Methodenartikel

A Novel Vertebral Stabilization werkwijze voor het produceren Contusive Spinal Cord Injury

DOI:

10.3791/50149

⸱

5 januari 2015

 ,  ,  ,  ,  , 
1Spinal Cord and Brain Injury Research Group, Stark Neurosciences Research Institute, Department of Neurological Surgery and Goodman and Campbell Brain and Spine, Indiana University School of Medicine, 2Medical Neuroscience Graduate Program, Indiana University School of Medicine, 3Department of Anatomy and Cell Biology, Indiana University School of Medicine, 4Norton Neuroscience Institute, Norton Healthcare

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Vertebrale stabilisatie is noodzakelijk voor het minimaliseren van variabiliteit en voor het produceren van consistente experimentele ruggenmergletsels. Met een aangepaste stabiliserende inrichting in combinatie met de NYU / Mascis slaginrichting, hebben we hier aangetoond dat de juiste apparatuur en procedure voor het genereren reproduceerbare hemi-contusive cervicale (C5) ruggenmergletsel bij volwassen ratten.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Klinisch relevante dier cervicale dwarslaesie (SCI) modellen zijn essentieel voor het ontwikkelen en testen van mogelijke therapieën; echter produceert betrouwbare cervicale SCI is moeilijk wegens gebrek aan bevredigende methoden van vertebrale stabilisatie. De gebruikelijke methode om de wervelkolom te stabiliseren is de rostrale en caudale cervicale wervelkolom schorsen via snoerklemmen cervicale doornuitsteeksels. Deze wijze van stabilisatie niet weefsel waarbij tijdens de kneuzing als cervicale processen te kort om effectief beveiligd door klemmen (figuur 1) te voorkomen. Hier introduceren we een nieuwe methode om de halswervel volledig gestabiliseerd op het niveau van het effect schade. Deze methode effectief minimaliseert beweging van de wervelkolom op de plaats van de botsing, die sterk verbetert de productie van consistente SCI. Wij bieden visuele beschrijving van de apparatuur (Figuur 2-4), methodes, en een stap-voor-stap protocol voor de stabilisatie van de cervicale wervel 5 (C5) van volwassen ratten, om laminectomie (figuur 5) uitvoeren en produceren contusive SCI daarna. Hoewel we slechts cervicale hemi-kneuzingen met de NYU / Mascis slaginrichting tonen, kan deze vertebrale stabilisatie techniek worden toegepast op andere gebieden van het ruggenmerg, of worden aangepast aan andere SCI apparaten. Verbetering spinal cord blootstelling en fixatie door vertebrale stabilisatie kan waardevol zijn voor het produceren consistente en betrouwbare letsel aan het ruggenmerg. Deze vertebrale stabilisatie werkwijze kan ook worden gebruikt voor stereotactische injecties van cellen en tracers, en beeldvorming met behulp van twee-foton microscopie in verschillende neurobiologische studies.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Consistente en herhaalbare mechanische kracht op doel spinale weefsel is van cruciaal belang voor het minimaliseren van functionele en histologische variabiliteit en voor de oprichting van een succesvolle contusive dwarslaesie (SCI) modellen 1-7. De hoeveelheid toegepast op een doelgebied van het ruggenmerg kracht afhankelijk van de gebruikte voor de rug stabilisatiemethoden. Positionele verschuiving van de doelgroep wervelkolom tijdens het contact tussen de impact zuiger en het ruggenmerg verandert de daaruit voortvloeiende schade kracht. De cervicale contusive SCI-model is een meer klinisch relevant model dan andere vormen van SCI, aangezien ongeveer 50% van de menselijke SCI gevallen doen zich op dit niveau 8, en verschillende SCI studies zijn uitgevoerd met behulp van dierlijke cervicale letsels modellen 9-14. Hoewel contusive SCI modellen gebruiken vaak een bepaalde vorm van stabilisatie door het klemmen van de doornuitsteeksels voorste en achterste om de schade site, deze voorbereiding is het moeilijk voor de productie van cervicale SCI. &# 160; Zoals in deze demonstratie, de stabilisatiewerkwijze wij ontwikkeld is voordelig in zijn vermogen om de kwaliteit en reproduceerbaarheid van contusieletsel verhogen. Vooral deze wijze van vertebrale stabilisatie werd in een poging om de tekortkomingen en problemen van andere modellen wijzigen: 1) variatie in vertebrale waardoor onder invloed kracht kan plaatsvinden door klemming aangrenzende dorsale doornuitsteeksels rostraal en caudaal van de laminectomie. De mate van vertebrale verschuiving is afhankelijk van het aantal wervelgewrichten tussen het effect en de wervels gestabiliseerd (Figuur 1). Dus hoe gewrichten betrokken zijn minder stabiel de wervelkolom wordt; 2) de dorsale doornuitsteeksels zijn kwetsbaar en veroorzaken klem falen als gevolg van processus spinosus breuk of de klem afglijden van het proces; en 3) de doornuitsteeksels van deze wervels zijn uiterst kort tussen C3 T1 wervels vergeleken met die van de thoracale verteBrae, die het moeilijk maakt met behulp van traditionele klemmen aan de doornuitsteeksels begrijpen voor het stabiliseren van de cervicale wervelkolom.

