אופטימיזציה של שיטת חסימת עורק המוח התיכון לונגה עבור זילוח מלא
22 בנובמבר 2024
פרוטוקול זה מציג מדריך שלב אחר שלב לחוקרים לביצוע הליך חסימת עורק המוח האמצעי בעכברים באמצעות שיטת עורק התרדמה החיצוני Longa שונה. השינויים המוצגים במאמר זה נועדו להגביר את הדיוק של חסימת עורק המוח התיכון ולהבטיח זילוח מלא.
ברוכים הבאים למדריכי הווידאו שלנו לחסימת עורק מוחי אמצעי חולף בעכברים. שמי רוק איסטר, והניסוי הזה התקיים במעבדה למדעי המוח הרגנרטיביים בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת זאגרב. שיטת עורק מוחי אמצעי חולף, או בקיצור tMCAO, היא המודל החייתי הנפוץ ביותר של שבץ איסכמי.
זה נעשה בעיקר במכרסמים, כגון חולדות ועכברים. שתי שיטות פעולה עיקריות, עורק התרדמה המשותף ועורק התרדמה החיצוני, נבדלות זו מזו בעיקר באתר העורקים להחדרת חוט להט. בסרטון זה, נציג את השינויים שלנו, וכמה נקודות מפתח כדי להבטיח זילוח מלא באמצעות שיטת עורק התרדמה החיצוני.
החל מכלים מומלצים, תזדקק לשני חלקים של פינצטה מסוג Dumont מסוג 5, פינצטה מסוג Dumont מסוג 7 ופינצטה מסוג Dumont N0 עם סגירה עצמית, נשלף מיני קוליברי ומספריים קפיציים ישרים לכריתת עורקים. עבור המוסטאזיס, נשתמש בשתי חתיכות של מלחציים מיקרו וסקולריים יחד, עם מוליך מתאים. מספריים כירורגיים, מחזיק מחטים ומלקחיים כירורגיים, נשתמש לפתיחה וסגירה של פצע הניתוח.
עבור חומרים, נשתמש בתפר מונופילמנט 5/0 לפצע ניתוחי, ותפר משי קלוע 6/0 לליגטורות עורקים, סרט כירורגי לאבטחת החיה, ג'ל משחת עיניים להגנה על עיני בעלי חיים, וג'ל לידוקאין להרדמה מקומית נוספת. לבסוף, לניקוז עודפי דם, נשתמש בחתיכות מחודדות של מגבת נייר. מיקרוסקופ הפעלה סטריאופוני הוא חיוני להליך מיקרוכירורגי כמו זה.
מכרסמים מורדמים נוטים להיפותרמיה, ולכן נשתמש בצג טמפרטורה. בצד התפעולי של החיה, תזדקק למשטח קל לניקוי ומחומם, יחד עם צינור אספקת גז הרדמה, ודרך לנטר באופן אמין את הטמפרטורה של בעל החיים במהלך ההליך. על השולחן משמאל, יש עוד כמה כלים וחומרים שנשתמש בהם.
מדידת משך הזמן של חלקים מסוימים של ההליך חשובה מאוד מטעמי שחזור, כמו גם ניתוח נתונים בהמשך. בטאדין לחיטוי העור ומזרקים טעונים לשימוש מהיר וקל. קוצץ שיער בעלי חיים לגילוח פרוות החיה.
סולם שקילה, חשוב למינון נכון של הרדמה. ולבסוף, מערכת הרדמה של גז בעלי חיים המסוגלת לספק תערובת גז חנקן-חמצן ביחס 2:1, יחד עם קופסת נוקאאוט לזירוז הרדמה. כל הטיפול בבעלי חיים והנהלים המוצגים בסרטון זה אושרו על ידי ועדת רישוי האתיקה של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת זאגרב, ונעשו על ידי אנשי צוות מיומנים ומורשים. פרוטוקול.
