ניצול חלון גולגולת לדמיין עורק המוח האמצעי במהלך ספיג אנדותלין-1 מושרה מזרח מוחות עורקים
22 בפברואר 2013
מאמר זה מתאר שיטה להמחשת עורקי חולדות מוחיים דרך חלון גולגולתי באמצעות craniectomy הזמני כדי להציג חלקים הפרוקסימלי של עורק המוח האמצעי ( איור 1). שיטה תכליתית זה יכול להיות בשילוב עם טכניקות שונות של החדרת תרופות למדידת תגובתיות עורק המוח In vivo.
בפרוטוקול וידאו זה, אנו הולכים להדגים שימוש בחלון גולגולת כדי לדמיין את עורק המוח האמצעי במהלך חסימת עורק המוח האמצעי המושרה על ידי אנדותלין. לצורך הכנת חלון גולגולת זה, מבוצעת כריתת קרניקטומיה זמנית על מנת לצפות בחלקים הפרוקסימליים של עורק המוח האמצעי. יצירת חלון גולגולת הינה שיטה המאפשרת הדמיה ישירה של מבנים על פני השטח של קליפת המוח
טכניקה זו יכולה להתבצע במקומות רבים מעל מוח החולדה הקטן, אך היא מתבצעת בקלות רבה ביותר על ידי יצירת כריתת קרניקטומיה C מעל העצמות הקדמיות או הקודקודיות הנגישות. לרוב השתמשנו בטכניקה זו בשילוב עם חסימת עורק המוח האמצעי המושרה על ידי אנדותל או מודל MCAO המושרה על ידי ET אחד של שבץ איסכמי. הליך חלון גולגולת מבוצע כדי לכמת את השינויים בקוטר כלי הדם המתרחשים לאחר הזרקת ET אחד לפרנכימה המוחית הסמוכה לעורק המוח האמצעי הפרוקסימלי או MCA.
באופן ספציפי, אנו משתמשים בטכניקה ליצירת חלון גולגולת דרך העצם הטמפורלית בהיבט הצדדי של גולגולת החולדה. לאחר מכן ניתן לדמיין את עורקי המוח עם הדורה שלמה או עם הדורה מוכנסת ונסוגה. לרוב, אנו משאירים את הדורה שלמה במהלך ההדמיה.
מכיוון ש-MCAO המושרה על ידי ET One כרוך בהעברת פפטיד מכווץ כלי דם לפרנכימה של המוח, זה עוקף את הצורך לחתוך את הדורה ישירות מעל כלי הדם הוויזואליים להעברת תרופות. בסרטון זה נראה כיצד ליצור חלון גולגולת להדמיית עורקי המוח בצורה מדורגת, כמו גם כיצד להימנע מרבות מהמלכודות הפוטנציאליות הנפוצות הנוגעות לשיטה זו. לאחר מיקום צינורית המנחה, כאמור, ניתן ליצור חלון גולגולת כדי לדמיין ישירות חלקים פרוקסימליים של עורק המוח האמצעי במהלך הליך שבץ מוחי, ראשית, בצע חתך בקרקפת כפי שמוצג באמצעות מספריים והחזר את העור כדי לחשוף את שריר הטמפורליס.
חצו את שריר הטמפורליס באמצעות צריבה חשמלית, ואז נסוג כדי לדמיין את החלק הקשקשי של העצם הטמפורלית. השגת חשיפה נאותה של העצם הטמפורלית היא חיונית להליך זה. היזהר להימנע מהמסלול בזמן הצריבה.
כדי לשפר את ההדמיה, השתמש בתפר כדי למשוך את שריר הטמפורליס החצוי צייר ריבוע של שלושה עד ארבעה מילימטרים על החלק הקשקשי של העצם הטמפורלית למסלול ועדיף על בסיס התהליך הזיגומטי כפי שהוא משתקף מהעצם הטמפורלית. השתמש במקדחה כדי לחתוך את החלק הזה של העצם.
היזהרו להימנע מהפעלת לחץ רב מדי מכיוון שאפשר לקדוח לתוך המוח. הקפידו לבצע שטיפות תכופות במי מלח סטריליים כדי לשפר את ההדמיה של השדה הניתוחי ולמנוע התחממות יתר של הגולגולת. החל מפינה רופפת, הסר בזהירות את פיסת העצם הטמפורלית באמצעות מלקחיים עדינים של שן חולדה, והקפד לא לקרוע כלי דם הקשורים לדורה.
כאן תוכלו לדמיין ענף של עורק המוח האמצעי בנקודת ההתחלה לפני הזרקת האנדותל. אחד. תוך דקות מהזרקת אנדותל אחת, עורק המוח האמצעי יתחיל להתכווץ. בסופו של דבר, הענפים הופכים קשים להדמיה ורקמת המוח תהפוך חיוורת.
