Zerebrales ischämisches Komamodell, induziert durch modifizierten Vier-Gefäß-Verschluss

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt den Prozess zur Induktion eines zerebralen ischämischen Komamodells unter Verwendung einer modifizierten Viergefäß-Verschlussmethode.

Zusammenfassung

Das durch zerebrale Ischämie verursachte Koma ist die schwerwiegendste Komplikation der zerebralen Ischämie. Der Verschluss von vier Gefäßen kann ein zerebrales ischämisches Komamodell für die Krankheitsforschung und Arzneimittelentwicklung etablieren. Bei der gebräuchlichen Viergefäß-Verschlussmethode wird jedoch hauptsächlich ein Elektrokoagulationsstift in das beidseitige Foramen pterygoideus des ersten Halswirbels hinter dem Hals eingeführt, um die Wirbelarterien zu elektrokoagulieren. Dieser Prozess birgt das Risiko einer unvollständigen Elektrokoagulation, Blutungen und einer Schädigung des Hirnstamms und des Rückenmarks. Vierundzwanzig Stunden nach der Operation werden erneut anästhesierte Ratten vor dem Hals einer Karotis-Ligatur unterzogen. Zwei Operationen setzen die Ratten einem höheren Infektionsrisiko aus und verlängern den Versuchszeitraum. In dieser Studie wurde während eines einzigen chirurgischen Eingriffs ein vorderer zervikaler Schnitt verwendet, um die Schlüsselstelle zu lokalisieren, an der die Wirbelarterie in den ersten Halswirbel eindringt. Die beidseitigen Wirbelarterien wurden unter Sehbedingungen elektrokauterisiert, während die beidseitigen Arteria carotis communis durchtrennt wurden, um lose Knoten zu setzen. Als die Gliedmaßen der Ratten zu zucken begannen, wurden die beidseitigen Halsschlagadern schnell ligiert, um ein ischämisches Koma auszulösen. Diese Methode kann das Infektionsrisiko vermeiden, das durch zwei chirurgische Eingriffe verursacht wird, und ist einfach durchzuführen mit einer hohen Erfolgsquote, was eine nützliche Referenz für relevante Behandler darstellt.

Einleitung

Die ischämische Hirnverletzung ist die häufigste Hirnverletzung in der klinischen Praxis und macht etwa 75 % der Fälle von zerebrovaskulären Erkrankungen aus. Ischämie kann zu schweren sekundären Hirnverletzungen und -erkrankungen führen ^1,2, und Koma ist das schwerste Symptom, das durch ischämische hypoxische Hirnverletzungen verursacht wird. Es ist auch der letzte Weg für viele kritische Zustände³. Das Koma ist eine kritische und schwere Erkrankung in der klinischen Praxis, die schwer zu behandeln ist⁴. Je länger das Koma andauert, desto größer ist die potenzielle Gefahr. Sofortiges Erwachen ist das primäre Ziel, um die Verschlechterung und das Fortschreiten des Zustands zu verhindern. Obwohl die Naloxon-Injektion ein breites Spektrum an klinischen Anwendungen zur Förderung der Wachheit hat, hat sie dennoch einige Nebenwirkungen⁵. Daher ist die Entwicklung sicherer und wirksamer wachheitsfördernder Medikamente ein dringendes Problem, das angegangen werden muss. Die Etablierung eines einfachen und leicht zu bedienenden ischämischen Komamodells des Gehirns ist für die Aufklärung der Pathogenese des ischämischen Komas und für die Arzneimittelentwicklung unerlässlich ^6,7,8.

Das Ziel dieser Studie ist es, ein Modell zur Induktion eines globalen ischämischen Komas durch Elektrokoagulation bilateraler Wirbelarterien (VA) und temporärer Ligatur der bilateralen Arteria carotis communis (CCA) vorzustellen, das für Anfänger einfach und benutzerfreundlich ist. Das vorherige Protokoll beinhaltete die Freilegung des beidseitigen Foramen pterygoideus des ersten hinteren Halswirbels während der ersten Operation und das elektrische Brennen des Foramen pterygoideus, um die bilateralen VAs zu blockieren. Eine zweite Operation wurde 24 Stunden später durchgeführt^, um durch Ligatur der bilateralen CCAs 9,10,11,12 ein totales ischämisches Koma zu induzieren. Aufgrund der Unsichtbarkeit besteht jedoch das Risiko einer unvollständigen Elektrokoagulation, Blutungen, Hirnstamm- und Rückenmarksverletzungen sowie einer längeren Versuchsdauer. Daher ist es notwendig, sich mit diesen Fragen zu befassen.