הכנת החיה ואתר הניתוח. הניחו את בעל החיים על שולחן הניתוחים המחומם והכניסו את אפו למסכת ההרדמה. החל משחות עיניים על העיניים של בעלי חיים כדי להגן עליהם מפני הידרציה ושימוש של גז פלואור.
סובבו את בעל החיים על גבו, והרחיבו את צווארו על ידי הנחת כרית קטנה, עשויה סרט כירורגי, מתחת לצווארו של בעל החיים. אבטחו את גפי בעל החיים במקומם באמצעות סרט ניתוח. יש להקפיד לא להאריך את הגפיים הקדמיות יותר מדי, לא לגרום בשוגג לפריקת מפרק הכתף.
לשמן את הבדיקה הרקטלית באמצעות ג'לי לבן נפט, ולהכניס אותו לתוך פי הטבעת למדידת טמפרטורת גוף רציפה. החל זריקה לפני הניתוח של מלוחים buprenorphine, intraperitoneally, כדי לשמור על החיה היטב hydrated ולא כאב במהלך ההליך. עצבו את פרוות החיה באזור הצוואר באמצעות קוצץ החיות האלחוטי.
לאסוף את כל הפרווה מגולחת באמצעות חתיכות של סרט כירורגי. כדי להפוך את האזור ללא פרווה, בנוסף לעצב את האזור עם סכין גילוח. הניחו וילון כירורגי נקי מעל שולחן הניתוחים.
יש למרוח טיפת בטדין על עורה המגולח של החיה. השתמשו בצמר גפן כדי לשפשף את חומר החיטוי לתוך העור בצורה מעגלית מבפנים החוצה. לאחר מכן עשו את אותו הדבר עם צמר גפן ספוג אתנול.
חזור על שלב זה שלוש פעמים עם זוג צמר גפן סטרילי טרי לכל חזרה. החל טפיחה של ג'ל לידוקאין על האזור המחוטא של אתר החתך העתידי לשיכוך כאבים פצע מקומי. ניתוח אינדוקציה איסכמיה.
ביצוע חתך ראשוני על העור מחוטא באמצעות אזמל, לשמור על מספר שבץ חתך העור על מינימום כדי להקל על הפצע הניתוחי להחלים. בעזרת מלקחיים מסוג 7 ו-5 קורעים את הפאשיה השטחית ומנתקים את בלוטות הרוק מהרקמה שמתחתיה. הניחו את משענת החוט במקומה הראשוני תוך כדי שאתם מוודאים שבלוטות הרוק לא יפריעו לשלבים הבאים.
הסר את הפאשיה העמוקה של הצוואר באמצעות מלקחיים מסוג 7, ונתק את שרירי הסטרנוקלידומסטואיד מאזור התרדמה כדי למקם מחדש את הנסיגה. מקם מחדש את המשענת כך שתגיע מתחת לשרירי הסטרנוקלידומסטואיד כדי לאפשר גישה לאזור התרדמה. כנסו את שריר האומיואיד כדי לאפשר ראייה ברורה וגישה קלה יותר לאזור התרדמה.
צבטו את הפאשיה הצידית בצד הלטרלי של שלישיית התרדמה, ומשכו אותה בעדינות לרוחב כדי לזהות חזותית את העורק, העצב, הווריד וכל ענפי כלי הדם שמסביב. נתקו לחלוטין את החלק התחתון של CCA מהרקמה הבסיסית ומהפאשיה באמצעות מלקחיים מעוקלים מסוג 7, וודאו שהוא מוכן להידוק בשלבים הבאים. כאשר ה-CCA מוכן בקפידה יחד עם שני הענפים המתאימים שלו, הרימו את ה-ECA באמצעות מלקחיים מעוקלים מסוג 7, והדקו אותו עם מלקחיים מסוג N0 עם ECA מהודק, ומוחזקים היטב עם פינצטה מסוג N0, הציגו שני חוטי משי קלועים מאחורי ה-ECA.
