Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

Contusive स्पाइनल कॉर्ड चोट उत्पादन के लिए एक उपन्यास कशेरुका स्थिरीकरण विधि

Published: January 5, 2015 doi: 10.3791/50149
Automatic Translation
*1,2, *1,3, 4, 4, 4, 1,3
1Spinal Cord and Brain Injury Research Group, Stark Neurosciences Research Institute, Department of Neurological Surgery and Goodman and Campbell Brain and Spine, Indiana University School of Medicine, 2Medical Neuroscience Graduate Program, Indiana University School of Medicine, 3Department of Anatomy and Cell Biology, Indiana University School of Medicine, 4Norton Neuroscience Institute, Norton Healthcare
* These authors contributed equally

Summary

कशेरुकी स्थिरीकरण, परिवर्तनशीलता को कम करने के लिए और लगातार प्रयोगात्मक रीढ़ की हड्डी की चोट के उत्पादन के लिए आवश्यक है। NYU / MASCIS impactor डिवाइस के साथ संयोजन के रूप में एक स्वनिर्धारित स्थिर उपकरण का उपयोग कर, हम वयस्क चूहों में प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हेमी-contusive ग्रीवा (सी 5) रीढ़ की हड्डी की चोट पैदा करने के लिए यहाँ उचित उपकरण और प्रक्रिया का प्रदर्शन किया है।

Abstract

नैदानिक ​​प्रासंगिक पशु ग्रीवा रीढ़ की हड्डी की चोट (एससीआई) मॉडल संभावित उपचारों के विकास और परीक्षण के लिए आवश्यक हैं; हालांकि, विश्वसनीय ग्रीवा एससीआई के उत्पादन की वजह से कशेरुकी स्थिरीकरण के संतोषजनक के तरीकों की कमी के लिए मुश्किल है। रीढ़ की हड्डी को स्थिर करने के लिए पारंपरिक विधि ग्रीवा spinous प्रक्रियाओं से जुड़ी clamps के माध्यम से व्याख्यान चबूतरे वाला और दुम ग्रीवा रीढ़ को निलंबित करने के लिए है। हालांकि, स्थिरीकरण की इस पद्धति ग्रीवा रीढ़ की प्रक्रियाओं को प्रभावी ढंग से Clamps (चित्रा 1) द्वारा सुरक्षा को भी कम कर रहे हैं के रूप में कुचलन दौरान उपज ऊतक को रोकने में विफल रहता है। यहाँ हम पूरी तरह से प्रभाव चोट का एक ही स्तर पर ग्रीवा बांस को स्थिर करने के लिए एक नई विधि का परिचय। इस विधि को प्रभावी ढंग से बहुत संगत Scis के उत्पादन में सुधार लाता है जो प्रभाव की साइट है, पर स्पाइनल कॉलम के आंदोलन को कम करता है। हम उपकरण (चित्रा 2-4) के दृश्य विवरण उपलब्ध कराने, विधिएस, और गर्भाशय ग्रीवा 5 बांस वयस्क चूहों के (सी 5) के स्थिरीकरण के लिए एक कदम दर कदम प्रोटोकॉल, laminectomy (चित्रा 5) प्रदर्शन और उसके बाद एक contusive एससीआई निर्माण करने के लिए। हम केवल NYU / MASCIS impactor डिवाइस का उपयोग कर एक गर्भाशय ग्रीवा हेमी-कुचलन का प्रदर्शन हालांकि, इस वर्टिब्रल स्थिरीकरण तकनीक रीढ़ की हड्डी के अन्य क्षेत्रों के लिए लागू किया जा सकता है, या अन्य एससीआई उपकरणों के लिए अनुकूलित किया। कशेरुकी स्थिरीकरण के माध्यम से रीढ़ की हड्डी जोखिम और निर्धारण में सुधार रीढ़ की हड्डी को सुसंगत और विश्वसनीय चोटों के उत्पादन के लिए मूल्यवान हो सकता है। इस वर्टिब्रल स्थिरीकरण पद्धति का भी है, और विभिन्न neurobiological पढ़ाई में दो photon माइक्रोस्कोपी का उपयोग इमेजिंग के लिए कोशिकाओं और tracers का स्टीरियोटैक्टिक इंजेक्शन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