Hier stellen wir eine verbesserte Methode zur Modellierung des ischämischen Komas vor. Der Haupteingriff besteht darin, einen Schnitt im mittleren vorderen Hals vorzunehmen, eine elektrische Resektion der bilateralen VAs unter visuellen Bedingungen durchzuführen und die bilateralen CCAs während einer einzigen Operation kurzzeitig zu ligieren, um die Blutversorgung des gesamten Gehirns zu blockieren, was zu einer schnellen Hemmung des Elektroenzephalogramms (EEG) führt und zum Koma führt. Diese Methode induziert auch ein kurzes kontinuierliches Koma nach der Reperfusion. Dieses Verfahren ist einfach durchzuführen, anfängerfreundlich und reduziert das Risiko einer sekundären Traumainfektion bei Tieren, wodurch die Versuchsdauer verkürzt wird.

Das Protokoll eignet sich für die Untersuchung des globalen ischämischen Komas, das durch einen Herzstillstand verursacht wird. Es ist auch ideal für die Untersuchung von ischämischer Demenz, vor allem, weil der Bereich des Hippocampus-Gehirns extrem empfindlich auf Ischämie reagiert; So kann eine vorübergehende zerebrale Ischämie zu einer Schädigung oder sogar zum Verlust von Hippocampus-Neuronen^{führen 13}, was zu kognitiven Funktionsstörungen führt. Daher kann das Protokoll als Referenz für Praktiker dienen, die zerebrale Ischämie, ischämisches Koma und ischämische Demenz untersuchen.

Protokoll

Das Versuchsprotokoll wurde in Übereinstimmung mit den Anforderungen des Ausschusses für die Verwendung von Labortieren und der institutionellen Tierpflege und -verwendung an der Universität Foshan (Aktenzeichen: 2023-643656) durchgeführt. Für diese Studie wurden männliche Sprague Dawley (SD) Ratten (200 g ± 20 g, 6-8 Wochen alt) verwendet. Alle Tierforschungsdaten wurden in Übereinstimmung mit den ARRIVE-Richtlinien (Animal Research: Reporting In Vivo Experiments) verfasst. Die Einzelheiten zu den in der Studie verwendeten Reagenzien und Geräten sind in der Materialtabelle aufgeführt.

1. Implantation von EEG-Elektroden

1. Injizieren Sie 15 Minuten vor der Anästhesie 0,05 mg/kg Atropin subkutan, um Atemwegsobstruktion und Erstickung durch Sekrete zu verhindern. Verabreichen Sie eine intramuskuläre Injektion von 20 mg/kg Zoletil und 5 mg/kg Xylazin, um die Ratten zu betäuben¹⁴. Klemmen Sie die Zehen der Ratte mit einer Pinzette fest, um eine tiefe Anästhesie zu bestätigen.
2. Entferne die Haare vom Kopf der Ratte mit einem Haarrasierer. Befestigen Sie den Rattenkopf mit nicht durchdringenden Ohrstangen an einem stereotaktischen Gerät des Gehirns. Tragen Sie mit sterilen Wattebällchen dreimal Ethanol und Povidon-Jod auf die Operationsstelle auf, um die Haut zu desinfizieren.
3. Schneiden Sie die Haut des Rattenkopfes entlang der enthaupteten Naht mit einer chirurgischen Klinge ein. Entfernen Sie den Muskel, der den Schädel bedeckt, und legen Sie den Schädel vollständig frei. Verwenden Sie sterile Wattestäbchen, um Blutungen während des gesamten Prozesses zu stoppen.
4. Föhnen Sie die Oberfläche des Schädels mit einer Ohrspülkugel, damit der Zahnzement fest am Schädel haftet. Markieren Sie die Einbauposition des Schädelnagels (Durchmesser 1,2 mm, Länge 3 mm) mit einem schwarzen Marker (Abbildung 1, Schritt 1). Die spezifischen Positionen sind der vordere Fontanellenpunkt und vier weitere Stellen.
5. Verwenden Sie die Nadel einer 10-ml-Spritze, um vier Bereiche nacheinander zu drehen und zu durchbohren. Führen Sie vier Schädelnägel nacheinander in den Schädel ein und stellen Sie dabei den Kontakt mit der Großhirnrinde sicher (Abbildung 1, Schritte 2-3).
   HINWEIS: Verwenden Sie sterile Wattestäbchen, um im Falle von Blutungen Blut aufzunehmen und ein Rosten der Knochennägel zu verhindern.
6. Wickeln Sie den Silberdraht der EEG-Elektrode um den Schädelnagel. Betten Sie die elektromyographische Elektrode in den Muskel ein und fixieren Sie sie mit einer 6-0-Naht.
7. Mischen Sie das Prothesenbasisharz mit selbsthärtendem Prothesenpulver und befestigen Sie die Elektrode am Schädel. Verwenden Sie eine Ohrspülkugel, um Luft auf die Oberfläche des Zahnzementes zu blasen, um die Aushärtung zu beschleunigen.
8. Injizieren Sie 10.000 Einheiten Penicillin, um eine Infektion zu verhindern. Bringen Sie jede Ratte in einem separaten Käfig unter, um ein gegenseitiges Reißen und Beschädigen der Elektroden zu verhindern. 0,2 mg/kg Meloxicam wurden an drei aufeinanderfolgenden Tagen subkutan injiziert, um die postoperativen Schmerzen zu lindern. Warten Sie 3 Tage für die Genesung der Rattenwunden und die Elektrodenfixierung (Abbildung 1, Schritt 4).

