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Entstehung einer modifizierten eisenchloridinduzierten superioren sagittalen Sinusthrombose

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DOI:

10.3791/69563

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30. Dezember 2025

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1Department of Neurology, Xuanwu Hospital Capital Medical University, 2Department of Neurosurgery, Xuanwu Hospital Capital Medical University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Diese Studie präsentiert ein Protokoll zur Etablierung eines reproduzierbaren, minimalinvasiven Rattenmodells einer durch Eisenchlorid induzierten superioren sagittalen Sinusthrombosen, wobei eine Seidennahtmethode in Kombination mit Laser-Speckle-Kontrastbildgebung und hochauflösendem Ultraschall zur Untersuchung eingesetzt wird.

Zusammenfassung

Die zerebralvenöse Thrombose (CVT) ist eine seltene, aber potenziell lebensbedrohliche neurologische Erkrankung. Tiermodelle bieten wichtige Plattformen zur Untersuchung ihrer Pathophysiologie und zur Bewertung möglicher Therapien. In dieser Studie präsentieren wir ein modifiziertes Rattenmodell der superioren sagittalen Sinus-(SSS)-Thrombose mit einer FeCl₃-getränkten Nahttechnik. Männliche Sprague-Dawley-Ratten (220–250 g) unterzogen sich einem paramedianen Kopfhautschnitt und der Schaffung eines 1 cm großen Schädelknochenfensters über dem SSS. Im Vergleich zum traditionellen Mittellinienschnitt verhindert dieser Ansatz die Haftung zwischen der eingeschnittenen Haut, dem Knochenfenster und der darunterliegenden Dura Mater. Außerdem vermeidet es die Interferenz durch Nahtknoten über dem SSS und verbessert so die Qualität der Ultraschallbildgebung. Eine 2-0-Seidennaht, getränkt in 40 % FeCl3, wurde direkt auf die freiliegende Nebenhöhle für zwei aufeinanderfolgende 5-minütige Intervalle aufgetragen. Im Vergleich zur traditionellen FeCl-3-Filter-Papiermethode minimiert diese Technik direkte chemische Schäden am parasagittalen Kortex. Eine Laser-Speckle-Kontrastbildgebung wurde eingesetzt, um die zerebrale Venenperfusion vor und nach der Anwendung von FeCl3 zu beurteilen. Eine signifikante Verringerung des Blutflusses bestätigte eine erfolgreiche Thrombose. Sieben Tage nach der Operation wurden die Thrombusbildung und die hämodynamischen Veränderungen mittels hochauflösendem Ultraschall bewertet und mit der Vevo LAB-Software analysiert, die volumetrische und hämodynamische Daten des Thrombus lieferte. Dieses modifizierte Modell bietet einen reproduzierbaren, minimalinvasiven und bildgebenden Ansatz für die präklinische CVT-Forschung.

Einleitung

Die zerebralvenöse Thrombose (CVT) ist eine spezielle Form der zerebrovaskulären Erkrankung, die 0,5–3 % aller Schlaganfälle ausmacht und eine wichtige Ursache für Schlaganfälle bei jungenErwachsenen ist. Die zentrale pathologische Veränderung dieser Erkrankung ist eine Thrombose in den duralen venösen Nebenhöhlen und/oder der Großhirnvenen, die zu einer beeinträchtigten zerebralen Venenabflussnahme führt und wiederum zu erhöhtem intrakraniellem Druck, Hirnödem, Veneninfarkt oder Blutung2 führt. Um die zugrunde liegenden Mechanismen besser aufzuklären und neuartige therapeutische Interventionen zu bewerten, sind zuverlässige und reproduzierbare Tiermodelle unerlässlich. Da die superior sagittale Sinus (SSS) die am häufigsten betroffene Stelle ist und ihre oberflächliche Lage die operativen Verfahrenerleichtert 2,3, verwenden aktuelle Tierversuche hauptsächlich das Modell der superioren sagittalen sinusthrombose (SSST).

