%–90%4。TBI 的组织病理学和认知功能损害可在损伤后数分钟至数小时内发生，且 TBI 的影响可能在初始损伤后持续数月甚至数年5。
实验模型的建立对于理解创伤性脑损伤（TBI）的影响及其潜在机制至关重要。其中一种常用的体内（in vivo）评估TBI的模型是侧向液体脉冲损伤（lateral fluid percussion injury, LFPI）。LFPI能够高度模拟人类TBI相关的病理变化，包括血管破坏、出血、神经元丢失、炎症反应、胶质增生以及分子水平的紊乱6,7,8。LFPI技术已广泛应用于多种实验研究，包括儿童TBI建模以及慢性神经退行性疾病的模拟，如慢性创伤性脑病9,10。LFPI是一种定义明确且可重复的实验性TBI方法，允许研究人员调节损伤的严重程度11。LFPI装置包含多个关键组件：带配重锤的摆锤、活塞、充满液体的圆柱腔、压力传感器、数字示波器，以及圆柱末端带鲁尔锁接头的小管，该接头连接至动物颅骨上的接口（图1）。LFPI的工作原理是通过摆锤撞击活塞，使压力波经由液体（脱气去离子水或生理盐水）传导至与装置连接的动物脑内，从而升高颅内压，模拟TBI的力学特征和生物学变化12。此外，用于LFPI实验的动物需接受开颅手术，以使脑组织暴露并直接受到装置液体压力的冲击。
为了确保LFPI装置准确运行，必须进行常规维护和监测。以下方法对于防止将污染性气泡引入装置至关重要。本文将演示如何正确清洁、灌注和组装LFPI装置。我们还将讨论通过示波器输出和小鼠翻正时间来确认LFPI可行性的方法。

<table><tbody><tr><td>2 - 10 mL 带鲁尔锁的注射器</td><td></td><td></td><td>确保针头固定牢固，并减少液体泄漏的可能性&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>脱气液体</td><td></td><td></td><td>有助于在损伤操作过程中减少气泡形成</td></tr><tr><td>流体冲击损伤（FPI）装置（型号 01-B）</td><td>Custom Designs &amp;amp; Fabrications Inc.</td><td>N/A</td><td>用于在啮齿类动物中建立创伤性脑损伤模型的损伤装置</td></tr><tr><td>温和洗涤剂</td><td></td><td></td><td>可用于彻底清洁 LFPI 气缸&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>凡士林</td><td></td><td></td><td>用作防水剂，并防止 LFPI 装置生锈</td></tr><tr><td>聚四氟乙烯胶带</td><td></td><td></td><td>有助于 LFPI 装置上的管路接头形成紧密密封</td></tr><tr><td>*除 LFPI 装置外，其他材料可从任何可靠的公司购买。</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

侧向液体冲击损伤仪的维护

Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device

创伤性脑损伤（TBI）每年约导致250万例急诊就诊和住院，是儿童和青壮年死亡和残疾的主要原因。TBI由作用于头部的突发外力引起，为了更好地理解人类TBI及其潜在机制，需要借助实验性损伤模型。侧向液体脉冲损伤（LFPI）是一种常用的损伤模型，因其在病理改变方面与人类TBI具有相似性，包括出血、血管破坏、神经功能缺损和神经元丢失。LFPI模型采用一个摆锤和一个充满液体的圆筒，圆筒一端配有可移动活塞，另一端通过鲁尔锁接头连接至一段坚硬且充满液体的导管。动物准备过程包括实施颅骨切除术，并在切除部位安装鲁尔接头。次日，将损伤装置的导管连接至动物颅骨上的鲁尔接头，随后将摆锤提升至指定高度并释放。摆锤撞击活塞产生的压力脉冲经导管传递至动物完整的硬脑膜 通过 管道并产生实验性TBI。为了确保LFPI装置可靠运行，适当的护理和维护至关重要，因为损伤的性质和严重程度会因设备状况的不同而有很大差异。本文演示了如何正确清洁、填充和组装LFPI装置，并确保其得到充分维护，以获得最佳实验结果。

我们测试了LFPI装置中气泡污染对波形形成的影响。将气泡注入装置后，将示波器输出结果与未受污染的LFPI装置采集的示波器数据进行比较。实验条件如下：无污染、注入5 mL空气、注入10 mL空气以及注入15 mL空气。所有条件下每次冲击均保持摆锤高度一致，每种条件重复进行15次冲击。
进行损伤操作或测试LFPI装置时，示波器上的压力波形应显示为单个尖锐的峰值（图2A）。若装置中存在气泡，则波形会出现多个短小的峰值（图2B），表明需要排除气泡。每次重新组装装置后，在进行任何损伤实验前，我们还建议使用摆锤进行四到五次测试下落（不连接小鼠），以确保装置性能的可重复性。除了压力波形的异常外，损伤/假手术LFPI后动物行为的变化也可用于判断装置是否正常工作。与假手术组小鼠相比，损伤组小鼠在LFPI后应表现出更长的翻正反射时间，这些时间应被监测并记录。翻正时间过长或过短均可能提示装置组装和/或清洁不当15。类似症状也可能在已正确清...

