Name: Geoptimaliseerde Systeem voor cerebrale perfusie Monitoring in het Rat Stroke Model van intraluminale midden cerebrale slagader occlusie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-02-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 15 s
Description: Leer een geoptimaliseerd systeem voor cerebrale perfusie monitoring bij ratten met intraluminale middelste cerebrale arterie occlusie. Deze methode verbetert de betrouwbaarheid van hemodynamische metingen in beroerteonderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Wij danken mevrouw Caroline Robertson voor de voice-over en mevrouw Elena Pirovano voor haar hulp in de video productie. Dit onderzoek werd ondersteund door de Universiteit van Milaan Bicocca, &quot;Fondo di Ateneo 2011&quot;.

1. Hoe de Probe Houder (Single Site of Multi-site) Zorg <ol><li> De benodigde materialen zijn natuurlijke rubber, plastic buizen en een metalen stilet. De probe houder kan worden aangepast aan de grootte van het dier, het aantal en de grootte van de Laser Doppler probes en de cerebrale vasculaire gebied dat moet worden gecontroleerd. </li><li> Snijd de natuurlijke rubber van de gewenste grootte (ongeveer 10 mm x 10 mm voor 300 g rat). </li><li> Markeer de positie van de probe (s) en de bregma de natuurlijke rubber, volgens de gewenste stereotactische coördinaten van midden cerebrale slagader occlusie, de typische coördinaten voor ischemische kern worden verwacht bregma -1 mm, 5 mm lateraal van de middellijn, voor een perifere ischemische borderzone grondgebied, kan de verwachte coördinaten zijn op bregma +2 mm, 2 mm lateraal van de middellijn. </li><li> Markeer duidelijk de positie van de bregma met een X, dit is het symbool voor het bevestigen van de sondehouder de schedel. &lt;/ Li&gt; <li> Plaats de stilet in een plastic buis (de grootte moet overeenkomen met de grootte van de sonde). </li><li> Plaats de stylet in de natuurlijke rubber op het punt waar de sonde moet worden geplaatst; druk de stylet in de rubber totdat de plastic buis is ingebracht in de rubber ook. </li><li> Trek de stilet. </li><li> Als er meerdere sondes nodig zijn, herhaalt u de stappen 1,5-1.7 voor andere probe posities. </li><li> Optioneel voor meerdere probes: wikkel een band rond de plastic buizen een betere stabilisatie van de probes waarborgen. </li><li> Optioneel: voer chemische sterilisatie van verschillende probe houders voor toekomstig gebruik. </li></ol> 2. Pre-operatieve voorbereiding <ol><li> MCaO beroerte model wordt meestal uitgevoerd als een survival operatie. In dit geval, zoals getoond in onze video (overlevingstijd 24 uur na de operatie) gebruikt de chirurg een aseptische techniek gesteriliseerde instrumenten en benodigdheden. </li><li> Verdoof de rat met isofluraan (3% induction fase 1,5% onderhoud). </li><li> Plaats de rat in buikligging op de operatietafel. </li><li> Voorzichtig scheren het hoofd van de rat. </li><li> Breng een antiseptische oplossing voor een gaasje en desinfecteer de huid. </li><li> Toedienen lidocaïne 2% 5 mg / kg subcutaan in de craniale gebied. </li></ol> 3. Probe plaatsen en bevestigen In de loop der Intact Skull <ol><li> Sla rechtsaf paramediane incisie in de huid (voor rechts mCaO) en ontleden het subcutane weefsel van de craniale fascia (Galea aponeurotica) te bereiken. </li><li> Sla rechtsaf paramediane incisie in de craniale fascia en het uitvoeren van stompe dissectie van de schedel te bereiken; opstellen van een schedel gebied dat groot genoeg is voor de toepassing van de sonde houder. </li><li> Let op: geen behoefte voor het boren of bot dunner. </li><li> Breng Merbromin oplossing te desinfecteren en drogen de schedel oppervlak. </li><li> Gebruik een föhn (set voor koude lucht) versneld te drogen de schedel oppervlak. </li&gt; <li> Op dit punt, de schedelnaden en de bregma duidelijk zichtbaar. </li><li> Pas de sonde houder door het snijden van de randen met een steriele schaar. </li><li> Breng een kleine hoeveelheid van chirurgische lijm (Cyanoacrylaat, veterinaire-toegelaten) aan het oppervlak onder de sonde houder, zorgvuldig vermijden van de inferieure opening van de plastic buisjes (let op: indien een aanzienlijke hoeveelheid lijm blijft tussen het optische oppervlak van de sonde en de schedel, kan dit produceren een laag-signaal en kan de sonde beschadigd na meerdere toepassingen). </li><li> Breng de sonde houder aan de schedel oppervlak zorgvuldig afstemmen van de bregma met de X landmark. Druk zachtjes op de sonde houder. </li><li> Gebruik een föhn (set voor koude lucht) versneld te drogen de chirurgische lijm. </li><li> Zet de probe houder door koppelverkoop een chirurgische draad rond de sonde houder en de kop van het dier, wees voorzichtig zijn om de chirurgische draad plaats deze boven de mandibula, het vermijden van de submandibulaire regio en ee nek. </li><li> Optioneel: Vul de plastic buis (buizen) van de probe houder met een optische gel (bijvoorbeeld een gemeenschappelijke echografie of elektrocardiografie gel), hetgeen de kwaliteit van het signaal te verhogen LD. </li><li> Plaats de probe (s) in de probe houder en controleer de actuele meting van de LD flowmeter. Gebruik de LD stromingsmeter volgens instructies van de fabrikant. </li><li> Bevestig de sonde (s) binden ze rond het hoofd van het dier, wees voorzichtig zijn om de chirurgische draad plaats deze boven de mandibula, het vermijden van de submandibulaire regio en de nek. </li></ol> 4. Cerebrale Perfusie Monitoring Tijdens mCaO <ol><li> Plaats de rat in rugligging, zorgvuldig vermijden van maximale aandrijfkracht krachten op de sonde (s) of probe houder. </li><li> Start cerebrale perfusie monitoring tijdens mCaO. </li></ol> 5. Verwijderen van de sonde (s) en sondehouder <ol><li> Snijd de hechtingen rond de probe (s), de probe houder en de kop van het dier. </li><li> Voorzichtig bot ontleden craniale zachte weefsels en de huid rond de natuurlijke rubber basis van de probe houder. </li><li> Verwijder de sonde houder. </li><li> Breng een antiseptische oplossing aan de schedel oppervlak. </li><li> Hecht het craniale huid. </li></ol> 6. Post-operatieve Zorg <ol><li> Dien 2,5 ml zoutoplossing subcutaan tegen uitdroging en houdt het dier warm met een verwarmingselement na het stoppen gasvormige anesthesie. </li><li> Om te overleven chirurgie: bieden preventieve analgesie met Ketoprofen 4 mg / kg subcutaan en herhaal dezelfde dosis bij 12 uur post-operatief </li><li> Onder onze experimentele omstandigheden werd euthanasie uitgevoerd op 24 uur na de operatie door CO2 inhalatie. </li></ol>