2. Chirurgischer Ablauf des zerebralen ischämischen Komamodells

1. Drei Tage später betäuben Sie die Ratten erneut und bringen Sie sie in Rückenlage. Verwenden Sie sterile Wattebällchen, um die Operationsstelle durch dreimalige Anwendungen von Jod zu desinfizieren, gefolgt von einer Alkoholspülung/einem Alkoholwischer. Machen Sie mit einem Skalpell einen ca. 2-3 cm langen Schnitt vom oberen Rand des Brustbeins längs entlang der Halsmitte (Abbildung 1, Schritt 5).
2. Das Unterhautgewebe und der Musculus sternohyoideus werden stumpf getrennt, wobei die Luftröhre und die Musculus longus colli auf beiden Seiten der Luftröhre vollständig freigelegt^{werden 15}.
   HINWEIS: Vermeiden Sie es, die Luftröhre während des gesamten Eingriffs zu stimulieren.
3. Trennen Sie die Musculus longus colli stumpf von der Höhe der Schilddrüse nach unten, so dass der erste und zweite Halswirbel freigelegt werden. Erweitern Sie den Halsbereich mit einem Rattengewebedilatator, wodurch die Operationsstelle vollständig freigelegt wird.
4. Trennen Sie mit einer feinen Pinzette vorsichtig die Muskeln und das Gewebe, die im Halswirbelraum sichtbar sind, und legen Sie die charakteristische Stelle frei, an der die Wirbelarterie in den ersten Halswirbel eintritt. Es ist zu beobachten, dass die Wirbelarterie durch den ersten Halswirbel verläuft (Abbildung 1, Schritt 6).
   HINWEIS: Wenn Sie eine 1-ml-Spritze unter den Hals legen, erhalten Sie einen klareren Raum für chirurgische Manipulationen.
5. Heizen Sie den Elektrokoagulationsstift vor und führen Sie ihn für 3-5 s in den Bereich ein, um sicherzustellen, dass die Wirbelarterie elektrokoaguliert und durchtrennt wird. Trennen Sie die Muskeln und Faszien entlang der Innenkante des Musculus sternocleidomastoideus, legen Sie die beidseitigen CCAs frei und binden Sie einen lockeren Knoten.
   HINWEIS: Der Elektrokoagulationsstift muss vorgewärmt sein; Andernfalls kann es die Wirbelarterie nicht schnell koagulieren, was zu Blutungen führt. Beide Wirbelarterien sind elektrokoaguliert und um die CCAs werden lose Knoten gebunden.
6. Ziehen Sie schnell den ersten losen Knoten fest, um den Blutfluss im CCA zu blockieren, wenn die Ratten wieder zu Bewusstsein kommen und Zucken der Gliedmaßen zeigen, während der EEG-Detektor aktive EEG- und EMG-Signale erkennt. Die Ratten kämpfen einige Sekunden lang und verlieren dann allmählich das Bewusstsein (Abbildung 1, Schritt 7).
7. Nach dem Lösen der Fixierung ist zu beobachten, dass die Gliedmaßen der Ratte steif sind, der Aufrichtreflex verschwindet, die Atmung jedoch aufrechterhalten wird. Zu diesem Zeitpunkt zeigt das Elektromyogramm (EMG) eine gerade Linie und das EEG wird schnell unterdrückt, was darauf hindeutet, dass das 4-VO-induzierte zerebrale Ischämie-Modell erfolgreich war¹⁶.
   HINWEIS: Atemdepression tritt bei einigen Ratten während der bilateralen CCA-Ligatur auf. Eine schnelle mechanische Stimulation kann bei einigen Ratten die Spontanatmung wiederherstellen.
8. Gemäß der "Nadelkontrollmethode¹⁶" binden Sie den CCA mit einer Spritzennadel mit einem Durchmesser von 0,5 mm unter Verwendung eines 6-0-Nylonfadens etwa 1,5 cm von der Bifurkation von CCA, ICA und ECA entfernt. Ziehen Sie die Nadel vorsichtig heraus; Dieser zweite Knoten führt in der Folge zu einer Verengung der Halsschlagader (Abbildung 1, Schritt 8).
   HINWEIS: Die Ligatur, die für die CCA-Stenose verwendet wird, muss aus Nylonmaterial bestehen, das stabil ist. Der Nylonfaden wird nicht durch Blut beeinträchtigt und verdickt sich nicht; Andernfalls kann es bei Ratten zu einer extremen Stenose des CCA kommen und die Sterblichkeitsrate erhöhen.
9. Nach 30 Minuten Ischämie, lösen Sie den ersten Knoten, und der CCA wird einer Reperfusion unterzogen, aber der zweite Knoten führt zu einer CCA-Stenose, die ein anhaltendes Koma induziert (Abbildung 1, Schritt 9). Verschließen Sie das Unterhautgewebe mit resorbierbaren monofilen Nähten und die Haut mit nicht resorbierbaren monofilen Nähten.

