Zewnątrzoponowy pomiar ciśnienia śródczaszkowego u szczurów za pomocą światłowodowego przetwornika ciśnienia

1. Penetracja czaszki

1. Znieczulić szczura izofluranem (5% indukcji, 1,5-2% konserwacji) w 70% N₂ i 30% O₂ . Po indukcji znieczulenia połóż szczura na płycie rozgrzewającej, umieszczając nos szczura w znieczulającym stożku nosowym.
2. Utrzymując znieczulenie, zabezpiecz głowę w ramce stereotaktycznej, wkładając nauszniki do momentu ustabilizowania się głowy. Upewnij się, że oddychanie nie jest zaburzone. (Rysunek 2-A).
3. Wstrzyknąć skórę głowy podskórnie z długotrwałym znieczuleniem miejscowym, bupiwakainą 0,3 ml 0,5% (Pfizer, Australia) przed wykonaniem 1,5 cm nacięcia skóry w linii środkowej głowy. (Należy używać sterylnych narzędzi i rękawiczek.)
4. Tępo przeanalizuj tkankę miękką i otaczające ją mięśnie, aby wyraźnie zlokalizować Lambdę i Bregmę. Cofnij skórę i tkankę łączną.
5. Zatamować krwawienie, wywierając nacisk na odsłoniętą czaszkę. Nadmierne krwawienie z czaszki może być kauteryzowane.
6. Za pomocą wiertła dentystycznego z zadziorem z końcówką 1 mm wybij otwór o szerokości 2 mm w prawej kości ciemieniowej. Zadzioruj otwór 2 mm bocznie i 2 mm z tyłu od Bregmy, aby uniknąć górnej zatoki strzałkowej i upewnić się, że czujnik ICP jest umieszczony nad obszarem niedokrwiennym, do badań udaru. Alternatywne lokalizacje byłyby równie odpowiednie dla innych zastosowań. Zakop otwór na głębokość, na której czaszka nad oponą twardą stanie się przezroczysta. (Rysunek 2-B).
7. Zastąp zadzior zadziorem z końcówką 0.5 mm, aby usunąć czaszkę u podstawy otworu.
8. Kiedy czaszka zacznie pękać, użyj kleszczy pod kątem 45°, aby usunąć całą pozostałą czaszkę, upewniając się, że podstawa otworu jest oczyszczona z gruzu. (Rysunek 3).

2. Modyfikacja i wstawianie

1. Wywierć otwór o średnicy 0,7 mm przez z sześciokątnym za pomocą tokarki i wiertła 0,7 mm.
2. Włóż monitorującą do otworu, obracając ją o około 1.5 obrotu (użyj minimalnej liczby obrotów potrzebnej do zamocowania w czaszce, aby nie uszkodzić leżącej pod spodem tkanki). (Rysunek 2-C i Rysunek 4).
3. Zadziorać drugi otwór na kotwiącą w lewej kości ciemieniowej, 2 mm bocznie i 2 mm z tyłu od Bregmy. Otwór ten nie wymaga całkowitej penetracji czaszki, dlatego zadzior z końcówką o średnicy 1 mm służy do rozrzedzania czaszki w celu wkręcenia.
4. Włóż z sześciokątnym 2 x 4 mm do drugiego otworu. Śruba ta pomaga zakotwiczyć cement dentystyczny, a tym samym monitorującą do czaszki.
5. Użyj pipety transferowej, aby wymieszać i nałożyć monomer cementu dentystycznego i polimer na podstawę łba.
6. Pozostaw cement dentystyczny do wyschnięcia na co najmniej 10 minut.

3. Wprowadzenie przetwornika ciśnienia wewnątrzczaszkowego

1. Za pomocą białego korektora w płynie oznacz czujnik światłowodowy w odległości 4 mm od końcówki.
2. Napełnij otwór monitorującej sterylną solą fizjologiczną (0.9%) i upewnij się, że we nie ma pęcherzyków powietrza.
3. Włóż sondę ICP na 4 mm do tak, aby końcówka sondy znajdowała się na poziomie końca. Upewnij się, że końcówka nie przebija opony twardej.
4. Wyreguluj końcówkę sondy w, aż będzie można zaobserwować ślad ICP odzwierciedlający fale wentylacji i ciśnienia krwi pulsu. (Rysunek 5).

