3 maart 2014
Het gebrek aan mechanistische begrip van ruggenmerg ischemie-reperfusie schade heeft verder aanvullingen gehinderd dwarslaesie na een hoog risico aorta operaties te voorkomen. Daarom is de ontwikkeling van diermodellen noodzakelijk. Dit manuscript toont reproduceerbare onderste extremiteit verlamming na thoracale aorta-occlusie in een muismodel.
Het algemene doel van het volgende experiment is om de effecten van ischemie van het ruggenmerg in een muizenmodel te bestuderen. Dit wordt bereikt door eerst een laser-doppler probe over de arteria femoralis te plaatsen. Vervolgens wordt een sternotomie uitgevoerd om toegang te krijgen tot de aortaboog en de linker arteria subclavia.
Vervolgens wordt een zorgvuldige dissectie van de aorta en de arteriae subclaviae uitgevoerd om de arteriële bloedtoevoer naar het ruggenmerg adequaat te verminderen. De resultaten worden verkregen. De cho, een postoperatief neurologisch tekort, is gebaseerd op de Baso-muisscore.
Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van andere bestaande methoden, zoals de laterale thoracotomie, is dat de pleurale ruimte niet wordt aangetast. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van vragen over de pathofysiologie van het ruggenmerg, ischemische perfusieschade, en biedt mogelijkheden voor farmacologische interventies. De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot therapieën ter preventie van paraplegie na ischemie van het ruggenmerg.
Hoewel deze methode inzicht kan geven in paraplegie, wat thoracale chirurgie compliceert, kan deze ook worden toegepast op andere ziekteprocessen die acute ischemie van het ruggenmerg veroorzaken, zoals hypotensie of vasculaire pathologie. Over het algemeen zullen personen die nog onbekend zijn met deze techniek moeite hebben met de dissectie van de aortaboog, omdat extreme zorgvuldigheid vereist is om overlijden, hemorragie of pneumothorax te voorkomen. We hebben deze techniek daarom eerst overwogen nadat we verschillende problemen hadden ervaren met de laterale thoracotomie-benadering, die weliswaar uitgebreid in de literatuur is beschreven, maar in onze dieren gepaard ging met een hogere mortaliteit.
Een visuele demonstratie van deze methode is cruciaal, aangezien extreme voorzichtigheid geboden is tijdens de mediastinale dissectie om perioperatieve mortaliteit te voorkomen. Nadat een muis is geanestheseerd volgens het tekstprotocol, waarbij is vastgesteld dat het dier voldoende gesedeerd is en het haar is verwijderd van de middellijn van de thorax en het ventrale oppervlak van de linkeronderextremiteit, wordt een gesmeerde rectale probe in het rectum van de muis ingebracht en op de operatietafel gefixeerd. Stel het warmtebed in op een doeltemperatuur van 36.5 °C rectaal.
Maak vervolgens een kleine incisie boven de arteria femoralis en dissekeer de huid weg van het subcutane weefsel. Plaats daarna een laserdoppler-sonde over de arteria femoralis. Pas de positie van de sonde aan totdat de perfusiemonitor een waarde van meer dan 800 perfusie-eenheden aangeeft om over te gaan tot de dissectie van de aortaboog en de arteria subclavia.
Maak een huidincisie van twee centimeter boven de sternale inkeping en dissekeer voorzichtig de huid weg van het subcutane weefsel. Dissekeer de glandula submandibularis vrij indien er sprake is van bloedingen. Gebruik een wattenstaafje om lichte druk uit te oefenen in het avasculaire vlak.
Splits de submandibulaire klier door de middellijn met behulp van een pincet. Til het sternum voorzichtig op en maak met een schaar zorgvuldig een sternotomie van één centimeter door de middellijn van het sternum. Plaats aan weerszijden op de rand van het sternum vijf-nul retractiehechtingen en trek het sternum lateraal weg door de hechtingen aan de operatietafel te bevestigen.
Maak vervolgens met behulp van botte dissectie de strengspieren langs de trachea vrij. Gebruik daarna een schaar om de linker strengspier door te snijden om de zichtbaarheid te verbeteren. Disseceer de thymus vrij van het omringende weefsel.
Zet de botte dissectie voort totdat de grote vaten in beeld zijn. Wees uiterst voorzichtig om te voorkomen dat u in de pleurale ruimte terechtkomt, en plaats vervolgens vaatklemmen op de aortaboog en de linker arteria subclavia. Verifieer of de distale stroom adequaat is onderbroken, wat zichtbaar zal zijn als een afname van meer dan 90% in perfusie-eenheden.
Zet de occlusie vier tot acht minuten voort. Wanneer de tijd is verstreken, wordt de vasculaire klem verwijderd en wordt de hemostase gecontroleerd om de sternotomie en de huid te sluiten. Begin met het verwijderen van de retractiehechting aan de linkerzijde van de muis.
Gebruik de juiste retractiehechting om de sternotomie te sluiten en gebruik een doorlopende 5-0 hechting om de huid te sluiten. Laat de muis herstellen in een kooi die op een warmtemat is geplaatst voordat deze wordt teruggeplaatst in een normale kooi met toegang tot voedsel en water. Controleer de muis op tekenen van ademhalingsproblemen en euthanaseer indien nodig volgens het goedgekeurde protocol.
Gebruik tot slot de Baso-muisschaal voor locomotie om het dier te monitoren. Met intervallen van 12 uur ondergingen muizen een sham-operatie of een aortale occlusie gedurende vier tot acht minuten. Postoperatief werden de dieren beoordeeld met het hier getoonde Baso-muisscoresysteem.
Deze grafiek illustreert dat muizen die een sham-operatie ondergingen, op geen enkel moment postoperatief waarneembare functionele tekorten vertoonden. Muizen die waren blootgesteld aan matige ischemie hadden na 12 uur een bijna normale functie van de achterpoten, met een progressieve functionele achteruitgang tot volledige verlamming na 48 uur. En muizen in de groep met verlengde ischemie hadden na de operatie volledige verlamming zonder enige herstelbare functie.
Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u de aortaboog veilig kunt dissekeren en de arteriële bloedstroom naar het ruggenmerg adequaat kunt verminderen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie onderzoekt ischemie-reperfusieschade aan het ruggenmerg met behulp van een muizenmodel. Het onderzoek heeft als doel een reproduceerbare methode vast te stellen voor het induceren van verlamming van de onderste ledematen na occlusie van de aortae thoracicae.
Dit muizenmodel van thoracale aortaoclusie biedt een reproduceerbaar systeem voor het bestuderen van ischemie-reperfusieschade aan het ruggenmerg, een belangrijk mechanisme dat ten grondslag ligt aan paraplegie bij risicovolle aortachirurgie. Door een consistente inductie van neurologische uitval mogelijk te maken, ondersteunt het model de mechanistische risicoreductie van therapeutische kandidaten die gericht zijn op neurovasculaire bescherming. De bruikbaarheid ervan ligt in vroege discovery-workflows waar targetvalidatie en fenotypische screening systemen vereisen die relevant zijn voor de ziekte en waarbij kwantificeerbare functionele uitkomsten mogelijk zijn.
Het model past binnen het continuüm van ontdekking tot preklinisch onderzoek en dient als fenotypische screeningstool na target-identificatie en vóór effectiviteitsonderzoek in complexe ziektemodellen. Het maakt hypothese-gestuurde evaluatie van neurovasculaire beschermende middelen mogelijk, waarbij functionele locomotie als primair eindpunt dient.