Unter den verschiedenen Modellierungsmethoden ist die Ferrichlorid-(FeCl3)-Induktionsmethode aufgrund ihrer betrieblichen Einfachheit undKosteneffizienz zu einer der am weitesten verbreiteten Techniken geworden. In diesem Modell schädigt die topische Anwendung einerFeCl-3-Lösung direkt das venöse Sinusendothel und legt die subendotheliale Matrix durch ihre starken oxidativen Eigenschaften frei. Diese Exposition aktiviert die Thrombozytenaggregation und die Gerinnungskaskade, was letztlich eine venöse Sinusthrombose5 auslöst. Im Vergleich zu anderen Methoden hat das traditionelle FeCl-3-Filterpapiermodell jedoch auch mehrere Nachteile. Das wichtigste Problem ist, dass die paramagnetischen Eigenschaften und die hohe magnetische Anfälligkeit von FeCl3 während der Magnetresonanztomographie erhebliche Artefakte erzeugen, was die Genauigkeit der Thrombusbewertung und der venösen Sinusrekanalisationsbeobachtung6 stark beeinträchtigt. Außerdem passt die Form des Filterpapiers nicht gut zum SSS, wodurch es anfällig für Schäden am Hirn-Parenchym rund um den Sinus führt. Daher ist es schwierig festzustellen, ob der parenchymale Schaden um das SSS durch die Thrombose selbst oder durch eine direkte chemische Verletzung durch FeCl3 verursacht wird.

Das übergeordnete Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein modifiziertes FeCl-3-induziertes SSST-Rattenmodell zu etablieren, das direkte kortikale Verletzungen durch FeCl3 reduziert und die Beurteilung des Blutflusses sowie der Thrombusgröße innerhalb des SSS ermöglicht. Diese Studie führt einen paramedialen Ansatz in Kombination mit einer FeCl-3-Nahttechnik ein, die direkte kortikale chemische Schäden durch FeCl3 minimiert und eine Echtzeit-, nicht-invasive und quantitative Überwachung des venösen Sinus-Blutflusses und der Thrombusbildung mittels hochauflösendem Ultraschall ermöglicht.

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Protokoll

Dieses Protokoll wurde vom Animal Experiments and Experimental Animal Welfare Committee der Capital Medical University mit der Genehmigungsnummer AEEI-2025-138. Die Reagenzien und die verwendeten Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt.

1. Etablierung eines modifizierten FeCl-3-induzierten Ratten-SSST-Modells

  1. Verwenden Sie männliche Sprague-Dawley (SD) Ratten im Alter von 6-7 Wochen und einem Gewicht von 220-250 g für das Experiment. Vor den operativen Eingriffen sollten Sie die Ratten eine Woche lang an die Nahrung gewöhnen und 12 Stunden zurückhalten.
  2. Bereiten Sie folgende Reagenzien, Instrumente und Geräte vor: 2 % Pentobarbital-Lösung, 40 %FeCl-3-Lösung , 5 % Povidon-Jod, Kochsalzlösung, Augensalbe, Einwegrasierklingen, Skalpelle, chirurgische Schere, Pinzette, 2-0- und 4-0-Seidennähte, umgekehrte Schneidnadeln, Nadelhalter, 1-mL- und 5-mL-Spritzen, medizinische Klebebänder, eine Nagetier-Operationsplattform, ein Heizkissen mit rektaler Temperaturprobe und eine Mikro-Handkranialbohrer.
  3. Nach dem Wiegen wird die Ratte durch eine intraperitoneale Injektion von 2 % Pentobarbital (50 mg/kg) (nach institutionell genehmigten Protokollen) betäubt. Dann kneifen Sie mit einer Pinzette die Haut des Hinterbeins, um das Fehlen von Entzugs- und Schmerzreaktionen zu bestätigen.
  4. Tragen Sie eine Augensalbe auf und rasieren Sie die Kopfhaare der Ratte mit einer Einwegrasierklinge.
  5. Sichern Sie die Ratte in Bauchlage auf einer Nagetier-Operationsplattform mit medizinischen Bändern und halten Sie die Körpertemperatur mit einem Heizkissen bei 37 ± 0,2 °C und überwachen Sie die Kerntemperatur kontinuierlich mit einer rektalen Sonde.
  6. Desinfizieren Sie die Kopfhaut mit 5 % Povidon-Jod.
  7. Machen Sie einen 15-mm-Paramedian-Hautschnitt auf der Kopfhaut und zerlegen Sie dann stumpf die darunterliegende Faszie und das Periost, um den Schädel vollständig freizulegen.
  8. Dünnen Sie den Schädel mit einem Schädelbohrer, bis das SSS klar freiliegt, beginnend mit der Lambda und 10 mm vorne entlang der sagittalen Naht. Verwenden Sie eine intermittierende Bohrtechnik, um Schäden am darunterliegenden Dura Mater und SSS zu vermeiden, und bewässern Sie den Bohrer wiederholt mit Kochsalzlösung, um thermische Schäden am Kortex zu vermeiden.
  9. Tragen Sie ein 10-mm-Stück 2-0-Seidennaht auf, das mit 40 % FeCl3-Lösung getränkt ist, auf die freiliegende SSS-Oberfläche für 5 Minuten und ersetzen Sie dann die Naht durch ein frisch eingeweichtes Segment für weitere 5 Minuten.
  10. Spülen Sie das Operationsfeld dreimal mit 0,5 ml Kochsalzlösung, um den Rest von FeCl3 zu entfernen.
  11. Schließen Sie die Haut mit unterbrochenen Nähten mit 4-0 Seidennaht, gefolgt von einer Povidon-Jod-Desinfektion.
  12. Beobachte die Ratte, bis sie ganz wach ist, und bring sie dann zurück in den Käfig.