4. Tworzenie hermetycznego uszczelnienia

1. Hermetyczne uszczelnienie jest niezbędne do dokładnego odczytu ICP. Wymieszaj lepki, biokompatybilny materiał uszczelniający, monomer i polimer w stosunku 1:1. Ponieważ czujnik ciśnienia znajduje się na końcówce sondy i znajduje się w wydrążonej, zastosowanie materiału uszczelniającego na trzonie sondy światłowodowej nie ma wpływu na czułość czujnika na nacisk.
2. Nałóż cienką warstwę wokół sondy i łba monitorującej. Unikaj przesuwania sondy ICP.
3. Pozostaw na 5 minut.
4. Nałóż drugą warstwę materiału uszczelniającego na całą monitorującą i sondę. Upewnij się, że żaden płyn nie wycieka z żadnych szczelin w materiale uszczelniającym. (Rysunek 2-D).
5. Zdejmij nauszniki.
6. Szczur może pozostać w pozycji leżącej lub być ostrożnie obracany do pozycji leżącej podczas monitorowania ICP.
7. Schemat zakończonej procedury przedstawiono na rysunku (Rysunek 6).

5. Demontaż i ponowne włożenie przetwornika ciśnienia wewnątrzczaszkowego

1. Po zakończeniu monitorowania ICP czujnik ICP można wyjąć, delikatnie wyciągając cewnik ze i materiału uszczelniającego.
2. Czujnik SAMBA należy natychmiast umieścić w 1 % roztworze Terg-A-Zyme, aby zapobiec korozji końcówki.
3. Otwór pozostały w materiale uszczelniającym należy przykryć dodatkową warstwą materiału uszczelniającego. (Szczur może zostać obudzony na tym etapie).
4. Aby ponownie włożyć cewnik SAMBA w celu dodatkowego monitorowania, należy przeciąć materiał uszczelniający na poziomie łba.
5. Powtórz kroki 3.2 - 5.3.

6. Reprezentatywne wyniki

Rysunek 5 przedstawia odczyty ICP w ciągu dziesięciu sekund. Na początku badania średni ICP u szczura Wistar wynosi 6 mmHg. Zdarzenia o krótszej okresowości przedstawione na rycinie 5 odzwierciedlają fale tętna ciśnienia krwi. Zdarzenia o dłuższej okresowości pokazują zdarzenia wentylacji. Należy pamiętać, że czujnik SAMBA odzwierciedla amplitudę wentylacji 3-4 mmHg i amplitudę impulsu 1-2 mmHg.

Aby potwierdzić pozycję czujnika SAMBA w każdym eksperymencie, ślady ICP powinny być testowane pod kątem reakcji na uciski brzucha i zdarzenia oddechowe, takie jak okresy bezdechu. Ucisk brzucha przedstawiono na rycinie 7.

Okresy bezdechu (zilustrowane na rysunku 8) są obserwowane w większości eksperymentów z udziałem spontanicznie oddychających zwierząt. Zdarzenia te są identyfikowane w dokumentacji fizjologicznej na podstawie braku odchyleń oddechowych na śladach oddechowych (przetwornik membrany) i tętniczych. Równoważna zmiana w śladzie ICP potwierdza poprawność pozycjonowania sondy ICP.

Rysunek 9 przedstawia typowy ślad ICP po zdjęciu nauszników (krok 4.6). Założenie prętów usznych w kroku 1.2 powoduje lekkie uciskanie czaszki i w konsekwencji zaburzenie objętości wewnątrzczaszkowej, a tym samym zwiększenie ICP. Jeśli czujnik jest prawidłowo ustawiony, ICP spadnie o co najmniej 4 - 5 mmHg po zdjęciu nauszników.

