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方法論記事

くも膜下出血の急性および後期後遺症の研究のためのウサギの血液シャントモデル:技術的側面

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DOI:

10.3791/52132

2014年10月2日

この記事について

サマリー

ウサギの実験的な頭蓋内圧制御血液シャントくも膜下出血(SAH)モデルは、標準的な手順を組み合わせたものです - 鎖骨下動脈カニューレ挿入と経皮的槽大腸穿刺術は、SAH後のヒトの病態生理学的状態を厳密に模倣することを可能にします。私たちは、実験的なSAH作成を成功させるためのステップバイステップの指示を提示し、主要な外科的ポイントについて説明します。

要約

初期の脳損傷および遅延脳血管攣縮の両方が、くも膜下出血(SAH)後に不利な結果に貢献しています。両方の条件をシミュレートし、再現可能かつ制御可能な動物モデルは、現在、まれである。したがって、新しいモデルはSAHに起因するヒトの病態生理学的状態を模倣するために必要とされる。

このレポートでは、脳内の圧力(ICP)の制御を可能にウサギ血液シャントSAHモデルの技術的なニュアンスを説明しています。体外シャントは、動脈系と閉じた頭蓋内、検者に依存しないSAHを可能にくも膜下腔、の間に配置される。ステップバイステップの手続きの手順や必要な機器が記載されているだけでなく、技術的な検討事項最小限の死亡率および罹患率を持つモデルを生成する。この堅牢シンプルで一貫性のICP-制御SAHのウサギモデルの成功の外科的作成に必要な重要な詳細が説明されている。

概要

くも膜下出血(SAH)は、頻繁に永続的な神経障害や死につながる1、神経病理学的な条件を脅かす最も生命の一つです。過去の研究では、SAH 2に関連する神経障害の主要な病因として、遅延脳血管攣縮(DCVS)に焦点を当てている。しかし、血管痙攣の治療後にSAHに罹患している患者の一般的に不良な臨床転帰は、SAH 3後早期脳損傷(EBI)の影響を含めるための研究の焦点の拡大をもたらした。 SAH後の不良な臨床転帰に貢献するEBIとDCVS両方の重要性の理解は、より効果的な治療戦略の開発に不可欠である。

これまで、大槽へのシングルとダブルの自己血注入はDCVS 2-6の研究のためのSAH誘導のための標準的な方法であった。一般的に、以前の研究で使用されているが、このモデルは最も可能性の高いEBI 7誘発性SAHに関連した神経病理学主要な変更点を再現していません。対照的に、血管穿孔を部分的EBI 7の症状を模倣する重度の急性病態生理学的変化を生じることが知られている。

このレポートでは、SAHの新規ウサギモデルが記載された技術では、標準的な大槽モデルは動脈系を接続することにより適合されているそれによって、SAH誘発性病理8-10のより正確な特性評価が可能、EB....

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プロトコル

2.5計量三ヶ月齢の雌のニュージーランドウサギ - 3.5キロは、この手順のために使用された。この研究は、実験動物の管理と使用のための健康ガイドラインの国立研究所に従ってベルン、スイス(承認#105/13)のカントンの動物管理委員会の承認を得て実施した。すべての外科的処置はベルン、スイスのベルン大学病院での臨床研究科の実験的手術研究所で、無菌条件下で行った。獣医麻酔科医は手術中におよび回復を通して動物を監視した。

1動物の準備、位置決めおよび鎖骨下動脈のカニューレ挿入

  1. 有害に対するウサギの反応をチェックすることによって、麻酔の制御深さケタミンの筋肉内注射(30mg / kgの;ケタラール、50 mg / ml)をウサギに全身麻酔を誘導し、キシラジン(Xylapan 20 mg / mlのkgを6ミリグラム/) stimulatイオン( 例えば、つま先のピンチ)。肯定的な応答の場合には1.7を参照してください。
  2. 両眼の下蓋をプルダウンして、乾燥やさらなる刺激を防止するために、まぶたに軟膏を少量を適用します。
  3. 、20 Gbutterflyのvenflon(20 G血管カテーテル)と横方向の耳静脈にカテーテルを挿入粘着テープで固定し、0.9%塩化ナトリウム(500ミリリットル/ 24時間)およびケタミン(40ミリグラム/ kg /時間)を含む重力バッグに接続する持続静脈内(IV)麻酔用/キシラジン(4 ....

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結果

SAHのウサギ血液シャントモデルは、このレポートに記載されて負傷した後、早ければ24時間として、海馬( 図2A、B)、基底皮質( 図2A、B)及び脳血管系( 図2C)でEBIを生成し、特性を示している血液分布( 2D)8。また、モデルはSAH誘導後3日目( 3)10 にDCVS重度の度に中程度をトリガします。急性SAH時の呼吸停止または重度の徐脈が原因で30% - 死亡率は20です。ほとんどすべてのウサギは1日目からの神経学的欠損の進行悪化を示して- 。3〜10 、その時点で動物は完全に麻酔下である。技術的な観点から、血液シャントモデルは、両方の審査官に依存せず、制御可能なSAH誘導( 図4)が可能になります。

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ディスカッション

シャントモデルは、急性SAH 3,8,10後にヒトにおいて観察されたものと同様の病理を生成する。それはEBIは、悪化させるの維持、さらにはDCVS 12をトリガし、そのようなこのモデルはSAH後のEBIとDCVS相互作用を含む初期および後期DCVSフェーズ、の両方を調査するのに役立つ可能性があることが示唆されている。具体的には、DSA 13、コンピュータ断層撮影血管造影14、および経頭蓋ドップラー15を含む反復可能なin vivoでの DCVSモニタリング技術は、より小さなreadibly実験動物よりも、ウサギにおいて適用される。審査官に依存しない自発的SAHを可能にすることに加えて、モデルは、ユーザが、重症度の程度が異なるために(血液またはICPの量、および脳灌流圧の結果としての変化)を制御することができます。

