Questo studio dimostra la tecnica per rendere un modello minimamente invasivo e facilmente riproducibile di ischemia del midollo spinale nei ratti. Vari gradi di deficit dell'utensile posteriore possono essere prodotti controllando il tempo di occlusione aortica.
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Articolo metodologico
Deficit motore riproducibile a seguito dell'occlusione aortica in un modello di ratto dell'ischemia del midollo spinale
In questo articolo
Sommario
Abstract
L'ischemia del midollo spinale è una complicazione fatale dopo l'intervento aneurisma toracoabdominale aortica. I ricercatori possono studiare le strategie per prevenire e curare questa complicazione utilizzando modelli sperimentali di ischemia del midollo spinale. Il modello qui descritto mostra diversi gradi di paraplegia che si riferiscono alla lunghezza dell'occlusione dopo l'occlusione toracica aortica in un modello di ischemia del midollo spinale.
Un 2-Fr. Il catetere a palloncino è stato avanzato attraverso l'arteria femorale nell'aorta toracica discendente fino a quando la punta del catetere è stata posta all'arteria subclaviana sinistra nei ratti maschi Sprague-Dawley anestetizzati. L'ischemia del midollo spinale è stata indotta dalla gonfiatura del palloncino del catetere. Dopo un periodo di occlusione (9, 10 o 11 minuti), il pallone è stato sgonfiato. La valutazione neurologica è stata eseguita utilizzando l'indice di deficit motorio a 24 ore dopo l'intervento chirurgico e il midollo spinale è stato raccolto per l'esame istopatologico. I ratti sottoposti a 9 minuti di occlusione aortica hanno mostrato una debolezza motorica lieve e reversibile nell'arto posteriore. I ratti sottoposti a 10 minuti di occlusione aortica presentati con insufficienza motorica moderata ma reversibile. I ratti sottoposti a 11 minuti di occlusione aortica sono esposti in completa e persistente La neuroni motoria nelle sezioni del midollo spinale è stata più conservata nei ratti sottoposti a una durata minore di occlusione aortica.
I ricercatori possono ottenere un deficit di trazione posteriore riproducibile dopo l'occlusione toracica aortica utilizzando questo modello di ischemia del midollo spinale.
Introduzione
La paraplegia è una complicazione fatale della chirurgia aneurisma toracoabdominale aortica. Esso deriva da lesione del midollo spinale-reperfusione che si verifica durante il cross-clamping e il non-clamping dell'arto. 1 Diverse strategie, tra cui l'ipotermia sistemica e il drenaggio cerebrospinale sono state introdotte per proteggere il midollo spinale, 2 , 3 , 4 ma molti pazienti rimangono colpiti dalla lesione.
Sono stati introdotti diversi modelli di ischemia spinale animale per indagare la patogenesi e sviluppare strategie protettive contro il danno. Nello studio in corso, abbiamo delineato un modello di ratti di ischemia del midollo spinale basato sul metodo di Taira e Marsala. 5 Il sistema di circolazione spinale nei ratti è molto simile alla vascolare del midollo spinale e sistema di garanzia in esseri umani, anche se ci sono alcune differenze nelle dimensioni eluogo. 6 , 7 Pertanto, un ratto è un animale adatto ad anatomia da utilizzare per un modello sperimentale che indaga la patogenesi, le complicanze e il trattamento dell'ischemia del midollo spinale. Inoltre, questo modello di ischemia del midollo spinale produce un'occlusione aortica affidabile con un intervento minimo utilizzando una occlusione intravascolare di pallone dell'arto toracico.
In questo studio abbiamo dimostrato che questo modello di ratti di ischemia del midollo spinale induce deficit di motilità riproducibili negli arti posteriori che variano in gravità a seconda del tempo di occlusione aortica.
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Protocollo
Questo protocollo è stato approvato dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali di Seoul National University Bundang Hospital. La cura degli animali e le esperienze sperimentali sono state condotte secondo le istruzioni nazionali degli istituti di salute degli Stati Uniti per la cura e l'uso degli animali da laboratorio.
1. Preparazione chirurgica
- Prima dell'operazione, sciacquare i cateteri con salina sterile per assicurare la penetrazione.
- Mettere una coperta riscaldante sul tavolo operatorio e coprire la tavola con un tappeto sterile.
- Posizionare i ratti maschi Sprague-Dawley (270-330 g) in una scatola acrilica con 3,0% -4,0% di isoflurano in ossigeno al 100%.
- Applicare il lubrificante agli occhi del ratto.
