ניטור לחץ תוך גולגולתי במודלים מכרסמים של דימום תוך חדרי לא טראומטי אינו נפוץ בספרות הנוכחית. כאן אנו מדגימים טכניקה למדידת לחץ תוך גולגולתי, לחץ עורקי ממוצע ולחץ זלוף מוחי במהלך דימום תוך-חדרי במודל של חיית חולדה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
ניטור לחץ תוך גולגולתי במודל מכרסם דימום תוך חדרי לא טראומטי
במאמר זה
סיכום
תקציר
ניצולים של דימום תוך חדרי נותרים לעתים קרובות עם פגיעה משמעותית בזיכרון לטווח ארוך; לפיכך, מחקר המשתמש במודלים של דימום תוך-חדרי בבעלי חיים הוא חיוני. במחקר זה חיפשנו דרכים למדוד לחץ תוך גולגולתי, לחץ עורקי ממוצע ולחץ זלוף מוחי במהלך דימום תוך-חדרי לא טראומטי בחולדות. תכנון הניסוי כלל שלוש קבוצות של ספראג דאולי: sham, דימום תוך-חדרי סטנדרטי של 200 μl, וקבוצות בקרת רכב. על ידי הצגת חיישן לחץ פיברופטי אינטרפרנצימלי, התקבלו מדידות לחץ תוך גולגולתי מדויקות בכל הקבוצות. לחצי זלוף מוחיים חושבו עם הידע של לחץ תוך גולגולתי וערכי לחץ עורקי ממוצעים. כצפוי, קבוצות הדימום התוך-חדרי וקבוצת הביקורת של כלי הרכב חוו שתיהן עלייה בלחץ התוך גולגולתי ולאחר מכן ירידה בלחץ הזלוף המוחי במהלך הזרקה תוך-חדרית של דם אוטולוגי ונוזל מוחי מלאכותי, בהתאמה. התוספת של חיישן לחץ פיברופטי אינטרפרנציאלי מועילה במעקב אחר שינויי לחץ תוך גולגולתיים מדויקים.
מבוא
דימום תוך חדרי (IVH), סוג של דימום תוך גולגולתי (ICH), היא מחלה הרסנית הנושאת תמותה ותחלואה משמעותיות. IVH מאופיין כהצטברות של מוצרי דם בתוך החדרים תוך גולגולתיים. IVH מבודד נדיר ובדרך כלל מתרחש במבוגרים1. זה יכול להיות קשור עם דימום יתר לחץ דם, מפרצת תוך גולגולתית קרועה או מום כלי דם אחר, גידולים, או טראומה1. IVH מוביל לפגיעה מוחית משנית, כמו גם להתפתחות של הידרוצפלוס2. ניצולי IVH נותרים לעתים קרובות עם ליקויים תפקודיים, בזיכרון ובקוגניציה משמעותיים לאחר פציעתם. ליקויים קוגניטיביים וזיכרון ארוכי טווח אלה מדווחים בשיעור של עד 44% מניצולי ICH3. בדימום תת-עכבישי (SAH), סוג אחר של ICH, ידוע כי כמחצית מהניצולים יהיו ליקויים בזיכרון, ועבור אלה שיש להם IVH בנוסף ל- SAH, התוצאות נוטות להיות גרועות משמעותית 4,5,6.
