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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
頭蓋骨内の圧力を記録するための新たな手法が記載されています。低侵襲の方法では、正確に重要な脳外傷を引き起こすことなく、麻酔ラットの頭蓋内圧(ICP)を測定する光ファイバ圧力検出システムを使用しています。技術は、実験モデルの広い範囲で使用することができます。
上昇した頭蓋内圧(ICP)は、脳卒中、外傷性脳損傷と心停止を含む虚血性脳損傷のいくつかの形で重大な問題である。この上昇は、テント切痕ヘルニア1,2,3,4、中脳圧迫、神経学的欠損または脳梗塞2,4の増加という形で、さらに神経損傷の原因になります。現在の治療は、しばしば臨床の現場5,6,7に昇格したICPを制御するには不十分である。したがって、基本的なメカニズムの理解を促進すると高架ICPの新しい治療法を開発するために動物モデルでのICP測定の正確な方法が必要である。
両方の臨床および実験的な設定ではICPは直接測定せずに推定することはできません。 ICPのカテーテルの挿入のいくつかのメソッドは、現在存在しています。これらの脳室内カテーテルは、ヒト8 ICP測定の臨床"ゴールドスタンダード"となっています。このメソッドはINV頭蓋骨と脳組織を介してカテーテルのインスツルメンテーションの部分的な除去はolves。その結果、室内カテーテルは6から11パーセント9の感染率を持っています。このため、硬膜下血腫と硬膜外cannulationsは、虚血性損傷の動物モデルにおいて好ましい方法となっています。
11,12,13,14,15を様々なICP測定技術は、動物モデルに適応されており、これらのうち、液体で満たされたテレメトリカテーテル10およびソリッド·ステート·カテーテルは、最も頻繁に使用されています。液体で満たされたシステムでは、偽のICP測定値で、結果の行の気泡を開発する傾向がある。ソリッド·ステート·プローブ( 図1)この問題を回避する。さらなる問題は、実験結果を変える可能性の脳損傷を引き起こすことなく、頭蓋骨の下や脳室にカテーテルフィッティングです。したがって、我々は硬膜外腔と連続してICPカテーテルを配置する方法を開発し、でもねを回避しているEDは、頭蓋骨と脳の間に挿入することができます。
圧力センサーの位置が(カテーテルの非常に先端で)このモデルでは、高忠実度ICP信号を生成することが判明したので、光ファイバ圧力カテーテル(420LP、SAMBAセンサ、スウェーデン)は硬膜外の場所でICPを用いて測定した。我々の方法で使用することができる同様の光ファイバ技術の13の他のメーカーがあります。信号が監視ネジの存在によって湿らされるようカテーテル先端の側に位置する圧力センサを持つ代替固体カテーテルは、このモデルは適していません。
ここでは、ICPを測定するための比較的簡単で正確な方法を提示します。このメソッドは、ICP関連動物モデルの広い範囲で使用できます。
1。頭蓋骨の浸透
2。ネジの修正および挿入
3。頭蓋内の圧力トランスデューサの挿入
4。気密シールを形成
5。頭蓋内の圧力トランスデューサの取り外しおよび再挿入
6。代表的な結果
図5は、10秒以上ICPの測定値を表現したものです。ベースラインでは、Wistar系ラットの平均ICPは6 mmHgである。 図5に示すように短い周期のイベントは、血圧脈波を反映しています。より長い周期のイベントは、換気のイベントを示します。 SAMBAセンサー3-4 mmHgで1〜2 mmHgのパルス振幅の換気の振幅を反映していることに注意してください。
各実験ではSAMBAセンサの位置を検証するために、ICPのトレースは腹部の圧迫や無呼吸の期間などの呼吸器イベントへの応答性をテストする必要があります。腹部の圧縮を図7に描かれています。
無呼吸の期間は、( 図8に示すように)ほとんどの実験INVOで観察される自発的に動物を呼吸lving。これらのイベントは、呼吸器(ダイヤフラムトランスデューサ)と動脈圧のトレース上での呼吸変形の有無によって生理的なレコードで識別されます。 ICPトレースで同等の変更は、ICPのプローブの位置を検証します。
図9は、耳·バー(ステップ4.6)を除去した後の典型的なICPのトレースを示しています。頭蓋内容積、したがって増加したICPの頭蓋骨と、その結果混乱のわずかな圧縮工程1.2結果の耳棒の挿入。耳·バーの除去で5 mmHgの - センサーが正しく配置されている場合、ICPは、少なくとも4をドロップします。
組織学的分析は、圧力センサとネジのすぐ下皮質領域への損傷をチェックするために使用されることがあります。外傷性と非外傷性スクリュー挿入の例を図4に描かれています。
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図1。流体は、Vs SAMBA ICPトレースを満たしていた。ICPがSAMBA光ファイバカテーテル( 上 )と流体の満たされたカテーテル( 下 )を経由して同時に記録した。平均ICPの値が両方のトレースで類似していたしかし、流体を充填カテーテル信号は、特に明確な呼吸と動脈圧の光ファイバカテーテルで見られた波形と比較して湿らせた。