Hier beschrijven we een nieuwe werkwijze voor het stabiliseren van de wervelkolom voor het produceren C5 contusive SCI in volwassen vrouwelijke Sprague-Dawley ratten. Deze methode kan worden gebruikt voor de stabilisatie van de andere niveaus van de wervelkolom en het ruggenmerg, en conjugaten goed met andere contusive SCI apparaten, waaronder de New York University / Multicenter Animal Spinal Cord Injury Study (NYU / Mascis) impactor 15 (figuur 2) , Precision Systems en instrumentatie, LLC Infinite Horizon (IH) inrichting 16, Ohio State University / Elektromagnetische ruggenmergletsel Device 1, en ​​de Louisville Injury System Apparatus (LISA) 17, waardoor voor algemeen gebruik in SCI onderzoek.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Blootstelling van de cervicale wervelkolom Lamellenpakketten

  1. Reinig de chirurgische oppervlak met 70% ethanol, voorverwarmd met een verwarmingselement. Bedek het oppervlak met een steriele chirurgische laken voor het plaatsen van een steriel gaasje, wattenstaafjes, en geautoclaveerd chirurgische instrumenten in het operatie gebied. Gebruik een microbead sterilisator voor inter-operatie sterilisatie van chirurgische instrumenten.
  2. Verdoven ratten met ketamine (87,7 mg / kg) / xylazine (12,3 mg / kg) intraperitoneaal (IP). De juiste vlak van anesthesie wordt bereikt wanneer het dier niet langer reageren op een teen knijpen stimulus. Subcutaan injecteren 0,01-0,05 mg / kg buprenorfine en 5 mg / kg Carprofen vóór een chirurgische procedure. Buprenorfine moet dan elke 8-12 uur en Carprofen eenmaal daags worden toegediend, voor de eerste 4-7 dagen na de operatie.
  3. Breng beschermende zalf voor de ogen van het dier drogen hoornvlies tijdens de operatie voorkomen.
  4. Scheer de chirurgische gebied op de dorsaleoppervlak van de rat uit het midden van de thoracale gebied aan de achterkant van het hoofd met tondeuse. Verwijder geschoren vacht met een stofzuiger voorzien van een HEPA-filter.
  5. Toepassing betadine oplossing voor het geschoren gebied als een chirurgische scrub reinig het gebied met 70% isopropyl alcohol doekjes.
  6. Gebruik een scalpel een 3-4 cm middellijn incisie uitgevoerd in de huid van de basis van de kop caudaal midden thorax.
  7. Identificeren van de middellijn van de fascia en onderhuidse spieren juist voor de winterslaap klier bij de lagere nek; doorsnijden de trapezius en andere spieren langs de middellijn om bloeding te verminderen.
  8. Vind de middellijn van twee regio's van vetweefsel grondslag liggen aan de spieren; stuurde de paraspinous spieren caudaal streng langs de middellijn en afzonderlijke spierlagen met een kleine weefselhaak totdat het niveau van de thoracale T2 processus spinosus wordt bereikt.
  9. Identificeren en weggesneden de spier verbonden met de T2 doornuitsteeksels proces om thi te gebruikens structuur als een anatomische mijlpaal.
  10. Verwijder het kraakbeen topje van de T2 doornuitsteeksels proces om de zichtbaarheid van de halswervels te verbeteren.
  11. Scheid de paraspinale spieren lateraal van de doornuitsteeksels en scheermesjes van C4-T1; echter, sparen de spier die op de C3 lamina om het bloeden te voorkomen.
  12. Snijd de spieren via laminae van C4-T1 zijdelings naar de facetten aan beide zijden van de wervelkolom.
  13. Na de spinale laminaten worden blootgesteld, zet het dier op het ventrale oppervlak van de U-vormige kanaal van de stabilisator.
  14. Identificeer de C5 wervel door rostraal tellen van de doornuitsteeksels van de T2 mijlpaal om T1, C7, C6, en tenslotte C5.