המנגנונים הבסיסיים של תפקוד לקוי של הזיכרון בעקבות IVH נותרו ברורים. מחקר In vivo המשתמש במודלים לא טראומטיים של חיות IVH עם תפקוד לקוי תפקודי וזיכרון הוא חיוני על מנת לגלות מטרות טיפוליות פוטנציאליות עבור חולים כאלה. מודלים של בעלי חיים עם זיכרון חמור יותר ותפקוד לקוי בעקבות IVH יהיו הטובים ביותר לחקור את השינויים האלה. המעבדה של המחבר הבכיר גם חוקרת באופן ספציפי את התפקיד של לחץ תוך גולגולתי גבוה (ICP) בפיתוח ליקויי זיכרון במודלים של חולדות IVH. לפיכך, שיטות למדוד במדויק ICPs במהלך IVH היו חשובים לחקור. כאן אנו מדווחים על שיטות למדידה מדויקת של ICPs במודל של חולדות IVH. למרות שניטור ICP שימש בעבר ב- ICH טראומטי כמו גם במודלים של בעלי חיים של דימום תת-עכבישי, ניטור ICP במודלים ספונטניים של מכרסמים IVH אינו מדווח בדרך כלל בספרות 7,8. לפיכך, התכנון הניסיוני המוצג כאן כלל שלוש קבוצות של חולדות ספראג דאולי: sham, דימום תוך-חדרי סטנדרטי של 200 μl ובקרת רכב. עבור קבוצת IVH, נעשה שימוש במודל הזרקת דם תוך-חדרית אוטולוגית. עבור בעלי חיים בקרת רכב, הזרקה תוך חדרית של פתרון סטרילי Lactated Ringer שימש. ICPs, לחץ עורקי ממוצע (MAPs) ולחצי פרפוזיה מוחיים (CPPs) נרשמו תוך ניתוח, והתוצאות מדווחות כאן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
כל שיטות המחקר והטיפול/תחזוקה של בעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות המוסדיות באוניברסיטת קליפורניה בדייוויס. הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של אוניברסיטת קליפורניה, דייוויס, אישרה את כל פרוטוקולי השימוש בבעלי חיים והליכי הניסוי (פרוטוקול IACUC #21874).
1. דיור לבעלי חיים
- השיגו חולדות ספראג-דאולי בנות 8-10 חודשים. לפני כל הליך ניסיוני, אחסן את החולדות בוויבריום ואפשר לפחות שבוע אחד להסתגלות כללית בכלובים שלהן לאחר מחזור אור/חושך של 12 שעות עם מזון ומים עד ליביטום.
2. הרדמה והליכים טרום ניתוחיים
- הרדימו את החולדה עם 4% איזופלורן למשך 4 דקות. תלו את החולדה ליד שיניה בתנוחת שכיבה על פלטפורמת אינטובציה, והכניסו אינטובציה אנדוטרכלית באמצעות צינורית אנדוטרכאלית ולרינגוסקופ.
- הניחו את החולדה המורדמת והמורדמת על מכונת הנשמה (2% איזופלורן וגז נשא O2/N2). החולדה מורדמת כראוי אם לא נצפתה תגובה לגירוי כואב כגון צביטה אחורית.
- הכנס מדחום רקטלי כדי לפקח ברציפות על הטמפרטורה.
- בצע את כל ההליכים האופרטיביים באמצעות טכניקה סטרילית. קצצו את השיער על הראש ועל אזור הירך והכינו את העור עם שלושה קרצוף לסירוגין של בטאדין ו-70% אלכוהול לפני הניתוח.
- שאפו כל הפרשות נשימתיות שהצטברו על ידי הסרה זמנית של החולדה ממכונת ההנשמה ושאיפת ההפרשות באמצעות צינורות PE-50 המחוברים למזרק של 10 מ"ל.
- הגן על עיני החולדה באמצעות משחת עיניים דמעות מלאכותיות סטריליות.
- יש להזריק בופיווקאין מקומי (~0.1 מ"ל של תמיסה של 0.25%) לעור ולרקמות התת עוריות לפני החתך בקרקפת.
3. פרוטוקול ניתוח
- מיקום מחט תוך חדרית ומוניטור לחץ תוך גולגולתי (ICP)
- הניחו את החולדה בתנוחה מועדת במסגרת סטריאוטקטית וסרקו את האוזן של החולדה.
- בצעו חתך בקרקפת באורך 1.5 ס"מ לאורך קו האמצע בעזרת אזמל בעל 15 להבים.
- החל לחץ מתון עם גזה עבור hemostasis.
- באמצעות אפליקטור קצה כותנה סטרילי, להפריד את periosteum מן הגולגולת עד ציון הדרך bregma גלוי.
- אתר וסמן את bregma באמצעות סטריאוטקסיס וסמן את מיקומם של שני חורי בור דו-צדדיים, 1.4 מ"מ לרוחב ו-0.9 מ"מ אחורי לברגמה.
- באמצעות מקדחה ידנית, צור את שני חורי הגולגולת הקטנים האלה (עד 2 מ"מ) בחצי הכדור הימני והשמאלי. השקו את כל עודפי שבבי העצם בעזרת תמיסה סטרילית של רינגר מלקט.