3. Bergung der Tiere

1. Legen Sie die Ratten auf Isolierpads und injizieren Sie 10.000 Einheiten Penicillin, um eine Infektion zu verhindern. Injizieren Sie 0,2 mg/kg Meloxicam subkutan an drei aufeinanderfolgenden Tagen, um die postoperativen Schmerzen zu lindern.
2. Stellen Sie nach 60 Minuten Reperfusion sicher, dass sich die Ratten allmählich erholen.

Ergebnisse

Aufgrund von Entzündungen und anderen Stimulationen, die durch die Implantation von Elektroden verursacht werden, kann das EEG instabil sein, so dass sich die Ratten 3 Tage lang erholen müssen. Ratten mit normalem EEG und EMG nach 3 Tagen könnten zur Vorbereitung des Komamodells einbezogen werden. Wenn die Ratten anästhesiert wurden, war die EEG- und EMG-Aktivität leicht unterdrückt, verlief aber reibungslos. Es gab keine signifikante Veränderung der EEG- und EMG-Aktivität nach der Elektrokoagulation, die die bilateralen VAs blockierte. Nach etwa 30 Minuten wurde das Medikament metabolisiert, die Ratten erlangten allmählich das Bewusstsein zurück und die EEG- und EMG-Aktivität nahm zu. Wenn Ratten ein Zucken der Gliedmaßen zeigten, während EEG- und EMG-Signale aktiv und nicht mehr in einer geraden Linie verliefen, wurde das CCA schnell ligiert. In diesem Moment waren alle vier Blutgefäße, die für die Blutversorgung des Gehirns verantwortlich sind, blockiert, was zu einer globalen zerebralen Ischämie führte. Die EEG- und EMG-Aktivitäten wurden schnell gehemmt und bildeten fast eine gerade Linie, und die Ratte kämpfte nicht mehr, und die Augäpfel erschienen grau und weiß (Abbildung 2A). Wenn die Ratten nicht ins Koma versetzt werden können, bedeutet das, dass das Modell versagt hat.

Nach 30 Minuten wurde der erste Ligaturfaden der CCAs für die Reperfusion freigegeben, aber der zweite Ligaationsfaden, der vor den CCAs platziert wurde, hielt das Perfusionsniveau niedrig und induzierte bei den Ratten ein kontinuierliches Koma für etwa 60 Minuten. Mit der allmählichen Kompensation und Durchblutung des Körpers wachten die Ratten allmählich auf (Abbildung 2B). Das EEG und EMG der Ratten erholten sich nach dem Aufwachen fast vollständig.

