Estereotaxia guiada por resonancia magnética para infusiones al cerebro de cerdo

Aquí ampliamos la aplicación de la estereotaxia guiada por RM al cerebro de cerdo para administrar y monitorear la distribución de un agente de infusión. El tamaño del cerebro porcino permite obtener imágenes e intervenciones neuroquirúrgicas que son traslacionales. Utilizamos el modelo de cerdo para la inyección estereotáctica guiada por RM en una suite de resonancia magnética 3T.

Informamos visualmente la implementación del procedimiento estereotáxico en cerdos y describimos las adaptaciones de la sala de resonancia magnética para acomodar al cerdo, visualizamos el procedimiento tanto en video como en imágenes de RM concurrentes para evaluar la distribución de la infusión. Posicionamiento animal. Coloque un sujeto en la tabla de resonancia magnética en preparación para la resonancia magnética.

Levante el torso con toallas y almohadillas de espuma. El objetivo es que la cabeza caiga ligeramente hacia abajo con el cuello flexionado y el hocico casi tocando la mesa. Los pines del soporte de la cabeza de la resonancia magnética se anclaron en el cigoma bilateral para mantener la cabeza fijada a la mesa de RM.

Una vez configurada, la mesa de resonancia magnética se mueve al orificio del escáner hasta que la cabeza del sujeto llega al final del orificio. Planificación de la inserción quirúrgica con guía de visualización asistida por RMN. Prepare el área de manera estéril.

Coloque la rejilla de planificación fiducial en el cuero cabelludo del sujeto colocando el lado adhesivo de la rejilla sobre la cabeza del paciente, centrado alrededor de la ubicación de donde estará el orificio de rebaba. Realice la exploración de MRI scout con la cuadrícula colocada en su lugar. Ajuste la trayectoria sugerida, incluidos los puntos de entrada y objetivo deseados, arrastrando manualmente los puntos de entrada y objetivo proyectados en el software para evitar los vasos sanguíneos y minimizar las transgresiones de peeling y sulcal.

Una vez que se identifica la trayectoria deseada en función de la preferencia del cirujano, ejecute el software de guía de RM para encontrar el punto de entrada en la cuadrícula. Asegurar el marco estereotáctico y ajustar la alineación de forma iterativa a través de la proyección de software. Ensamble el marco estereotáctico alrededor de las coordenadas del punto de entrada deseado en la cuadrícula asegurando primero la base con seis tornillos anclados en hueso y cuatro tornillos de desplazamiento.

Asegure los seis tornillos anclados al hueso al cráneo sobre la rejilla a través del cuero cabelludo. Los seis tornillos de anclaje se utilizan para estabilizar el marco estereotáctico y evitar cualquier movimiento durante la perforación. Asegure los cuatro tornillos de desplazamiento ubicados en la base de la torre a través de la piel, anclados en el cráneo.

Actúan como una contrafuerza para apretar los tornillos del hueso central levantando la base del marco a los tornillos centrales y estabilizar la base. Una vez que la base del marco estereotáctico esté segura, continúe con el ensamblaje del marco. Realice la resonancia magnética MP-RAGE de alta resolución, ponderada en T1, una opción en el software de resonancia magnética, con el marco configurado en su lugar para capturar los fiduciarios del cuadro y confirmar la trayectoria.

Confirme la trayectoria de inserción de la cánula proyectada deseada con el software. Realice los ajustes de cabeceo, balanceo y XY girando las ruedas de pulgar, como lo indican los parámetros de ajuste de salida en el software. Usando el software de guía MR, mida el grosor del cráneo de la trayectoria deseada y la distancia total al cerebro.

Taladrar e insertar la cánula para infusión. Use un exfoliante de yodo antes de realizar la incisión para prevenir infecciones. Haga una incisión de tres centímetros en el cuero cabelludo con un bisturí debajo del marco estereotáctico.

Configure el bastidor para la inserción del taladro realizando los ajustes antes de crear el orificio de acceso. Retire y reemplace el tubo guía central con el que se ajuste a una broca de 3,4 milímetros para perforar. Asegúrese de que un asistente esté presente para mantener el marco en su lugar mientras el cirujano perfora con el taladro manual para agregar estabilidad adicional al marco.

Configure el marco para la inserción del segundo taladro para ensanchar el orificio de rebabas y evitar colisiones óseas que puedan alterar la trayectoria. Configure el taladro con la broca de 4,5 milímetros. Reemplace la guía central con la que se ajuste a esta broca más grande.

Crea un orificio de rebaba de 4,5 milímetros. Perfora la duramadre con un estilete afilado. Inserte la cánula de infusión precebada y compatible con el marco.

Asegúrese de que la cánula tenga una contrapresión neutra o positiva constante para eliminar las burbujas de aire que se introducen. El software proporciona una profundidad específica para el objetivo planificado. Mida la profundidad en la cánula de infusión compatible con el marco estereotáctico y use el tope de profundidad asociado a la cánula.

Monitorización de la infusión con resonancias magnéticas repetidas. Comience la infusión del agente deseado como una coinfusión con un agente de contraste a base de gadolinio. Realice una resonancia magnética a intervalos de tiempo regulares para controlar la infusión y el volumen de distribución del agente insertado en la cánula en el cerebro, que se puede inferir debido a la coinfusión de gadolinio.

Un área hiperintensa alrededor de la punta de la cánula indica la presencia del agente de contraste a base de gadolinio. Una vez que termine la infusión, detenga la bomba. Deje que la cánula permanezca en el cerebro durante cinco minutos después de la terminación de la infusión antes de retirar la cánula.

La posición del cerdo en el escáner de resonancia magnética proporciona un acceso óptimo para que el cirujano opere y la autorización para el marco estereotáxico y la cánula de infusión. La visualización guiada por resonancia magnética permite una planificación precisa y la inserción de una cánula en el cerebro. El marco estereotáctico se escanea en el software y se ajusta para llegar efectivamente a la ubicación deseada.

Las resonancias magnéticas interoperatorias iterativas después de la infusión de la cánula muestran cómo se administra la infusión al tejido cerebral. El marco estereotáctico permite una infusión precisa y controlada en modelos de cerebro de cerdo. Con este protocolo, establecimos que parámetros como la velocidad de infusión o la precisión de la inserción de la cánula pueden cambiarse en tiempo real o pausarse según lo dictado por la imagen intraprocedimiento.

El sistema de imágenes de RM en tiempo real permite una determinación precisa del volumen de distribución. Los cerdos, como grandes modelos animales para infusiones rastreadas en resonancia magnética en tiempo real, presentan la posibilidad del estudio de la administración de fármacos al cerebro con la administración de células y otros agentes de valor traslacional. La visualización guiada por RM proporciona orientación en tiempo real para el acceso al cerebro del cerdo, la inserción de la cánula y el monitoreo del agente de infusión.

Se ha informado que el proceso de perforación, la deformación tisular y / o la interrupción de los tractos de materia blanca contribuyen a las dificultades y la entrega de agentes al cerebro. Las resonancias magnéticas iterativas durante la planificación y la inserción de la cánula proporcionan la capacidad de pequeños ajustes.