<ol><li>Sutherland, B. A., Papadakis, M., Chen, R. L., Buchan, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+blood+flow+alteration+in+neuroprotection+following+cerebral+ischemia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cerebral blood flow alteration in neuroprotection following cerebral ischemia.</a> J. Physiol. 589, 4105-4114 (2011).</li>
<li>Prinz, V., Endres, M. Chapter 3 Modeling focal cerebral ischemia in rodents: Introduction and overview. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPrinz%2C+V+%22Rodent+models+of+stroke%22">Rodent models of stroke</a>. Dirnagl, U. , Human Press. (2010).</li>
<li>Schmid-Elsaesser, R., Zausinger, S., Hungerhuber, E., Baethmann, A., Reulen, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+critical+reevaluation+of+the+intraluminal+thread+model+of+focal+cerebral+ischemia%3A+evidence+of+inadvertent+premature+reperfusion+and+subarachnoid+hemorrhage+in+rats+by+laser-Doppler+flowmetry%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">A critical reevaluation of the intraluminal thread model of focal cerebral ischemia: evidence of inadvertent premature reperfusion and subarachnoid hemorrhage in rats by laser-Doppler flowmetry.</a> Stroke. 29, 2162-2170 (1998).</li>
<li>Riva, M., Pappadà, G. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemodynamic+monitoring+of+intracranial+collateral+flow+predicts+tissue+and+functional+outcome+in+experimental+ischemic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Hemodynamic monitoring of intracranial collateral flow predicts tissue and functional outcome in experimental ischemic stroke.</a> Exp. Neurol. 233, 815-820 (2012).</li>
<li>Menon, B. K., Smith, E. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+leptomeningeal+score+on+CT+angiography+predicts+clinical+and+imaging+outcomes+in+patients+with+acute+anterior+circulation+occlusions%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Neuroradiol%22%5BJournal%5D)">Regional leptomeningeal score on CT angiography predicts clinical and imaging outcomes in patients with acute anterior circulation occlusions.</a> Am. J. Neuroradiol. 32, 1640-1645 (2011).</li>
<li>Bang, O. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collateral+flow+predicts+response+to+endovascular+therapy+for+acute+ischemic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Collateral flow predicts response to endovascular therapy for acute ischemic stroke.</a> Stroke. 42, 693-699 (2011).</li>
<li>Shuaib, A., Butcher, K., Mohammad, A. A., Saqqur, M., Liebeskind, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collateral+blood+vessels+in+acute+ischaemic+stroke%3A+a+potential+therapeutic+target%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet+Neurol%22%5BJournal%5D)">Collateral blood vessels in acute ischaemic stroke: a potential therapeutic target.</a> Lancet Neurol. 10, 909-921 (2011).</li>
<li>Liu, S., Zhen, G., Meloni, B. P., Campbell, K., Winn, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+Stroke+Model+Guidelines+for+preclinical+stroke+trials+%281st+edition%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Stroke+Transl.+Med%22%5BJournal%5D)">Rodent Stroke Model Guidelines for preclinical stroke trials (1st edition).</a> J. Exp. Stroke Transl. Med. 2, 2-27 (2009).</li>
<li>Shepherd, A. P., Öberg, P. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aShepherd%2C+AP+%22Laser-Doppler+Blood+Flowmetry%22">Laser-Doppler Blood Flowmetry</a>. , Kluwer Academic Publishers. (1990).</li>
<li>Uluç, K., Miranpuri, A., Kujoth, G. C., Aktüre, E., Başkaya, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Focal+Cerebral+Ischemia+Model+by+Endovascular+Suture+Occlusion+of+the+Middle+Cerebral+Artery+in+the+Rat%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat.</a> J. Vis. Exp. (48), e1978(2011).</li>
<li>Garcia, J. H., Wagner, S., Liu, K. F., Hu, X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurological+deficit+and+extent+of+neuronal+necrosis+attributable+to+middle+cerebral+artery+occlusion+in+rats.+Statistical+validation%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Neurological deficit and extent of neuronal necrosis attributable to middle cerebral artery occlusion in rats. Statistical validation.</a> Stroke. 26, 627-634 (1995).</li>
</ol>

