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Methodenartikel

Analyse des zerebralen Vasospasmus in einem murinen Modell der Subarachnoidalblutung mit hochfrequenten transkraniellen Duplex-Ultraschall

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DOI:

10.3791/62186

3. Juni 2021

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Ziel dieses Manuskripts ist es, eine sonographiebasierte Methode vorzustellen, die eine in vivo Abbildung des Blutflusses in Hirnarterien bei Mäusen ermöglicht. Wir demonstrieren seine Anwendung zur Bestimmung von Veränderungen der Blutflussgeschwindigkeiten im Zusammenhang mit Vasospasmus in murinen Modellen von Subarachnoidalblutungen (SAH).

Zusammenfassung

Zerebraler Vasospasmus, der in den Wochen nach der Subarachnoidalblutung auftritt, eine Art hämorrhagischer Schlaganfall, trägt zu einer verzögerten zerebralen Ischämie bei. Ein Problem, das in experimentellen Studien mit murinen Modellen von SAH aufgetreten ist, ist, dass Methoden zur In-vivo-Überwachung des zerebralen Vasospasmus bei Mäusen fehlen. Hier demonstrieren wir die Anwendung von Hochfrequenz-Ultraschall zur Durchführung transkraniler Duplex-Sonographieuntersuchungen an Mäusen. Mit der Methode konnten die arteria carotis interna (ICA) identifiziert werden. Die Blutflussgeschwindigkeiten in den intrakraniellen ICAs wurden nach Induktion von SAH signifikant beschleunigt, während die Blutflussgeschwindigkeiten in den extrakraniellen ICAs niedrig blieben, was auf einen zerebralen Vasospasmus hindeutet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die hier demonstrierte Methode eine funktionelle, nichtinvasive In-vivo-Überwachung des zerebralen Vasospasmus in einem murinen SAH-Modell ermöglicht.

Einleitung

Spontane Subarachnoidalblutung (SAH) ist eine Form des hämorrhagischen Schlaganfalls, die hauptsächlich durch den Bruch eines intrakraniellen Aneurysms verursacht wird1. Das neurologische Ergebnis wird hauptsächlich von zwei Faktoren beeinflusst: frühe Hirnverletzung (EBI), die durch die Auswirkungen der Blutung und der damit verbundenen vorübergehenden globalen zerebralen Ischämie verursacht wird, und verzögerte zerebrale Ischämie (DCI), die in den Wochen nach der Blutung auftritt2,3. Es wurde berichtet, dass DCI bis zu 30% der SAH-Patienten betraf2. Die Pathoph....

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Protokoll

Die Tierversuche wurden vom zuständigen Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz genehmigt und nach dem Tierschutzgesetz (TierSchG) durchgeführt. Alle geltenden internationalen, nationalen und institutionellen Richtlinien für die Pflege und Verwendung von Tieren wurden befolgt. In dieser Studie führten wir Messungen der Blutflussgeschwindigkeiten intrakranieller und extrakranieller Arterien bei weiblichen C57BL / 6N-Mäusen im Alter von 11-12 Wochen mit einem Körpergewicht zwischen 19-21 g durch. Die Mäuse wurden entweder einer SAH-Induktion oder einer Scheinoperation unterzogen, die an anderer Stelle ausführlich beschrieben wurde10,

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Ergebnisse

Bei 6 Mäusen, bei denen SAH mit dem endovaskulären Filamentperforationsmodell induziert wurde, während 3 eine Scheinoperation erhielten, wurden die Blutflussgeschwindigkeiten der intrakraniellen inneren Halsschlagader (ICA) und der extrakraniellen ICA einen Tag vor der Operation und 1, 3 und 7 Tage nach der Operation bestimmt. Die Messungen wurden im Rahmen der Echokardiographie-Untersuchungen einer anderen Studie unter Betäubung mit Isofluran unter Beibehaltung der Körpertemperatur bei 37 °C19dur.......

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Diskussion

Nach unserem besten Wissen ist diese Studie die erste, die ein Protokoll zur Überwachung des zerebralen Vasospasmus in einem murinen Modell von SAH mit hochfrequenten transkraniellen farbcodierten Duplex-Ultraschall vorstellt. Wir zeigen, dass diese Methode eine Erhöhung der intrakraniellen Blutflussgeschwindigkeiten nach SAH-Induktion bei Mäusen messen kann. In der Humanmedizin ist dieses Phänomen bekannt3,15. Mehrere klinische Studien haben gezeigt, dass erhöht.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

Danksagungen

Die Autoren danken Stefan Kindel für die Vorbereitung der Illustrationen im Video. PW, MM und SHK wurden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF 01EO1503) gefördert. Die Arbeit wurde durch einen Large Instrumentation Grant der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG INST 371/47-1 FUGG) unterstützt. MM wurde durch ein Stipendium der Else Kröner-Fresenius-Stiftung (2020_EKEA.144) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Balea HaarentfernungscremeBalea; DeutschlandASIN B0759XM39VHaarentfernungscreme
C57BL/6N MäuseJanvier; Saint-Berthevin Cedex, Frankreichn.a.mice
CorneregelBausch& Lomb; Rochester, NY, USAREFAugensalbe, Gleitmittel
WattestäbchenHecht Assistent; Sondenheim vor der Rö hn, DeutschlandREF 44302010Wattestäbchen
Ecco-XS RasiererTondeo; Soligen, DeutschlandDE 28693396Rasierer
ElektrodencremeGE; Boston, MA, USAREFleitfähige Paste
HeizplatteMedax; Kiel, Deutschland01.2005.2005
Isofluranabvie; Wiesbaden, Deutschlandn.a.flüchtigesAnästhetikum
LeukofixBSN medical; Hamburg, DeutschlandREF 02137-00Band
Mechanischer Arm + MikromanipulatorVisualSonics; FujiFilm, Toronto, CAP/N 11277
Microbac GewebePaul Hartmann AG; Hamburg, DeutschlandREF 981387antimikrobielle Gewebe
MZ400, 38 MHz Linear-Array-WandlerVisualSonics; FujiFilm, Toronto, CAREF 51068-30Ultraschallwandler
SonosidASID Bonz GmbH; Herrenberg, DeutschlandREF 782010Ultraschall-Gel
Ultraschallplattform mit Heizplatte und EKG-AufzeichnungVisualSonics; FujiFilm, Toronto, CAP/N 11179
UniVet-PortaGroppler; Oberperasberg, DeutschlandS/N BKGM0437Isofluran-Verdampfer
Vevo3100VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CAREF 51073-45Ultraschallgerät
VevoLab SoftwareVisualSonics; FujiFilm, Toronto, CAn.a.Auswertungssoftware
81552983 21708318

Referenzen

  1. Macdonald, R. L., Schweizer, T. A. Spontaneous subarachnoid haemorrhage. Lancet. 389 (10069), 655-666 (2017).
  2. Macdonald, R. L. Delayed neurological deterioration after subarachnoid haemorrhage. Nature Reviews Neurology. 10 (1), 44-58 (2014).
  3. Francoeur, C. L., Mayer, S. A....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Murines SAH ModellHochfrequenz Ultraschalltranskranielle DuplexsonographieBlutflussgeschwindigkeitArteria carotis internaintrakranieller BlutflussCW Doppler ModusIn vivo Monitoring