2. Het stabiliseren van de wervels en het uitvoeren van de Impact Injury

  1. Plaats de twee roestvrijstalen armen van de stabilisator om het dier op te schorten door het plaatsen van de gekartelde randen van de armen onder de lateral facetten van de C5-6 wervels (figuur 1C). Na het veiligstellen van de armen met wervels in de plaats (figuur 2B), pas de stabiliserende apparaat om ervoor te zorgen de wervelkolom waterpas en gecentreerd. Tot slot sluit de armen door het aandraaien van de duimschroeven van de stabilisator.
  2. Snijd de ligamenten tussen de doornuitsteeksels en scheermesjes bij C4-5 en C5-6 naar de marge van de C5 lamina identificeren.
  3. Met behulp van een micro-rongeur, clip weg de helft van de lamina aan de rechterkant op C5 als bedoeld voor SCI (Figuur 5C-E). Na laminectomie, vervoeren het dier met de versteviging onder de schade apparaat. Zet het dier met stabilisator op een onderstel (figuur 3A-C) aan de plunjer nauwkeurig aanpassen aan het ruggenmerg doel met behulp van een lateraal micro-manipulator (figuur 3).
  4. Onder hoge vergroting, zoek de C5 en C6 dorsale wortel intreedzones (DREZs) op de blootgestelde dorsale ruggenmerg oppervlak zonder durotomy. Richt de plunjer aan het midden van de twee vastgestelde DREZs en halverwege tussen de middellijn en de zijrand van het ruggenmerg (Figuur 5B).
  5. Met behulp van een NYU / Mascis impactor apparaat met een 2,5 mm diameter tip (figuur 3A & B), produceren een C5 hemi-kneuzing (Figuur 5B & E) door een 10 g stang x 12,5 mm hoogte druppel (Figuur 2A).
  6. Controleer de schade visueel door kneuzingen op het ruggenmerg (Figuur. 5E, pijl) en controleer de schade parameters die door de NYU software 12,17 (Figuur 6).
  7. Hechtdraad spieren en zacht weefsel met steriele 4-0 vicryl hechtdraad, sluit de huid incisie met chirurgische nietjes (EZ Clips).
  8. Breng antibacteriële zalf op de chirurgische lokatie.
  9. Dien 5.0 ml steriele 0,9% zoutoplossing subcutaan aan het dier hydratatie.
  10. Plaats het dier in een hitte-gecontroleerde milieu (recirculerende warm water padcage op een verwarmingselement)) met vochtige levensmiddelen voorzien op het beddengoed (dagelijks verschoond), en een fles water met een lange tuit voor gemakkelijke toegang op de vloer van de kooi. Bieden zorg om voldoende herstel te verzekeren alvorens terug te keren het dier naar de kooi.
  11. Aangezien dit een eenzijdige cervicale contusive schade, zal het dier waarschijnlijke functie van de ipsilaterale voorpoot, tijdelijk, die begint te herstellen tijdens de eerste paar weken na verwonding verloren. Toch moet contralaterale functie intact blijven, waardoor het dier moet in staat zijn om te eten en te drinken, zonder beperking, en slechts een kleine verslechtering van de motoriek en verzorging.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Na het volgen van deze protocol, is consistent en reproduceerbaar cervicale hemi-contusive SCI geproduceerd (figuur 5 en 6). Het gebruik van een wervel stabilisator de zijdelingse processen van dezelfde wervel in een aangegeven SCI niveau stabiliseren mogelijkheid deze bevredigende resultaten. Met deze werkwijze worden niet alleen het doel C5 wervel, maar ook naast C4 en C6 afgeweken.