Abbildung 1: Positionsdiagramm der Wirbelarterie der Elektrokoagulation. In den Schritten 1-3 wird das Protokoll für die Implantation der Elektroden beschrieben, und in Schritt 4 wird getestet, ob die Elektroden ordnungsgemäß funktionieren. In den Schritten 5-6 wird das chirurgische Inzisionsverfahren an der Vorderseite des Halses und an den bilateralen Wirbelarterien (VAs) für die Elektrokoagulation beschrieben. Gelbe Pfeile und Bögen zeigen die Schlüsselstellen für die Elektrokoagulation an. Seidenfäden werden verwendet, um den Durchgang der Wirbelarterie durch die Wirbelsäule zu simulieren und so einen klareren Hinweis auf die charakteristische Lage der elektrokoagulierten Wirbelarterie zu geben. Die Schritte 7-9 beschreiben die Protokolle für die Ligatur der bilateralen Arteria carotis communis (CCAs), um ein Koma zu induzieren. Alle Verfahren entsprechen den Richtlinien zur Verwendung von Tieren. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2: Das Elektroenzephalogramm (EEG) und das Elektromyogramm (EMG) wechseln vom Koma zur Genesung. (A) Wellenform von EEG, EMG und Aktivitätsniveaus bei Ratten während des zerebralen ischämischen Komas. (B) Diagramm des EEG-, EMG- und Aktivitätsniveaus bei Ratten beim Übergang vom Koma zum Erwachen. Der gesamte Vorgang dauert ca. 90 Minuten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Diskussion

Der Verschluss von vier Gefäßen induziert eine globale ischämische und hypoxische Hirnverletzung, die in der klinischen Praxis akutes Koma, Herzstillstand, Erstickung, Schock, schwere Herzrhythmusstörungen und andere kritische klinische Zustände simulieren kann, die durch zerebrale Ischämie verursacht werden. In der Zwischenzeit kann ein Verschluss von vier Gefäßen zu einer Schädigung vor allem im Hippocampus^{führen 17,18}, dem primären funktionellen Hirnbereich, der für das kognitive Gedächtnis verantwortlich ist 19,20,21. Daher kann der Viergefäßverschluss auch zur Simulation eines vaskulären Demenzmodells verwendet werden ^22,23. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Vier-Gefäß-Okklusions-induzierte globale zerebrale Ischämie-Modell weit verbreitet ist, um die oben genannten klinischen Erkrankungen zu simulieren.

Im Jahr 1979 erreichten Pulsinelli et ^al.10 eine globale zerebrale Ischämie und Reperfusion, indem sie die bilateralen gemeinsamen Halsschlagadern und die bilateralen Wirbelarterien blockierten. Seitdem hat sich das Modell nach und nach zu einer international anerkannten klassischen Präparationsmethode für globale zerebrale Ischämie-Modelle^entwickelt 24,25,26. Diese Methode weist jedoch einige Probleme auf, wie z. B. individuelle Unterschiede im Querfortsatz und Foramen des ersten Halswirbels, einschließlich kleiner, unregelmäßiger und gekrümmter Foramina, die zu einer unvollständigen Elektrokoagulation führen. Darüber hinaus können eine langfristige Elektrokoagulation oder übermäßiger elektrischer Strom das Risiko einer Schädigung des Hirnstamms und des Rückenmarks darstellen. Eine unzureichende Elektrokoagulation der Wirbelarterie kann zu erheblichen Blutungen und anderen Problemen führen 15,16,27.