2. Bewertung des erfolgreichen Modellaufbaus

HINWEIS: Während des chirurgischen Eingriffs wurde LSCI verwendet, um den venösen Blutfluss im SSS nach der Entstehung des Schädelfensters und vor der Anwendung von FeCl3 zu messen, und erneut nach der Anwendung von FeCl3 und der Spülung des Operationsfeldes, aber vor dem Hautverschluss. Das Modell gilt als erfolgreich etabliert, wenn der venöse Blutfluss im SSS eine signifikante Abnahme zeigt.

  1. Schalten Sie den LSCI und die entsprechende Software (RFLSI v5.0) ein und drücken Sie dann den Online-Modus-Knopf .
  2. Stellen Sie Höhe und Position des Instruments ein, bis der Indikatorlaser im Sichtfeld zentriert ist.
  3. Stellen Sie die Ratte auf eine Schaumstoffplattform und passen Sie die Position an, bis das SSS mit dem Indikatorlaser ausgerichtet ist.
  4. Passen Sie die Vergrößerung und den Fokus an, bis das Bild klar angezeigt wird. Setzen Sie die unteren und oberen Grenzen der Pseudofarb-Schwelle auf 10 und 200, um das visuelle Erscheinungsbild des Pseudofarbbilds zu optimieren.
  5. Drücken Sie die Schaltfläche "Set ROI", wählen Sie das kreisförmige Werkzeug und markieren Sie die SSS-Region.
  6. Drücken Sie die Taste Aufzeichnen , um den venösen Blutfluss zu erhalten und sowohl Original- als auch Pseudocolor-Bilder aufzunehmen.

3. Beurteilung von Thrombusflächen/-volumen und hämodynamischen Veränderungen

HINWEIS: Einige Tage bis mehrere Wochen nach dem Eingriff verwenden Sie Hochauflösungsultraschall, um Thrombusveränderungen und die Gefäßrekanalisation zu beurteilen.

  1. Bereiten Sie folgende Medikamente, Instrumente und Geräte vor: Isofluran, Ultraschallgel, Einwegrasierklingen, medizinische Bänder, eine Kleintier-Anästhesiemaschine, ein hochauflösendes Ultraschall- und photoakustisches Bildgebungssystem für kleine Tiere, einen 70-MHz-Ultrahochfrequenz-UHF57x-Lineararray-Transducer und einen 3D-Aufnahmemotor.
  2. Installieren Sie den 3D-Aufnahmemotor und den UHF57x-Wandler. Dann initialisiere den Motor.
  3. Betäuben Sie die Ratte in einer Induktionskammer mit 3 % Isofluran, gemischt mit 1 L/min Sauerstoff.
  4. Legen Sie die Ratte in Bauchlage auf die 37 °C Thermostat-Bildgebungsplatte, wobei Kopf und Gliedmaßen vorsichtig mit medizinischen Klebebändern gesichert sind, und halten Sie die Anästhesie mit 1,5%-2% Isofluran durch einen Nasenkegel.
  5. Rasieren Sie die Kopfhaare mit einer Einwegrasierklinge, um das Erkennungsgebiet freizulegen, und tragen Sie dann Ultraschallgel auf.
  6. Passen Sie die Position und Ausrichtung der Ratte relativ zum Wandler an, bis das SSS und der intraluminale Thrombus klar sichtbar sind.
  7. Aufnehmen Sie sequentielle tomographische Bilder des SSS sowohl in sagittalen als auch in koronalen Ebenen mit 3D-Abbildung im B-Modus und einer Schrittweite von 0,04 mm.
  8. Verwenden Sie den Farb-Doppler-Modus, um den Blutfluss im SSS zu beobachten, und wenden Sie dann den Pulsed-Wave (PW) Doppler-Modus an, um die Blutflussgeschwindigkeit zu messen.
  9. Beenden Sie die Anästhesie und bringen Sie die Ratte zurück in den Käfig, sobald sie vollständig wach ist.
  10. Exportiere die Bilder und analysiere sie mit der Vevo LAB Software. Erfassen Sie die maximalen sagittalen und koronalen Querschnittsflächen sowie das Volumen des Thrombos im SSS sowie die maximale Blutflussgeschwindigkeit der Nebenhöhle.