לאחר כ -20 דקות, ההשפעות של אנדותל אחד יפחתו וכלי הדם יתחילו להתרחב בהדרגה. חזרה לקוטר הבסיס לאחר כ-45 דקות כדי למדוד את קוטר כלי הדם בנקודות זמן שונות לפני ואחרי הזרקת אנדותל אחת, תמונות סטילס מהסרטון מצולמות במרווחי זמן של דקה אחת. באמצעות נגן המדיה VLC באמצעות נגן המדיה VLC, עבור אל כלים, העדפות ולאחר מכן שנה את ההגדרה לכולם תחת הגדרות הצגה.
הרחב את תפריט הווידאו בסרגל הצד השמאלי והרחיב את מודולי הפלט. בחר סצנה מסוג מסנן סצנה עבור קידומת שם הקובץ. לאחר מכן הוסף נתיב ספרייה.
לאחר מכן, הגדר את יחס השיא לצילום תמונות סטילס בהתבסס על קצב הפריימים של הסרטון שלך כפי שמוסבר בפרוטוקול הכתוב. לבסוף, לחץ על שמור פתוח. נגן הווידאו וה-VLC הרצוי ישמור אוטומטית פריימים סטילס אחת לדקה כדי למדוד את קוטר הכלי.
באמצעות תמונות אלה תחילה, פתח את תוכנת Image J ולאחר מכן פתח את מסגרות הסטילס שתמדוד. עבור אל ניתוח, הגדרת מדידות ובטל את הבחירה בכל התיבות. בחר בכלי הקו הישר, הגדל את התצוגה לפי הצורך.
הנח קו בניצב לנתיב הכלי כדי למדוד את קוטר הכלי. עבור לניתוח, ולאחר מכן לחץ על מדידה כדי לקבל את קוטר הכלי. חזור על פעולה זו עבור כל התמונות הרצויות.
יש לנרמל את קוטר הכלי בכל נקודת זמן לקוטר הכלי הבסיסי כך שניתן יהיה לבצע השוואות באמצעות חולדות מרובות. לשם כך, השתמש בנוסחה המוצגת כאן. לסיכום, טכניקת הכנת חלון גולגולת זו היא תכליתית מאוד מכיוון שניתן לשנות אותה כדי לענות על הצרכים של ניסויים רבים עם שינויים קלים.
לדוגמה, ניטרנו בהצלחה את זרימת הדם המוחי בענפי MCA ספציפיים באמצעות הדמיית זרימת דופלר בלייזר כדי להתמקד ישירות בעורק מוחי המוצג דרך חלון גולגולת. בנוסף, ניתן להשתמש בתכשיר דומה בגודל הדורה עם מתן מקומי של תרכובות כלי דם ליצירת אמבט תגובתיות כלי דם in vivo. יש לקחת בחשבון מספר גורמים בעת הכנת חלון גולגולת על מנת להפחית את שיעור הכישלון בטכניקה זו.
רבים מהגורמים הללו קשורים להשגת הדמיה טובה של עורקי המוח. לדוגמא, יש לנקוט בזהירות בעת יצירת כריתת קרניקטומיה C כך שהדורה או כלי הדם המכסים אותה לא יופרעו עם מיטת המקדחה. זה מושג בצורה הטובה ביותר על ידי שטיפות תכופות עם מי מלח סטריליים כדי לנקות פסולת ולקרר את הגולגולת.
אנו מקווים שסרטון זה יסייע לך בתכנון ניסויים המשתמשים בחלון גולגולת ויעזור לך להימנע מהמלכודות הנפוצות שעלולות להתרחש במהלך הליך זה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מתאר שיטה להדמיה של עורקי המוח בחולדה באמצעות חלון גולגולת תוך שימוש בקרניאקטומיה טמפורלית. טכניקה זו מאפשרת תצפית על חלקים פרוקסימליים של העורק המוחי האמצעי וניתן לשלב אותה עם שיטות להגשת תרופות כדי להעריך את תגובתיות העורקים המוחיים in vivo.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי העצבים
- ביולוגיה של כלי דם
- מחקר על שבץ איסכמי
רקע
- טכניקת חלון הגולגולת מאפשרת ויזואליזציה ישירה של מבני המוח.
- קרניאקטומי טמפורלית היא שיטה המשמשת להגעה לעורק המוחה האמצעי.
- גישה זו מועילה במיוחד בחקר מצבים איסכמיים.
- חסימה של העורק המוחה האמצעי המושראת על ידי Endothelin-1 היא מודל נפוץ למחקר שבץ מוחי.
מטרת המחקר
- להדגים את טכניקת חלון הגולגולת לוויזואליזציה של עורקים מוחיים.
- לכמת שינויים בקוטר כלי הדם לאחר הזרקת endothelin-1.
- לשפר את ההבנה של תגובתיות העורקים המוחיים in vivo.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- יצירת חלון גולגולתי באמצעות קרניאקטומיה טמפורלית.
- הדמיה של העורק המוחה האמצעי.
- השראת חסימה של העורק המוחה האמצעי באמצעות endothelin-1.
- מדידת שינויים בקוטר כלי הדם לאחר ההזרקה.
תוצאות עיקריות
- ויזואליזציה מוצלחת של העורק המוחי האמצעי הפרוקסימלי.