Daher haben die Wissenschaftler kontinuierlich Verbesserungen vorgenommen, um die Integrität der Elektrokoagulation der Wirbelarterie zu gewährleisten und die Variabilität des Modells zu verringern^28,29. Aufgrund der Unsichtbarkeit der Elektrokoagulation der Wirbelarterie durch das Foramen vertebralis, legten Todd et ^al.30 die Wirbelarterie vollständig frei und verbrannten sie unter direkter Sicht, indem sie das Foramen atlas durchbohrten, wodurch die Genauigkeit der Elektrokoagulation erhöht wurde. Diese Operationsmethode ist jedoch hochinvasiv und kann die Halswirbelsäule schädigen. Die dünne Wand des Foramen pterygoideus kann die Wirbelarterie leicht schädigen, was zu massiven Blutungen und einer relativ hohen Sterblichkeitsrate führt. Sugio et ^al.12 machten die Wirbelarterie sichtbar und durchtrennten sie dauerhaft, indem sie eine elektrische Nadel in die linke und rechte Zwischenwirbelforamina des zweiten Halswirbels einführten. Toda et ^al.31 und Lu et ^al.27 legten auf der Grundlage dieser anatomischen Struktur die Wirbelarterie zwischen dem ersten und zweiten Querfortsatz außerhalb des Atlasgelenks frei und führten eine Elektrokoagulation durch. Diese Forscher lösten das Problem der Instabilität bei der Elektrokoagulation, wenn die Wirbelarterie nicht sichtbar war, indem sie sie hinter dem Hals freilegten und eine Elektrokoagulation durchführten.

Ratten, die sowohl am Bauch als auch am Rücken operiert wurden, hatten jedoch immer noch ein erhöhtes Infektionsrisiko, so dass einige Wissenschaftler versucht haben, von der Vorderseite des Halses aus zu operieren. Sun Wei et ^al.15 erreichten eine globale zerebrale Ischämie-Reperfusion, indem sie die Wirbelarterie vom vorderen Hals trennten, die kleinen Arterien ligatisierten oder clippten und die CCA kontinuierlich oder intermittierend clippten. Dieser Schritt erfordert eine sorgfältige Operation, da die Wirbelarterie aufgrund ihrer subtilen Beschaffenheit schwer zu trennen ist. Darüber hinaus ist es schwierig, die Wirbelarterie mit kleinen arteriellen Klemmen genau zu klemmen. Wenn die Trennung nicht klar und sauber genug ist, führt dies zu einer unvollständigen Klemmung oder Ligatur, was zweifellos die Instabilität des Modells erhöht.

Diese Studie stellt eine einfache und praktikable Methode zur Elektrokoagulation der Wirbelarterie dar. Der entscheidende Schritt besteht nicht darin, die Wirbelarterie zu trennen, sondern das Foramen transversum zu lokalisieren, wo die Wirbelarterie den ersten Halswirbel kreuzt und in den ersten Halswirbel eintritt. Dies ist der Eingang zur Wirbelarterie, die eine gekrümmte Funktion aufweist, die es Anfängern ermöglicht, sie schnell zu lokalisieren. Führen Sie den Elektrokoagulationsstift nach dem Vorwärmen in die gekrümmte Position ein, um die Wirbelarterie schnell zu koagulieren, was 3-5 s dauert, um einen vollständigen Verschluss zu gewährleisten. Sowohl die Elektrokoagulation der Wirbelarterie als auch die CCA-Ligatur wurden in einer Operation durchgeführt, wodurch das Infektionsrisiko und die Dauer des Experiments reduziert wurden.

Wir fanden auch heraus, dass der Tod des Modelltieres hauptsächlich durch die Verstopfung aller vier Blutgefäße verursacht wurde, die für die zerebrale Blutversorgung verantwortlich sind, und nicht mit der Anzahl der chirurgischen Eingriffe zusammenhing. Die Durchführung aller Operationen in einer Operation verkürzte jedoch tatsächlich die Versuchszeit. Darüber hinaus kann die modifizierte Methode auch zur Präparation des globalen zerebralen Ischämie-Reperfusionsmodells verwendet werden. Das Viergefäß-Okklusions-induzierte zerebrale Ischämie-Koma-Modell kann auch das Modell des "Locked-in-Syndroms" in der Traditionellen Chinesischen Medizin simulieren³². Daher kann das in dieser Studie vorgestellte Modell auch als Referenz für Praktiker der Traditionellen Chinesischen Medizin dienen.

In der bisherigen Literatur 16,33,34 wurde die CCA-Stenoseligatur 30 min nach der Ischämie durchgeführt. Nach 30 Minuten Ischämie zeigten einige Ratten jedoch aufgrund einer Kompensation ein leichtes Bewusstsein. Mechanische Stimulation könnte dazu führen, dass diese Ratten aufwachen, was zum Versagen des Komamodells führt. Daher wurde in unserer Studie die CCA-Stenosenbehandlung unmittelbar nach Beginn des Komas durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt war die Komatiefe tief, was es schwierig machte, die Ratten zum Aufwachen zu anregen und die Stabilität des Modells zu gewährleisten. Das CCA befand sich während dieser Behandlung in einem geklemmten Zustand, und die Stenosebehandlung hatte keinen Einfluss auf den Blutfluss.