Introduction

लक्ष्य रीढ़ की हड्डी के ऊतकों पर लगातार और replicable यांत्रिक बल कार्यात्मक और histological परिवर्तनशीलता को कम करने के लिए और सफल contusive रीढ़ की हड्डी में चोट (एससीआई) मॉडल 1-7 की स्थापना के लिए महत्वपूर्ण है। रीढ़ की हड्डी का एक लक्ष्य क्षेत्र के लिए लागू बल की राशि रीढ़ स्थिरीकरण के लिए उपयोग के तरीकों पर निर्भर करता है। प्रभाव सवार और रीढ़ की हड्डी के बीच संपर्क के दौरान लक्ष्य रीढ़ की स्थितीय स्थानांतरण परिणामी चोट बल बदल। ग्रीवा contusive एससीआई मॉडल मानव एससीआई मामलों के रूप में लगभग 50% इस स्तर 8 में पाए जाते हैं, और कई एससीआई पढ़ाई पशु ग्रीवा चोट मॉडल 9-14 का उपयोग किया गया है, एससीआई के अन्य रूपों की तुलना में एक अधिक नैदानिक ​​प्रासंगिक मॉडल है। Contusive एससीआई मॉडल अक्सर चोट साइट के लिए रीढ़ की प्रक्रियाओं पूर्वकाल और कूल्हों clamping द्वारा स्थिरीकरण के कुछ फार्म का उपयोग हालांकि, इस तैयारी ग्रीवा एससीआई के उत्पादन के लिए मुश्किल है। और# 160; इस प्रदर्शन में दिखाया गया है, हम विकसित स्थिरीकरण विधि गुणवत्ता और कुचलन चोट के reproducibility दोनों को बढ़ाने के लिए अपनी क्षमता में लाभदायक है। Laminectomy के लिए आसन्न पृष्ठीय spinous प्रक्रियाओं व्याख्यान चबूतरे वाला और दुम clamping द्वारा उत्पन्न हो सकता है प्रभाव बल के तहत उपज वर्टिब्रल में 1) परिवर्तनशीलता: विशेष रूप से, वर्टिब्रल स्थिरीकरण की इस पद्धति की कमियों और अन्य मॉडलों की चुनौतियों में संशोधन करने की कोशिश में स्थापित किया गया था। कशेरुकी स्थानांतरण की डिग्री प्रभाव और स्थिर किया जा रहा कशेरुकाओं (चित्रा 1) के बीच कशेरुका जोड़ों की संख्या पर निर्भर है। इसलिए, अधिक जोड़ों रीढ़ की हड्डी बन जाता है कम स्थिर शामिल; 2) पृष्ठीय spinous प्रक्रियाओं spinous प्रक्रिया फ्रैक्चर या प्रक्रिया से दूर होता जा रहा है क्लैंप का एक परिणाम के रूप में नाजुक और कारण दबाना विफलता रहे हैं; और 3) इन कशेरुकाओं पर spinous प्रक्रियाओं सी 3 वक्ष Verte के उन लोगों की तुलना में कशेरुकाओं T1 करने के बीच अत्यंत कम कर रहे हैंपारंपरिक clamps का उपयोग कर यह कठिन बना देता है जो Brae, ग्रीवा रीढ़ को स्थिर करने के लिए spinous प्रक्रियाओं काबू करने के लिए।

यहाँ हम वयस्क महिला Sprague-Dawley चूहों में सी 5 contusive एससीआई के उत्पादन के लिए रीढ़ की हड्डी को स्थिर करने के लिए एक उपन्यास विधि का वर्णन। इस विधि न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय / बहुकेंद्रिक पशु स्पाइनल कॉर्ड चोट अध्ययन (NYU / MASCIS) सहित अन्य contusive एससीआई उपकरणों के साथ अच्छी तरह से अन्य कशेरुका स्तंभ और रीढ़ की हड्डी के स्तर, और conjugates के स्थिरीकरण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता impactor 15 (चित्रा 2) , प्रेसिजन सिस्टम और इंस्ट्रूमेंटेशन, एलएलसी अनंत क्षितिज (एच) डिवाइस 16, ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी / विद्युतचुंबकीय स्पाइनल कॉर्ड चोट डिवाइस 1, और एससीआई अनुसंधान के क्षेत्र में बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए अनुमति लुइसविल चोट सिस्टम उपकरण (लिसा) 17,।