De NYU / Mascis software biedt een uitgelezen met een grafiek die op een x- en y-as, en ondersteunt het gebruik van onze vertebrale stabilisatie werkwijze en uitrusting (figuur 6). Deze wijze van stabilisatie vermindert schade variabiliteit die kunnen voortvloeien uit de neerwaartse verschuiving van het doelweefsel en wervelkolom (figuur 1). Na letsel, een duidelijke eenzijdige blauwachtige hematoom in het midden tussen de C5 en C6 DREZs zichtbaar (Figuur 5E). Deze blessure parameters zijn consistent van dier tot animal volgens de uitlezing door de NYU / Mascis software (figuur 6).

Zoals de cervicale hemi-kneuzing produceert heldere voorpoot tekorten, dit model is ideaal voor het beoordelen van voorpoot functionele vaardigheden zoals het bereiken, verzorging 13, en object manipulatie 18-19. Zoals achterbeen motorische stoornissen zijn minder prominent, de Basso, Beattie en Bresnahan (BBB) ​​bewegingsapparaat scoren schaal 4 is niet geschikt voor gebruik in dit model. De functionele uitkomst na letsel is het meest merkbaar in de ipsilaterale forepaw extensor tekorten, waarbij de rat vertoont een "doodgeknuppeld" vuist met alle cijfers gebogen 18. Alle dieren blootgesteld aan dezelfde letselernst en het niveau van het ruggenmerg moeten vergelijkbaar tekorten vertonen aan de ipsilaterale voorpoot geïllustreerd in dit protocol, bij de juiste letsel. Dieren onrechte gewond kunnen met zeer verschillende manifestatie en de duur van de tekorten 13,18 presenteren.

Histologisch, dit model produceert uitgebreide grijze en witte schade materie op letsel epicentrum en rostrale en caudale naar de plaats van het letsel, wat leidt tot aanzienlijke laesie en holte vorming bevatte bijna uitsluitend binnen de gewonde zijde van het ruggenmerg. Een grote, voornamelijk-astrocyten gebaseerd gliale litteken vormen bij de laesie grenzen met massale neuronale dood 18.

figure-results-1
Figuur 1: Illustratie van de wervelkolom flexibiliteit tijdens contusive SCI met verschillende klemmen methoden. Figuren A en B tonen flexibiliteit of "opbrengst" van de wervelkolom bij doornuitsteeksels dorsaal worden geklemd, waardoor oneigenlijk effecten en inconsistente gegevens. De in een illustratie toont veel meer flexibiliteit bij de inslag (rode stippellijnen grote gebogen pijlen) vergeleken met die getoond in B (kleine gebogen pijlen), de klemmen verder van de plaats van laminectomie en schade. Figuur C toont laterale stabilisatie onze beschreven apparaat met de stabiliserende arm vastgedraaid onder de transversale proces de wervel wanneer de locatie van de botsing wordt uitgevoerd. Er is geen flexibiliteit van de ruggengraat tijdens deze procedure, aangezien de wervel plaats volledig gestabiliseerd.