Zusätzlich wurde bei der Halsinzision von Ratten beobachtet, dass die Wirbelarterien in drei Wirbelsäulenintervallen durch Elektrokauter oder Ligatur blockiert sein konnten. Es gibt jedoch ein charakteristisches Zeichen für den Eintritt der Wirbelarterie in der ersten Wirbelsäule, wodurch sie sich sehr gut für die Elektrokauterblockade eignet. Aufgrund des Fehlens charakteristischer Marker zwischen dem zweiten und dritten Wirbel sowie zwischen dem dritten und vierten Wirbel ist die Fadenligatur besser geeignet. Es gibt jedoch einen Nachteil einer unzureichenden Ligatur. Daher wurde in dieser Studie der Elektrokauter gewählt, um die Wirbelarterie zwischen dem ersten und zweiten Wirbel zu durchtrennen.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass der Erfolg dieses Modells eng mit dem Gewicht der Ratten zusammenhängt. Es wurde berichtet, dass Ratten mit einem Gewicht zwischen 180 und 200 g besser geeignet sind, ein Koma auszulösen. In dieser Studie wurde auch festgestellt, dass Ratten mit einem Gewicht von weniger als 180 g der Schädigung von vier Blutgefäßen gleichzeitig kaum standhalten können, was zu einer hohen Sterblichkeitsrate führt. Liegt das Gewicht hingegen bei einem Gewicht von mehr als 220 g, wacht die Ratte schnell auf und bleibt nicht lange genug im Koma, um die Modellnorm zu erfüllen.

Darüber hinaus ist der Durchmesser der Lochblende, die zur Verengung des CCA verwendet wird, ein weiterer Faktor, der die Dauer des Komas bei Ratten beeinflusst. Studien haben gezeigt, dass ein Lochdurchmesser von 0,6 mm bei Ratten ein kontinuierliches Koma für 6-8 Stunden mit einer hohen Überlebensrate auslösen kann. Ein Lochdurchmesser von 0,45 mm führte bei Ratten zu einer extremen arteriellen Stenose, die dazu führte, dass sich schwer verletzte Ratten nicht erholten, während ein Durchmesser von 0,7 mm zu einem Koma führte, das 1-3 Stunden andauerte, jedoch mit signifikanten individuellen Unterschieden¹⁶.

Im Vorversuch konnte jedoch ein Lochblendendurchmesser von 0,6 mm nicht länger als 60 min ein Koma auslösen, während ein Durchmesser von 0,5 mm für 1-2 h ein Koma auslösen konnte. Dies unterscheidet sich von der Studie von Xiaobing Jia et al., was auf Unterschiede in der Anästhesie und den Modellierungsmethoden zurückzuführen sein könnte. In Zukunft sind weitere Studien erforderlich, um diese Unterschiede aufzuklären.

Zusammenfassend stellt diese Studie eine einfache, praktikable und einsteigerfreundliche Methode für den Viergefäßverschluss vor. Es dient als wertvolles Nachschlagewerk für Praktiker, die sich mit dem zerebralen ischämischen Koma oder der globalen zerebralen Ischämie befassen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
16-Kanal-Mikrofaser-Photoelektroden-Array	Jiangsu Yige Biotechnology Co., Ltd	2605
4-0 Chirurgisches Nahtmaterial	Nantong Holycon Medical Devices Co., Ltd.	B-104
6-0 Chirurgisches Nahtmaterial	Ningbo MEDICAL Needle Co., Ltd.	JM1216-742417
EEG-Elektrode	Kedou Gehirnmaschine Technology Co., Ltd	KD-EEEGEMG
Elektrokoagulationsstift	CONPUVON Company	465
Lunion Stage Automatisches Schlaf-Staging-System	Shanghai Lulian Intelligent Technology Co., Ltd.	1336
Miniatur-Hand-Schädelbohrer	Rayward Life Technology Co., Ltd	87001
Penicillin-Natrium	Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd.	17121709-2
SD Ratten	SPF ( Peking ) Biotechnology Co.,Ltd.	180-220g
Schädelnagel	GLOBALEBIO,LTD	/
Stereotaktisches Instrument	Rayward Life Technology Co., Ltd	68801
Zoletil 50	Vic Trading (Shanghai) Co., LTD	BN 88SHA