De middelen voor de productie van dit video-artikel werd aangeleverd door Moor Instruments Ltd (Axminster, Devon, UK), dat de Laser Doppler instrumenten getoond in onze experimentele studie produceert. Het experimentele protocol werd goedgekeurd door het Comite voor Animal Care van de Universiteit van Milaan Bicocca, in overeenstemming met de nationale richtlijn voor het gebruik van proefdieren (DL 116/1992) en de Europese Unie richtlijn voor dierproeven (2010/63/EU ), onder project licentie (n. 219/2011-B) van het Italiaanse ministerie van Volksgezondheid.

We ontwikkelde een eenvoudige en goedkope systeem voor een veilige bevestiging van een of meerdere twin-vezel (diepe penetratie) LD sondes naar de intacte schedel van ratten tijdens de mCaO procedure. Zij blijkbaar een triviaal probleem het verkrijgen van een betrouwbare bevestiging van de LD probe de schedel is eigenlijk een groot probleem in deze experimentele opstelling, omdat de voorwaarde voor een soepele signaaldetectie en een succesvolle controle van cerebrale perfusie. Invasieve procedures, zoals boorgaten en botschroeven, meestal verlengt de chirurgische tijd invoeren experimentele variabelen die betrekking hebben craniotomie, en dit kan ontmoedigen onderzoekers en onthouden te gebruiken LD monitoring. Anderzijds is het gebruik van enkele vezel (lage penetratie) probes, die dunner en relatief eenvoudiger om te verlijmen op de schedel oppervlak geeft lage kwaliteit signaal en niet betrouwbaar kan worden gebruikt bij volwassen ratten zonder boren of dunner de schedel. We gebruikten eenvoudige en goedkope materialen, zoals natuurlijke rubber, plastic buizen en een metalen stilet. Een maat sondehouder kunnen in enkele minuten en aan de experimentele omstandigheden. Deze probe houders zijn geschikt voor een of meer diep-penetratie LD sondes, voor de klassieke single-site monitoring op de ischemische kern of voor meerdere controle ter plaatse in verschillende arteriële gebieden in hetzelfde halfrond of over de twee hersenhelften. Veel probe houders kunnen worden geproduceerd, chemisch gesteriliseerd en opgeslagen voor toekomstig gebruik. Veterinaire goedgekeurde chirurgische lijm (cyanoacrilate), versneld door koude lucht, wordt gebruikt om de probe houder tegen het oppervlak van de intacte rat schedel volgens de gewenste craniale coördinaten. Tenslotte wordt de probe set-up verder plaats bevestigd overeenkomende hechtingen. De totale tijd van deze LD sonde set-up, na het beheersen van deze techniek, is ongeveer 10 minuten. Zoals in deze video we routinematig controleren hersendoorbloeding in het centrale gebied MCA (LD probe 1: ischemische core) en in de perifere MCA territorium (LD probe 2: voornamelijk een bijschaduw gebied). In onze recente studie toonden we aan dat de variabiliteit van de bloedstroom veranderingen in LD probe 2 (gemiddeld 52% ± 16% SD, ten opzichte van de basislijn) is hoger dan LD probe 1 (gemiddeld 31% ± 6% SD, vergeleken met de baseline) en kan worden gebruikt om een beroerte uitkomst 4 voorspellen. Wij kunnen een aantal trouble-shooting adviezen voor onderzoekers die willen graag onze in eigen huis ontwikkelde systeem te gebruiken. Aan het begin van het experiment voorzichtig zeer goed drogen schedel oppervlak (met Merbromin koude lucht) alvorens de probe houder voortijdig loslaten te voorkomen. Bovendien moet u de lijm op de natuurlijke rubber, vermijden van contact met het open uiteinde van de kunststofbuis en het optische oppervlak van de LD probe, slechte signaal en mogelijke schade aan de probe te voorkomen. Wanneer binding van de hechting om het hoofd van het dier voorzichtig om luchtwegobstructie voorkomen (dit wordt voorkomen door het positioneren van de hechtdraad over de onderkaak bot). Na het plaatsen van en het veiligstellen van de sondes, wees voorzichtig niet om de tractie te probe kabels bij het draaien van het dier in rugligging voor cervicale chirurgie; deze stap vereist meestal twee personen, een persoon die houder is van het dier en een tweede persoon die de sonde kabels en voorzichtig plaats ze naar de gewenste positie. Tot slot wordt uiteindelijk besmet bloed van de twin-vezel LD sonde gemakkelijk worden beheerd volgens de reinigingsinstructies van de fabrikant. Onze geoptimaliseerde systeem voor cerebrale perfusie monitoring, zoals in deze video, zou zorgen voor een eenvoudiger, sneller en betrouwbaarder alternatief voor de probe set-up-systemen die momenteel door commerciële bedrijven worden verkocht op dit gebied. Bovendien geloven we dat het gebruik van dit systeem door andere onderzoekers de tap versterkeny van cerebrale hemodynamiek in het experimentele slag veld leiden tot de ontwikkeling van een nieuwe generatie van cerebrale zekerheid therapeutica.