קשרו את חוט הגולגולת לחלוטין, שכן הוא קבוע, וגזרו את החוט העודף בעזרת מספריים. קשרו את החוט הקאודלי לקשר אבטחה רופף. באמצעות מיקרו קליפסים וסקולריים, הדקו את CCA ואת ICA כדי למנוע דימום לאחר העורקים.
בעזרת מספריים מיקרו קפיציים, ליצור arteriotomy קטן ממש מתחת לאתר הידוק ECA. עם זווית התואמת את זו של ECA, הכנס את חוט הלהט לאתר arteriotomy בכיוון פרוקסימלי ל- CCA, עובר דרך קשר האבטחה הרופף בצד המסתעף של ECA, ונדבק לתוך לומן של CCA עם חוט הלהט. פתח בזהירות את המיקרו-קליפ של האגודה למלחמה בסרטן והסר אותו.
כאשר חוט הלהט מוכנס חלקית לתוך ECA, ומאובטח כלפי מטה, ליצור arteriotomy שלם, ובכך לשחרר את גדם ECA עם חוט הלהט MCAO בפנים. בשלב זה, שחרר את סוג N0 מלקחיים לסגירה עצמית, והסר אותו. עם קבוצה אחת של פינצטה מסוג 5, לצבוט היטב את גדם ECA, ולהרים אותו מעט.
תוך כדי אחיזה בחוט הלהט המוחדר חלקית עם מלקחיים נוסף, הורידו ומשכו בעדינות את גדם ECA כדי לכוון את הקצה הפנימי של חוט הלהט לכיוון האגודה למלחמה בסרטן. לעולם אל תצבוט את חלק הסיליקון של חוט הלהט. התקדמו לאט לאט את חוט הלהט MCAO דרך מעגל וויליס עד שתרגישו עלייה פתאומית בהתנגדות.
בשלב זה, חשוב להקפיד על אורכו הנותר של חוט הלהט. בעכבר בוגר, חוט הלהט צריך להתקדם ללא מאמץ לפחות שבעה מילימטרים מנקודת ההסתעפות של ICA. הדקו את קשר האבטחה כדי להבטיח שחוט הלהט לא יזוז במהלך תקופת האיסכמיה.
הסר את קליפ CCA, ולשים לב לזמן, זה מסמן את תחילת איסכמיה. הסר את מסיר התיל, וקרב את קצוות פצע הניתוח זה לזה. תן לאתר הניתוח להסתפק בכמה שניות כדי שהרקמה תחזור למקומה האנטומי.
סגור את פצע הניתוח באמצעות סגירת פצע סרט כדי להקל על פתיחה מהירה יותר של הפצע לאחר תקופת האיסכמיה. תקופת איסכמיה. לאמת את הצלחת הניתוח באמצעות MRI, או שיטת מדידה כמותית אחרת של זילוח.
ניתוח נסיגה נימה. הסר את פצע הסרט ופתח מחדש את פצע הניתוח באמצעות מחזיר התיל. עם מלקחיים מסוג N0, צבוט ומשוך את קצה גדם ECA באופן גחוני כדי להפעיל את המתח על גדם ECA.
הדקו שוב את ה-CCA בעזרת קליפ מקרו-וסקולרי. משכו באיטיות את חוט הלהט MCAO עד לנקודה שבה חלק הסיליקון של חוט הלהט מתחיל לבלוט החוצה מגדם ה-ECA. הדקו מעט את קשר האבטחה כדי להתכונן לנסיגה מלאה של חוט הלהט.
כאשר קרוב לקצה הסיליקון של חוט הלהט, הדקו את קשר האבטחה באופן כזה שהוא דוחף החוצה את חוט הלהט MCAO וסוגר את גדם ECA בתמרון יחיד. הדקו את הקשר לחלוטין לאחר שחוט הלהט מחליק החוצה. פתח והסר את המלקחיים הצובטים יחד עם תפס CCA.
