RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
Spanish
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Una nueva técnica para registrar las presiones dentro del cráneo se describe. El método mínimamente invasiva usa un sistema de presión de fibra óptica de detección para medir con precisión la presión intracraneal (PIC) en ratas anestesiadas, sin causar un trauma cerebral importante. La técnica se puede utilizar en una amplia gama de modelos experimentales.
Aumento de la presión intracraneal (PIC) es un problema importante en varias formas de lesión cerebral isquémica, incluyendo derrame cerebral, lesión traumática del cerebro y paro cardiaco. Esta elevación puede resultar en una lesión neurológica adicional, en forma de hernia transtentorial 1,2,3,4, la compresión del cerebro medio, déficit neurológico o el aumento de infarto cerebral 2,4. Las terapias actuales son a menudo insuficientes para controlar la PIC elevada en la práctica clínica 5,6,7. Por lo tanto hay una necesidad de métodos precisos de medición de la PIC en modelos animales para mejorar nuestra comprensión de los mecanismos básicos y desarrollar nuevos tratamientos para la elevación de la PIC.
Tanto en el ámbito clínico y experimental de la PIC no puede estimarse sin medición directa. Varios métodos de inserción del catéter ICP existen en la actualidad. De éstos, el catéter intraventricular se ha convertido en la clínica "estándar de oro" de la medición de la PIC en los seres humanos 8. Este método invOlvés la eliminación parcial del cráneo y la instrumentación del catéter a través de tejido cerebral. En consecuencia, los catéteres intraventriculares tienen una tasa de infección de 6.11% 9. Por esta razón, canulaciones subdural y epidural se han convertido en los métodos preferidos en modelos animales de lesión isquémica.
Diversas técnicas de medición de la PIC se han adaptado para los modelos animales, y de éstos, llenos de líquido 10 catéteres de telemetría y los catéteres de estado sólido son los más utilizados 11,12,13,14,15. Los sistemas llenos de líquido son propensos a desarrollar burbujas de aire en la línea, dando lugar a falsas lecturas del PCI. Sondas de estado sólido evitar este problema (Figura 1). Un problema adicional es catéteres de ajuste en el cráneo o en los ventrículos, sin causar ningún daño cerebral, que puede alterar los resultados experimentales. Por lo tanto, hemos desarrollado un método que coloca un catéter ICP contiguos con el espacio epidural, pero evita la need para insertarlo entre el cráneo y el cerebro.
Un catéter de fibra óptica de presión (420LP, Sensores SAMBA, Suecia) se utilizó para medir la PIC en la ubicación epidural porque la ubicación del sensor de presión (en la punta del catéter) se encontró que producía una alta fidelidad de la señal del PCI en este modelo . Hay otros fabricantes de similares tecnologías de fibra óptica de 13 que pueden ser utilizados con nuestra metodología. Alternativas catéteres de estado sólido, que tienen el sensor de presión situado en el lado de la punta del catéter, no sería apropiado para este modelo como la señal se humedecido por la presencia del tornillo de seguimiento.
A continuación, presentamos un método relativamente simple y preciso para medir la PIC. Este método puede ser utilizado en una amplia gama de modelos animales relacionados con el ICP.
1. Cráneo de penetración
2. Tornillo de modificación y de inserción
3. La inserción del transductor de presión intracraneal
4. Formando un sello hermético
5. La eliminación del transductor de la presión intracraneal y Reinserción
6. Los resultados representativos
La figura 5 es una representación de las lecturas de ICP más de diez segundos. Al inicio del estudio, el PCI promedio de una rata Wistar es de 6 mm de Hg. Los acontecimientos de corta periodicidad representado en la Figura 5 reflejan sangre ondas del pulso de presión. Los eventos de mayor periodicidad de mostrar los eventos de ventilación. Nótese que el sensor SAMBA refleja una amplitud de ventilación mmHg 3-4 y la amplitud del pulso de 1-2 mm de Hg.
Para validar la posición del sensor de SAMBA en cada experimento, los rastros del ICP debe hacerse la prueba de la capacidad de respuesta a las compresiones abdominales y los eventos respiratorios, tales como períodos de apnea. Una compresión abdominal se representa en la figura 7.
Los períodos de apnea (ilustrado en la Figura 8) se observan en la mayoría de los experimentos INVO lving animales con respiración espontánea. Estos eventos se identifican en los registros fisiológicos por la ausencia de desviaciones respiratorias en las vías respiratorias (transductor de diafragma) y los rastros de la presión arterial. Una alteración equivalente en la traza de la PIC valida la posición de la sonda del PCI.
La Figura 9 representa una típica traza ICP después de la eliminación de las orejas bares (paso 4,6). La inserción de las orejas de las barras en el paso 1.2 da como resultado una ligera compresión del cráneo y la consiguiente perturbación en el volumen intracraneal y por lo tanto un aumento de la PIC. Si el sensor está colocado correctamente, el PCI se reducirá por lo menos 4 a 5 mm Hg con la eliminación de los oídos de las barras.
El análisis histológico se puede utilizar para comprobar cualquier daño a la zona cortical inmediatamente debajo del sensor de presión y el tornillo. Un ejemplo de una inserción de los tornillos traumática y no traumática se representa en la Figura 4.
_upload/3689/3689fig1.jpg "/>
Figura 1. Relleno de fluido Vs SAMBA Huellas del PCI. ICP se registró de forma simultánea a través de la SAMBA catéter de fibra óptica (arriba) y un catéter lleno de líquido (abajo). Los valores medios de ICP fueron similares en ambos trazas, sin embargo, el líquido llena señal catéter fue notablemente humedecido en comparación con el respiratorio libre y formas de onda de presión arterial visto con el catéter de fibra óptica.