Translationeel onderzoek op hemodynamische factoren die van invloed beroerte pathofysiologie en therapie moet worden uitgevoerd, omdat deze belangrijke kwestie wordt vaak paradoxaal genoeg verwaarloosd door fundamenteel onderzoek studies 1. Cerebrale perfusie monitoring is een essentieel, maar onderbenut, tool voor nauwkeurige ischemische beroerte modelleren 2. Afgezien van de bevestiging van de arteriële schip occlusie en uitsluiting van subarachnoïdale bloeding 3, kan continue cerebrale perfusie bewaking levert bruikbare gegevens over de mate en de consistentie van de perfusie tekort, de functionele status van intracraniële collaterale vaten en de hemodynamische effect van nieuwe therapeutische benaderingen. Een recente studie van onze groep blijkt dat multi-site hemodynamische bewaking kan worden gebruikt om intracraniale collaterale circulatie te beoordelen en kan infarctgrootte en functionele tekorten 4 voorspellen. Deze experimentele bevindingen zijn Consistent met klinische studies waaruit bleek dat de functionele prestatie van cerebrale collaterale circulatie is voorspellend voor klinische resultaten herseninfarct patiënten 5, 6. Om deze reden zijn cerebrale collateralen wordt aanbevolen omdat het potentiële therapeutische doel in de acute fase van ischemische beroerte 7. Laser-Doppler (LD) instrumenten zijn de meest voorkomende instrument dat wordt gebruikt om de cerebrale perfusie in experimentele ischemische beroerte en het gebruik ervan wordt aanbevolen door recente richtlijnen over dit thema 8 te meten. LD instrumenten meten microvasculaire perfusie in een kleine corticale volume, de diepte van het opgetekende signaal afhankelijk van de breedte van vezels scheiding met twee vezel LD probes waardoor een diepere penetratie in vergelijking met enkele vezel LD probes 9. Bloedstroom wordt uitgedrukt in arbitraire perfusie units (PU) die aangeeft relatieve dan absolute cerebrale bloedstroom. Kalibratie van PU wordt meestal uitgevoerd using motiliteit normen, volgens instructies van de fabrikant. LD flowmetrie maakt een continue dynamische monitoring en het genereren van kwantitatieve gegevens binnen dezelfde sessie. Onder de technische problemen die momenteel het gebruik van LD is een belangrijk probleem het verkrijgen van een veilige en langdurige bevestiging van een diepe penetratie Laser Doppler probe aan het dier schedel. Dit is essentieel voor langdurige bewaking en als er meerdere sondes worden gebruikt voor verschillende cerebrale arteriële gebieden, zoals we presteren in ons laboratorium. In het bijzonder wordt langere operatietijd wordt vereist als probes zijn bevestigd aan de schedel met boorgaten of craniale schroeven, terwijl een zwakke signaal en onveilige bevestiging treedt op als enkele vezel (laag-penetratie) LD probes zijn aan de schedel eenvoudige chirurgische lijm. Twin fiber (diepe penetratie) LD probes een hoger en meer consistent signaal, maar groter dan enkele vezel probes en kan niet oponthechte de schedel met chirurgische lijm alleen. In deze video laten we zien onze geoptimaliseerde systeem voor cerebrale perfusie controle tijdens voorbijgaande midden cerebrale slagader occlusie door intraluminale gloeidraad in de rat. We beschrijven een eenvoudige methode om een ​​efficiënte, custom made, goedkope houder voor een of meerdere dubbele vezel (diepe penetratie) LD probes kunnen worden gebruikt voor langdurige controle van hersendoorbloeding de schedel intact verkrijgen. De chirurgische procedure voor tijdelijke mCaO in de rat te zien in de video-artikel van Uluc en medewerkers 10 en wordt niet in deze video.

