Name: Zewnątrzoponowy pomiar ciśnienia śródczaszkowego u szczurów za pomocą światłowodowego przetwornika ciśnienia (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-04-25T12:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 4 s
Description: Poznaj technikę pomiaru ciśnienia śródczaszkowego u szczurów za pomocą światłowodowego przetwornika ciśnienia w przestrzeni nadtwardówkowej. Ta metoda minimalnie inwazyjna zapewnia dokładne wyniki przy zachowaniu integralności opon mózgowych.

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

Projekt ten był finansowany przez National Stroke Foundation, Hunter Medical Research Institute (HMRI) oraz National Health and Medical Research Council (NH&amp;MRC) w Australii. Specjalne podziękowania kierujemy do personelu warsztatowego Wydziału Zdrowia na Uniwersytecie w Newcastle za ich wiedzę techniczną.

1. Perforacja czaszki
<ol>
	<li>Zanurz szczura w znieczuleniu izofluranem (indukcja 5%, podtrzymanie 1,5-2%) w mieszaninie 70% N2 i 30% O2. Po indukcji znieczulenia umieść szczura w pozycji brzusznej na płycie grzewczej, kierując nos zwierzęcia do maski anestezjologicznej.</li>
	<li>Podtrzymując znieczulenie, unieruchom głowę w aparacie stereotaksycznym, wsuwając pręty uszne do momentu stabilizacji głowy. Upewnij się, że oddychanie nie jest utrudnione. (Rycina 2-A).</li>
	<li>Wykonaj podskórny zastrzyk z długodziałającego znieczulenia miejscowego, Bupivacaine 0,3 ml 0,5% (Pfizer, Australia), przed wykonaniem 1,5 cm nacięcia skóry w linii środkowej głowy. (Należy używać sterylnych narzędzi i rękawiczek).</li>
	<li>Przeprowadź tępe rozdzielenie tkanek miękkich i otaczających mięśni, aby wyraźnie zlokalizować Lambda i Bregma. Odsunie skórę i tkankę łączną.</li>
	<li>Zatamuj krwawienie, wywierając ucisk na odsłoniętą czaszkę. Nadmierne krwawienie z czaszki można wypalić.</li>
	<li>Używając wiertarki stomatologicznej z końcówką 1 mm, wywierć otwór o szerokości 2 mm w prawej kości ciemieniowej. Wywierć otwór 2 mm bocznie i 2 mm tylnie od Bregma, aby uniknąć zatoki strzałkowej górnej i zapewnić umieszczenie czujnika ICP nad obszarem niedokrwiennym, w przypadku badań nad udarem. Inne lokalizacje będą równie odpowiednie dla innych zastosowań. Wierć do głębokości, w której czaszka nad oponą twardą stanie się półprzezroczysta. (Rycina 2-B).</li>
	<li>Zmień końcówkę wiertła na 0,5 mm, aby usunąć kość na dnie otworu.</li>
	<li>Gdy czaszka zacznie pękać, użyj pęsety pod kątem 45°, aby usunąć wszystkie pozostałości kości, upewniając się, że dno otworu jest oczyszczone z odłamków. (Rycina 3).</li>
</ol>
2. Modyfikacja i wkręcanie śruby
<ol>
	<li>Wywierć otwór o średnicy 0,7 mm w śrubie z łbem sześciokątnym, używając tokarki i wiertła 0,7 mm.</li>
	<li>Wkręć śrubę monitorującą w otwór, wykonując około 1,5 obrotu (należy użyć minimalnej liczby obrotów niezbędnych do stabilnego osadzenia śruby w czaszce, aby nie uszkodzić leżących poniżej tkanek). (Rycina 2-C i Rycina 4).</li>
	<li>Wywierć drugi otwór na śrubę kotwiącą w lewej kości ciemieniowej, 2 mm bocznie i 2 mm tylnie od Bregma. Otwór ten nie wymaga całkowitej penetracji czaszki, dlatego do jej ścienienia przed wkręceniem śruby należy użyć wiertła o końcówce 1 mm.</li>
	<li>Wkręć śrubę z łbem sześciokątnym o wymiarach 2 x 4 mm w drugi otwór. Śruba ta służy do zakotwiczenia cementu stomatologicznego, a tym samym śruby monitorującej, w czaszce.</li>
	<li>Za pomocą pipety transferowej wymieszaj i nałóż monomer oraz polimer cementu stomatologicznego u podstawy łbów śrub.</li>
	<li>Pozostaw cement stomatologiczny do wyschnięcia na co najmniej 10 minut.</li>
</ol>
3. Wprowadzenie przetwornika ciśnienia wewnątrzczaszkowego
<ol>
	<li>Za pomocą białego korektora zaznaczyć czujnik światłowodowy w odległości 4 mm od jego końcówki.</li>