Protocol

ग्रीवा रीढ़ की laminae 1. एक्सपोजर

  1. 70% इथेनॉल के साथ शल्य सतह को साफ, एक हीटिंग पैड के साथ पूर्व गर्म। सर्जरी के क्षेत्र में बाँझ धुंध, कपास swabs, और autoclaved शल्य चिकित्सा उपकरण रखने से पहले एक बाँझ सर्जिकल कपड़ा के साथ सतह को कवर किया। शल्य चिकित्सा उपकरणों की इंटर-सर्जरी नसबंदी के लिए एक microbead अजीवाणु का प्रयोग करें।
  2. Ketamine (87.7 मिलीग्राम / किग्रा) / xylazine (12.3 मिलीग्राम / किग्रा) intraperitoneally (आईपी) के साथ चूहे anesthetize। संज्ञाहरण के उचित विमान जानवर एक पैर के अंगूठे चुटकी उत्तेजना का जवाब रहता है जब तक पहुँच जाता है। Subcutaneously 0.01-0.05 मिलीग्राम / किग्रा Buprenorphine और 5 मिलीग्राम / किग्रा Carprofen पूर्व शल्य प्रक्रिया को इंजेक्षन। Buprenorphine तो सर्जरी के बाद पहले 4-7 दिनों के लिए, एक बार दैनिक हर 8-12 घंटा और carprofen प्रशासित किया जाना चाहिए।
  3. सर्जरी के दौरान कार्निया सुखाने को रोकने के लिए जानवर की आँखों के लिए सुरक्षात्मक मरहम लागू करें।
  4. पृष्ठीय पर शल्य चिकित्सा क्षेत्र दाढ़ीकतरनी के साथ सिर के पीछे के मध्य वक्ष क्षेत्र से चूहे की सतह। एक HEPA फिल्टर के साथ सुसज्जित एक निर्वात का उपयोग मुंडा फर निकालें।
  5. एक शल्य साफ़ तो 70% isopropyl शराब पोंछे के साथ क्षेत्र को साफ रूप में मुंडा क्षेत्र के लिए betadine समाधान को लागू करें।
  6. मध्य छाती को दुमदारी सिर के आधार से त्वचा में एक 3-4 सेमी midline चीरा प्रदर्शन करने के लिए एक स्केलपेल ब्लेड का प्रयोग करें।
  7. कम गर्दन में सुप्तावस्था ग्रंथि को प्रावरणी और चमड़े के नीचे की मांसपेशियों पूर्वकाल के midline पहचानें; trapezius के माध्यम से कट और midline के साथ अन्य मांसपेशियों नकसीर कम करने के लिए।
  8. मांसपेशियों अंतर्निहित वसा ऊतकों के दो क्षेत्रों के midline लगाएं; spinous प्रक्रिया पर पहुंच गया है वक्ष टी 2 के स्तर तक एक छोटे से ऊतक प्रतिकर्षक का उपयोग कर midline के साथ दुमदारी सख्ती से paraspinous मांसपेशियों में कटौती, और अलग मांसपेशी परतों।
  9. पहचानें और थी उपयोग करने के लिए टी 2 spinous प्रक्रिया से जुड़ा पेशी दूर कटौतीएक शारीरिक मील का पत्थर के रूप में की संरचना।
  10. ग्रीवा कशेरुक की दृश्यता में सुधार करने के लिए टी 2 spinous प्रक्रिया की उपास्थि टिप निकालें।
  11. Spinous प्रक्रियाओं और सी 4-T1 की laminae से पार्श्व paraspinal मांसपेशियों को अलग करें; हालांकि, रक्तस्राव को रोकने के लिए सी 3 पटल पर कवर करने पेशी छोड़ेगी।
  12. पार्श्व स्पाइनल कॉलम के दोनों किनारों पर पहलुओं की ओर सी 4-T1 से laminae से अधिक मांसपेशियों काटें।
  13. रीढ़ की हड्डी में laminae उजागर कर रहे हैं के बाद, स्थिरता प्राप्त करने का यू के आकार चैनल में अपने उदर की सतह पर जानवरों की जगह।
  14. T1 है, सी 7, सी 6, और अंत में: C5 को टी 2 मील का पत्थर से rostrally spinous प्रक्रियाओं की गणना के द्वारा सी 5 बांस को पहचानें।

2. कशेरुकाओं स्थिर और प्रभाव चोट प्रदर्शन

  1. Latera नीचे हथियारों की दाँतेदार किनारों रखकर पशु निलंबित करने के लिए स्थिरता प्राप्त करने के दो स्टेनलेस स्टील हथियार स्थित करेंC5-6 कशेरुकाओं (चित्रा 1C) के एल पहलुओं। जगह (चित्रा 2B) में कशेरुकाओं के साथ हथियार हासिल करने के बाद, कशेरुका स्तंभ के स्तर पर और केंद्रित है सुनिश्चित करने के लिए स्थिर तंत्र को समायोजित। अंत में, स्थिरता प्राप्त करने का thumbscrews कस द्वारा हथियार बंद।
  2. सी 5 लामिना के मार्जिन की पहचान के लिए C4-5 और C5-6 में रीढ़ की प्रक्रियाओं और laminae के बीच स्नायुबंधन कट।
  3. एससीआई (चित्रा 5C-ई) के लिए इरादा के रूप में एक सूक्ष्म rongeur का प्रयोग, सी 5 पर सही पर लामिना का आधा दूर क्लिप। Laminectomy के बाद, चोट डिवाइस के तहत स्थिरता प्राप्त करने के साथ पशु परिवहन। ठीक एक पार्श्व सूक्ष्म जोड़तोड़ (चित्रा 3) का उपयोग कर रीढ़ की हड्डी लक्ष्य पर सवार संरेखित करने के लिए एक पर्वत (चित्रा 3 ए-सी) पर स्थिरता प्राप्त करने के साथ साथ पशु सुरक्षित।
  4. उच्च वृद्धि के तहत, डु बिना उजागर पृष्ठीय रीढ़ की हड्डी की सतह पर C5 और सी 6 पृष्ठीय रूट प्रविष्टि क्षेत्रों (DREZs) का पता लगानेrotomy। दो पहचान DREZs के मध्य में और आधे रास्ते midline और रीढ़ की हड्डी (चित्रा 5 ब) के पार्श्व में बढ़त के बीच सवार निशाना लगाओ।
  5. एक 2.5 मिमी व्यास टिप (चित्रा 3 ए और बी) के साथ एक NYU / MASCIS impactor डिवाइस का उपयोग करना, एक 10 ग्राम रॉड X 12.5 मिमी ऊंचाई ड्रॉप (2A चित्रा) द्वारा एक सी 5 हेमी-कुचलन (चित्रा 5 ब एंड ई) का उत्पादन।
  6. नेत्रहीन रीढ़ की हड्डी (चित्रा। 5E, तीर) पर चोट से चोट की पुष्टि करें और NYU सॉफ्टवेयर 12,17 (चित्रा 6) द्वारा प्रदान की चोट मापदंडों की जाँच करें।
  7. सिवनी की मांसपेशियों और बाँझ 4-0 Vicryl सीवन के साथ नरम ऊतक, तो शल्य स्टेपल (ईज़ी क्लिप्स) के साथ त्वचा चीरा बंद कर दें।
  8. शल्य साइट के लिए जीवाणुरोधी मरहम लागू करें।
  9. जलयोजन के लिए पशु बाँझ 0.9% खारा subcutaneously की 5.0 मिलीलीटर प्रशासन।
  10. एक गर्मी में पशु रखें-controlled दैनिक बदल बिस्तर (पर उपलब्ध कराई नम भोजन के साथ) (एक हीटिंग पैड पर गर्म पानी padcage recirculating) पर्यावरण), और पिंजरे के फर्श पर रखा आसान पहुँच के लिए एक लंबे टोंटी के साथ एक पानी की बोतल। घर पिंजरे में पशु लौटने से पहले पर्याप्त वसूली सुनिश्चित करने के लिए देखभाल प्रदान।
  11. इस एकतरफा ग्रीवा contusive चोट है के रूप में, पशु संभावना चोट के बाद पहले कुछ हफ्तों के दौरान ठीक करने के लिए शुरू होता है जो क्षणिक ipsilateral forelimb के समारोह, खो देंगे। हालांकि, प्रतिपक्षी समारोह इस प्रकार पशु खाने के लिए और हानि के बिना पीने के लिए सक्षम होना चाहिए, बरकरार रहेगा, और हरकत और संवारने में केवल मामूली हानि होनी चाहिए।

