Ein Modell von gequetscht Einseitige Cervical Spinal Cord Injury Mit dem Infinite Horizon Impactor

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, ein zervikales einseitiges Kontusionsmodell unter Verwendung des Infinite-Horizon-Impactors zu erzeugen. Dies wird erreicht, indem zunächst ein speziell konstruierter Rahmen und eine Klammer hergestellt werden. Anschließend wird die Halswirbelsäule an der Klammer befestigt.

Das Tier wird dann zur Vorbereitung auf die Rückenmarkverletzung im Impaktor positioniert. Der letzte Schritt des Verfahrens besteht in der Verletzung des zervikalen Rückenmarks. Dieses Verfahren erzeugt ein konsistentes Verletzungsmodell mit anhaltenden und ausreichenden funktionellen Defiziten.

Letztendlich reduziert die Reproduzierbarkeit und die geringe Morbidität dieses Verletzungsmodells die Anzahl der Tiere, die für die Forschung zur Rückenmarksverletzung eingesetzt werden. Die Durchführung der Prozedur wird j Lee, eine wissenschaftliche Mitarbeiterin aus meinem Labor, demonstrieren, die in den letzten Jahren maßgeblich die Entwicklung dieses Modells vorangetrieben hat, um konsistente und reproduzierbare biomechanische Kräfte auf das Rückenmark auszuüben. Bei diesem Verfahren kommt der Infinite Horizon- oder IH-Rückenmarksverletzungs-Impaktor, eine Klammer und ein Halterahmen zum Einsatz.

Das Tier wurde speziell für den IH-Impaktor konstruiert und angefertigt. Nachdem bestätigt wurde, dass das Tier eine operative Narkosetiefe erreicht hat, wird das Tier in einen stereotaktischen Halter eingespannt und die dorsale Muskulatur vorsichtig präpariert, um die Wirbelsäule freizulegen. Sobald die Lamine von C vier bis C sechs freigelegt sind, wird ein Schnitt unterhalb der Querfortsätze auf beiden Seiten der Wirbelsäule angelegt, um die Klammer unter den Querfortsätzen von C vier bis C sechs mit einer feinspitzigen Friedman-Pearson-Ur zu platzieren.

Entfernen Sie vorsichtig die linke C5-Lamina, um die Dura und das Rückenmark sichtbar zu machen und die Platzierung der Klammer zu erleichtern. Führen Sie eine Stange mit einem Durchmesser von 1,5 cm unter den Armen ein, um das Tier abzustützen und die Wirbelsäule anzuheben. Befestigen Sie das Klammermaul an den seitlichen Querfortsätzen von C4 bis C6 und ziehen Sie anschließend die Schrauben fest. Setzen Sie die Klammer in die Metallhalterungen der beiden mittleren Stangen des Rahmens ein, die in einem Winkel von 22,5 Grad fixiert sind.

Heben Sie den Scherenwagen so weit an, bis das Tier flach liegt. Stellen Sie sicher, dass die Klammer horizontal ausgerichtet ist, indem Sie eine kleine Röhrenwasserwaage auf die Oberseite der Klammer legen. Durch Festziehen der Schrauben muss gewährleistet sein, dass alle Schrauben fest angezogen sind und die gesamte Aufbau starr ist, ohne jegliche Bewegung.

Senken und richten Sie die Impaktor-Spitze mithilfe des vertikalen Verstellknopfs und der beiden horizontalen Verstellknöpfe am IH-Impaktor so aus, dass sich das Zentrum der Impaktor-Spitze über der Spitze des Dornfortsatzes von C6 befindet. Sobald die Impaktor-Spitze zentriert ist, drehen Sie den Verstellknopf der Y-Achse um 1,4 Millimeter, um die Spitze seitlich nach links zu verschieben. Verwenden Sie den horizontalen Verstellknopf der X-Achse, um die Spitze in die Mitte von C5 zu bewegen.