図2。頭蓋内圧カテーテルの挿入の手順。ラットの頭部は耳のバーや麻酔ノーズコーン[A]と定位フレームに固定されました。穴は、直径約2mm、右頭頂骨[B]に掘削された。シャフト0.7mmの穴と2×4 mmネジが挿入された[C]。アンカーネジは、左頭頂骨と頭蓋骨と歯科用セメントで覆われ、手術部位に挿入した。 ICP cathetER( 黒矢印 ) は 、ねじ穴とコーキング材( 白い矢印 )[D]で作られた気密シールを挿入した。主食(スケール)= 12×5 mmである。

図3。ネジ穿頭孔の向きを監視します 。頭蓋骨は、ラムダ( 黒アスタリスク )とブレグマ( 白アスタリスク )と横方向の2ミリメートルとブレグマから後方2mmのドリル穴を見つけるために結合組織からクリアされました。穴は、硬膜と軟膜血管( 黒矢印 )をそのまま残し破片がクリアされました。主食(スケール)= 12×5 mmである。

図4。 24時間ICPモニタリングねじのインスツルメンテーション後のラットの脳の組織。Haemotoxylinとエオシン染色、6μmの冠状断面。左:非外傷性のネジ挿入。右:外傷性ねじの挿入、蒼白の領域は脳卒中損傷部位( 矢印 )に似た細胞の形態と損傷した組織を示しています。 4xの目的で挿入します。

図5。典型的なICPトレースします。パルス圧力波は、振幅が小さい(*)のイベントで描かれている。換気は長い周期(#)のイベントに反映されます。

図6。 ICPプローブ挿入図 。図では、サポートネジ( 右 )とネジ( 左 )にコーキング材コーティングされたICPプローブの配置を示しています。

図7。腹部の圧縮。腹部は一時的にICP信号の可能性を検証する(〜1秒)圧縮された。減少し脳の静脈還流の圧縮の結果、頭蓋内容積を増加させるため、ICPを増加させる。動脈圧(PA)は初期のICP上昇した後にのみ低下した。

図8。 Apnoeaの期間。呼吸の一時停止は、ダイアフラムトランスデューサトレース、動脈圧(Pa)とトレースとICPのトレースに反映されます。

図9。耳バーの取り外し。ICPは定位フレーム耳·バーの除去と削除する必要があります。
我々は、開示することは何もありません。
頭蓋骨内の圧力を記録するための新たな手法が記載されています。低侵襲の方法では、正確に重要な脳外傷を引き起こすことなく、麻酔ラットの頭蓋内圧(ICP)を測定する光ファイバ圧力検出システムを使用しています。技術は、実験モデルの広い範囲で使用することができます。
このプロジェクトは、国立脳卒中財団、ハンター医学研究所(HMRI)と国立保健医療研究評議会(NH&MRC)、オーストラリアによって資金を供給された。彼らの技術的専門知識のためのニューカッスル大学の保健ワークショップスタッフの学部に感謝します。
| 試薬の名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
| 歯科用セメントのモノマー | ヘンリーシャイン | VX-SC500MLL | |
| 歯科用セメントポリマー | ヘンリーシャイン | VX-SC1000GCL4 | |
| 歯科用ドリルバリサイズ12 | ガンズ歯科 | EL104S001012/10 | |
| 歯科用ドリルバリサイズ6 | ガンズ歯科 | EL104S001006/10 | |
| 金属ネジ | 金物店 | 2×4 mmの六角。 (軸貫通0.7ミリメートルの穴で実験室の変更) | |
| SAMBAコントロールユニット | ハーバード装置 | 50433102 | |
| SAMBAセンサ | ハーバード装置 | 50461122 | 420 LP、15センチメートルベアファイバ、無線不透明なコーティング |
| Silagum AVモノコーキング材 | ガンズ歯科 | RG 9152 | Vinylpolysiloxanes、水素ポリシロキサン、フィラー、顔料、添加剤、触媒plantinum |
| Terg-A-Zyme | Alconox株式会社 | 1304 | 酵素活性な粉末洗剤 |