<table border="1"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td> Uitrusting </td></tr><tr><td> MoorVMS-LDF 2-kanaals Laser Doppler Monitor </td><td> Moor Instrumenten </td><td></td><td></td></tr><tr><td> VP12 sonde </td><td> Moor Instrumenten </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Reagens / Materiaal </td></tr><tr><td> Doccol silicium gecoate monofilamentgrootte 4-0, diameter met coating 0.39mm </td><td> Doccol Corporation </td><td> 403956PK10 </td><td></td></tr><tr><td> Natuurlijke rubber, bijvoorbeeld gemeenschappelijke fopspenen voor baby&#39;s </td><td></td><td></td><td> Meervoudigleveranciers </td></tr><tr><td> Metalen stilet, bijv. van spinale naald 18 GA x 90 mm </td><td></td><td></td><td> Meerdere leveranciers </td></tr><tr><td> Plastic buizen, bijv. van ader set voor intraveneuze infusie 25 GA x 20 mm </td><td></td><td></td><td> Meerdere leveranciers </td></tr><tr><td> Niet-resorbeerbaar hechtdraad, bekleed, gevlochten zijde </td><td></td><td></td><td> Meerdere leveranciers </td></tr><tr><td> Cyanoacrylaat chirurgische lijm </td><td></td><td></td><td> Meerdere leveranciers </td></tr><tr><td> Isofluraan (100% v / v) voor diergeneeskundig gebruik </td><td></td><td></td><td> Meerdere leveranciers </td></tr></tbody></table>

geoptimaliseerde systeem voor cerebrale perfusie monitoring in het rat stroke model van intraluminale midden cerebrale slagader occlusie

Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

De translationele potentieel van pre-klinische takt onderzoek is afhankelijk van de nauwkeurigheid van de experimentele modellering. Cerebrale perfusie monitoring in diermodellen voor acute ischemische beroerte maakt het mogelijk om succesvol arteriële occlusie te bevestigen en subarachnoïdale bloeding uit te sluiten. Hersendoorbloeding monitoring kan ook worden gebruikt om intracraniale collaterale circulatie, die ontstaan ​​als een krachtige determinant van een beroerte uitkomst en een mogelijke therapeutische doelwit bestuderen. Ondanks een erkende rol van Laser Doppler perfusie controle in het kader van de huidige richtsnoeren voor experimentele cerebrale ischemie, een aantal technische moeilijkheden bestaan ​​die grens het wijdverbreide gebruik ervan. Een van de belangrijkste problemen is het verkrijgen van een veilige en langdurige bevestiging van een diepe penetratie Laser Doppler probe aan het dier schedel. In deze video laten we zien onze geoptimaliseerde systeem voor cerebrale perfusie controle tijdens voorbijgaande midden cerebrale slagader occlusie door intraluminale gloeidraad in de rat. Wij ontwikkelden in-huis een eenvoudige methode om een ​​op maat gemaakte houder voor twin-vezel (deep-penetratie) Laser Doppler sondes, die multi-site toezicht mogelijk te maken als dat nodig is te verkrijgen. Een continue en langdurige controle van cerebrale perfusie kan gemakkelijk worden verkregen over de schedel intact.