Analiza histologiczna może być użyta do sprawdzenia, czy obszar korowy nie został uszkodzony bezpośrednio pod czujnikiem ciśnienia i śrubą. Przykład traumatycznego i nieurazowego wkręcenia przedstawiono na rysunku 4.

Rysunek 1. Wypełnione płynem kontra ślady SAMBA ICP. ICP rejestrowano jednocześnie za pomocą cewnika światłowodowego SAMBA (u góry) i cewnika wypełnionego płynem (u dołu). Średnie wartości ICP były podobne w obu śladach, jednak sygnał cewnika wypełnionego płynem był znacznie stłumiony w porównaniu z wyraźnymi falami ciśnienia oddechowego i tętniczego obserwowanymi za pomocą cewnika światłowodowego.

Rysunek 2. Procedura wprowadzania cewnika ciśnienia śródczaszkowego. Głowa szczura została zabezpieczona w stereotaktycznej ramie z nausznikami i znieczulającym stożkiem nosowym [A]. W prawej kości ciemieniowej wywiercono otwór o średnicy około 2 mm [B]. W wałek została wprowadzona śruba 2 x 4 mm z otworem 0,7 mm [C]. Śruba kotwiąca została wprowadzona w lewą kość ciemieniową, a czaszka i miejsce operacyjne pokryte były cementem dentystycznym. Cewnik ICP (strzałka) został następnie wprowadzony do otworu na i wykonany hermetyczny uszczelniony materiał uszczelniający (biała strzałka) [D]. Zszywanie (dla skali) = 12 mm x 5 mm.

Rysunek 3. Monitorowanie orientacji otworu zadziorów. Czaszka została oczyszczona z tkanki łącznej w celu zlokalizowania Lambda (gwiazdka) i Bregma (biała gwiazdka), a otwór wywiercono 2 mm z boku i 2 mm z tyłu od Bregmy. została oczyszczona z gruzu, pozostawiając naczynia opony twardej i pial (strzała) nienaruszone. Zszywanie (dla skali) = 12 mm x 5 mm.

Rysunek 4. Histologia mózgu szczura 24 godziny po oprzyrządowaniu monitorującej ICP. Barwienie hemotoksyliną i eozyną, przekroje koronalne 6 μm. Po lewej: Nieurazowe wkręcenie. Po prawej: Traumatyczne wprowadzenie, obszar bladość przedstawia uszkodzoną tkankę o podobnej morfologii komórkowej do obszaru uszkodzonego po udarze (strzałka). Wkładki przy obiektywie 4x.

Rysunek 5. Typowy ślad ICP. Fale ciśnienia impulsów są obrazowane przez zdarzenia o mniejszej amplitudzie (*). Wentylacja jest odzwierciedlana przez zdarzenia o dłuższej okresowości (#).

Rysunek 6. Schemat wstawiania sondy ICP. Schemat ilustruje umieszczenie nośnej (po prawej) i sondy ICP pokrytej materiałem uszczelniającym w (po lewej).

Rysunek 7. Kompresja brzucha. Brzuch został tymczasowo ściśnięty (~1 sekunda) w celu potwierdzenia żywotności sygnału ICP. Kompresja powoduje zmniejszenie powrotu żył mózgowych, zwiększenie objętości wewnątrzczaszkowej, a tym samym zwiększenie ICP. Ciśnienie tętnicze (Pa) spadło dopiero po początkowym wzroście ICP.

Rysunek 8. Okres bezdechu. Tymczasowe zaprzestanie oddychania znajduje odzwierciedlenie w śladzie przetwornika membranowego, śladzie ciśnienia tętniczego (Pa) i śladzie ICP.

Rysunek 9. Zdejmowanie paska na uszy. ICP powinno spaść wraz z usunięciem stereotaktycznych ramek nauszników.

Nie mamy nic do ujawnienia.