最も重要なことは、非常に、一貫性のある再現性があり、病態生理学的には、このモデルの結果は、急性SAH後のイベントのコースを適応。再出血

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開示事項

何一つ。著者は、使用された薬物、材料、または機器に対して金銭的または商業的利益を持っていません。この作業には特別な資金は提供されませんでした。著者は、提示された研究の設計と実施に対して単独で責任を負い、この研究で使用された材料と方法、または論文で指定された結果に関して利益相反を報告していません。彼らは倫理基準の順守を確認します。この研究は、実験動物の世話と使用に関する国立衛生研究所のガイドラインに従って、スイスのベルン州動物管理委員会の承認を得て実施されました (承認 #109/07 および #107/09)。

謝辞

著者らは、初期の草稿の校正のためのローリー·フォン·Melchner、ベルン大学病院、脳神経外科、ベルン、スイス、校正のための原稿を編集しPaskusエレミヤ、ボストン小児病院、マサチューセッツ州ボストンに感謝します。私たちは、ダニエル·メトラー、DVM、マックス·ミュラー、DVM、ダニエルZalokar、およびOlgica Beslac、実験外科研究所、臨床研究科、ベルン大学、ベルン、スイスからの動物の世話、麻酔および手術支援の熟練した管理を感謝しています。私たちは、生理学的パラメータのリアルタイムデータの監視と事後処理のために、マイケルLensch、ヘッドリサーチナース、集中治療医学科、ベルン大学病院やベルン大学、ベルン、スイスに感謝します。私たちは、その優れた研究室の技術的および手術支援のため、エディンNevzati、カール·室井、そしてサロメエルハルトに感謝します。

この作品はIntensiv省によってサポートされていましたEケア医学、ベルン大学病院やベルン、ベルン、スイス、臨床研究科、ベルン、ベルン、スイスの大学の大学、Kantonsspitalアーラウ、アーラウ、スイス研究基金。私たちは、 図1および2のためのリプリント許可、エルゼビアに感謝します。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
機器
手術用顕微鏡ツァイス、イェーナ、ドイツツァイス、OPMI-MD 手術用顕微鏡
手術機器B. ブラウン、ドイツ鉗子 医療番号 5; 血管はさみ 8 cm; マイクロクリップ 4 mm
マスクヒューゴ・ザックス
バリカン3M 手術用クリッパー スターターキット 9667A
ボディウォームプレートFHC
血液ガス分析装置放射計、コペンハーゲン、デンマークABL 725
心臓モニタリングカミノ マルチパラメータモニター、インテグラ、プレインズボロ、ニュージャージー州、米国AP-05
ソフトウェア分析BIOPAC Systems, Inc., Goleta, CA, USABiopac MP100 および acqKnowledge ソフトウェア、バージョン 3.8.1
ソフトウェア分析ImagePro Discovery, MediaCybernetics, Silver Spring, MD, USAImage-Pro Plus version 
血管造影装置DFP 2000 A-ToshibaMIIXR0001EAA
ICPモニターCamino Laboratories, San Diego, CA, USAICPモニター, Model 110-4B
血流モニターOxford Optronix Ltd., Oxford, UKCAL KIT マイクロスフェアソリューション
レーザー・ドップラー流量測定法細針プローブOxford Optronix Ltd., Oxford, UKMNP110XP, 0.48 mm Diameter
圧力管B. Braun, GermayPE 1.0 mm × 2.0 mm
麻酔モニターGE Medical Systems, Switzerland Datex S5 モニター
材質
20 G 血管カテーテルSmiths MedicalJelco i.v. カテーテル, REF 4057
5.5 F 3 ルーメン中心静脈カテーテル コネクタ、ターゲルスヴァンゲン、スイスシリコンカテーテル STH-C040
22 G x 40 mm 針 Emergo Group Inc., Netherlands
High-speed microdrillStryker, Solothurn, Switzerland5400-15 
骨ワックスチコン、ジョンソン&Johnson,NJ, USAETHW31G
双極鉗子Aesculap, Inc., PA, USUS349SP 
ケタミン任意のジェネリック製品
キシラジン任意のジェネリック製品
ブプレノルフィン任意のジェネリック製品
フェンタニルジェネリック製品
経皮フェンタニルマトリックスパッチ 任意のジェネリック製品
リドカイン 1% 任意のジェネリック製品
4%パパベリンHCl 任意のジェネリック製品
硫酸ネオマイシン Research Organics Inc., OH, USA任意のジェネリック製品
ポビドンヨード 任意のジェネリック製品
0.9% 塩化ジェネリック製品
イオパミドール Abott Laboratories, IL, USA任意のジェネリック製品
3-0 吸収性縫合Ethicon Inc., USAVCP824G
5-0 非吸収性縫合Ethicon Inc., USA8618G
4-0 polyfilament suturesEthicon Inc., USAVCP284G
エ 任意のナトリウム 任意の糸 糸

参考文献

  1. Taylor, T. N., et al. Lifetime cost of stroke in the United States. Stroke; a journal of cerebral circulation. 27, 1459-1466 (1996).
  2. Kikkawa, Y., Kameda, K., Hirano, M., Sasaki, T., Hirano, K.

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再版と許可

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