figure-results-2
Figuur 2: NYU / Mascis impactor en aangepaste stabilisatie container. Figuur A toont de onderdelen en functies van de NYU / Mascis dwarslaesie apparaat, met meerdere stang hoogte instellingen voor ernst van het letsel (inzet). Cijfers B en C illustreren de U-vormige container die de ruimenrat, en de gekartelde stabilisatie armen die tijdens de operatie en letsel veilig stabiliseren van de wervelkolom (ontworpen en geproduceerd door YP Zhang).

figure-results-3
Figuur 3: Custom montagesysteem en laterale microadjuster op de NYU / Mascis impactor figuur A beschrijft de verschillende componenten van de aangepaste montage systeem voor de U-vormige rat stabilisator voor een dwarslaesie.. Let op de laterale microadjuster in figuur A, cruciaal voor nauwkeurige uitlijning van de rat ruggenmerg letsel. Figuren B en C nadere weergave van de stabilisator zonder (B) en de U-vormige rat houder (C) ten opzichte van andere belangrijke componenten van het letsel apparaat (montage systeem ontworpen en geproduceerd door YP Zhang).

figure-results-4
Figuur 4:. Metingen van de afzonderlijke componenten van de chirurgische stabilisatieapparaat en bijlagen Elke component van de aangepaste stabilisatiesysteem wordt gemarkeerd om de afmetingen en schaal (A, C, en D) tonen. Thoracale stabilisatie armen (B) getoond op de mogelijke toepassing van deze inrichting weer voor gebruik in verschillende spinale chirurgische modellen.

figure-results-5
Figuur 5: Chirurgische oriëntatiepunten en voorbereiding voor cervicale hemi-kneuzing dwarslaesie. Figuren A en B portretteren de juiste oriëntatiepunten voor een goede Impact afstemming op de blootgestelde ratten ruggenmerg. De juiste effect punt is rechtstreeks tussen de C5 en C6 dorsale zenuwwortels (rostrale-caudale) en de middellijn en de zijkanten van het ruggenmerg (B). Cijfers CE-show, in een hogere vergroting, het proces van het blootstellen van de gewenste helft van de cervicale ruggenmerg voor de schade, door zorgvuldige eenzijdige laminectomie. Ook figuren D en E tonen het snoer onmiddellijk vóór en na ruggemerg kneuzingsletsel. Let op de zichtbare bloeding (E) veroorzaakt door de botsing (zwarte pijl).

figure-results-6
Figuur 6 :. Voorbeelden van aanvaardbare versus onaanvaardbaar gegevens uitlezen na botsing met de NYU / Mascis impactor. De bovenste grafiek (A) en de top dataset (C) illustreren een uitlezing van een zeer goede invloed, met data metingen van "% afwijking" voor de gevolgen staaf snelheid, beginhoogte, en het starten van de tijd, zoals aangegeven met de rode pijl en onderstrepen. Alle waarden vallen ruim binnen het raam van aanvaardbare fout. Omgekeerd, het onderste paneel toont gegevens die door een ongepaste invloed veroorzaakt door onjuist stabilisering van de wervelkolom (B) en fout tijdens "nul" van het botslichaam staaf en tip op het ruggenmerg oppervlak vóór het instellen van de hoogte van het botslichaam stang (C). Merk de aanzienlijke fout geïndiceerd voor de initiële hoogte en starttijd van het botslichaam vallen, zoals aangegeven door de rode pijl en onderstrepen. De software biedt ook de waarschuwing dat fout is geconstateerd deze parameters (onderste paneel C).