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Ergebnisse

Das schematische Diagramm des modifizierten FeCl 3-induzierten SSST-Modells ist in Abbildung 1 dargestellt. Experimentelle Ergebnisse zeigten, dass nach Anwendung der FeCl-3-gesättigten Seidennaht auf die SSS das LSCI eine signifikante Verringerung des lokalen Blutflusses feststellte, was auf eine erfolgreiche Verschlussfolgerung des venösen Sinus hinweist und die Empfindlichkeit des LSCI für die Erkennung dynamischer Perfusionsänderungen bestätig...

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Diskussion

CVT ist eine seltene, aber potenziell lebensbedrohliche spezifische Art von zerebrovaskulärer Erkrankung1. Um seine pathologischen Mechanismen weiter zu untersuchen und effektive Interventionsstrategien zu entwickeln, haben Forscher verschiedene Tiermodelle von SSST entwickelt, hauptsächlich SSS-Ligation oder -Okklusion 7,8,9, prothrombotische Substanzinjektion

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte zu erklären.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (82401527) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
1 mL SpritzeShenzhen Huayon Biotechnology Co., Ltd.21-3020
2-0 SeidennähteShanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LtdA224
3D-AufnahmemotorFujifilm VisualSonicshttps://www.visualsonics.com/gallery/extended-3d-motor
4-0 SeidennähteShanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LtdA222
5 % Povidon-JodShandong Lircon Medical Technology Co., Ltd.https://www.lircon.cn/products_details/100.html
5-mL-SpritzeShenzhen Huayon Biotechnology Co., Ltd.21-3023
EinwegrasierklingeDongyang Jinmin Trading Co., Ltd.ST300
FeCl3MacklinI811935
HeizpolsterShenzhen Huayon Biotechnology Co., Ltd.36-0001
IsofluraneRWD Life ScienceR510-22-10
Laser-Speckle-BildgebungssystemRWD Life ScienceRFLSI III
Linearer Array-TransducerFujifilm VisualSonicsUHF57x
Medizinisches KlebebandSuzhou Konlida Medical Supplies Co., Ltd.B02
Mikro-Handheld-SchädelbohrerRWD Life Science78001
NadelhalterRWD Life ScienceF31025-13
KochsalzlösungShanghai Beyotime Biotechnology Co., Ltd.ST341-500ml
AugensalbeShenzhen Huayon Biotechnology Co., Ltd.19-7223
Rückwärts schneidende NadelnShanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LtdTJ-3-514
Nagetier-BetriebsplattformShanghai Yuyan Scientific Instrument Co., Ltd.30150
SkalpellklingeRWD Life ScienceS31015-01
SkalpellgriffRWD Life ScienceS32003-12
Kleintier-AnästhesiemaschineRWD Life ScienceR500
Ultraschall- und photoakustisches Bildgebungssystem für kleine TiereFujifilm VisualSonicsVevo F2
Glatte PinzetteRWD Life ScienceF12013-10
Natrium-PentobarbitalSigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co., Ltd.P3761
Chirurgische SchereRWD Life ScienceS14014-10
ZahnzangeRWD Life ScienceF12011-13
UltraschallgelShandong Lircon Medical Technology Co., Ltd.https://www.lircon.cn/products_details/230.html

Referenzen

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