יש לתפור את פצע הניתוח, החל מהפריפריה, ובכך לסגור לחלוטין את הפצע ללא כל רקמה מתחתיו נראית לעין. מספר התפרים הנדרש תלוי בגודל הפצע הניתוחי. יש לנקות ולחטא את אתר הניתוח באמצעות מגבוני אלכוהול.
תוצאות מייצגות. לאחר הליך מוצלח, תוצאות סריקות MRI אמורות להיראות דומות לכך. תוך ניתוחית, במהלך תקופת האיסכמיה, אתה אמור להיות מסוגל לראות אזור ברור עם איסכמיה על תמונות משוקללות זילוח.
נגע מקדם דיפוזיה לכאורה צריך לכסות בערך את אותו אזור. לאחר הניתוח, לאחר הנסיגה של חוט הלהט, אתה צריך באופן אידיאלי לבחון את ליבת הנגע hyper-perfused על תמונות משוקלל זילוח. למעט הליבה האיסכמית, אתה אמור לראות התאוששות overshoot קל בערכי ADC בנגע.
ביום השני לאחר ההליך, הנגע צריך להיות reperfused לחלוטין. ערכי ADC אמורים לרדת שוב בליבת הנגע האיסכמי עקב בצקת מוחית, אשר אמורה להיות גלויה גם בתמונת T2. במקרה של דימום הנגרם על ידי נימה, לא נצפה שיפור בזילוח או במפות ADC לאחר הניתוח.
כמו כן, סימן ברור של דימום ניתן לראות על תמונות T2, הן תוך ניתוחית והן לאחר הניתוח. מסקנה. הודות למחקרים אנטומיים עדכניים על כלי הדם במוח העכבר, אנו מסוגלים להתאים ולשנות את מודל MCAO שלנו בהתבסס על הידע החדש. עורקי תקשורת אחוריים, צבועים בירוק, רשומים כפטנט דו-צדדי רק ב-10% מזני העכבר הנפוצים.
מסיבה זו, ניתן לסמוך עליהם שיספקו זרימת דם לענפים הסמוכים ל- MCA. לכן, CCA צריך להישמר פטנט במהלך תקופת איסכמיה, ואת חלק הסיליקון של חוט הלהט לא יעלה על שלושה מילימטרים אורך. אנו מקווים להיות אינפורמטיביים ותמציתיים בסרטון זה.
תודה שצפיתם.
סקירה כללית
מאמר זה מציג פרוטוקול מפורט להליך חסימת העורק המוחי האמצעי (MCAO) בעכברים, תוך שימוש בשיטת העורק הצוואר החיצוני המתוקן של Longa. הוא נועד לשפר את הדיוק של טכניקת ה-MCAO ולהבטיח רפרפוזיה מלאה, קריטיים למחקר על שבץ איסכמי.
רכיבי מחקר עיקריים
תחום המדע
- נוירולוגיה
- מחקר על שבץ איסכמי
- טכניקות כירורגיות במודלים של מכרסמים
רקע
- מודל חסימת העורק המוחי האמצעי הזמני (tMCAO) נמצא בשימוש נרחב במחקר על שבץ איסכמי.
- קיימות מתודולוגיות שונות, עם וריאציות בעיקר באתר הארטריוטומיה להכנסת חוט.
- הבנת הטכניקות הללו היא חיונית לדגמים מדויקים של שבץ ולרפרפוזיה יעילה.
- מחקר שנערך באוניברסיטת זאגרב מבטיח סטנדרטים אתיים גבוהים בניסויים בבעלי חיים.
מטרת המחקר
- לספק מדריך מקיף ומדויק לביצוע הליך ה-MCAO באופן יעיל.
- להציג שינויים המשפרים את תוצאות הניתוח ומאפשרים רפרפוזיה מלאה.
- לתמוך בחוקרים בהשגת תוצאות שניתן לשחזר במחקרי שבץ.