Figura 2. Catéter de presión intracraneal procedimiento de inserción. La cabeza de la rata fue asegurada en un marco estereotáxico con los oídos de las barras y un cono de la nariz anestesia [A]. Un agujero, de aproximadamente 2 mm de diámetro, fue perforado en el hueso parietal derecho [B]. Un 2 x 4 mm de tornillo con un orificio de 0,7 mm en el eje se inserta [C]. Un tornillo de anclaje se inserta en el hueso parietal izquierda y el cráneo y el sitio quirúrgico cubierto de cemento dental. El ICP cathetER (negro flecha) se insertó luego en el tornillo de hoyos y un sello hermético realizado con el material de calafateo (flecha blanca) [D]. Grapa (por escala) = 12 mm x 5 mm.

Figura 3. Tornillo de Vigilancia Burr Hole Orientación. El cráneo fue liberado de tejido conectivo para localizar Lambda (asterisco negro) y Bregma (asterisco blanco) y el orificio perforado 2 mm lateral y 2 mm por detrás de Bregma. El agujero fue limpiado de escombros dejando la duramadre y los vasos piales (flecha negro) intactos. Grapa (por escala) = 12 mm x 5 mm.

Figura 4. Histología de cerebro de rata 24 horas después de la instrumentación del tornillo monitorización de la PIC. Hematoxilina y eosina, 6 secciones coronales micras. A la izquierda: no traumática la inserción del tornillo. A la derecha: la inserción del tornillo traumática,área de la palidez representa el tejido dañado con morfología similar a la zona de derrame cerebral celular dañado (flecha). Inserta en el objetivo de 4x.

Figura 5. Típicas de seguimiento del ICP. Ondas de presión de pulso se representan por los acontecimientos de menor amplitud (*). La ventilación se refleja por los eventos de mayor periodicidad (#).

Figura 6. ICP sonda de inserción esquemática. Diagrama ilustra la colocación de tornillo de soporte (derecha) y el material de calafateado recubierto sonda de ICP en el tornillo (izquierda).

Figura 7. La compresión abdominal. El abdomen se comprimió temporalmente (~ 1 seg) para validar la viabilidad de la señal de PCI. La compresión en el retorno venoso cerebral reducida,aumentar el volumen intracraneal y por lo tanto aumento de la PIC. La presión arterial (PA) se redujo sólo después de la primera subida del PCI.

Figura 8. Período de Apnea. El cese temporal de la respiración se refleja en la traza del transductor del diafragma, la presión arterial (PA) de seguimiento y el seguimiento de la PIC.

Figura 9. Oído barra de expulsión. ICP debe caer con la eliminación de los estereotáxicas marco del oído de las barras.
No tenemos nada que revelar.
Una nueva técnica para registrar las presiones dentro del cráneo se describe. El método mínimamente invasiva usa un sistema de presión de fibra óptica de detección para medir con precisión la presión intracraneal (PIC) en ratas anestesiadas, sin causar un trauma cerebral importante. La técnica se puede utilizar en una amplia gama de modelos experimentales.
Este proyecto fue financiado por la National Stroke Foundation, Hunter Instituto de Investigación Médica (HMRI) y Nacional de Salud y Consejo de Investigación Médica (NH & MRC), Australia. Un agradecimiento especial a la Facultad de personal de Salud taller en la Universidad de Newcastle, por su experiencia técnica.
| Nombre del reactivo | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
| Monómero cemento dental | Henry Schein | VX-SC500MLL | |
| Polímero de cemento dental | Henry Schein | VX-SC1000GCL4 | |
| Taladro dental fresa de tamaño 12 | Gunz Dental | EL104S001012/10 | |
| Taladro dental fresa de tamaño 6 | Gunz Dental | EL104S001006/10 | |
| Tornillo metálico | Hardware Store | 2 x 4 mm, cabeza hexagonal. (Laboratorio-modificado por agujero perforado de 0,7 mm a través del eje) | |
| SAMBA Unidad de Control | Aparato de Harvard | 50433102 | |
| SAMBA sensor | Aparato de Harvard | 50461122 | 420 LP, 15 cm de fibra desnuda, radio-opaco recubrimiento |
| Silagum AV Mono material de calafateo | Gunz Dental | RG 9152 | Vinylpolysiloxanes, polisiloxanos de hidrógeno, de relleno, pigmentos, aditivos, de Platino catalizadores |
| Terg-A-Zyme | Alconox, Inc. | 1304 | Enzima-activo detergente en polvo |