מטרת הפרוטוקול היא לספק שיטה לייצור נגעים עצביים לא פולשניים במוח. השיטה משתמשת אולטרסאונד ממוקד מונחה תהודה מגנטית (MRgFUS) כדי לפתוח את מחסום מוח הדם באופן ארעי ומוקד, על מנת לספק רעלן עצבי במחזור לפארנצ'ימה במוח.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פגיעה עצבית ממוקדת לניתוק לא פולשני של מעגלי מוח
* These authors contributed equally
במאמר זה
סיכום
תקציר
התערבות כירורגית יכולה להיות יעילה למדי לטיפול בסוגים מסוימים של מחלות נוירולוגיות בלתי הפיכות מבחינה רפואית. גישה זו שימושית במיוחד עבור הפרעות שבהן מעגלים עצביים הניתנים לזיהוי ממלא תפקיד מפתח, כגון אפילפסיה והפרעות תנועה. כיום זמין שיטות כירורגיות, בעוד יעיל, בדרך כלל כרוך הליך כירורגי פולשני, אשר יכול לגרום פגיעה כירורגית ברקמות שאינן היעד. כתוצאה מכך, זה יהיה בעל ערך כדי להרחיב את מגוון הגישות כירורגיות לכלול טכניקה שהיא גם לא פולשנית וגם neurotoxic.
כאן, שיטה מוצגת לייצור נגעים מוקד, עצביים במוח באופן לא פולשני. גישה זו מנצלת אולטרסאונד ממוקד בעוצמה נמוכה יחד עם microbubbles תוך ורדי כדי לפתוח ארעי ומוקד את מחסום מוח הדם (BBB). התקופה של פתיחת BBB ארעי מנוצל לאחר מכן כדי לספק באופן מוקדי רעלן עצבי מנוהל באופן שיטתי לאזור מוח ממוקד. חומצה קווינולנית neurotoxin (QA) הוא בדרך כלל BBB-חסין, והוא נסבל היטב כאשר מנוהל תוך אפרטינולי או דרך ויריד. עם זאת, כאשר QA מקבל גישה ישירה רקמת המוח, זה רעיל לנוירונים. שיטה זו שימשה חולדות ועכברים כדי למקד אזורים ספציפיים במוח. מיד לאחר MRgFUS, פתיחה מוצלחת של BBB מאושר באמצעות ניגודיות משופרת T1 המשוקלל הדמיה. לאחר ההליך, T2 הדמיה מראה פציעה מוגבלת לאזור ממוקד של המוח ואובדן של נוירונים באזור ממוקד יכול להיות מאושר לאחר המוות ניצול טכניקות היסטולוגיות. במיוחד, בעלי חיים מוזרקים עם תמיסת מלח ולא QA להפגין פתיחת BBB, אבל נקודה לא להפגין פציעה או אובדן עצבי. שיטה זו, נוי מדויק תוך-erebral לא פולשנית ניתוח מודרך (PING) יכול לספק גישה לא פולשנית לטיפול בהפרעות נוירולוגיות הקשורות הפרעות במעגלים עצביים.
מבוא
מטרת שיטה זו היא לספק אמצעי לייצור נגעים עצביים לא פולשניים באזור ממוקד של המוח. הרציונל לפיתוח גישה כזו הוא לנתק מעגלים עצביים התורמים להפרעות נוירולוגיות. לדוגמה, ניתוח יכול להיות יעיל למדי בטיפול בהפרעות נוירולוגיות מסוימות מבחינה רפואית בלתי הפיכות, כגון אפילפסיה עמידים לתרופות (DRE)1. עם זאת, כל אחת מהן הדרכים הכירורגיות הזמינות יש מגבלות במונחים של ייצור נזק משני לא רצוי למוח. ניתוח resective מסורתי יכול להיות פולשני מאוד עם הסיכון לדימום, זיהום, קרישי דם, שבץ מוחי, התקפים, נפיחות של המוח, ונזק עצבי2. חלופות לניתוח resective כי הם פולשניים או לא פולשניים כוללים טיפול תרמי interstitial לייזר ורדיוכירורגיה, אשר גם הו....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי ועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת וירג'יניה.
1. הכנת ריאה
- ביום הניתוח, להכין 6.0 מ"ל של חומצה קווינולנית להזרקה (QA). להמיס 450 מ"ג של QA ב 4.0 מ"ל של 1.0 N NaOH. הוסף 0.6 מ"ל של PBS 10x, pH כדי 7.4, ולהביא לנפח הסופי של 6.0 מ"ל עם dH2O. לסנן דרך מסנן מזרק 0.22 μm. הפתרון יציב למשך שבועיים ב- 4 °C.
- להכין פיזור מים של microbubbles בתמיסת מלח רגילה על ידי sonication בדיקה מגז נטול קפאילואורובוטאן ולייצב עם מעטפת מונו-שכבתית stearate DSPC / PEG12.