Representative Results

इस प्रोटोकॉल का पालन करने पर, सुसंगत और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य ग्रीवा हेमी-contusive एससीआई (चित्रा 5 एवं 6) का उत्पादन किया जाता है। एससीआई के लिए इरादा स्तर पर एक ही बांस के पार्श्व प्रक्रियाओं को स्थिर करने के लिए एक कशेरुकी स्थिरता प्राप्त करने का उपयोग इस तरह के संतोषजनक परिणाम के लिए अनुमति देता है। इस विधि का प्रयोग, लक्ष्य सी 5 बांस, लेकिन यह भी आसन्न C4 और सी 6 न केवल सख्ती से तय कर रहे हैं।

NYU / MASCIS सॉफ्टवेयर एक एक्स और वाई अक्ष पर सेट एक ग्राफ के साथ एक-पढ़ने के लिए बाहर प्रदान करता है, और हमारे वर्टिब्रल स्थिरीकरण विधि के प्रयोग का समर्थन करता है, और उपकरणों (चित्रा 6)। स्थिरीकरण का यह तरीका लक्ष्य ऊतक और स्पाइनल कॉलम (चित्रा 1) के नीचे स्थानांतरण से परिणाम कर सकते हैं कि चोट परिवर्तनशीलता कम कर देता है। चोट के बाद, C5 और सी 6 DREZs के बीच केंद्रित एक स्पष्ट एकतरफा नीले रक्तगुल्म दृश्यमान (चित्रा 5E) है। ये चोट मापदंडों जानवर से ani के लिए संगत कर रहे हैंNYU / MASCIS सॉफ्टवेयर द्वारा प्रदान की गई है readout के अनुसार मल (चित्रा 6)।

ग्रीवा हेमी-कुचलन स्पष्ट forelimb के घाटे का उत्पादन के रूप में, इस मॉडल ऐसे पहुँचने में 13 संवारने के रूप में forelimb कार्यात्मक क्षमताओं का आकलन करने के लिए आदर्श है, और हेरफेर 18-19 वस्तु। Hindlimb मोटर घाटे कम, प्रमुख बस्सो हैं, Beattie और Bresnahan (बीबीबी) हरकत स्कोरिंग पैमाने 4 इस मॉडल में इस्तेमाल के लिए उपयुक्त नहीं है। चोट के बाद कार्यात्मक परिणाम चूहे एक "व उनसे" दर्शाती है जिसमें ipsilateral forepaw प्रसारिणी घाटे, में सबसे अधिक ध्यान देने योग्य है सभी अंकों के साथ मुट्ठी 18 flexed। एक ही चोट की गंभीरता और रीढ़ की हड्डी के स्तर के संपर्क में सभी जानवरों को सही चोट पर इस प्रोटोकॉल में सचित्र ipsilateral forelimb के समान घाटे का प्रदर्शन करना चाहिए। पशु को अनुचित तरीके से घाटे 13,18 के बहुत अलग अभिव्यक्ति और अवधि के साथ उपस्थित हो सकता है घायल हो गए।

