Piezo-hohe Genauigkeit chirurgische Osteal Entfernung (PHASOR): Eine Technik für verbesserte kranialen Fenster Chirurgie bei Mäusen

Das übergeordnete Ziel dieses chirurgischen Eingriffs besteht darin, den Schädelknochen zu verfeinen, ohne das darunterliegende Gewebe zu beschädigen, und ein bildgebungstaugliches Schädel Fenster zu implantieren. Diese Methode stellt eine Verbesserung der Schädel Fenster-Chirurgie dar und könnte mehr Chirurgen in die Lage versetzen, diese Technik durchzuführen. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass sie kürzere Operationen bei einer niedrigeren durchschnittlichen Komplikationsrate ermöglicht.

Stellen Sie vor Beginn der Operation sicher, dass alle verwendeten Instrumente autoklaviert wurden, um Sterilität zu gewährleisten. Betäuben Sie die Maus mit Isofluran. Tragen Sie einen tierärztlichen Augenschmiermittel auf die Augen auf, um Austrocknung zu verhindern.

Dann den Hinterzeh anpinzeln, um die richtige Anästhesietiefe sicherzustellen. Anschließend die Haare über der Kopfhaut durch dreiminütige Anwendung eines Enthaarungsgels entfernen. Danach die anästhesierte Maus in den stereotaktischen Halter auf einer Heizplatte oder einer kalibrierten, wasserführenden Decke, die auf 38 Grad Celsius eingestellt ist, legen.

Stellen Sie sicher, dass die Maske zur Verabreichung der Anästhesie korrekt platziert ist. Verabreichen Sie Buprenorphin subkutan, um eine präoperative Analgesie zu gewährleisten. Desinfizieren Sie anschließend die Kopfhaut mit drei abwechselnden Anwendungen von Chlorhexidin oder Betadine und 70 %igem Ethanol unter Verwendung eines mit Watte abgeschlossenen Applikators.

Zuletzt 100 Mikroliter Bupivacain, das zu 50 % in Kochsalzlösung verdünnt ist, unter die Kopfhaut injizieren, um eine lokale Anästhesie zu gewährleisten. Eine sterile, vier Millimeter große, runde Spitze an das Handstück des piezoelektrischen Chirurgiegeräts anbringen. Die große Spitzengröße trägt zur Schnelligkeit der Operation bei, da das gesamte Fenster gleichzeitig ausgedünnt werden kann.

Stellen Sie das piezoelektrische Chirurgiegerät auf die niedrigste Vibrationsstufe ein, da höhere Stufen aufgrund intensiver Vibrationen Blutgefäße beschädigen können. Füllen Sie eine 10-Milliliter-Spritze mit eiskaltem ACSF und halten Sie sie in der Hand, die nicht das piezoelektrische Handstück führt. Tragen Sie die vibrierende chirurgische Spitze vorsichtig mit leichter kreisförmiger Bewegung auf den Schädel auf und dünner das Knochengewebe auf die gewünschte Tiefe aus, um eine dünne Schädelpräparation durchzuführen.

Spülen Sie den Schädel, um eine Überhitzung durch die Hochfrequenzschwingungen zu verhindern, indem Sie das ACSF mit einer Spritze mit einer Rate von einem Milliliter pro Minute auf den Schädel tropfen lassen. Passen Sie den Winkel des Handstücks vorsichtig an und verändern Sie den Winkel der Spitze, während Sie Druck auf den Schädel ausüben, um den Schädel gleichmäßig zu verdünnen. Achten Sie darauf, einen Bereich des Fensters nicht übermäßig zu verdünnen.

Stellen Sie sicher, dass Sie den Winkel des Handstücks vorsichtig anpassen, um den Schädel gleichmäßig zu dünneren. Überprüfen Sie den Schädel regelmäßig, um zu vermeiden, dass zu viel Knochen entfernt und das darunterliegende Gewebe beschädigt wird. Legen Sie ein einen Millimeter großes Stück hämostatischer Kollagenschaum, das in kaltem ACSF getränkt ist, auf die freigelegte Dura.

Lassen Sie es etwa 30 Sekunden auf der Dura ruhen, um die Entstehung von Mikroblutungen zu verhindern. Nachdem ein vier Millimeter großer Glasdeckglaser seitlich über das dünne Fenster platziert wurde, tragen Sie mit der Rückseite eines kleinen, aus Kunststoff oder Holz bestehenden Wattestäbchens etwa einen Tropfen Cyanacrylat-Klebstoff an einer Ecke des Fensters auf. Verwenden Sie anschließend die Spitzen der Pinzette, um sicherzustellen, dass der Deckglaser eine dichte Verbindung mit dem Schädel bildet.

Als letztes 100 µL Zahnacryl auf den Schädel geben, um das Fenster zu fixieren. Solange das Zahnacryl noch weich ist, die Spitze eines abgebrochenen Holzstäbchens verwenden, um jegliches Zahnacryl, das das Bildgebungs-Fenster verdeckt, zurückzuschieben. Anschließend die Maus aus der Operationsvorrichtung nehmen und sie zur Erholung in einen beheizten Käfig stellen.

Überwachen Sie kontinuierlich, bis die Maus volles Bewusstsein wiedererlangt hat, wie durch normale Mobilität, Gangbild und Verhalten beurteilt. Beurteilen Sie die Tiere zweimal täglich über einen Zeitraum von drei Tagen auf Anzeichen von postoperativen Schmerzen, einschließlich verminderte Aktivität, Pflegeverhalten, Nahrungs- und Wasseraufnahme, Schonhaltung oder erhöhte Aggressivität. Verabreichen Sie Buprenorphin subkutan als Analgetikum acht bis zwölf Stunden nach der Operation über einen Zeitraum von drei Tagen gemäß unserer genehmigten IACUC-Protokollvorschrift.

Überwachen Sie den Bereich des Fensters auf Dehiszenz, Entzündungen und Anzeichen einer Infektion. Kalziumtransienten, die mit dem roten Kalziumindikator jRGECO1a beobachtet wurden, wurden in Neuronen der vierten Schicht der mittleren Areale des Motorcortex bei einem fixierten Mausmodell mit einem drei Millimeter großen Fenster, das mit PHASOR präpariert wurde, abgebildet. Dieses Bild wurde durch dasselbe Fenster aufgenommen, zeigt jedoch einen anderen Bereich der vierten Schicht des Motorcortex.

Wie hier zu sehen ist, war die Operationszeit pro Eingriff beim PHASOR geringer als bei Operationen mit dem Zahnbohrer, wobei die statistische Signifikanz mit P < 0,05 durch einen zweiseitigen T-Test angegeben ist. Der Prozentsatz erfolgreicher Operationen, definiert als kein Bluten oder sichtbare Schädigung der Dura, war beim PHASOR höher als bei Operationen mit dem Zahnbohrer, wie durch einen einseitigen Z-Test bewertet. Sobald die Technik beherrscht ist, kann sie bei korrekter Durchführung in weniger als 10 Minuten durchgeführt werden.

Mit diesem Verfahren können verschiedene Methoden der In-vivo-Bildgebung, einschließlich der Multiphotonen-Bildgebung, durchgeführt werden, um Neuronen in vivo zu visualisieren. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.