正确的护理和维护对于侧向液体脉冲损伤（LFPI）设备的可靠运行至关重要。本文演示了如何正确清洁、填充和组装LFPI设备，并确保其得到充分维护，以获得最佳实验结果。

创伤性脑损伤（TBI）每年约导致250万例急诊就诊和住院，是死亡和残疾的主要原因之一……

本方案演示了如何正确维护LFPI装置。重点强调了定期清洁和监测的重要性，以避免因损伤不一致导致装置功能异常。因此，LFPI是一种用于在体评估创伤性脑损伤（TBI）的损伤模型。它能够高度还原与人类创伤性脑损伤（TBI）相关的病理特征，因此成为实验性TBI中最定义明确的方法之一。由于LFPI用于模拟人类TBI的症状，它使我们能够设计实验，以研究创伤性脑损伤的不同方面，从而希望找到有效的治疗措施。由于填充口或传感器区域可视性有限，其中的气泡尤其难以清除。填充这些区域时，需耐心、缓慢操作，并注意避免引入空气。首先，小心拆下连接在换能器外壳和注液口上的注射器，以及连接至压力换能器的电缆。然后，拧松设备后部气缸夹具上的手拧旋钮，以释放气缸。取下气缸末端的活塞、换能器、换能器外壳以及柱塞O形圈。将气缸内的液体排空，向气缸中加入温和的清洁剂（如洗洁精），并使用碗刷或瓶刷轻轻刷洗。为确保彻底冲洗干净所有清洁剂，需用水注满气缸并充分冲洗。在活塞柱塞上涂抹一层薄薄的凡士林，并安装活塞柱塞，使柱塞从气缸端面伸出约32毫米。在其他O形圈上也涂抹一层薄薄的凡士林，并将它们安装到气缸上，但填充口处的O形圈除外。在传感器螺纹上缠绕两圈聚四氟乙烯胶带。将一个装有脱气液体且无气泡的10毫升注射器连接到传感器外壳的鲁尔锁接头。手持传感器，使螺纹端朝上，并用脱气液体完全充满传感器螺纹区域内的腔体。此步骤的目标是在不引入任何气泡的情况下填满传感器腔体。注意不要损坏小孔底部脆弱的膜。将圆筒倾斜放置，以防止空气重新进入换能器外壳，然后将换能器外壳连接到圆筒上，并使用扳手将其拧紧。当脱气液体达到圆筒容量约三分之二时，取下注液口和圆筒的盖子。将圆筒水平放置，并用脱气液体注满圆筒。重新盖上注液口的盖子，并关闭所有旋塞。轻轻移动圆筒，使其中的任何气泡均移向注液口。打开注液口的活塞，使用传感器外壳上的注射器注入液体，以排出端口内的任何气泡。检查整个装置，确保无气泡存在。将一支装有脱气液体的10毫升注射器连接到注液帽的鲁尔锁接头，然后用手拧螺丝将圆筒重新固定到底座上。确保圆筒处于水平位置，并与摆锤上配重锤的中心对齐。本图显示了经适当清洁且正常工作的LFPI装置所产生的压力波形图像。在实施损伤实验或测试LFPI装置时，压力波形应显示为一个单一的尖锐峰形。设备中存在气泡将导致波形出现多个短峰。此处展示了未受污染、注入5毫升空气、注入10毫升空气以及注入15毫升空气时的示波器输出结果。本视频中展示的技术可降低气体进入设备的可能性，并有助于清除可能污染液体的微小气泡。因此，使用LFPI装置时，最关键的步骤是去除气泡。完成此操作后，我们的实验室能够对小鼠进行损伤造模，并利用活体脑切片记录神经元活动。您可以在JoVE网站上找到我们关于此项技术的视频之一。该设备在创伤性脑损伤（TBI）研究领域具有变革性意义。目前，它是在动物模型中诱导损伤最广泛使用的方法，并为开发更有效的创伤性脑损伤人类治疗手段奠定了基础。

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侧位液体叩诊损伤装置的维护

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使用侧向液体冲击装置在大鼠模型中诱导创伤性脑损伤

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一例成功应用新型腹壁闭合技术的病例系列：结合机械闭合系统与加速伤口愈合的生物异种移植物

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一种用于重度脑损伤多模态监测的床旁单孔钻孔方法

本文介绍了一种在成年雄性Wistar大鼠中使用侧向液体打击损伤（FPI）模型诱导重度创伤性脑损伤（TBI）的实验方案。同时，我们还展示了如何利用无线遥测系统进行连续的视频脑电图（video-EEG）记录，并监测符合创伤后癫痫发生特征的癫痫样放电活动。...

使用无线视频脑电图系统监测侧向液体打击致创伤性脑损伤后癫痫样放电

在农村或与军事相关的场景中，眼球开放性损伤可能数天内得不到治疗，从而导致失明。因此需要有效的治疗手段以最大限度减少视力丧失。本文详细介绍了一种眼球开放性损伤的器官培养模型。利用该模型，可对潜在的治疗药物在稳定此类损伤方面的效果进行科学评估。...

用于追踪开放性眼球损伤及治疗效果的前房段器官培养平台

在此，展示了如何利用清醒状态下的闭合性头部损伤模型来研究重复性轻度创伤性脑损伤（r-mTBI）对海马突触可塑性的影响。该模型可复制r-mTBI患者的重要病理特征，并可与电生理记录、行为学检测及分子生物学分析等技术联合使用 体外...

利用清醒状态下闭合性头部损伤的轻度创伤性脑损伤模型评估突触可塑性的变化

本方案介绍了一种通过闭合性头部损伤（CHI）方法诱导的重复性轻度创伤性脑损伤（rmTBI）小鼠改良模型。该方法采用颅骨变薄窗口结合液体打击技术，可减少因脑膜暴露所引起的常见炎症反应，同时提高了在啮齿类动物中建立rmTBI模型的可重复性和准确性。...

改良的小鼠重复性轻度创伤性脑损伤模型结合颅骨变薄窗与液体打击技术

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