- בחצי הכדור הימני, מקם צינורית מנחה 22-G בגובה חור הבור כדי להחדיר את מחט 28-G דרך הצינורית לעומק החדר הצדדי הימני (4.6 מ"מ ביחס לברגמה) על מנת ליצור IVH.
- חבר את חיישן הלחץ הסיברופטי ליחידת הקריאה. הפעל את יחידת הקריאה וודא שהיחידות שנבחרו נמצאות במ"מ כספית. לאחר מכן הגדילו את החיישן על ידי טבילת הקצה שלו בכוס קטנה עם הפתרון של Lactated Ringer עד שיחידת הקריאה תקרא אפס. ברגע שהוא מאופס בתמיסת הצלצול המניקה, הוא מוכן להכנסת.
- בחצי הכדור השמאלי, הכנס בעדינות את חיישן הלחץ לעומק של 2-3 מ"מ לתוך קליפת המוח לניטור ICP בזמן אמת.
- קנולציה של עורק הירך והחדרת מוניטור לחץ עורקי ממוצע (MAP)
- לאחר החדרת צג ה- ICP, סובב את הגזע התחתון של החולדה לגישה נוחה לאזור הירך השמאלית והמפשעה.
- לאחר הכנה סטרילית ומתן בופיווקאין מקומי, יש לבצע חתך בעור באורך 1.5 ס"מ מעל החלק האחורי בעזרת אזמל בעל 15 להבים.
- לנתח את עורק הירך השמאלי תחילה באופן שטחי עם hemostat ולאחר מכן שכבות עמוקות יותר באמצעות מלקחיים עם קצוות עדינים תחת מיקרוסקופ. זהה את וריד הירך הכחול העמוק כדי לסייע באיתור העורק הסמוך.
- קושרים את עורק הירך הדיסטלי באמצעות תפר משי 3-0 ומניחים תפס מתכת זמני על החלק הפרוקסימלי של עורק הירך.
- יש חיישן לחץ סיברופטי שני המחובר ליחידת הקריאה שכבר הוכנה. הכנס את חיישן הלחץ לתוך צינור פוליאתילן (PE-50), אשר מוכנס לתוך Tuohy Borst כי הוא סגור לאחר מכן. חבר את ה- Tuohy Borst לזין תלת-כיווני המחובר למזרק של 1 מ"ל בקצה אחד ולמחט 22-G עם צינורות PE-50 בקצה השני.
- תחת המיקרוסקופ, לעשות arteriotomy 2 מ"מ הירך עם מספריים מיקרו ו cannulate אותו עם צינורות PE-50 מחובר לשאר המערך.
- הזרקה תוך חדרית
- שאפו 500 μL של דם באמצעות מזרק של 1 מ"ל וסובבו את ה-3-way-stopcock כדי שחיישן הלחץ יקרא MAP.
- פריים את המחט התוך-חדרית 28-G המחוברת לצינורות PE-50 עם הדם השואף עבור חיות IVH ו-Bedated Ringer's עבור חיות בקרת הרכב. לאחר מכן הכנס מחט זו לתוך צינורית המדריך לעומק החדר הצדדי הימני.
- באמצעות קצב של 100 μL/min, להזריק את הדם או את התמיסה הסטרילית של Lactated Ringer (200 μL) לחדר הצדדי הימני על ידי שאיבת מזרק 1 מ"ל עם האגודל. לפני כן ובמהלך הזרקה תוך חדרית, לפקח ולהקליט ICP, לחץ דם עורקי, וטמפרטורה רקטלית.
- נטר והקלט את ערכי ICP ו- MAP שלאחר ההזרקה.
- הסגר
- לאחר השלמת ההזרקה התוך-חדרית, יש למשוך את צינור ה-PE-50 המכיל את חיישן הלחץ שהוחדר לעורק הירך ולהחיל את התפס הזמני על עורק הירך כדי למנוע דימום.
- קושרים את החלק הפרוקסימלי של עורק הירך באמצעות תפר משי 3-0.
- סוגרים את החתך בעצם הירך בצורה מופרעת באמצעות משי 3-0.
- הסר את צינורית המדריך עם המחט התוך-חדרית וצג ה- ICP.
- אטמו את חורי הבור בשעוות עצם.