Transient mCaO (60 min) werd geïnduceerd door toevoeging van een siliconen gecoat filament in de externe halsslagader. Het filament werd vervolgens doorgedrukt het uiteinde van de interne halsslagader tot de oorsprong van de MCA, onder LD monitoring. Halsslagader en pterygopalatin slagader werden tijdelijk afgesloten tijdens de chirurgische inbrengen van het filament. Een schematische weergave van de chirurgische procedure is weergegeven in figuur 1A. De craniale coördinaten voor het positioneren van de twee LD probes zijn gekozen volgens de onderliggende arteriële gebied. Voorlopige experimenten met gelatine-inkt perfusie (Figuur 1B) was de ischemische kern wordt in de centrale MCA territorium (bregma -1 mm, 5 mm middellijn, Probe 1), terwijl de collateralen wordt verwacht in het gebied tussen de borderzone corticale takken van middelste en anterieur cerebrale slagaders (bregma +2 mm, 2 mm van middellijn; Probe 2). Cerebrale hemodynamiek werd bestudeerd met multi-site Laser Doppler probes tijdens de gehele duur van de chirurgische procedure, dat wil zeggen vóór, tijdens en na mCaO (figuur 2). De hersendoorbloeding deficit mCaO kleiner en toonden een hogere mate van variabiliteit in Probe 2 in vergelijking met Probe 1, suggereert interindividuele verschillen in de functionele performantie van intracraniale collateralen onder ischemische aandoeningen. De multi-site Laser Doppler controle maakt het ook mogelijk om de cerebrale hemodynamische veranderingen te bestuderen tijdens de occlusie van proximale extra-craniale cerebrale slagaders (arteria carotis communis, interne halsslagader, pterygopalatin slagader). Stroke resultaat werd vastgesteld 24 uur na reperfusie door infarctvolume, berekend op 19 opeenvolgende secties gekleurd met cresyl violet (figuur 3), en Garcia functionele neuroscore 11. Immunohistochemie op specifieke markers assohorende met ischemische hersenletsel werd uitgevoerd, om een ​​topografische verdeling van neuronaal verlies (microtubule geassocieerd proteïne 2, MAP2) en ischemische penumbra (heat shock protein-70, Hsp70) ten opzichte krijgen tot de multi-site hemodynamische bewaking van intracraniale verkeer (Figuur 4). <img src="/files/ftp_upload/50214/50214fig1.jpg" alt="Figuur 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50214/50214fig1highres.jpg"/> Figuur 1. Cerebrale perfusie monitoring tijdens de intraluminale mCaO bij de rat. A. Schematische weergave van de chirurgische procedure voor transiënte mCaO. Een silicone beklede filament werd gebruikt om de oorsprong van de MCA af te sluiten, na te zijn ingebracht in de externe halsslagader en geduwd door de interne halsslagader. Proximale cervicale slagaders werden ofwel geligeerd (externe halsslagader) of tijdelijk afgesloten (pterygopalatin slagader en gemeenschappelijke halsslagader) tijdens de proceduredure. B. Een vertegenwoordiger hersenen wordt getoond na gelatine-inkt kleuring. Transcardiale perfusie van gelatine-inktoplossing uitgevoerd 60 min na het begin van ischemie zonder reperfusie. De normaal doorbloed brein werd gekleurd door gelatine-inkt en verscheen als grijs-gekleurd met zwart gebeitst schepen, terwijl de ischemische (niet-geperfundeerde) gebied bleef onbesmet (roze-gekleurd). Craniale coördinaten voor het positioneren van de twee probes LD getoond. Probe 1 = 1 mm uit bregma, 5 mm van middellijn; Probe 2 = +2 mm van bregma, 2 mm van middellijn. <img src="/files/ftp_upload/50214/50214fig2.jpg" alt="Figuur 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50214/50214fig2highres.jpg"/> Figuur 2. Cerebrale hemodynamische opnamen met behulp van multi-site Laser Doppler probes. Een typisch hemodynamische patroon dat functioneel actief intracraniële collateralen suggereert onder ischemische omstandigheden wordt getoond. In dit dier LD traceringen vertoonde eener perfusie tekort in Probe 2 kanalen, in vergelijking met 1 kanaal, zowel tijdens CCA occlusie en MCA occlusie Probe. MCA-O = midden cerebrale slagader occlusie. CCA-O = gemeenschappelijke occlusie van de halsslagader. PU = perfusie-eenheden. <img src="/files/ftp_upload/50214/50214fig3.jpg" alt="Figuur 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50214/50214fig3highres.jpg"/> Figuur 3. Representatieve hersencoupes voor de berekening van infarctvolume Histologische coronale secties (50 um, n = 19 met 250 pm interval; bregma +2,5 mm tot -3,0 mm). Worden gefixeerd in 4% paraformaldehyde en gekleurd met cresyl violet 0,1%. Infarct volume wordt berekend met behulp van ImageJ software voor beeldverwerking, gecorrigeerd voor inter-hemisferische asymmetrie als gevolg van hersenoedeem, en uitgedrukt in mm 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50214/50214fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere afbeelding te bekijken</a> <img src = &quot;/ files/ftp_upload/50214/50214fig4.jpg&quot; alt = &quot;Figuur 4&quot; fo: inhoud-width = &quot;6in&quot; fo: src = &quot;/ files/ftp_upload/50214/50214fig4highres.jpg&quot; /&gt; Figuur 4. Immunokleuring van moleculaire markers van neuronaal verlies en penumbra Representative opeenvolgende hersencoupes getoond die werden gekleurd met cresyl violet 0,1% (A) of immunogekleurd met markers van neuronaal verlies (microtubule geassocieerd proteïne 2, MAP2; B). Ischemische penumbra en (heat shock protein-70, Hsp70, C).

Cerebrale perfusie controle is aangetoond dat de nauwkeurigheid van ischemische beroerte modellen te verbeteren. Technische moeilijkheden beperken vaak het gebruik van dit essentieel instrument voor cerebrovasculaire onderzoek. In deze video wordt een geoptimaliseerd systeem getoond op een of meerdere locaties hemodynamische bewaking verkrijgen tijdens intraluminale middelste cerebrale slagader occlusie in ratten.

Geoptimaliseerde Systeem voor cerebrale perfusie Monitoring in het Rat Stroke Model van intraluminale midden cerebrale slagader occlusie

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal ...