שיטות בהן נעשה שימוש
- הפרוטוקול משתמש בגישה כירורגית הכוללת ארטריוטומיה והכנסת חוט בעכברים.
- חומרים עיקריים כוללים כלים כירורגיים מיוחדים והרדמה לגישה הומאנית.
- צעדים כירורגיים חשובים ותזמנים נדונים כדי לשפר את הדיוק הפרוצדורלי.
- פרטים לגבי הכנת בעלי החיים וניטורם הם חיוניים לביצוע מוצלח.
תוצאות עיקריות
- השינויים המתוארים נועדו להוריד באופן משמעותי את הסיכון לרפרפוזיה לא שלמה.
- טכניקות כירורגיות מכוונות למזעור נזק לרקמות תוך הבטחת גישה יסודית לעורקי הצוואר.
- הגישה משפרת את האמינות והניתנות לשחזור של דגמים של שבץ במסגרות מחקר.
- ישנן תובנות מרכזיות על טיפול והכנה החיוניות להצלחה פרוצדורלית.
מסקנות
- מאמר זה קובע פרוטוקול משוכלל המאפשר תוצאות טובות יותר במחקר MCAO.
- השינויים בהליך צפויים לאפשר הבנה משופרת של מנגנוני השבץ האיסכמי.
- המחקר תורם להבטחת שיטות מחקר אתיות ויעילות בבעלי חיים בנוירולוגיה.
שאלות נפוצות
Executive Industry Relevance
Standardization of the Longa middle cerebral artery occlusion (MCAO) model with complete reperfusion is critical for translational stroke research and preclinical validation of neuroprotective strategies. The ability to precisely control reperfusion onset and maintain uninterrupted perfusion in proximal branches enhances predictive confidence in modeling endovascular interventions. This refined protocol supports robust target validation and mechanistic de-risking at key inflection points in the discovery pipeline.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rigorous interrogation of ischemic and reperfusion injury mechanisms in a controlled, reproducible setting.
- Supports functional validation of neurovascular targets by isolating the effects of complete reperfusion.
- Facilitates mechanistic de-risking by minimizing confounding variables related to incomplete reperfusion.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized in vivo platform for evaluating candidate neuroprotective compounds under clinically relevant reperfusion conditions.
- Ensures reproducibility and quantitative assessment through MRI and perfusion-weighted imaging outputs.
- Enables reliable comparison of intervention efficacy across studies and research teams.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical stroke models with human endovascular thrombectomy scenarios for improved translational relevance.
- Supports biomarker discovery and validation by enabling precise temporal control of ischemia and reperfusion phases.
- Reduces translational risk by modeling sudden reperfusion and its biological consequences.
Pipeline & Workflow Integration
This optimized MCAO protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum, bridging early mechanistic studies with translational validation of therapeutic hypotheses.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing on neurovascular injury and repair mechanisms under controlled reperfusion.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative endpoints for compound efficacy assessment using imaging-based readouts.
- Analytics: Provides robust perfusion and diffusion metrics for cross-condition and cross-study comparisons.
- Translational Research: Models clinically relevant reperfusion dynamics, supporting biomarker and therapeutic alignment with human stroke interventions.
- Enterprise Reuse: Establishes a standardized, scalable in vivo platform for ongoing neurovascular research and portfolio triage.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in neurovascular target validation.
- Operational Value: Promotes reproducibility, standardization, and scalability across research teams and studies.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient advancement of neuroprotective candidates.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of stroke therapeutics with translational fidelity.
Implementation Considerations
- Requires microsurgical expertise and access to advanced imaging modalities for quantitative validation.
- Demands precise intraoperative monitoring and standardized animal handling protocols.
- Necessitates cross-team alignment on procedural timing and perfusion assessment criteria.
- Adaptation to different rodent strains may require protocol adjustments based on vascular anatomy.
- Limitations include potential variability in reperfusion outcomes if procedural steps are not rigorously controlled.
