Encefalopatia niedotlenieniowo-niedokrwienna (HIE) jest wyniszczającym stanem wynikającym z różnych czynników u noworodków1. Zamartwica okołoporodowa i/lub zaburzenie przepływu krwi w mózgu mogą powodować ogniskowe lub globalne zmiany niedokrwienne w mózgu2. Częstość występowania wynosi około 1,6 na 1 000 żywych urodzeń, ale może wynosić nawet 12,1 na 1 000 żywych urodzeń w krajach rozwijających się3. Ten stan powoduje wysoką śmiertelność (20%-50%), podczas gdy 25% osób, które przeżyją, prawdopodobnie cierpi na długotrwałą niepełnosprawność neuronalną, taką jak upośledzenie umysłowe, epilepsja lub porażenie mózgowe4. Jedyną interwencją terapeutyczną, która okazała się skuteczna w przypadku łagodnych lub umiarkowanych urazów, jest hipotermia terapeutyczna, którą należy rozpocząć w ciągu 6 godzin od urodzenia5,6,7,8,9. Chociaż może to pomóc w zapobieganiu zmianom metabolicznym, które prowadzą do wtórnego urazu, może również wystąpić skutki uboczne, takie jak niedociśnienie, małopłytkowość, wydłużony czas krzepnięcia, krwotok śródczaszkowy, zaburzenia rytmu, martwica tłuszczu i zaburzenia równowagi elektrolitowej w surowicy4,5. Wczesna diagnoza HIE u niemowląt jest często trudna, ponieważ kryteria są subiektywne i w dużej mierze opierają się na wynikach badania fizykalnego, które ewoluują w czasie. Rezonans magnetyczny może wykazywać zmiany odzwierciedlające uraz od kilku dni do tygodni po urazie. Jednak zmiany morfologiczne w rezonansie magnetycznym T1/T2 mogą być normalne nawet w dwóch trzecich umiarkowanej encefalopatii, kategorii niemowląt, które najprawdopodobniej skorzystają z hipotermii terapeutycznej10. Zgodnie z ostatnimi doniesieniami, spektroskopia rezonansu magnetycznego (MRS) może wykazywać wczesne zmiany korelujące z HIE11. Do tej pory nie przeprowadzono jednak żadnej standaryzacji ani walidacji.
Wielu badaczy polega na modelach zwierzęcych, aby ocenić potencjalne interwencje diagnostyczne lub terapeutyczne w przypadku uszkodzenia naczyń mózgowych. Najczęściej stosowaną metodą tworzenia zawału jest podwiązanie tętnicy środkowej mózgu gryzoni12,13. Chociaż jest to często stosowane do badania udaru niedokrwiennego u dorosłych, jest to technicznie trudne ze względu na małe rozmiary i kruchość młodych w wieku odpowiadającym chorobie noworodków u ludzi. Co więcej, nie reprezentuje globalnych zmian niedokrwiennych mózgu, które mogą być obserwowane w HIE. Model Rice'a-Vanucciego14 jednostronnego podwiązania tętnicy szyjnej u szczurów jest używany od 1980 roku jako opłacalny model gryzoni do badania niedotlenionego i niedokrwiennego uszkodzenia mózgu. Istnieje jednak duża zmienność we wczesnych zmianach naczyniowo-mózgowych i wysoka śmiertelność we wcześniejszych eksperymentach. Większość badań opisuje uszkodzenie mózgu w postaci zmian długotrwałych (tj. po 24 godzinach urazu), które są bardziej konsekwentne. Badanie to miało na celu opracowanie podejścia do oceny wczesnych (w ciągu 6 godzin) zmian molekularnych i radiologicznych w szczurzym modelu HIE. Protokół został opracowany w celu zapewnienia niedokrwienia we wczesnym wieku (odpowiednik terminu noworodka) i zwiększenia przeżywalności szczeniąt, zwłaszcza podczas ekspozycji na niedotlenienie. MRI/MRS wykorzystano do oceny radiologicznych dowodów zmienionego przepływu, zmian w tkance mózgowej i zmian metabolicznych w ciągu 6 godzin od urazu. Przeprowadzono również ogólną ocenę morfologiczną obszarów zawału. Dalsza walidacja odtwarzalności została przeprowadzona poprzez powtórzenie doświadczeń na wielu miotach.