Cerebrale perfusiemonitoring is erg belangrijk voor het verhogen van de nauwkeurigheid en het verminderen van variabiliteit in experimentele beroertemodellen. Laser Doppler-technologie kan gemakkelijk cerebrale microvasculaire perfusie detecteren door de intacte schedel van muizen en ratten heen, vooral als u een sonde met diepe penetratie gebruikt. Het belangrijkste probleem hier is om een betrouwbaar systeem te vinden voor het bevestigen van de laser Doppler-sonde aan de craniale coördinaten tijdens de chirurgische procedure.In deze video laten we u ons in-house ontwikkelde systeem zien. Het kan worden gebruikt voor cerebrale hemodynamische monitoring op één of meerdere locaties. Het rack-beroertemodel dat in deze video wordt getoond, wordt verkregen door een interluminale filament in de externe halsslagader in te brengen.Het filament wordt vervolgens door de interne halsslagader gevoerd om de oorsprong van de middelste ceal-slagader te occluderen, waardoor een tijdelijke focale ceal-ischemie ontstaat. Voor meer details over de procedure, bezoekt u de onderstaande link. De craniale coördinaten voor monitoring op meerdere locaties zijn gekozen na voorlopige experimenten met gelatine-inktperfusie, die het hypergeperfundeerde gebied tijdens occlusie van de middelste celslagader voor monitoring op één locatie duidelijk afbakenden.Laser Doppler-sonde één wordt geplaatst in het centrale gebied dat wordt bevoorraad door de middelste ceal-slagader voor monitoring op meerdere locaties. Laser Doppler-sonde twee wordt geplaatst in de perifere grenzen op het gebied tussen de middelste en voorste ceal-slagader. Om de intercraniale collaterale flow te bestuderen, kan de positionering van laser Doppler-sondes worden gevarieerd volgens de experimentele behoeften van elke individuele onderzoeker.De benodigde materialen zijn natuurlijke rubber, kleine plastic buisjes en de metalen stilet. De sondehouder kan worden aangepast aan de grootte van het dier, het aantal en de grootte van de laser Doppler-sondes en het vaatgebied dat moet worden gemonitord. Markeer de posities van de sondes en de remheuvel.Het natuurlijke rubber volgens de gewenste stereotactische coördinaten voor occlusie van de middelste ceal-slagader, de typische coördinaten voor de ischemische kern worden verwacht bij Bgma min één millimeter, vijf millimeter lateraal van de middenlijn. Voor een perifere ischemische grenszone kan de verwachte coördinaten worden ingesteld op bgma plus twee millimeter, twee millimeter lateraal van de middenlijn. Markeer de positie van de bgma heel duidelijk met een X. Dit is het herkenningspunt voor het bevestigen van de sondehouder aan de schedel.Steek de stilet in een klein plastic buisje. De grootte moet overeenkomen met de grootte van de sonde. Steek de stilet in het natuurlijke rubber op het punt waar de sonde moet worden gepositioneerd.Duwt de stilet in het rubber totdat het plastic buisje ook in het rubber is geplaatst. Trek de stilet terug als er meerdere sondes nodig zijn. Herhaal dezelfde stappen voor andere sondeposities om ervoor te zorgen dat de sondes stabiel blijven.Wickel snel tape rond de plastic buisjes, enkele sondehouders worden verkregen door hetzelfde proces te volgen met slechts één buisje. Chemische sterilisatie van meerdere sondehouders kan worden uitgevoerd voor toekomstig gebruik. Scheer het hoofd van de rat voorzichtig, breng beta dime aan op een gaasje en desinfecteer de huid.De rat moet in de prom-positie op de operatietafel worden geplaatst onder ISO chloorverdoving, breng lidocaïne 2% vijf milligram per kilo subcutaan toe in het craniale gebied. Maak een recht paramediane huidsnede voor rechter ceal-slagader occlusie, en disseceer het onderhuidse weefsel om de craniale fascia te bereiken. Maak een recht paramediane snede in de craniale fascia en voer een blunt dissectie uit.Om het schedelbot te bereiken, bereid een schedelgebied voor dat groot genoeg is voor de toepassing van de sondehouder. Let op, er is geen behoefte aan boren of verdunnen van het bot, breng me broman aan om het schedeloppervlak te desinfecteren en te drogen. Gebruik een haardroger ingesteld op koude lucht om het drogen van het schedeloppervlak te versnellen.Op dit punt zijn de craniale suturen en de bgma duidelijk zichtbaar. Pas de sondehouder aan door de randen met steriele schaar te snijden. Breng een kleine hoeveelheid chirurgische lijm cyanoacrylaat die veterinair is goedgekeurd aan op het oppervlak onder de sondehouder, waarbij de onderste opening van de plastic buisjes zorgvuldig wordt vermeden.Let op, als er een aanzienlijke hoeveelheid lijm achterblijft tussen het optische oppervlak van de sonde en de schedel, kan dit een laag signaal produceren en de sonde beschadigen. Bij meerdere gebruiken. Breng de sondehouder voorzichtig aan op het schedeloppervlak, waarbij de BMA zorgvuldig wordt afgestemd op de S landmine.Oefen zachte druk uit op de sondehouder. Gebruik een haardroger ingesteld op koude lucht om het drogen van de chirurgische lijm te versnellen. Bevestig de sondehouder door chirurgische draad rond de sondehouder en de kop van het dier te binden.Zorg ervoor dat de chirurgische draad boven de mandibula wordt geplaatst en vermijd de submandibulaire regio en de hals. Vul de plastic buisjes van de sondehouder met een optisch gel. Bijvoorbeeld een gebruikelijke echografiegel.Dit zal de kwaliteit van het laser Doppler-signaal verhogen. Plaats de sondes in de sondehouder en controleer de werkelijke lezing van de laser Doppler-flowmeter. Bevestig de sondes door ze rond de kop van het dier te binden.Zorg ervoor dat de chirurgische draad boven de mandibula wordt geplaatst en vermijd de submandibulaire regio en de multi-site systeem voor CBR-perfusiemonitoring is nu voltooid Plaats de ratten in de leverende positie, waarbij trekkrachten op de sondes of sondehouder worden vermeden. Begin met de perfusiemonitoring tijdens de chirurgische procedure voor occlusie van de middelste ceal-slagader wanneer het endovasculaire filament de oorsprong van de middelste ceal-slagader bereikt. Een daling van de ceal-perfusie is zichtbaar tijdens laser Doppler-monitoring.Als multi-cy sondes worden gebruikt, kunnen verschillende veranderingen in ceal-proef worden gezien

optimized-system-for-cerebral-perfusion-monitoring-rat-stroke-model

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Chirurgische inductie van ischemische hersenschade in de rat is een veel gebruikt model voor een beroerte onderzoek. Hier laten we zien de inductie van focale cerebrale ischemie door occlusie van de midden cerebrale slagader. Visualisatie van de resulterende infarct door histologische kleuring en magnetische resonantie beeldvorming wordt ook getoond.