- גודל microbubbles על ידי ציפה בכוח המשיכה נורמלי. לקבוע ריכוז וגודל microbubble על ידי ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
סעיף זה מתאר את ההשפעה של PING על נוירונים הממוקמים דיספלזיה neocortical. דיספלזיה רקמות הן תכונה נפוצה במוחם של חולים עם אפילפסיה עמידים לתרופות, והסרה כירורגית של פיספלזיה התקף-גנית יכול לספק שליטה מצוינת שלהתקפים 15. הגדרת ההשפעה של PING על רקמת מוח dysplastic היא ולכן עדיפות חשובה. מודל חולדה של דיספלזיה קליפתית גנטית, חולדת טיש, נבחר לחקר בעיה זו כי המוח טיש מציג רקמה דיספלסטית (הטרוטופיה רצועה subcortical) ממוקם מתחת neocortex ממוקם בדרך כלל (איור 3)
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
שיטת PING נועדה לייצר נגעים עצביים לא פולשניים, ממוקדים. השיטה נובעת בסיס חזק וגדל של מחקר בתחום של אולטרסאונד ממוקד3, 4,5,,6,7.4, היכולת לספק גישה מוקד לאזורים ספציפיים של parenchyma המוח באמצעות פתיחה ארעית של BBB יצר השדרה לספק מגוון רחב של סוכנים שבדרך כלל לא לקבל גישה למוח. הזדמנות זו היא בעיקר להיות מתקדם עבור המסירה המרכזית של סוכנים טיפוליים בעלי חחלת .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
לסופרים אין מה לחשוף.
תודות
המחברים מזהים את רנה ג'ק רוי על תמיכתו הטכנית המצוינת בתחום ה-MRI. עבודה זו נתמכה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (R01 NS102194 ל KSL ו R01 CA217953-01 ל-MW), קרן צ'סטר (KSL) וקרן אולטרסאונד ממוקדת (KSL ו-JW).
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 7T-ClinScan MRI מערכת Bruker | Biospin, אטינגלן, גרמניה | MR רכישת תמונה | |
| ג'ל אקוסטי | Litho CLEAR | 11-601 | ג'ל שידור אקוסטי צמיגות גבוהה |
| DPX הרכבה בינונית | אלקטרונים מיקרוסקופיה Sciences | 13512 | כיסוי מבוסס שרף זכוכית תושבת |
| פלואורו-ג'ייד B | EDM Millipore | AG310 | כתם זיקה גבוהה עבור נוירונים מנוונים |
| סופח הרדמה פלובאק | הרווארד מנגנון | 34-0388 | נבלות הרדמה |
| אורגנית מערכת FUS | טיפול מונחה תמונה, פסאק, צרפת | LabFUS | MR תואם מערכת אולטרסאונד ממוקדת בעלי חיים קטנים |
| Gadodiamide | GE Healthcare AS, אוסלו, נורווגיה | Omniscan | MR חומר ניגוד |
| Heparin | SAGENT | NDC2502140010 | נוגד קרישה |
| מחט היפודרמית 30 גרם x 1/2 | Becton-Dickinson | 26027 | מזרק אינסולין צנתור וריד זנב |
| 28G1/2 (1 מ"ל) | EXEL | 26027 | מתן הזרקות לצנתר וריד הזנב |
| מרסס איזופלואורן | SurgiVet | VCT302 | מתן הרדמה |
| איזופלורן | הנרי שיין | NDC1169567762 | הרדמה |
| KMnO4 | Sigma | מגיב 223468 | המשמש במיקרו-בועות צביעה פלואורו-ג'ייד B |
| המיוצרות באופן פנימי: A. Klibanov | 305106 | מחסום דם מוח משבש | |
| חומר מיקרו-בועות (מקור מסחרי) | הדמיה רפואית של Lantheus, North Billerica, MA | מיקרו-בועות הגדרה | מחסום מוח משבש |
| ניטור חומרים ו-& מערכת שער | מכשירי בעלי חיים קטנים | דגם 1030 | ניטור נשימה |
| Multisizer 3 קולטר מונה קולטר | בקמן-קולטר, היאליה, פלורידה | Multisizer 3 | המשמש לקביעת גודל ממוצע של מיקרו-בועות |
| Optixcare EYE LUBE | CLC MEDICA, אונטריו, קנדה | 11611 | מגן קרנית-סיכה לעין |
| PE10 צינורות | בקטון-דיקינסון | 427401 | צנתר וריד זנב רכיב |
| חומצה קווינולינית | סנטה קרוז ביוטכנולוגיה, דאלאס, טקסס | CAS 89-00-9 | נוירוטוקסין |
| Sprague-Dawley חולדות | Taconic Biosciences | SD-M | דגם |
| חולדה משאבת מזרק | קרנגי מדיסין | CMA 100 | אספקה מבוקרת של חומצה קווינולינית |
| תוכנת מוליך תרמי | טיפול מונחה תמונה, פסאק, צרפת | כונני מדריך תרמי מעבדה מערכת FUS | |
| Tish Rats | מושבה | עכברוש דגם | |
| Veet קרם אפילציה | רקיט בנקיזר | הסרת שיער בקרקפת |
מקורות
- Wiebe, S., Eliasziw, M., Matijevic, S. I. Changes in quality of life in epilepsy: How large must they be to be real. Epilepsia. 42, 113-118 (2001).
- McClelland, S., Guo, H., Okuyemi, K. S. Population-based a....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