- סגרו את חתך הגולגולת עם תפר משי 3-0 בצורה מופרעת.
- יש למרוח בופיווקאין מקומי על החתך ולהזריק 0.35 מ"ל קרפרופן (5 מ"ג/ק"ג) לאחר הניתוח. אין להשאיר בעלי חיים ללא השגחה עד שהם חזרו להכרה מספקת כדי לשמור על משענת החזה.
- אפשרו לחולדות להתאושש באופן מלא לאחר ניתוח תחת השגחה והחזירו אותן לכלובים הביתיים שלהן עם גישה חופשית למזון ולמים לאחר ההחלמה.
4. ניהול לאחר הניתוח
- בדוק את כל בעלי החיים לאחר הניתוח מדי יום במשך שבעה ימים לאחר הניתוח כדי לעקוב אחר ההתאוששות שלהם, מצבם הנוירולוגי, התנהגותם, משקלם וחתכים.
- מתן 0.35 מ"ל של קרפרופן (5 מ"ג / ק"ג) על ידי הזרקה תת עורית בזמן הניתוח ובימים1 ו -2 לאחר הניתוח.
- מוציאים את התפרים ביוםהשביעי שלאחר הניתוח בצורה סטרילית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
לחצי זלוף תוך גולגולתיים, עורקיים וממוחיים ממוצעים
גם ICPs וגם MAPs היו במעקב תוך-ניתוחי בכל בעלי החיים (איור 1). החולדות היו בנות 8-10 חודשים עם משקל ממוצע של 495 ± 17 גרם. כמו כן נאספו גרפים של ICP בזמן אמת (איור 2). למעט קבוצת ה-sham, ה-ICPs עלו באופן משמעותי במהלך הזרקה תוך-חדרית ב-IVH וכן בקבוצות ביקורת של כלי רכב (איור 3). ICPs הגיעו לשיא גבוה יותר בקבוצת IVH (43 מ"מ כספית) בהשוואה לבקרת הרכב (36.5...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
מחקר זה חקר מנגנונים למדידת ICPs, MAPs ו-CPPs במודל של בעלי חיים לא טראומטיים של חולדות IVH. התוצאות נרשמו מהקבוצות הבאות: sham, VH 200 μL, ובקרת רכב (הזרקה תוך-חדרית של נוזל מוחי מלאכותי). תכנון ניסוי זה נבחר כדי לחקור כיצד ניתן לנטר ICPs במהלך הזרקת IVH, כאשר שיערנו כי העלייה החדה ב-ICPs עשויה לתרום לפגיעה המוחית המשנית המשמעותית יותר ולכן למחסור בזיכרון במודלים של חיות IVH. לכן, המטרות של מחקר זה היו להקים מודל חייתי IVH עם ניטור אובייקטיבי של ICPs, MAPs ו- CPPs לאחר IVH לא טראומטי, כך שנוכל ליישם זאת עוד יותר בניסויי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
כל המחברים אינם מדווחים על ניגוד עניינים.
תודות
עבודה זו מומנה על ידי מענק NINDS: K08NS105914
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.25% בופיבקאין | הוספירה בע"מ | ||
| 409115901 מזרק 1 מ"ל | Covetrus | 60734 | |
| תמיסת יוד 10% פרובידין | |||
| Covidien | 8881520657 | ||
| 22 גרם מחטים | בקטון דיקינסון | 305155 | |
| 28 גרם מחטים תוך חדריות | P טכנולוגיות | 8IC313ISPCXC | C313I/SPC 28-Gneedles שיתאימו לצינורית מנחה 22-G עם הקרנה של 6 מ"מ |
| 3-0 תפר משי | Henry Schein, Inc. | SP116 | |
| 3-way-stopcock | Merti Medical Systems | M3SNC | |
| 4% paraformaldehyde | Fisher Chemical | 30525-89-4 | |
| תוכנת AnyMaze | תוכנת | Any-Maze Stoelting CO, ארה"ב | |
| משחה מלאכותית | Covetrus | 48272 | |
| בקבוקוני איסוף דם עם EDTA | Becton Dickinson | ||
| שעוות עצם | CP Medical, Inc. | CPB31A | |
| קרפרופן | זואטיס, בע"מ | 54771-8507-1 | |
| צנטריפוגה | Beckman | BE-GS6R | דגם GS-6R |
| יישומי קצה כותנה | Covetrus | 71214 | |
| Drill | Dremel | 1600A011JA | |
| חיישני לחץ סיבים אופטיים עם יחידות קריאה | Opsens Medical | OPP-M200-X-80SC- 2.0PTFE-XN-100PIT-P1 ו-LIS-P1-N-62SC | חיישני לחץ ארוזים Opp-M200 עם מערכת LifeSens |
| מלקחיים | 11923-13, 11064-07 | ||
| גזה | Covetrus | 71043 | |