Histologically, इस मॉडल रीढ़ की हड्डी के घायल पक्ष के भीतर लगभग विशेष रूप से निहित काफी घाव और गुहा गठन के लिए अग्रणी, चोट की साइट के लिए चोट उपरिकेंद्र और व्याख्यान चबूतरे वाला और दुम पर व्यापक ग्रे और सफेद बात क्षति पैदा करता है। भारी neuronal मौत 18 के साथ घाव सीमाओं पर एक बड़े, मुख्य रूप से अस्थिकणिका आधारित glial निशान रूपों।

चित्रा 1
चित्रा 1: अलग clamping के तरीकों के साथ contusive एससीआई के दौरान रीढ़ की हड्डी के लचीलेपन का चित्रण। आंकड़े ए और बी शो लचीलापन या spinous प्रक्रियाओं अनुचित प्रभाव डालता है और असंगत डेटा की अनुमति के लिए पीछे की ओर क्लैम्प किया जाता है जब रीढ़ की "उपज"। एक में दिखाया गया चित्रण प्रभाव (लाल धराशायी लाइन पर और अधिक लचीलापन प्रदर्शित करता हैclamps के आगे laminectomy और चोट की साइट से कर रहे हैं और बड़ी घुमावदार तीर) बी में दिखाया गया है कि की तुलना में (छोटे घुमावदार तीर),। चित्रा सी सुरक्षित रूप से की अनुप्रस्थ प्रक्रिया के तहत कड़ा स्थिर हाथ के साथ हमारे वर्णित डिवाइस के साथ पार्श्व स्थिरीकरण से पता चलता है प्रभाव की साइट प्रदर्शन किया जाएगा, जहां बांस। ब्याज की बांस पूरी तरह से स्थिर है के रूप में इस प्रक्रिया के दौरान रीढ़ की हड्डी का कोई लचीलापन नहीं है।

चित्रा 2
चित्रा 2: NYU के / MASCIS impactor और कस्टम स्थिरीकरण कंटेनर। आंकड़ा एक चोट की गंभीरता के लिए कई रॉड ऊंचाई सेटिंग्स (इनसेट) के साथ, भागों और NYU / MASCIS रीढ़ की हड्डी में चोट उपकरण की सुविधाओं को प्रदर्शित करता है। आंकड़े बी और सी रखती है कि यू के आकार का कंटेनर को वर्णनचूहे, और सुरक्षित सर्जरी और चोट के दौरान कशेरुका स्तंभ को स्थिर कि दाँतेदार स्थिरीकरण हथियार (डिजाइन किए हैं और वाई पी झांग द्वारा उत्पादित)।

चित्रा 3
चित्रा 3: कस्टम NYU / MASCIS impactor पर प्रणाली और पार्श्व microadjuster बढ़ते आंकड़ा एक रीढ़ की हड्डी की चोट के लिए यू के आकार का चूहा स्थिरता प्राप्त करने के लिए कस्टम बढ़ते प्रणाली के विभिन्न घटकों का विवरण।। बी आंकड़े। चोट के लिए चूहे रीढ़ की हड्डी के सटीक संरेखण के लिए महत्वपूर्ण आंकड़ा एक में पार्श्व microadjuster, नोट और सी (बी) के बिना स्थिरता प्राप्त करने का आगे चित्रण उपलब्ध कराने और अन्य महत्वपूर्ण करने के लिए सम्मान के साथ यू के आकार का चूहा कंटेनर (सी) के साथ चोट डिवाइस के घटकों (बढ़ते प्रणाली तैयार की है और वाई पी जेड द्वारा उत्पादितहैंग)।

चित्रा 4
चित्रा 4:। शल्य स्थिरीकरण डिवाइस और संलग्नक के व्यक्तिगत घटकों के माप कस्टम स्थिरीकरण प्रणाली के प्रत्येक घटक आयाम और बड़े पैमाने (ए, सी और डी) दिखाने के लिए प्रकाश डाला है। छाती रोगों स्थिरीकरण हथियार (बी) के अलग रीढ़ की शल्य चिकित्सा मॉडल में इस्तेमाल के लिए इस डिवाइस के संभावित आवेदन प्रदर्शित करने के लिए दिखाए जाते हैं।

चित्रा 5
चित्रा 5: सर्जिकल स्थलों और ग्रीवा हेमी-कुचलन रीढ़ की हड्डी की चोट के लिए तैयारी। आंकड़े ए और बी उचित IMPA के लिए सही स्थलों चित्रितउजागर चूहे रीढ़ की हड्डी पर सीटी संरेखण। उचित प्रभाव बिंदु C5 और सी 6 पृष्ठीय तंत्रिका जड़ों (व्याख्यान चबूतरे वाला दुम) और midline और रीढ़ की हड्डी (बी) के पार्श्व किनारों के बीच सीधे है। आंकड़े सीई शो, उच्च आवर्धन में, के वांछित आधा प्रकाश में लाने की प्रक्रिया सावधान एकतरफा laminectomy के माध्यम से चोट के लिए गर्भाशय ग्रीवा रीढ़ की हड्डी,। इसके अलावा, डी आंकड़े और ई तुरंत पहले और रीढ़ की हड्डी कुचलन चोट के बाद गर्भनाल प्रदर्शित करता है। दिखाई दे नकसीर प्रभाव (काला तीर) की वजह से (ई) पर ध्यान दें।