Senken Sie die Spitze anschließend so weit ab, bis sie sich knapp oberhalb der Dura befindet, und richten Sie die Spitze des Impaktors auf die laterale Hälfte der grauen Substanz aus. Drehen Sie den Höheneinstellknopf, um die Spitze vier Millimeter über die Dura anzuheben. Stellen Sie sicher, dass die Aufprallfläche trocken ist, indem Sie einen Wattestäbchen auf der IH-Impaktor-Software verwenden.

Stellen Sie die gewünschte Kraft auf 150 Kilodons im Programm ein und wählen Sie „Experiment starten“, um den Aufprall auszulösen. Diese Animation zeigt im Querschnitt des zervikalen Rückenmarks, wie eine einseitige Verletzung bei einer Kraft von 150 Kilodons und einem Winkel von 22,5 Grad erzeugt wird. Der Kraft-Zeit-Verlauf ist als Einlage dargestellt.

Diese Diagramme zeigen die aufgezeichnete Zeit im Vergleich zur Verschiebung und Zeit im Vergleich zur Kraft einer typischen 150 kilo D Kontusion, die mit dem IH-Impaktor erzeugt wurde. Der rote Pfeil zeigt den Zeitpunkt an, zu dem der Impaktor 20 Kilodons erreicht hat und die Aufzeichnung der Verschiebung begonnen wurde. Die Aufzeichnungen zeigen, dass die tatsächlich erreichte Kraft 152 Kilodons betrug und die Eindringtiefe bzw. Verschiebung in das Rückenmark mit 1.287 Mikrometern gemessen wurde. Hier.

Die Ergebnisse von vier Verhaltensprüfungen zeigten, dass die Rückenmarksverletzung zu statistisch signifikanten Beeinträchtigungen aller vier Gliedmaßen führte, die während des gesamten Versuchszeitraums andauerten und sich ausschließlich auf die ipsilaterale Gliedmaße beschränkten. In allen Fällen hielt die Beeinträchtigung volle sechs Wochen nach der Verletzung an. Eine Reihe von Rückenmarkschnitten, die eine typische 150 Kilo neun Kontusion durchqueren, zeigt, dass die Verletzung zu Schäden im grauen und weißen Gewebe auf der ipsilateralen Seite führte.

Sowohl der rubrospinale als auch der kortikospinale Trakt auf der Verletzungsseite sind im Verletzungsbereich enthalten. Allerdings kann eine teilweise Erhaltung der Axone in diesen Bahnen nicht ausgeschlossen werden. Bei mehr als 80 % der Tiere war der Parenchymdefekt auf die ipsilaterale Seite begrenzt.

Die Quantifizierung zusätzlicher Abschnitte liefert eine grobe Schätzung der kumulativen Ausdehnung der Erhaltung von weißer und grauer Substanz, die in diesem Fall 2.400 Mikrometer rostral und kaudal zum Epizentrum der Verletzung beträgt. Auf der ipsilateralen Seite waren lediglich 51,8 % der weißen Substanz erhalten und 39,7 % der grauen Substanz verblieben im Vergleich zur kontralateralen Seite. Nach Anschauung dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie konsistente zervikale einseitige Rückenmarkverletzungen mit Hilfe des Infinite-Horizon-Impactors erzeugt werden können.

Dieses Verletzungsmodell wird nicht nur ein wertvolles Werkzeug zur Untersuchung potenzieller präklinischer Therapien für Rückenmarksverletzungen bieten, sondern die Reproduzierbarkeit dieses Modells ermöglicht es uns zudem, die Anzahl der Tiere zu verringern, die für diese Art der Rückenmarksverletzungsforschung eingesetzt werden. Ein weiterer Aspekt dieses Modells, den wir als besonders ansprechend erachten, ist die Tatsache, dass die Morbidität der Tiere minimiert wird. Die Defizite beschränken sich auf ein Vorderglied, und wir sind der Ansicht, dass diese Bemühungen zur Minimierung der Morbidität ein wichtiger Aspekt bei der Durchführung präklinischer Forschung zu Rückenmarksverletzungen sind.