- Posizionare il ratto sul tavolo operatorio in posizione supina e mantenere l'anestesia usando una maschera facciale con una continua somministrazione di isoflurano inalato (1,0% -2,5 vol%).
- Posizionare una sonda rettale per monitorare e mantenere la temperatura corporea tra 37,0 e 38,0 ° C.
2. Cateterizzazione dell'arteria femorale
- Scorri delicatamente l'area inguinale destra usando Betadine e il 70% di etanolo.
- Fai un'incisione orizzontale di 2 cm con le forbici sulla zona inguinale destra.
- Utilizzando un retrattore, esporre il campo chirurgico.
- Dissectare l'arteria femorale dalla vena circostante e dal nervo. Isolare una sezione di 1 cm dell'arteria utilizzando pinze curve e pinze sbilanciate.
- Utilizzando una sutura di seta nera 4,0, posizionare una cravatta allentata su entrambe le estremità prossime e distali dell'arteria per massimizzare l'esposizione.
- Effettuare un'incisione sull'arteria femorale utilizzando micro-forbici.
- Inserire un 2-Fr. Catetere a palloncino in arteria femorale con micro-pinze. Fissare il catetere alla vasca di circa 1 cm dalla testa del catetere con la legatura prossimale e quindi legare la legatura distale.
3. Cateterizzazione dell'arteria carotidea
- Scrutare il collo anteriore destro utilizzando betadIne e il 70% di etanolo, quindi fai una incisione cutanea.
- Utilizzando un retrattore, esporre il campo chirurgico. Isolare una sezione di 1 cm dell'arteria e legarla leggermente utilizzando una sutura di seta sulle estremità prossime e distali dell'arteria per massimizzare l'esposizione.
- Puntare l'arteria carotide usando un catetere endovenoso 24 G, e avanzare il prossimo 1 cm del catetere verso il cuore.
- Fissare il catetere con la legatura prossimale e quindi legare la legatura distale.
- Utilizzando un rubinetto a 3 vie, collegare l'estremità distale del catetere al serbatoio micro-tubo pieno-salino e serbatoio esterno.
4. Cateterizzazione dell'arteria del ciglio
- Scrub la zona ventrale della coda usando betadina e il 70% di etanolo e fai un'incisione della pelle di 2 cm.
- Disseccare l'arteria coda dalle strutture circostanti e isolare una sezione di 1 cm dell'arteria utilizzando pinze curve e pinze sbilanciate.
- Utilizzando una sutura di seta nera 4,0, posizionare uno scioltoLegame su entrambe le estremità prossime e distali dell'arteria per massimizzare l'esposizione.
- Puntare l'arteria coda usando un catetere endovenoso 24 G, e far avanzare il catetere nell'arteria.
- Fissare il catetere alla vasca (circa 1 cm dalla testa del catetere) con la legatura prossimale e legare la legatura distale.
- Collegare la parte distale del catetere al dispositivo di monitoraggio della pressione arteriosa.
5. Induzione dell'ischemia del midollo spinale
- Dopo che la cateterizzazione è completa, avanzare i 2 Fr. Catetere a palloncino in arteria toracica discendente in modo che la punta del catetere raggiunga l'arteria subclaviana sinistra.
- Inserire a una profondità di 10 cm dal luogo di inserimento.
- Iniettare 150 unità di eparina ad una concentrazione di 100 unità / mL nel catetere carotideo.
- Gonfiare il palloncino del catetere con 0,05 ml di soluzione salina.
- Contemporaneamente, scolare il sangue nel contenitore di sangue esterno dal cArteria arotica per regolare la pressione arteriosa prossimale a 80 mmHg.
- Collegare il sistema di monitoraggio della pressione arteriosa al residuo lumen del rubinetto di arresto a 3 vie e controllare la quantità di drenaggio del sangue con il monitoraggio della pressione arteriosa.
- Confermare il successo dell'occlusione aortica con una brusca diminuzione e perdita continua di pressione arteriosa distale.
- Dopo l'occlusione aortica di 9, 10 o 11 min, sgonfiare il palloncino del catetere Fogarty e reinfettare il sangue drenato.
6. Cura post-chirurgica e valutazione neurologica
- Durante il monitoraggio della pressione arteriosa attraverso l'arteria coda, rimuovere i cateteri dalle arterie femorali e carotide e chiudere le ferite con suture di seta.
- Dopo aver confermato che la pressione arteriosa è recuperata al raggio normale, rimuovere il catetere dall'arteria della coda e chiudere la ferita.
- Dopo il recupero dall'anestesia, riportare il ratto nella sua gabbia.