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier hebben we een cervicale wervelkolom stabilisatie werkwijze voor het produceren eenzijdige contusive SCI bij C5 aangetoond. Deze stabilisatie methode verhoogt de nauwkeurigheid van het trauma anatomisch en produceert consistente functionele gebreken 13,18. In andere modellen die afhankelijk dorsale vastklemmen van de doornuitsteeksels, het risico van processus spinosus beschadiging of losraken van de klemmen van de wervel is vrij hoog. Deze modellen kunnen ook toestaan ​​aanzienlijke wervelkolom verschuiven en opleveren van de kneuzing kracht en de flexibiliteit van de wervelkolom en de wervelkolom (figuur 1A en B). Het weefsel waardoor verandert de zuiger-weefsel contacttijd en resulteert in onvoorspelbare verwondingen kracht (Figuur 1A-B & 6B). Onze beschreven vertebrale stabilisatie biedt ook andere voordelen voor de chirurgische preparaat: 1) deze methode volledig stabiliseert de wervels gecentreerd op C5 onder dechirurgische microscoop die de nauwkeurigheid van laminectomie (figuur 1C) toeneemt; 2) het dier aangebracht binnen het U-vormige stabilisator kan direct vanuit de chirurgische locatie om de aangepaste montage bevestiging, die de procedure van heraankoppelen het dier op SCI inrichtingen vermijdt en bespaart tijd genomen; en 3) het stabiliseren van de wervels in de letselniveau en direct dorsaal en caudaal van de beoogde plaats van het letsel kan sterk verminderen van de beweging van het lichaam, veroorzaakt door de ademhaling, een andere maatregel om de variabiliteit te reduceren.

Het belangrijkste voordeel van het gebruik van deze stabilisatie methode is de verminderde hoeveelheid opbrengst of ventrale beweging van het ruggenmerg en de kolom bij botsing. Gebaseerd op eenvoudige fysica van een contusieletsel, zal de kracht en energie van de botsing overdracht van de staaf naar het ruggenmerg, idealiter met het snoer absorberen deze energie op de plaats van de botsing. Indien de ruggengraat opbrengsten onder het koord, zoals mogelijk isin de dorsale doornuitsteeksels klemtechniek (Figuur 1A en B), de werkelijke kracht op het koord wordt verminderd en variabel, afhankelijk van de mate van opbrengst.

Hoewel deze video illustreert de gehele procedure van een cervicale contusive SCI-model, de essentie van dit artikel is de introductie van de spinale stabilisatie methode die we gebruiken in diverse toepassingen in ons lab, specifiek voor SCI studies. Een aangepaste versie van deze stabilisatie inrichting en werkwijze is gebruikt bij muizen SCI 23. Deze eenvoudige methode wervelkolom stabilisatie is zeer nuttig voor SCI onderzoek en we eerder hebben deze methode en apparatuur thoracale contusie en scheuring SCI modellen voeren. Een lab recent beschreven variatie van deze vorm van stabilisatie op cervicale letsels in het blad 22. Samengevat, introduceren we deze nieuwe wervelfracturen stabilisatie methode om meerdere surgicAl procedures voor het genereren reproduceerbare experimentele SCI variërend van laminectomie letsel productie. De voordelen van deze stabilisatie inrichting zijn niet beperkt tot cervicale ruggenmerg contusie, aangezien deze stabilisatie methode is aangepast voor een grote verscheidenheid van experimenten zoals intra-spinale injecties, cellulaire transplantatie, CSF collectie uit de cisterna magna, hemisectie en doorsnijding letsel, thoracale contusie verwondingen, in vivo beeldvorming toepassing van twee-foton microscopie en spinale elektrofysiologische opname. Het verhogen van de kwaliteit van de spinale chirurgische procedures en schade en verminderen de experimentele variabiliteit helpen inzicht in echte mechanismen van verwonding en herstel en screenen de effecten van verschillende behandelingen op de verwoestende aandoening van SCI.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wij hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd ondersteund door de National Institutes of Health [NS36350, NS52290 en NS50243 naar X-MX]; Mari Hulman George Endowment Fund; de staat Indiana; en een Ruth L. Kirschstein National Research Service Award (NRSA) 1F31NS071863 naar CLW