- כימות שינויים בקוטר כלי הדם לאחר מתן endothelin-1.
- הוכחת היעילות של טכניקת חלון הגולגולת.
- מתן תובנות לגבי תגובתיות עורקי המוח במהלך אירועים איסכמיים.
מסקנות
- שיטת החלון הגולגולתי היא כלי בעל ערך לחקר עורקי המוח.
- ניתן לשלב טכניקה זו עם שיטות שונות להולכת תרופות.
- היא משפרת את ההבנה של תגובות כלי דם במוח.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למקבלי החלטות
ויזואליזציה ישירה של הדינמיקה בעורקי המוח מאפשרת הפחתת סיכונים מכניסטית בתיקוף מטרות לטיפול בשבץ מוחי, וזאת באמצעות כימות תגובות של כיווץ כלי דם in vivo. גישה זו תומכת בהערכה פרה-קלינית של תגובתיות כלי הדם והשפעת תרכובות על ההמודינמיקה המוחית, ומספקת בסיס להחלטות go/no-go בתהליכי גילוי תרופות נוירו-וסקולריות. שילוב עם מודלים של MCAO המושרים על ידי endothelin-1 מגביר את הביטחון החזוי עבור טיפולים המכוונים למסלולים איסכמיים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות באמצעות ויזואליזציה של שינויים בקוטר ה-MCA הפרוקסימלי בתגובה ל-endothelin-1.
- ערך תפעולי: מספק שיטה ניתנת לשחזור לתיקוף תפקודי של מסלולים מכבצים בכלי דם (vasoconstrictive) במודלים של שבץ איסכמי.
סריקה ופיתוח בדיקות
- ערך מדעי: מייצר מדידות כמותיות של קוטר כלי דם המשמשות כמדד תפקודי לסריקת תרכובות.
- ערך תפעולי: סטנדרטיזציה של פרוטוקולי ויזואליזציה ומדידה לשיפור השחזוריות של הבדיקה בין סדרות ניסויים שונות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: תומך במידול מערכות הרלוונטי למחלה על ידי קישור החשיפה ל-endothelin-1 לדינמיקה של ה-MCA במודל של שבץ איסכמי בחולדה.
- ערך תפעולי: מסייע ברצף מהשלב הגילוי ועד לאישור פרה-קליני על ידי מתן אפשרות למעקב ארוך טווח של תגובות כלי דם.
שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד
טכניקת חלון הגולגולת ממוקמת בשלבים מוקדמים של הגילוי כדי לתמוך בתיקוף מטרה ובזיהוי מובילים, בכך שהיא מספקת נתונים בזמן אמת על תגובתיות כלי דם, המעניקים הבנה מכניסטית לפני קידום התרכובת.
- ביולוגיה של הגילוי: תומכת בבדיקת השערות ובבירור מסלולים על ידי התמורה לצפייה ישירה בדינמיקה של כיווץ והרחבה של ה-MCA.
- סריקה: מספקת פלטים כמותיים (שינויים בקוטר כלי הדם) המאפשרים השוואה של השפעות תרכובות על טונוס העורקים המוחיים.
- אנליטיקה: מספקת מדידות מנורמלות של קוטר כלי הדם לאורך זמן, ובכך מקלה על השוואה סטטיסטית בין קבוצות טיפול.
- מחקר תרגומי: מתחברת לרצף פרה-קליני על ידי מידול MCAO המושרה על ידי endothelin-1, מערכת רלוונטית למחלה עבור פתופיזיולוגיה של שבץ.
- שימוש חוזר ארגוני: מייצגת פלטפורמה כירורגית הניתנת לשימוש חוזר וניתנת להתאמה למספר מחקרים נוירו-וסקולריים מעבר לאתגר של endothelin-1.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החיזויי בתיקוף המטרה על ידי הפחתת העמימות במנגנון הפעולה הווסקולרי.
- ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה והשחזוריות באמצעות פרוטוקולים מוגדרים לקרניאקטומי (craniectomy) וויזואליזציה.
- ערך אסטרטגי: משפר החלטות של go/no-go על ידי אספקת נתונים המודינמיים מוקדמים המפחיתים את הסיכון במטרות וסקולריות.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף של תרכובות מותאם-סיכון בהתבסס על פרופילי תגובתיות של העורקים המוחים.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות במיקרו-כירורגיה של מכרסמים ובהכנת חלונות גולגולת.
- תלוי בציוד סטריאוטקסי, בכלי קידוח ובמערכות שטיפה בסליין להכנת העצם.
- מחייב סטנדרטיזציה חוצת-צוותים של תהליכי הניתוח, הדימוי וניתוח התמונות.
- כולל שיקולי התאמה בעת יישום הטכניקה באזורי מוח שונים או במודלים של מחלות.
- מוגבל על ידי הצורך בהסרה מדויקת של העצם כדי למנוע נזק כלי דם או נזק לקשית המוח (dura) במהלך קרניאקטומי טמפורלית.