चित्रा 6
चित्रा 6 :. NYU / MASCIS impactor के साथ प्रभाव निम्न अस्वीकार्य डेटा readouts बनाम स्वीकार्य के उदाहरण हैं। शीर्ष ग्राफ (ए) और शीर्ष डेटा सेट (सी) (बी) और त्रुटि के अनुचित स्थिरीकरण की वजह से एक अनुचित प्रभाव द्वारा उत्पादित डेटा दर्शाता (सी)। लाल तीर द्वारा संकेत और रेखांकित के रूप में, प्रारंभिक ऊंचाई के लिए संकेत काफी त्रुटि नोट और impactor बूंद के समय शुरू करते हैं। सॉफ्टवेयर भी है कि त्रुटि इन मानकों (पैनल सी के नीचे) के लिए पहचान की गई है एक चेतावनी प्रदान करता है।

Discussion

यहाँ हम सी 5 पर एकतरफा contusive एससीआई के उत्पादन के लिए एक ग्रीवा रीढ़ स्थिरीकरण विधि का प्रदर्शन किया है। इस स्थिरीकरण विधि anatomically आघात की शुद्धता बढ़ जाती है और लगातार कार्यात्मक घाटे 13,18 पैदा करता है। Spinous प्रक्रियाओं के पृष्ठीय क्लेम्पिंग पर भरोसा करते हैं कि अन्य मॉडलों में, spinous प्रक्रिया क्षति या बांस से clamps के टुकड़ी का खतरा काफी अधिक है। इन मॉडलों को भी काफी रीढ़ स्थानांतरण और कुचलन बल और रीढ़ की हड्डी और कशेरुका स्तंभ (चित्रा 1 ए और बी) की लचीली प्रकृति से बेदखल करने की अनुमति दे सकता। बदल सवार ऊतक संपर्क समय और अप्रत्याशित चोट बल में परिणाम (चित्रा 1 ए-बी और 6B) उपज ऊतक। 1) इस पद्धति पूरी तरह तहत सी 5 पर केन्द्रित कशेरुकाओं स्थिर: हमारी वर्णित वर्टिब्रल स्थिरीकरण भी शल्य चिकित्सा की तैयारी करने के लिए अन्य लाभ प्रदान करता हैlaminectomies (चित्रा 1C) की सटीकता बढ़ जाती है जो सर्जिकल माइक्रोस्कोप; 2) पशु एससीआई उपकरणों पर पशु remounting की प्रक्रिया से बचा जाता है और समय की बचत होती है, जो अनुकूलित बढ़ते लगाव, शल्य चिकित्सा स्थान से सीधे लिया जा सकता है यू के आकार का स्टेबलाइजर भीतर घुड़सवार; , एक और उपाय परिवर्तनशीलता को कम करने के लिए और 3) चोट के स्तर पर कशेरुकाओं स्थिर और सीधे बहुत श्वसन की वजह से शरीर आंदोलन को कम कर सकते चोट का इरादा साइट के लिए पृष्ठीय और दुम।

इस स्थिरीकरण विधि के उपयोग का प्राथमिक लाभ उपज का कम राशि, या प्रभाव पर रीढ़ की हड्डी और स्तंभ के उदर आंदोलन है। एक contusion चोट के सरल भौतिकी पर आधारित है, प्रभाव के बल और ऊर्जा प्रभाव की साइट पर इस ऊर्जा को अवशोषित कॉर्ड के साथ आदर्श रूप में, रीढ़ की हड्डी को रॉड से स्थानांतरण होगा। हालांकि कॉर्ड के नीचे रीढ़ की पैदावार के रूप में संभव है, अगरपृष्ठीय spinous clamping के विधि (चित्रा 1 ए और बी) में, वास्तविक बल उपज की डिग्री पर निर्भर करता है, कमी आई है कॉर्ड और चर के लिए आवेदन किया।