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Purdue Products Betadine Surgical ScrubFisher Scientific19-027132
Dukal Gauze SpongesFisher Scientific22-415-490
Ketamine (87.7 mg/kg)/Xylazine (12.3 mg/kg)Webster Veterinary07-881-9413, 07-890-5745
Decon Ethanol 200 ProofFisher Scientific04-355-450
Artificial Tears Eye OintmentWebster Veterinary07-870-5261
Antiobiotic OintmentWebster Veterinary07-877-0876
Cotton Tipped ApplicatorsFisher Scientific1006015
RongeurFine Science Tools16000-14
Suriigical ScissorsFine Science Tools15009-08
Scissors (blunt dissection)Fine Science Tools14040-10
Surgical RetractorFine Science Tools17005-04
Large ForcepsFine Science Tools11024-18
Fine ForcepsFine Science Tools11223-20
HemostatFine Science Tools13004-14
ScalpelFine Science Tools10003-12
Scalpel Blade #15Fisher Scientific10015-00
EZ ClipsFisher Scientific59027
Sterile suturesFine Science Tools12051-10
Instrument SterilizerFine Science Tools14040-10
Surgical StabilizerCustom ManufacturedN/AContact Y. Ping Zhang for details. (yipingzhang50@gmail.com)
Vertebral Stabilization Bars (clawed endfeet)Custom ManufacturedN/AContact Y. Ping Zhang for details. (yipingzhang50@gmail.com)
NYU/MASCIS Impactor DeviceCustom ManufacturedW. M. Keck Center for Collaborative Neuroscience
Rutgers, The State University of New Jersey
e-mail: impactor@biology.rutgers.edu