- Valuta hiLa funzionalità del motore degli arti a 24 ore dopo la chirurgia usando l'indice di deficit motorio ( Tabella 1 ). L'indice del deficit motore è definito come la somma del punteggio di ambulation e del punteggio di posizionamento / passo. Un indice di disavanzo motore di 6 indica il disavanzo massimo.
7. Valutazione istopatologica
- Dopo la valutazione neurologica, anestetizzano i ratti con isoflurano somministrato a maschera, li sacrificano per perfusione transcartica con 100 ml di salina eparinizzata sotto anestesia e estraggono il midollo spinale. 8
- Incorporare le sezioni del cavo dal livello delle vertebre lombari 3-5 in paraffina.
- Separare le sezioni trasversali con ematoxilina ed eosina (H & E).
- Osservare la lesione neuronale del motore sotto un microscopio. 9
8. Analisi statistica
- Eseguire l'analisi statistica usando il pacchetto statistico per la versione delle scienze sociali 20. Il motore defL'indice di icit dei tre gruppi è stato confrontato utilizzando il test di Kruskal-Wallis, seguito da un test Mann-Whitney U. Un valore P <0,05 è stato considerato statisticamente significativo.
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Risultati
Durante un periodo di ischemia del midollo spinale, l'occlusione aortica è stata eseguita per 9 minuti (n = 3), 10 min (n = 3) o 11 min (n = 3). L'indice di deficit motorio nei ratti è riportato nella tabella 2. I ratti che hanno subito 9 minuti di occlusione aortica hanno mostrato una lieve e reversibile malfunzionamento del motore nell'arto posteriore. I ratti sottoposti a 10 minuti di occlusione aortica presentano un deficit motorio moderato, ma non una completa paralisi. I ratti che hanno subito 11 minut...
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Discussione
Nello studio in corso, abbiamo dimostrato un modello di ratti di ischemia del midollo spinale basato sul metodo di Taira e Marsala 5 che induce variabili di deficit motorio nell'arto posteriore a seconda del tempo di occlusione aortica.
La lunghezza dell'occlusione aortica può influire sul grado di deficit motorio. Se il tempo di occlusione aortica è più lungo, il deficit motorio diventa più grave. Quindi i ricercatori possono raggiungere un certo grado di def...
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno interessi finanziari concorrenti. Questo lavoro è stato sostenuto dalla sovvenzione 2012R1A1A3014010 della Fondazione Nazionale di Ricerca del governo coreano.
Ringraziamenti
Gli autori non hanno alcun riconoscimento.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Catetere per embolectomia arteriosa Fogarty | Edward Life Sciences | 120602F | un catetere con punta a palloncino inserito nell'arteria femorale |
| BD Insyte-N Autoguard Catetere IV schermato | BD | 381411 | catetere endovenoso calibro 24 |
| siringa da 50 mL | VACCINO COREANO | KOVAX-SYRINGE 50mL | Maschera facciale |
| mL siringa | KOREA VACCINE | KOVAX-SYRINGE 1ml | |
| Sonda recal | HARVARD APPARATUS | 50-7221F | Sonda rettale per il monitoraggio |
| della temperatura Micro forbice a molla per dissezione | Jeung do bio & Pianta co.LTD. | JD-S-10 | Micro-forbice |
| FORBICE (SHARP-SHARP) | Jeung do bio & Pianta co.LTD. | S-51-12-S | forbice |
| Jeung do bio & Pianta co.LTD. | JD-S-74A | Divaricatore | |
| Micro pinza | Jeung do bio & Pianta co.LTD. | JD-S-29 | Micro-pinze |
| PINZA PER ZANZARE (curva) | Jeung do bio & Pianta co.LTD. | S-44-CPK | Pinza curva |
| PINZA PER MEDICAZIONE | Jeung do bio & Pianta co.LTD. | S-37-16S | Pinza smussata |
| 4/0 seta nera | Woori Medical | S431 | 4.0 sutura in seta nera |
| STOCK a 3 VIE | Seonwon Medcal | D-98-01 | Rubinetto a 3 vie |
| Monitor paziente | PHILIPS | MP20 | Il dispositivo di monitoraggio della pressione arteriosa. |
| Coperta riscaldante | Autoproduzione | Coperta riscaldante | |
| Microprovetta e serbatoio esterno | Autoproduzione | Microprovetta e serbatoio esterno | |
| Eparina | JW Eparina farmaceutica | ||
| 0,9% NS 1000ml | JW Farmaceutica | Soluzione salina normale | |
| Isoflurano | Hana Med | Isoflurano |
Riferimenti
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