| Guillotine | World Precision Instruments | 51330 | |
| כרית חימום עם מדחום פי הטבעת | CWE, Inc. | 08-13000 ,08-13014 | TC1000 בקר טמפרטורה |
| המוסטטים | 13013-14, 13008-12 | ||
| Isoflurane | Covetrus | 29405 | |
| טבעות חלב | Baxter Healthcare Corp. | ||
| לרינגוסקופ | American Diagnostic Corporation | 4080 | |
| קליפ מתכת | Fine Scientic Tools | 18056-14 | |
| מספריים מיקרו | Fine Scientic Tools | 15007-08 | |
| מיקרוסקופ | Leica | דגם L2 | |
| נהג | 12003-15 | ||
| צינורות | פוליאתילןתרמו פישר סיינטיפיק | 14-170-12B | PE-50 צינורות |
| חולדות | Envigo | Sprague Dawley חולדות 8– אזמל בן 10 חודשים | |
| 10010-00 | |||
| מספריים | 14090-11 | ||
| מכשיר סטריאוטקסי | מכשירי | דגם 940 עם מוטות אוזניים | |
| משאבת מזרק | KD Scientific | 780100 | דגם 100 סדרה |
| Tuohy Borst | Abbott | 23242 | |
| מאוורר | מכרסמים הרווארד | 55-0000 | דגם 683 |
מקורות
- Gates, P. C., Barnett, H. J. M., Vinters, H. V., Simonsen, R. L., Siu, K. Primary intraventricular hemorrhage in adults. Stroke. 17, 872-877 (1986).
- Strajle, J., Garton, H. J. L., Maher, C. O., Muraszko, K., Keep, R. F., Xi, G. Mechanisms of hydrocephalus after neonatal and adult intraventricular hemorrhage. Translational Stroke Research. 3, Suppl 1 25-38 (2012).
- Murao, K., Rossi, C., Cordonnier, C. Intracerebral hemorrhage and cognitive decline. Revue Neurologique. 169, 772-778 (2013).
- Al-Khindi, T., Macdonald, R. L., Schweizer, T. A. Cognitive and functional outcome after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Stroke. 41, 519-536 (2010).
- Kreiter, K. T., et al. Predictors of cognitive dysfunction after subarachnoid hemorrhage. Stroke. 33, 200-208 (2002).
- Zanaty, M., et al. Intraventricular extension of an aneurysmal subarachnoid hemorrhage is an independent predictor of a worse functional outcome. Clinical Neurology and Neurosurgery. 170, 67-72 (2018).
- Gabrielian, L., Willshire, L. W., Helps, S. C., vanden Heuvel, C., Mathias, J., Vink, R. Intracranial pressure changes following traumatic brain injury in rats: lack of significant change in the absence of mass lesions or hypoxia. Journal of Neurotrauma. 28, 2103-2111 (2011).
- Kolar, M., Nohejlova, K., Duska, F., Mares, J., Pachl, J. Changes of cortical perfusion in the early phase of subarachnoid bleeding in a rat model and the role of intracranial hypertension. Physiological Research. 66, 545-551 (2017).
- Ariesen, M. J., Claus, S. P., Rinkel, G. J. E., Algra, A. Risk factors for intracerebral hemorrhage in the general population. A systematic review. Stroke. 34, 2060-2066 (2003).
- MacLellan, C. L., Paquette, R., Colbourne, F. A critical appraisal of experimental intracerebral hemorrhage research. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 32, 612-627 (2012).
- Hartman, R., Lekic, T., Rojas, H., Tang, J., Zhang, J. H. Assessing functional outcomes following intracerebral hemorrhage in rats. Brain Research. 1280, 148-157 (2009).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