यह वीडियो एक गर्भाशय ग्रीवा contusive एससीआई मॉडल की पूरी प्रक्रिया को दिखाता है, इस लेख का सार विशेष रूप से एससीआई के अध्ययन के लिए, हम हमारी प्रयोगशाला में विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग रीढ़ की स्थिरीकरण विधि का परिचय है। इस स्थिरीकरण युक्ति और विधि का एक संशोधित संस्करण चूहों एससीआई 23 पर इस्तेमाल किया गया है। रीढ़ की हड्डी के स्थिरीकरण के इस सरल विधि एससीआई अनुसंधान के लिए अत्यधिक उपयोगी है, और हम पहले से वक्ष कुचलन के रूप में अच्छी तरह से पंगु बनाना एससीआई मॉडल प्रदर्शन करने के लिए इस पद्धति और उपकरणों का इस्तेमाल किया है। एक और प्रयोगशाला ने हाल ही में इस पत्रिका के 22 में गर्भाशय ग्रीवा चोट के लिए स्थिरीकरण के इस फार्म के विभिन्नता वर्णित किया गया है। सारांश में, हम कई Surgic करने के लिए इस उपन्यास वर्टिब्रल स्थिरीकरण विधि परिचयlaminectomy से चोट उत्पादन को लेकर प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रयोगात्मक एससीआई पैदा करने के लिए अल प्रक्रियाओं। इस स्थिरीकरण विधि ऐसे महाकुण्ड, hemisection और transection चोटों से इंट्रा-रीढ़ की हड्डी में इंजेक्शन, सेलुलर प्रत्यारोपण, सीएसएफ संग्रह के रूप में प्रयोगों की एक विस्तृत विविधता के लिए अनुकूलित किया गया है के रूप में इस स्थिरीकरण डिवाइस का लाभ, ग्रीवा रीढ़ की हड्डी कुचलन तक सीमित नहीं हैं vivo इमेजिंग में वक्ष कुचलन चोटों, दो photon माइक्रोस्कोपी, और रीढ़ की हड्डी में electrophysiological रिकॉर्डिंग को रोजगार। प्रयोगात्मक परिवर्तनशीलता रीढ़ की शल्य चिकित्सा और चोट प्रक्रियाओं की गुणवत्ता बढ़ाने और कम करने की चोट और वसूली के सच्चे तंत्र में अंतर्दृष्टि प्रदान करने में मदद, और एससीआई के विनाशकारी विकार पर विभिन्न उपचारों के प्रभाव स्क्रीन जाएगा।

Disclosures

हम खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

इस काम [एक्स-एमएक्स के लिए NS36350, NS52290, और NS50243] स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थान द्वारा समर्थित किया गया था; मारी Hulman जॉर्ज बंदोबस्ती कोष; इंडियाना के राज्य; और 1F31NS071863 सीएलडब्ल्यू के लिए एक रुथ एल Kirschstein राष्ट्रीय अनुसंधान सेवा पुरस्कार (एनआरएसए)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Purdue Products Betadine Surgical Scrub Fisher Scientific 19-027132
Dukal Gauze Sponges Fisher Scientific 22-415-490
Ketamine (87.7 mg/kg)/Xylazine (12.3 mg/kg) Webster Veterinary 07-881-9413, 07-890-5745
Decon Ethanol 200 Proof Fisher Scientific 04-355-450
Artificial Tears Eye Ointment Webster Veterinary 07-870-5261
Antiobiotic Ointment Webster Veterinary 07-877-0876
Cotton Tipped Applicators Fisher Scientific 1006015
Rongeur Fine Science Tools 16000-14
Surigical Scissors Fine Science Tools 15009-08
Scissors (blunt dissection) Fine Science Tools 14040-10
Surgical Retractor Fine Science Tools 17005-04
Large Forceps Fine Science Tools 11024-18
Fine Forceps Fine Science Tools 11223-20
Hemostat Fine Science Tools 13004-14
Scalpel Fine Science Tools 10003-12
Scalpel Blade #15 Fisher Scientific 10015-00
EZ Clips Fisher Scientific 59027
Sterile sutures Fine Science Tools 12051-10
Instrument Sterilizer Fine Science Tools 14040-10
Surgical Stabilizer Custom Manufactured N/A Contact Y. Ping Zhang for details. (yipingzhang50@gmail.com)
Vertebral Stabilization Bars (clawed endfeet) Custom Manufactured N/A Contact Y. Ping Zhang for details. (yipingzhang50@gmail.com)
NYU/MASCIS Impactor Device Custom Manufactured W. M. Keck Center for Collaborative Neuroscience
Rutgers, The State University of New Jersey
e-mail: impactor@biology.rutgers.edu