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Noyes, D. H. Electromechanical impactor for producing experimental spinal cord injury in animals. Med. Biol. Eng. Comput. 25 (3), 335-340 (1987).
  2. Behrmann, D. L., Bresnahan, J. C., Beattie, M. S., Shah, B. R. Spinal cord injury produced by consistent mechanical displacement of the cord in rats: behavioral and histologic analysis. J. Neurotrauma. 9 (3), 197-217 (1992).
  3. Stokes, B. T., Noyes, D. H., Behrmann, D. L. An electromechanical spinal injury technique with dynamic sensitivity. J. Neurotrauma. 9 (3), 187-195 (1992).
  4. Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C., Anderson, D. K., Faden, A. I., Gruner, J. A., Holford, T. R., Hsu, C. Y., Noble, L. J., Nockels, R., Perot, P. L., Salzman, S. K., Young, W. MASCIS evaluation of open field locomotor scores: effects of experience and teamwork on reliability. Multicenter Animal Spinal Cord Injury Study. J. Neurotrauma. 13 (7), 343-359 (1996).
  5. Jakeman, L. B., Guan, Z., Wei, P., Ponnappan, R., Dzwonczyk, R., Popovich, P. G., Stokes, B. T. Traumatic spinal cord injury produced by controlled contusion in mouse. J. Neurotrauma. 17 (4), 299-319 (2000).
  6. Young, W. Spinal cord contusion models. Prog. Brain Res. 137, 231-255 (2002).
  7. Ghasemlou, N., Kerr, B. J., David, S. Tissue displacement and impact force are important contributors to outcome after spinal cord contusion injury. Exp. Neurol. 196 (1), 9-17 (2005).
  8. DeVivo, M. J., Chen, Y. Trends in new injuries, prevalent cases, and aging with spinal cord injury. Arch. Phys. Med. Rehabil. 92 (3), 332-338 (2011).
  9. Onifer, S. M., Rodríguez, J. F., Santiago, D. I., Benitez, J. C., Kim, D. T., Brunschwig, J. P., Pacheco, J. T., Perrone, J. V., Llorente, O., Hesse, D. H., Martinez-Arizala, A. Cervical spinal cord injury in the adult rat: assessment of forelimb dysfunction. Restor Neurol Neurosci. 11 (4), 211-223 (1997).
  10. Schrimsher, G. W., Reier, P. J. Forelimb motor performance following cervical spinal cord contusion injury in the rat. Exp. Neurol. 117 (3), 287-298 (1992).
  11. Soblosky, J. S., Song, J. H., Dinh, D. H. Graded unilateral cervical spinal cord injury in the rat: evaluation of forelimb recovery and histological effects. Behav. Brain Res. 119 (1), 1-13 (2001).
  12. Pearse, D. D., Lo, T. P. Jr, Cho, K. S., Lynch, M. P., Garg, M. S., Marcillo, A. E., Sanchez, A. R., Cruz, Y., Dietrich, W. D. Histopathological and behavioral characterization of a novel cervical spinal cord displacement contusion injury in the rat. J. Neurotrauma. 22 (6), 680-702 (2005).
  13. Gensel, J. C., Tovar, C. A., Hamers, F. P., Deibert, R. J., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Behavioral and histological characterization of unilateral cervical spinal cord contusion injury in rats. J. Neurotrauma. 23 (1), 36-54 (2006).
  14. Anderson, K. D., Sharp, K. G., Steward, O. Bilateral cervical contusion spinal cord injury in rats. Exp. Neurol. 220 (1), 9-22 (2009).
  15. Gruner, J. A monitored contusion model of spinal cord injury in the rat. J. Neurotrauma. 9 (2), 123-126 (1992).
  16. Scheff, S. W., Rabchevsky, A. G., Fugaccia, I., Main, J. A., Lumpp, J. E. Jr Experimental modeling of spinal cord injury: characterization of a force-defined injury device. J. Neurotrauma. 20 (2), 179-193 (2003).
  17. Zhang, Y. P., et al. Spinal cord contusion based on precise vertebral stabilization and tissue displacement measured by combined assessment to discriminate small functional differences. J Neurotrauma. 25 (10), 1227-1240 (2008).
  18. Walker, C. L., Walker, M. J., Liu, N. K., Risberg, E. C., Gao, X., Chen, J., Xu, X. M. Systemic bisperoxovanadium activates Akt/mTOR, reduces autophagy, and enhances recovery following cervical spinal cord injury. PLoS One. 7 (1), e30012(2012).
  19. Irvine, K. A., Ferguson, A. R., Mitchell, K. D., Beattie, S. B., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. A novel method for assessing proximal and distal forelimb function in the rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan (IBB) forelimb scale. J. Vis. Exp. (46), 2246(2010).
  20. Martinez, M., Brezun, J. M., Bonnier, L., Xerri, C. A new rating scale for open-field evaluation of behavioral recovery after cervical spinal cord injury in rats. J Neurotrauma. 26 (7), 1043-1053 (2009).
  21. Cao, Q., Zhang, Y. P., Iannotti, C., DeVries, W. H., Xu, X. M., Shields, C. B., Whittemore, S. R. Functional and electrophysiological changes after graded traumatic spinal cord injury in adult rat. Exp. Neurol. 191 Suppl 1, S3-S16 (2005).
  22. Lee, J. H., Streijger, F., Tigchelaar, S., Maloon, M., Liu, J., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. A Contusive Model of Unilateral Cervical Spinal Cord Injury Using the Infinite Horizon Impactor. J. Vis. Exp. (65), e3313(2012).
  23. Zhang, Y. P., Walker, M. J., Shields, L. B. E., Wang, X., Walker, C. L., Xu, X. M., et al. Controlled Cervical Laceration Injury in Mice. J. Vis. Exp. (75), e50030(2013).

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Vertebral StabilizationSpinal Cord InjuryCervical VertebraeLaminectomy ProcedureNYU Impactor DeviceContusive SCI ModelSurgical StabilizationSpinal Cord ExposureImpact Device AlignmentReproducible Injury Model

Gerelateerde artikelen