Focus cerebrale ischemie Model door Endovasculaire Suture Occlusie van de midden cerebrale slagader in de Rat

De intraluminale midden cerebrale slagader occlusie (MCAO) model is de meest frequente gebruikte model onder experimentele ischemische beroerte modellen. Hier zullen we demonstreren het gehele model in detail met de gids van Laser Doppler flowmetry, en zijn vertegenwoordiger resultaten.

Intraluminale midden cerebrale slagader Occlusie (MCAO) Model voor ischemische beroerte met Laser Doppler Flowmetry Begeleiding in Muizen

Source: Larpthaveesarp, A., et. al. Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Model of Neonatal Stroke in P10 Rats. J. Vis. Exp. (2017)This video demonstrates the establishment of the Middle Cerebral Artery Occlusion model in a rat pup. The internal carotid artery (ICA) is exposed, and a ligature is secured to restrict blood flood. An occlude is inserted through the ICA to reach the Middle Cerebral Artery. The pup is then allowed to recover before further analysis.

Generating a Middle Cerebral Artery Occlusion in a Rat Pup to Induce Local Brain Ischemia

Het algemene doel van deze procedure is bedoeld als een zeer reproduceerbaar techniek voor in vivo beoordeling van de verstoring van de bloed - hersen barrière in rat modellen van ischemische beroerte.

In Vivo eenbeoordeling van de verstoring van de bloed - hersen barrière in een Rat Model van ischemische beroerte

Dit protocol beschrijft een nieuwe techniek om de drie belangrijkste parameters van ischemisch hersenletsel te meten op dezelfde set knaagdierhersenmonsters. Het gebruik van slechts één hersenmonster is zeer voordelig in termen van ethische en economische kosten.

Het meten van post-beroerte cerebraal oedeem, infarctzone en bloed-hersenbarrière-afbraak in een enkele set knaagdierhersenmonsters

Continue arteriële bloeddrukregistratie maakt het mogelijk om de effecten van verschillende hemodynamische parameters te onderzoeken. Dit rapport toont de toepassing van continue arteriële bloeddrukmonitoring in een groot diermodel van ischemische beroerte voor de bepaling van beroertepathofysiologie, de impact van verschillende hemodynamische factoren en de beoordeling van nieuwe behandelingsbenaderingen.

Real-time monitoring en modulatie van de bloeddruk in een konijnenmodel van ischemische beroerte

Dit protocol beschrijft het model van voorbijgaande focale cerebrale ischemie bij muizen door intraluminale occlusie van de middelste hersenslagader. Daarnaast worden voorbeelden van uitkomstbeoordeling getoond met behulp van magnetische resonantiebeeldvorming en gedragstests.

Voorbijgaand occlusiemodel van de middelste cerebrale slagader van een beroerte

Dit protocol presenteert een stapsgewijze handleiding voor onderzoekers om de occlusieprocedure van de middelste hersenslagader bij muizen uit te voeren met behulp van de gemodificeerde Longa externe halsslagadermethode. Wijzigingen die in dit artikel worden gepresenteerd, zijn bedoeld om de nauwkeurigheid van de occlusie van de middelste hersenslagader te vergroten en volledige reperfusie te garanderen.

Optimalisatie van de Longa occlusiemethode van de middelste cerebrale slagader voor volledige reperfusie

Hier wordt een minimaal invasieve chirurgische ingreep getoond, waarbij de laser-Doppler-sonde op de schedel wordt geplaatst over het distale gebied van de middelste hersenslagader (MCA), een periorbitale locatie die geschikt is voor ratten en muizen, om de bloedstroom te beoordelen tijdens voorbijgaande MCA-occlusie.

Periorbitale plaatsing van een laserdoppler-sonde voor monitoring van de cerebrale bloedstroom voorafgaand aan occlusie van de middelste hersenslagader in knaagdiermodellen

Dit protocol beschrijft het proces van voorbereiding op reperfusie van occlusie van de middelste hersenslagader via de gemeenschappelijke halsslagader.

Een gemodificeerd modelpreparaat voor reperfusie van occlusie van de middelste cerebrale slagader

Leer een geoptimaliseerd systeem voor cerebrale perfusie monitoring bij ratten met intraluminale middelste cerebrale arterie occlusie. Deze methode verbetert de betrouwbaarheid van hemodynamische metingen in beroerteonderzoek.

Geoptimaliseerde Systeem voor cerebrale perfusie Monitoring in het Rat Stroke Model van intraluminale midden cerebrale slagader occlusie (Video) | JoVE Journal

Geoptimaliseerde Systeem voor cerebrale perfusie Monitoring in het Rat Stroke Model van intraluminale midden cerebrale slagader occlusie

Meer video's verkennen