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Noyes, D. H. Electromechanical impactor for producing experimental spinal cord injury in animals. Med. Biol. Eng. Comput. 25 (3), 335-340 (1987).
  2. Behrmann, D. L., Bresnahan, J. C., Beattie, M. S., Shah, B. R. Spinal cord injury produced by consistent mechanical displacement of the cord in rats: behavioral and histologic analysis. J. Neurotrauma. 9 (3), 197-217 (1992).
  3. Stokes, B. T., Noyes, D. H., Behrmann, D. L. An electromechanical spinal injury technique with dynamic sensitivity. J. Neurotrauma. 9 (3), 187-195 (1992).
  4. Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C., Anderson, D. K., Faden, A. I., Gruner, J. A., Holford, T. R., Hsu, C. Y., Noble, L. J., Nockels, R., Perot, P. L., Salzman, S. K., Young, W. MASCIS evaluation of open field locomotor scores: effects of experience and teamwork on reliability. Multicenter Animal Spinal Cord Injury Study. J. Neurotrauma. 13 (7), 343-359 (1996).
  5. Jakeman, L. B., Guan, Z., Wei, P., Ponnappan, R., Dzwonczyk, R., Popovich, P. G., Stokes, B. T. Traumatic spinal cord injury produced by controlled contusion in mouse. J. Neurotrauma. 17 (4), 299-319 (2000).
  6. Young, W. Spinal cord contusion models. Prog. Brain Res. 137, 231-255 (2002).
  7. Ghasemlou, N., Kerr, B. J., David, S. Tissue displacement and impact force are important contributors to outcome after spinal cord contusion injury. Exp. Neurol. 196 (1), 9-17 (2005).
  8. DeVivo, M. J., Chen, Y. Trends in new injuries, prevalent cases, and aging with spinal cord injury. Arch. Phys. Med. Rehabil. 92 (3), 332-338 (2011).
  9. Onifer, S. M., Rodríguez, J. F., Santiago, D. I., Benitez, J. C., Kim, D. T., Brunschwig, J. P., Pacheco, J. T., Perrone, J. V., Llorente, O., Hesse, D. H., Martinez-Arizala, A. Cervical spinal cord injury in the adult rat: assessment of forelimb dysfunction. Restor Neurol Neurosci. 11 (4), 211-223 (1997).
  10. Schrimsher, G. W., Reier, P. J. Forelimb motor performance following cervical spinal cord contusion injury in the rat. Exp. Neurol. 117 (3), 287-298 (1992).
  11. Soblosky, J. S., Song, J. H., Dinh, D. H. Graded unilateral cervical spinal cord injury in the rat: evaluation of forelimb recovery and histological effects. Behav. Brain Res. 119 (1), 1-13 (2001).
  12. Pearse, D. D., Lo, T. P. Jr, Cho, K. S., Lynch, M. P., Garg, M. S., Marcillo, A. E., Sanchez, A. R., Cruz, Y., Dietrich, W. D. Histopathological and behavioral characterization of a novel cervical spinal cord displacement contusion injury in the rat. J. Neurotrauma. 22 (6), 680-702 (2005).
  13. Gensel, J. C., Tovar, C. A., Hamers, F. P., Deibert, R. J., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Behavioral and histological characterization of unilateral cervical spinal cord contusion injury in rats. J. Neurotrauma. 23 (1), 36-54 (2006).
  14. Anderson, K. D., Sharp, K. G., Steward, O. Bilateral cervical contusion spinal cord injury in rats. Exp. Neurol. 220 (1), 9-22 (2009).
  15. Gruner, J. A monitored contusion model of spinal cord injury in the rat. J. Neurotrauma. 9 (2), 123-126 (1992).
  16. Scheff, S. W., Rabchevsky, A. G., Fugaccia, I., Main, J. A., Lumpp, J. E. Jr Experimental modeling of spinal cord injury: characterization of a force-defined injury device. J. Neurotrauma. 20 (2), 179-193 (2003).
  17. Zhang, Y. P., et al. Spinal cord contusion based on precise vertebral stabilization and tissue displacement measured by combined assessment to discriminate small functional differences. J Neurotrauma. 25 (10), 1227-1240 (2008).
  18. Walker, C. L., Walker, M. J., Liu, N. K., Risberg, E. C., Gao, X., Chen, J., Xu, X. M. Systemic bisperoxovanadium activates Akt/mTOR, reduces autophagy, and enhances recovery following cervical spinal cord injury. PLoS One. 7 (1), e30012 (2012).
  19. Irvine, K. A., Ferguson, A. R., Mitchell, K. D., Beattie, S. B., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. A novel method for assessing proximal and distal forelimb function in the rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan (IBB) forelimb scale. J. Vis. Exp. (46), 2246 (2010).
  20. Martinez, M., Brezun, J. M., Bonnier, L., Xerri, C. A new rating scale for open-field evaluation of behavioral recovery after cervical spinal cord injury in rats. J Neurotrauma. 26 (7), 1043-1053 (2009).
  21. Cao, Q., Zhang, Y. P., Iannotti, C., DeVries, W. H., Xu, X. M., Shields, C. B., Whittemore, S. R. Functional and electrophysiological changes after graded traumatic spinal cord injury in adult rat. Exp. Neurol. 191 Suppl 1, S3-S16 (2005).
  22. Lee, J. H., Streijger, F., Tigchelaar, S., Maloon, M., Liu, J., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. A Contusive Model of Unilateral Cervical Spinal Cord Injury Using the Infinite Horizon Impactor. J. Vis. Exp. (65), e3313 (2012).
  23. Zhang, Y. P., Walker, M. J., Shields, L. B. E., Wang, X., Walker, C. L., Xu, X. M., et al. Controlled Cervical Laceration Injury in Mice. J. Vis. Exp. (75), e50030 (2013).

Tags

चिकित्सा अंक 95 रीढ़ की हड्डी बांस कशेरुकाओं रीढ़ की हड्डी में चोट मॉडल स्थिरीकरण
Contusive स्पाइनल कॉर्ड चोट उत्पादन के लिए एक उपन्यास कशेरुका स्थिरीकरण विधि
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Walker, M. J., Walker, C. L., Zhang, … More

Walker, M. J., Walker, C. L., Zhang, Y. P., Shields, L. B. E., Shields, C. B., Xu, X. M. A Novel Vertebral Stabilization Method for Producing Contusive Spinal Cord Injury. J. Vis. Exp. (95), e50149, doi:10.3791/50149 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter