Name: מודל דום לב עכברי להדמיית מוח וניטור פיזיולוגיה מוחית במהלך איסכמיה והחייאה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 18 s
Description: חקור מודל דום לב עכברי להדמיית מוח וניטור פיזיולוגיה מוחית במהלך איסכמיה והחייאה ללא לחיצות חזה. שיטה זו מאפשרת מחקר דינמיקת זרימת דם מוחית ותגובות כלי דם בזמן אמת.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים לקתי גייג' על תמיכתה בעריכה. מחקר זה נתמך על ידי כספים מהמחלקה להרדמה (המרכז הרפואי של אוניברסיטת דיוק), מענק איגוד הלב האמריקאי (18CSA34080277), ומענקים של המכונים הלאומיים לבריאות (NIH) (NS099590, HL157354, NS117973 ו-NS127163).

כל ההליכים המתוארים כאן נערכו בהתאם להנחיות המכונים הלאומיים לבריאות (NIH) לטיפול ושימוש בבעלי חיים במחקר, והפרוטוקול אושר על ידי הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי חיים של מכון דיוק (IACUC). C57BL/6 עכברים זכרים ונקבות בגילאי 8-10 שבועות שימשו במחקר הנוכחי.
1. הכנה כירורגית
<ol><li>שקלו עכבר בקנה מידה דיגיטלי, והכניסו אותו לקופסת אינדוקציה להרדמה פרספקס בגודל 4 x 4 אינץ' x 7.</li>
	<li>כוונן את מכשיר אידוי ההרדמה ל-5% איזופלורן, את מד זרימת החמצן ל-30 ואת מד זרימת החנקן ל-70 (ראה טבלת חומרים).</li>
	<li>הוציאו את בעל החיים מקופסת האינדוקציה, והשכיבו אותו במצב שכיבה על ספסל הניתוחים כאשר קצב הנשימה שלו ירד ל 30-40 נשימות לדקה.</li>
	<li>שלפו את הלשון במלקחיים קהה, והחזיקו אותה ביד הלא דומיננטית. השתמש ביד הדומיננטית כדי להחדיר לרינגוסקופ (ראה טבלת חומרים) לפיו של העכבר ולהמחיש את מיתרי הקול.</li>
	<li>השתמש ביד הלא דומיננטית כדי להחדיר חוט מנחה ו 20 G קטטר תוך ורידי לתוך הפה. הכנס בעדינות את חוט ההנחיה לקנה הנשימה.</li>
	<li>דוחפים את הצנתר לתוך קנה הנשימה עד שחלק הכנף של הצנתר אחיד עם קצה האף. הערה: אין לבצע אינטובציה לעכבר שאינו מורדם באופן מלא, שכן הדבר עלול לפגוע בקנה הנשימה ולגרום לדימום בדרכי הנשימה.</li>
	<li>חבר את העכבר המובנה למכונת הנשמה קטנה של בעלי חיים (ראה טבלת חומרים), והפחת את האיזופלורן ל -1.5%.</li>
	<li>הזן את משקל הגוף של העכבר בלוח הבקרה של מכונת ההנשמה כדי לקבוע את נפח הגאות ואת קצב הנשימה.</li>
	<li>שמור את העכבר במצב שכיבה תחת מנורת חום, ושמור על טמפרטורת פי הטבעת ב 37 ° C עם בקר טמפרטורה.</li>
	<li>יש לגלח את אזורי המפשעה, לחטא את אזור הניתוח לפחות שלוש פעמים ביוד ובאלכוהול (ראו טבלת חומרים), ולכסות את האזור בשפשוף כירורגי סטרילי.</li>
	<li>יש למרוח משחת עיניים על שתי העיניים ולתת 5 מ"ג/ק"ג קרפרופן תת עורית לפני הניתוח.</li>
	<li>פתח את חבילת המכשירים הסטריליים לניתוח. בצע חתך עור של 1 ס"מ עם מספריים כירורגיים כדי לגשת לעורקי הירך משני הצדדים. יש לנתח ולקשור את עורק הירך הדיסטלי בעזרת גדיל יחיד של תפר משי 4-0 (ראו טבלת חומרים), ולמרוח טיפה אחת של לידוקאין.</li>
	<li>יש למרוח קליפ מפרצת בעורק הירך הפרוקסימלי ולבצע חתך קטן בעורק הדיסטלי לקליפ. יש להחדיר צנתר פוליאתילן 10 (PE-10, ראו טבלת חומרים) לעורק הירך השמאלי והימני. הערה: קו העורק השמאלי משמש לניטור לחץ דם, ואילו הימני משמש לנסיגת דם ועירוי תערובת החייאה.</li>
	<li>יש להזריק 50 μL של מי מלח 1:10 הפרינים לכל קו עורקי כדי למנוע קרישת דם בקו.</li>
	<li>סובב את העכבר למצב נוטה והרכבה אותו על מסגרת ראש סטריאוטקסית.</li>
	<li>חבר שלוש אלקטרודות מחט (אדום, ירוק ושחור) לזרוע שמאל, רגל שמאל וזרוע ימין לצורך ניטור אק"ג (ECG, ראה טבלת חומרים).</li>
	<li>הדביקו בדיקת סיבי פלסטיק גמישה על הגולגולת הרקתית השלמה דרך חתך עור בקוטר 0.5 ס"מ לצורך ניטור זרימת הדם במוח. שלב זה הוא אופציונלי.</li>
	<li>יש לגלח את החלק העליון של הראש, לחטא את אזור הניתוח לפחות שלוש פעמים ביוד ואלכוהול, ולכסות את האזור במעטפת כירורגית סטרילית.</li>
	<li>חתכו חתך עור בקו האמצע בקו 2.5 ס"מ, והשתמשו בארבעה מחזירים קטנים כדי לחשוף את כל משטח הגולגולת לצורך דימות מוחי.</li>
	<li>מקם מכונת ניטור (לדוגמה, מצלמת ניגודיות עם כתמי לייזר, ראה טבלת חומרים) מעל הראש. הערה: ניתן להוסיף כמה טיפות של מי מלח למשטח הגולגולת כדי להקל על הדמיית ניגודיות כתמי לייזר.</li>
</ol>2. אינדוקציה של דום לב
<ol><li>מלא מזרק פלסטיק 1 מ"ל עם 26 μL של תמיסת קוקטייל החייאה. הערה: כל מיליליטר של תמיסה זו מכיל 400 μL של 1 מ"ג / מ"ל אפינפרין, 500 μL של 8.4% סודיום ביקרבונט, 50 μL של 1,000 U/mL הפרין, ו 50 μL של 0.9% נתרן כלורי (ראה טבלה של חומרים).</li>
	<li>המתן עד טמפרטורת הגוף מגיע 37 °C (77 °F). התאם את מד החמצן ל -100% כדי לחמצן את הדם למשך 2 דקות.</li>
	<li>משכו את הדם העורקי המחומצן עד 200 μL דרך עורק הירך הימני לתוך מזרק פלסטיק מוכן המכיל 26 μL של תמיסת קוקטייל החייאה.</li>
	<li>כבו את החמצן, והגדילו את החנקן ל -100% כדי לגרום לאנוקסיה. הערה: לאחר כ-45 שניות, הלב לא יצליח לתפקד, וקצב הלב יירד במהירות, מה שמעיד על הופעת CA. לאחר כ-2 דקות של מחסור בחמצן, ניטור האק"ג יצביע על אסיסטולה, ולא יהיה לחץ דם מערכתי מדיד וזרימת דם מוחית זניחה.</li>
	<li>כבו את מכונת ההנשמה, מאדה איזופלורן, בקר טמפרטורה ומד זרימת חנקן. להתאים את החמצן ל 100% לקראת החייאה.</li>
</ol>3. הליך החייאה
<ol><li>הפעל את מכונת ההנשמה לאחר 8 דקות לאחר תחילת CA.</li>
	<li>מיד להתחיל להחדיר את הדם מחומצן נסוג מעורבב עם קוקטייל החייאה לתוך מחזור הדם דרך עורק הירך הימני בתוך 1 דקות. הערה: העירוי מוביל לעלייה הדרגתית בקצב הלב ולשיקום זילוח הדם; בסופו של דבר, החזרת המחזור הספונטני (ROSC) מושגת.</li>
</ol>4. התאוששות לאחר CA
<ol><li>מקם את העכבר במצב שכיבה לאחר הסרתו מהמסגרת הסטריאוטקסית, והסר את צנתרי PE-10 מעורקי הירך.</li>
	<li>יש למרוח 0.25% bupivacaine על חתך העור, ולתפור את חתכי העור באמצעות תפר ניילון 6-0 (ראה טבלת חומרים). יש למרוח משחה אנטיביוטית על פני השטח של חתך העור.</li>
	<li>נתק את מאוורר העכבר כאשר הנשימה הספונטנית משוחזרת.</li>
	<li>העבר את העכבר לתא התאוששות עם טמפרטורה מבוקרת של 32 ° C.</li>
	<li>לאחר שעתיים של התאוששות, להוציא את העכבר, ולחזור לכלוב הביתי. להזריק 0.5 מ"ל של מלוחים נורמליים תת עורית כדי למנוע התייבשות.</li>
</ol>

מודל עכברי לחקר הפיזיולוגיה של המוח במהלך דום לב

<ol><li>Smith, A., Masters, S., Ball, S., Finn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+incidence+and+outcomes+of+out-of-hospital+cardiac+arrest+in+metropolitan+versus+rural+locations%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Resuscitation%22%5BJournal%5D)">The incidence and outcomes of out-of-hospital cardiac arrest in metropolitan versus rural locations: A systematic review and meta-analysis.</a> Resuscitation. 185, 109655(2022).</li>
<li>Amacher, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Predicting+neurological+outcome+in+adult+patients+with+cardiac+arrest%3A+systematic+review+and+meta-analysis+of+prediction+model+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+Care%22%5BJournal%5D)">Predicting neurological outcome in adult patients with cardiac arrest: systematic review and meta-analysis of prediction model performance.</a> Critical Care. 26 (1), 382(2022).</li>
<li>Matsuyama, T., Ohta, B., Kiyohara, K., Kitamura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intra-arrest+partial+carbon+dioxide+level+and+favorable+neurological+outcome+after+out-of-hospital+cardiac+arrest%3A+A+nationwide+multicenter+observational+study+in+Japan+%28the+JAAM-OHCA+registry%29%5BTitle%5D)+AND+%22European+Heart+Journal+of+Acute+Cardiovascular+Care%22%5BJournal%5D)">Intra-arrest partial carbon dioxide level and favorable neurological outcome after out-of-hospital cardiac arrest: A nationwide multicenter observational study in Japan (the JAAM-OHCA registry).</a> European Heart Journal of Acute Cardiovascular Care. 12 (1), 14-21 (2023).</li>
<li>Takahagi, M., Sawano, H., Moriyama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+neurological+outcome+of+extracorporeal+cardiopulmonary+resuscitation+for+out-of-hospital+cardiac+arrest+patients+with+nonshockable+rhythms%3A+A+single-center%2C+consecutive%2C+retrospective+observational+study%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Emergency+Medicine%22%5BJournal%5D)">Long-term neurological outcome of extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for out-of-hospital cardiac arrest patients with nonshockable rhythms: A single-center, consecutive, retrospective observational study.</a> The Journal of Emergency Medicine. 63 (3), 367-375 (2022).</li>
<li>Mork, S. R., Botker, M. T., Christensen, S., Tang, M., Terkelsen, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Survival+and+neurological+outcome+after+out-of-hospital+cardiac+arrest+treated+with+and+without+mechanical+circulatory+support%5BTitle%5D)+AND+%22Resuscition+Plus%22%5BJournal%5D)">Survival and neurological outcome after out-of-hospital cardiac arrest treated with and without mechanical circulatory support.</a> Resuscition Plus. 10, 100230(2022).</li>
<li>Koenig, M. A., Kaplan, P. W., Thakor, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+neurophysiologic+monitoring+and+brain+injury+from+cardiac+arrest%5BTitle%5D)+AND+%22Neurologic+Clinics%22%5BJournal%5D)">Clinical neurophysiologic monitoring and brain injury from cardiac arrest.</a> Neurologic Clinics. 24 (1), 89-106 (2006).</li>
<li>Cavazzoni, E., Schibler, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+of+brain+tissue+oxygen+tension+and+use+of+vasopressin+after+cardiac+arrest+in+a+child+with+catecholamine-induced+cardiac+arrhythmia%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+Care+%26+Resuscitation%22%5BJournal%5D)">Monitoring of brain tissue oxygen tension and use of vasopressin after cardiac arrest in a child with catecholamine-induced cardiac arrhythmia.</a> Critical Care & Resuscitation. 10 (4), 316-319 (2008).</li>
<li>Topjian, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multimodal+monitoring+including+early+EEG+improves+stratification+of+brain+injury+severity+after+pediatric+cardiac+arrest%5BTitle%5D)+AND+%22Resuscitation%22%5BJournal%5D)">Multimodal monitoring including early EEG improves stratification of brain injury severity after pediatric cardiac arrest.</a> Resuscitation. 167, 282-288 (2021).</li>
<li>Beekman, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bedside+monitoring+of+hypoxic+ischemic+brain+injury+using+low-field%2C+portable+brain+magnetic+resonance+imaging+after+cardiac+arrest%5BTitle%5D)+AND+%22Resuscitation%22%5BJournal%5D)">Bedside monitoring of hypoxic ischemic brain injury using low-field, portable brain magnetic resonance imaging after cardiac arrest.</a> Resuscitation. 176, 150-158 (2022).</li>
<li>Sinha, N., Parnia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+the+brain+after+cardiac+arrest%3A+A+new+era%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Neurology+Neuroscience+Report%22%5BJournal%5D)">Monitoring the brain after cardiac arrest: A new era.</a> Current Neurology Neuroscience Report. 17 (8), 62(2017).</li>
<li>Reis, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathophysiology+and+the+monitoring+methods+for+cardiac+arrest+associated+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Pathophysiology and the monitoring methods for cardiac arrest associated brain injury.</a> International Journal of Molecular Sciences. 18 (1), 129(2017).</li>
<li>Zhou, H., Lin, C., Liu, J., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+monitoring+of+brain+perfusion+by+cerebral+oximetry+after+spontaneous+return+of+circulation+in+cardiac+arrest%3A+A+case+report%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurology%22%5BJournal%5D)">Continuous monitoring of brain perfusion by cerebral oximetry after spontaneous return of circulation in cardiac arrest: A case report.</a> BMC Neurology. 22 (1), 365(2022).</li>
<li>Takegawa, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+brain+monitoring+by+near-infrared+spectroscopy+predicts+neurological+outcome+after+cardiac+arrest+and+resuscitation+in+rats%3A+A+proof+of+concept+study+of+a+novel+prognostic+measure+after+cardiac+arrest%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+Clinical+Medicine%22%5BJournal%5D)">Real-time brain monitoring by near-infrared spectroscopy predicts neurological outcome after cardiac arrest and resuscitation in rats: A proof of concept study of a novel prognostic measure after cardiac arrest.</a> Journal Clinical Medicine. 11 (1), 131(2021).</li>
<li>Zhang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invasion+of+peripheral+immune+cells+into+brain+parenchyma+after+cardiac+arrest+and+resuscitation%5BTitle%5D)+AND+%22Aging+and+Disease%22%5BJournal%5D)">Invasion of peripheral immune cells into brain parenchyma after cardiac arrest and resuscitation.</a> Aging and Disease. 9 (3), 412-425 (2018).</li>
<li>Duan, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cervical+vagus+nerve+stimulation+improves+neurologic+outcome+after+cardiac+arrest+in+mice+by+attenuating+oxidative+stress+and+excessive+autophagy%5BTitle%5D)+AND+%22Neuromodulation%22%5BJournal%5D)">Cervical vagus nerve stimulation improves neurologic outcome after cardiac arrest in mice by attenuating oxidative stress and excessive autophagy.</a> Neuromodulation. 25 (3), 414-423 (2022).</li>
<li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+modification+of+potassium+chloride+induced+cardiac+arrest+model+for+aged+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Aging+and+Disease%22%5BJournal%5D)">Novel modification of potassium chloride induced cardiac arrest model for aged mice.</a> Aging and Disease. 9 (1), 31-39 (2018).</li>
<li>Shen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aging+is+associated+with+impaired+activation+of+protein+homeostasis-related+pathways+after+cardiac+arrest+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+American+Heart+Association%22%5BJournal%5D)">Aging is associated with impaired activation of protein homeostasis-related pathways after cardiac arrest in mice.</a> Journal of American Heart Association. 7 (17), e009634(2018).</li>
<li>Wang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manganese+porphyrin+promotes+post+cardiac+arrest+recovery+in+mice+and+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Biology%22%5BJournal%5D)">Manganese porphyrin promotes post cardiac arrest recovery in mice and rats.</a> Biology. 11 (7), 957(2022).</li>
<li>Wang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+evaluation+of+a+novel+mouse+model+of+asphyxial+cardiac+arrest+revealed+severely+impaired+lymphopoiesis+after+resuscitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+American+Heart+Association%22%5BJournal%5D)">Development and evaluation of a novel mouse model of asphyxial cardiac arrest revealed severely impaired lymphopoiesis after resuscitation.</a> Journal of American Heart Association. 10 (11), e019142(2021).</li>
<li>Li, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+the+XBP1s%2FO-GlcNAcylation+pathway+improves+functional+outcome+after+cardiac+arrest+and+resuscitation+in+young+and+aged+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Shock%22%5BJournal%5D)">Activation of the XBP1s/O-GlcNAcylation pathway improves functional outcome after cardiac arrest and resuscitation in young and aged mice.</a> Shock. 56 (5), 755-761 (2021).</li>
<li>Shen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+the+ATF6+%28activating+transcription+factor+6%29+signaling+pathway+in+neurons+improves+outcome+after+cardiac+arrest+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+American+Heart+Association%22%5BJournal%5D)">Activation of the ATF6 (activating transcription factor 6) signaling pathway in neurons improves outcome after cardiac arrest in mice.</a> Journal American Heart Association. 10 (12), e020216(2021).</li>
<li>Jiang, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MCC950%2C+a+selective+NLPR3+inflammasome+inhibitor%2C+improves+neurologic+function+and+survival+after+cardiac+arrest+and+resuscitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroinflammation%22%5BJournal%5D)">MCC950, a selective NLPR3 inflammasome inhibitor, improves neurologic function and survival after cardiac arrest and resuscitation.</a> Journal of Neuroinflammation. 17 (1), 256(2020).</li>
<li>Zhao, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+arrest+and+resuscitation+activates+the+hypothalamic-pituitary-adrenal+axis+and+results+in+severe+immunosuppression%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Cardiac arrest and resuscitation activates the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and results in severe immunosuppression.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 41 (5), 1091-1102 (2021).</li>
</ol>

למחברים אין ניגודי עניינים.

במחקרי CA ניסיוניים, נעשה שימוש בחנק, זריקות אשלגן כלורי או פרפור חדרים שמקורו בזרם חשמלי כדי לגרום ל-CA 16,17,18,19,20,21,22,23. בדרך כלל, נדרשת החייאה לצורך החייאה בדגמי CA אלה, במיוחד בעכברים. גיבשנו תערובת החייאה המאפשרת החייאה ספונטנית לאחר חנק CA בעכב...

דום לב (CA) נותר משבר בריאות הציבור העולמי1. יותר מ -356,000 מקרים מחוץ לבית החולים ו -290,000 מקרי CA בבית החולים מדווחים מדי שנה בארה"ב לבדה, ורוב קורבנות CA הם מעל גיל 60. יש לציין כי ליקויים נוירולוגיים פוסט-CA נפוצים בקרב ניצולים, ואלה מהווים אתגר גדול לניהול CA 2,3,4,5. כדי להבין שינויים פתולוגיים במוח שלאחר CA והשפעתם על התוצאות הנוירולוגיות, טכניקות שונות של ניטור נוירופיזיולוגי וניטור רקמת המוח יושמו בחולים 6,7,8,9,10,11,12. באמצעות ספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה, ניטור מוחי בזמן אמת בוצע גם בחולדות CA כדי לחזות תוצאות נוירולוגיות13.
עם זאת, במודלים של Murine CA, גישת הדמיה כזו הייתה מסובכת בגלל הצורך בלחיצות חזה כדי להחזיר את זרימת הדם הספונטנית, אשר תמיד כרוכה בתנועה פיזית משמעותית, ובכך מעכבת הליכי הדמיה עדינים. יתר על כן, מודלים של CA מבוצעים בדרך כלל עם עכברים במצב שכיבה, בעוד שהעכברים חייבים להיות מופנים למצב נוטה עבור שיטות דימות מוח רבות. לפיכך, מודל עכבר עם תנועת גוף מינימלית במהלך הניתוח נדרש במקרים רבים על מנת לבצע הדמיה/ניטור בזמן אמת של המוח במהלך כל הליך CA, החל מטרום CA ועד לאחר החייאה.
בעבר, Zhang et al. דיווחו על מודל CA של עכבר שיכול להיות שימושי עבור דימות מוחי14. במודל שלהם, CA הושרה על ידי הזרקות בולוס של וקורוניום ואסמולול ואחריו הפסקת אוורור מכני. הם הראו כי לאחר 5 דקות של CA, החייאה יכולה להיות מושגת על ידי עירוי תערובת החייאה. עם זאת, יש לציין כי מעצר מחזור הדם במודל שלהם התרחש רק כ -10 שניות לאחר הזרקת אסמולול. לפיכך, מודל זה אינו משחזר את ההתקדמות של CA הנגרמת מחנק בחולים, כולל היפרקפניה והיפוקסיה רקמות במהלך התקופה שלפני המעצר.
המטרה הכוללת של ההליך הכירורגי הנוכחי היא למדל חנק קליני CA בעכברים ואחריו החייאה ללא לחיצות חזה. מודל CA זה, אם כן, מאפשר שימוש בטכניקות הדמיה מורכבות לחקר הפיזיולוגיה של המוח בעכברים15.

<table><tbody><tr><td>Adrenalin</td><td>Par Pharmaceutical</td><td>NDC 42023-159-01</td><td></td></tr><tr><td>ספוגיות אלכוהול</td><td>BD</td><td>326895</td><td></td></tr><tr><td>Animal Bio Amp</td><td>ADInstruments</td><td>FE232</td><td></td></tr><tr><td>BP מתמר</td><td>ADInstruments</td><td>MLT0699</td><td></td></tr><tr><td>מגבר גשר</td><td>ADInstruments</td><td>FE117</td><td></td></tr><tr><td>הזרקת נתרן הפרין, USP</td><td>Fresenius Kabi</td><td>NDC 63323-540-05</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Covetrus</td><td>NDC 11695-6777-2</td><td></td></tr><tr><td>צג זלוף דופלר לייזר</td><td>Moor Instruments</td><td>moorVMS-LDF1</td><td></td></tr><tr><td>מערכת הדמיית כתמי לייזר</td><td>RWD</td><td>RFLSI III</td><td></td></tr><tr><td>משחת עיניים חומר סיכה</td><td>Bausch + Lomb</td><td>339081</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו קליפ</td><td>Roboz</td><td>RS-5431</td><td></td></tr><tr><td>בדיקה רקטלית עכבר</td><td>Physitemp</td><td>RET-3</td><td></td></tr><tr><td>אלקטרודה מחט</td><td>ADInstruments</td><td>MLA1213</td><td>29 Ga, שקע 1.5 מ"מ</td></tr><tr><td>חנקן</td><td>איירגז</td><td>UN1066</td><td></td></tr><tr><td>סיבים אופטיים</td><td>מפלסטיק מכשירי מור</td><td>POF500</td><td></td></tr><tr><td>אוטוסקופ</td><td>Welchallyn</td><td>728</td><td>2.5 מ"מ ספקולום</td></tr><tr><td>חמצן</td><td>איירגז</td><td>UN1072</td><td></td></tr><tr><td>צינורות PE-10</td><td>BD</td><td>427401</td><td>צינורות פוליאתילן</td></tr><tr><td>פובידון-יוד</td><td>CVS</td><td>955338</td><td></td></tr><tr><td>PowerLab 8/35</td><td>ADInstruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>רימדיל (קרפרופן)</td> <td>Zoetis</td><td>6100701</td><td>להזרקה 50 מ"ג/מ"ל</td></tr><tr><td>מאוורר לבעלי חיים קטנים</td><td>קנט סיינטיפיק</td><td>רובנט ג'וניור</td><td></td></tr><tr><td>בקר טמפרטורה</td><td>Physitemp</td><td>TCAT-2DF</td><td></td></tr><tr><td>משולש אנטיביורי ושיכוך כאבים</td><td>CVS</td><td>NDC 59770-823-56</td><td></td></tr><tr><td>וופורייזר</td><td>RWD</td><td>R583S</td><td></td></tr><tr><td>0.25% בופיבקאין</td><td>Hospira</td><td>NDC 0409-1159-18</td><td></td></tr><tr><td>0.9% נתרן כרוריד</td><td>ICU Medical</td><td>NDC 0990-7983-03</td><td></td></tr><tr><td>1 מ"ל פלסטיק מזרק</td><td>BD</td><td>309659</td><td></td></tr><tr><td>4-0 תפר משי</td><td>מראה</td><td>SP116</td><td>משי קלוע שחור</td></tr><tr><td>6-0 תפר ניילון</td><td>אתילון</td><td>1698 גרם</td><td></td></tr><tr><td>8.4% נתרן ביקרבונט Inj., USP</td><td>Hospira</td><td>NDC 0409-6625-02</td><td></td></tr><tr><td>20 G IV קטטר</td><td>BD</td><td>381534</td><td>20GA 1.6 אינץ'</td></tr><tr><td>30 גרם מחט PrecisionGlide</td><td>BD</td><td>305106</td><td>30 גרם X 1/2</td></tr></tbody></table>

מודל דום לב עכברי להדמיית מוח וניטור פיזיולוגיה מוחית במהלך איסכמיה והחייאה

Mouse Cardiac Arrest Model for Brain Imaging and Brain Physiology Monitoring During Ischemia and Resuscitation

רוב המחלימים מדום לב (CA) חווים דרגות שונות של ליקויים נוירולוגיים. כדי להבין את המנגנונים העומדים בבסיס פגיעה מוחית הנגרמת על ידי CA, ולאחר מכן לפתח טיפולים יעילים, מחקר CA ניסיוני הוא חיוני. לשם כך הוקמו מספר דגמי CA עכבריים. ברוב הדגמים הללו, העכברים ממוקמים במצב שכיבה על מנת לבצע דחיסת חזה לצורך החייאה לב-ריאה (החייאה). עם זאת, הליך החייאה זה הופך את ההדמיה/ניטור בזמן אמת של הפיזיולוגיה של המוח במהלך CA והחייאה למאתגרים. כדי להשיג ידע קריטי כזה, הפרוטוקול הנוכחי מציג מודל CA של חנק עכבר שאינו דורש את שלב החייאה בדחיסת חזה. מודל זה מאפשר לחקור שינויים דינמיים בזרימת הדם, במבנה כלי הדם, בפוטנציאלים החשמליים ובחמצן ברקמת המוח מקו הבסיס שלפני CA ועד לרפרפוזיה מוקדמת שלאחר CA. חשוב לציין, מודל זה חל על עכברים זקנים. לפיכך, מודל CA עכברי זה צפוי להיות כלי קריטי לפענוח ההשפעה של CA על הפיזיולוגיה של המוח.

כדי לגרום ל-CA, העכבר הורדם עם 1.5% איזופלורן והונשם עם 100% חנקן. מצב זה הוביל לברדיקרדיה חמורה ב-45 שניות (איור 1). לאחר 2 דקות של אנוקסיה, קצב הלב ירד באופן דרמטי (איור 2), לחץ הדם ירד מתחת ל-20 מ"מ כספית, וזרימת הדם במוח פסקה לחלוטין (איור 1). כשהאיזופלורן כבוי, טמפרטורת הגוף כבר לא הייתה מנוהלת וצנחה לאט לכ-32 מעלות צלזיוס בסוף CA (איור 1).
מיד לאחר 8 דקות של CA, מכונת ה...

פרוטוקול זה מדגים מודל עכברי ייחודי של דום לב מחנק שאינו דורש דחיסת חזה לצורך החייאה. מודל זה שימושי לניטור והדמיה של הדינמיקה של הפיזיולוגיה של המוח במהלך דום לב והחייאה.

Most cardiac arrest (CA) survivors experience varying degrees of neurologic deficits. To understand the mechanisms that underpin CA-induced brain injury ...

דום לב משפיע על יותר מחצי מיליון אנשים בארה"ב מדי שנה, מה שמוביל לתפקוד נוירולוגי לקוי הנגרם בעיקר על ידי פגיעה מוחית היפוקסית-איסכמית. כדי לפתח טיפולים טובים יותר, אנו שואפים להבין כיצד דום לב משפיע על הפיזיולוגיה של המוח, כולל זרימת דם מיקרו-סירקולטורית ושימוש בחמצן, באמצעות מחקר ניסיוני. נקבעו שיטות הדמיה מתקדמות ושיטות ניטור לחקירת זרימת הדם במוח לאחר דום לב.עם זאת, השגת תמונה מלאה של זרימת המוח במהלך דום לב והחייאה מוקדמת נותרה מאתגרת. הפרוטוקול שלנו כולל סימולציה של דום לב קליני הנגרם מחנק בעכברים, ואחריו דקלום ללא לחיצות חזה. מודל זה מאפשר שימוש בשיטות הדמיה מתקדמות לחקר הפיזיולוגיה של המוח בעכברים לאורך תהליך דום הלב.מודל זה אינו דורש התערבויות כירורגיות מורכבות, והוא קל יחסית לביצוע. חשוב מכך, במהלך דום לב והחייאה, ניתן לשמור על בעלי חיים במצב נוטה עם תנועה מינימלית של בעלי חיים, מה שמקל מאוד על השימוש בשיטות הדמיה שונות. ההשפעה של דום לב ואסטרטגיות הטיפול בו, כגון מתן אפינפרין, המודינמיקה במוח והתפקוד הנוירולוגי, עדיין אינה מובנת במלואה.מודל העכבר שלנו אידיאלי לחקר השינויים הדינמיים במחזור המוח, בתגובות כלי הדם ובחמצון רקמת המוח המתרחשים במהלך דום לב והחייאה.

mouse-cardiac-arrest-model-for-brain-imaging-brain-physiology

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

מודל רב עוצמה עבור perioperative וביקורתית טיפול הקשור לפגיעה כליות חריפה מוצגת. שימוש hypoperfusion כל הגוף הנגרמת על ידי דום לב אפשר כמעט לשחזר את השינויים היסטולוגית ופונקציונלי של AKI קליניים.

דום לב Normothermic ו החייאה: במודל עכבר של פגיעה איסכמיה reperfusion

טראומה ניתוחית גורם לתגובה דלקתית. ציטוקינים ligands אנדוגניים ידועים לווסת את גודל האוטם בשריר הלב בעקבות איסכמיה ו reperfusion. אנו מציגים שונה סגור החזה מודל של איסכמיה reperfusion Murine באמצעות משקולות תלויות כדי למזער את ההשפעות של פתיחת בית החזה.

דגם Murine סגור החזה של איסכמיה של שריר הלב reperfusion

מקור: Ouyang, Y., et al. הדמיית PET/MRI סימולטנית במהלך היפוקסיה מוחית של עכבר. J. Vis. Exp. (2015)סרטון זה מדגים טכניקה להערכת פגיעה בהיפוקסיה מוחית באמצעות טומוגרפיה סימולטנית של פליטת פוזיטרונים (PET) והדמיית תהודה מגנטית (MRI). עכבר מורדם עובר קשירת עורק הצוואר המשותף (CCA), מה שמפחית את זרימת הדם לחצי מוח אחד וגורם לו לפגיעה הנגרמת על ידי היפוקסיה. הדמיית PET ו-MRI מעריכה את חילוף החומרים של הגלוקוז ושינויים מבניים במהלך היפוקסיה. MRI מזהה דיפוזיה מוגבלת של מים, בעוד ש-PET חושף ספיגת...

הדמיית נזק מוחי שנגרם על ידי היפוקסיה-איסכמיה מוחית במודל עכבר

חסימת עורק תרדמה דו צדדית בשילוב עם ירידה בלחץ דם מערכתי מייצרת איסכמיה המוחית העולמית בחולדה, וכתוצאה מכך לנזק ליפוקמפוס בחומרה לשחזור. נושאי בעלי החיים הם לקויים עם דפוסים צפויים של נזק מוחי, הם להתאושש expediently, ושיעורי תמותה הם נמוכים יחסית.

ספיגה של 2 כלי השיט / תת לחץ דם: מודל עכברוש של איסכמיה המוח הגלובלית

ניטור זלוף מוחות הודגם לשיפור דיוק במודלים של שבץ איסכמי. קשיים טכניים לעתים קרובות להגביל את השימוש בכלי חיוני זה למחקר כלי דם במוח. בסרטון הזה, מערכת אופטימיזציה מוצגת להשיג ניטור המודינאמית בודד או מרובה אתרים בחסימת עורק מוח האמצעית intraluminal בחולדות.

מערכת אופטימלית לניטור זלוף מוחות במודל שבץ העכברוש של חסימת עורק מוח האמצעית intraluminal

אנו מתארים כיצד לבצע הדמיית MRI ו-PET של לב העכבר. הפרוטוקול מותאם להערכת יעילות הטיפול במודלים של אוטם שריר הלב ואי ספיקת לב.

MRI ו-PET במודלים של עכברים של אוטם שריר הלב

מטרת פרוטוקול זה להעריך הלם שריר הלב בעקבות דום לב איסכמי במכרסמים.

דגם לב מבודד עכברי של Associated מקסימה שריר הלב עם מעצר Cardioplegic

השיטה המוצגת כאן משתמשת בטומוגרפיה פליטת פוזיטרונים בו זמנית והדמיה בתהודה מגנטית. במודל היפוקסיה-איסכמיה מוחית, שינויים דינמיים בחילוף חומרי דיפוזיה וגלוקוז להתרחש במהלך ולאחר פציעה. הנזק מתפתח וirreproducible במודל זה מחייב רכישה בו זמנית אם נתוני הדמיה רבי מודלי משמעותיים הם שיירכשו.

ההדמיה PET / MRI בו זמנית בעכבר מוחין היפוקסיה-איסכמיה

דגם העכבר של איסכמיה מוחית-פגיעה reperfusion הוקמה כדי לחקור הפתופיזיולוגיה של שבץ. אנו יש מאתרים ומפסיקים את עורק המוח התיכון נכון ולא נכון עורק תרדמני, להחזיר את זרימת הדם לאחר 10 או 40 דקות של איסכמיה.

שתיים, כלי סגר דגם העכבר של איסכמיה מוחית-פגיעה reperfusion

פרוטוקול זה מתאר את המודל של איסכמיה מוחית מוקדית חולפת בעכברים באמצעות חסימה תוך לומינלית של עורק המוח האמצעי. בנוסף, דוגמאות להערכת תוצאות מוצגות באמצעות הדמיית תהודה מגנטית ומבחני התנהגות.

מודל חולף של חסימת עורק מוחי אמצעי חולף

חקור מודל דום לב עכברי להדמיית מוח וניטור פיזיולוגיה מוחית במהלך איסכמיה והחייאה ללא לחיצות חזה. שיטה זו מאפשרת מחקר דינמיקת זרימת דם מוחית ותגובות כלי דם בזמן אמת.

מודל דום לב עכברי להדמיית מוח וניטור פיזיולוגיה מוחית במהלך איסכמיה והחייאה

גלה סרטונים נוספים