	<li>Wypełnić otwór śruby monitorującej sterylną solą fizjologiczną (0,9%), upewniając się, że wewnątrz śruby nie ma pęcherzyków powietrza.</li>
	<li>Wprowadzić sondę ICP na głębokość 4 mm do śruby, tak aby końcówka sondy znajdowała się na poziomie końca śruby. Należy upewnić się, że końcówka nie przebija opony twardej.</li>
	<li>Regulować pozycję końcówki sondy wewnątrz śruby do momentu zaobserwowania zapisu ICP odzwierciedlającego fale tętna oraz wentylację (Rysunek 5).</li>
</ol>
4. Tworzenie szczelnego zamknięcia
<ol>
	<li>Szczelne zamknięcie jest niezbędne dla uzyskania dokładnego odczytu ICP. Wymieszaj monomer i polimer lepkiego, biokompatybilnego materiału uszczelniającego w stosunku 1:1. Ponieważ czujnik ciśnienia znajduje się na końcówce sondy, a ta z kolei znajduje się wewnątrz wydrążonej śruby, nałożenie materiału uszczelniającego na trzpień sondy światłowodowej nie wpływa na czułość ciśnieniową czujnika.</li>
	<li>Nałóż cienką warstwę wokół sondy i głowicy śruby monitorującej. Unikaj przemieszczania sondy ICP.</li>
	<li>Pozostaw do utwardzenia na 5 minut.</li>
	<li>Nałóż drugą warstwę materiału uszczelniającego wokół całej śruby monitorującej i sondy. Upewnij się, że ciecz nie wycieka przez żadne szczeliny w materiale uszczelniającym. (Rysunek 2-D).</li>
	<li>Usuń pręty uszne.</li>
	<li>Szczur może pozostać w pozycji brzusznej lub zostać ostrożnie obrócony do pozycji grzbietnej podczas monitorowania ICP.</li>
	<li>Schemat zakończonej procedury przedstawiono na (Rysunku 6).</li>
</ol>
5. Usuwanie i ponowne wprowadzanie przetwornika ciśnienia wewnątrzczaszkowego
<ol>
	<li>Po zakończeniu monitorowania ICP czujnik ICP można usunąć, delikatnie wyciągając cewnik ze śruby i materiału uszczelniającego.</li>
	<li>Czujnik SAMBA należy niezwłocznie umieścić w 1 % roztworze Terg-A-Zyme, aby zapobiec korozji końcówki.</li>
	<li>Otwór pozostały w materiale uszczelniającym należy pokryć dodatkową warstwą materiału uszczelniającego. (Na tym etapie szczura można wybudzić).</li>
	<li>Aby ponownie wprowadzić cewnik SAMBA w celu dalszego monitorowania, należy naciąć materiał uszczelniający na poziomie łba śruby.</li>
	<li>Powtórzyć kroki 3.2 - 5.3.</li>
</ol>
6. Reprezentatywne wyniki
Rycina 5 przedstawia odczyty ICP w ciągu dziesięciu sekund. W stanie spoczynku średnie ICP u szczura rasy Wistar wynosi 6 mmHg. Zdarzenia o krótszej periodyczności przedstawione na Rycynie 5 odzwierciedlają fale tętna ciśnienia krwi. Zdarzenia o dłuższej periodyczności wskazują na cykle wentylacyjne. Należy zauważyć, że czujnik SAMBA odzwierciedla amplitudę wentylacji na poziomie 3-4 mmHg oraz amplitudę tętna na poziomie 1-2 mmHg.
Aby zweryfikować położenie czujnika SAMBA w każdym eksperymencie, należy sprawdzić, czy zapisy ICP reagują na uciski brzucha oraz zdarzenia oddechowe, takie jak okresy bezdechu. Ucisk brzucha przedstawiono na Ryc. 7.
Okresy bezdechu (przedstawione na Rysunku 8) obserwuje się w większości eksperymentów z udziałem zwierząt oddychających spontanicznie. Zdarzenia te są identyfikowane na zapisach fizjologicznych poprzez brak odchyleń oddechowych na zapisach oddechu (przetwornik przepony) oraz ciśnienia tętniczego. Równoważna zmiana w zapisie ICP potwierdza prawidłowe umieszczenie sondy ICP.
Rysunek 9 przedstawia typowy zapis ICP po usunięciu stabilizatorów usznych (krok 4.6). Wprowadzenie stabilizatorów usznych w kroku 1.2 powoduje niewielką kompresję czaszki i w konsekwencji zaburzenie objętości wewnątrzczaszkowej, co prowadzi do wzrostu ICP. Jeśli czujnik jest umieszczony prawidłowo, po usunięciu stabilizatorów usznych wartość ICP spadnie o co najmniej 4 - 5 mmHg.
Analizę histologiczną można wykorzystać do sprawdzenia, czy doszło do uszkodzeń obszaru kory bezpośrednio pod czujnikiem ciśnienia i śrubą. Przykład traumatycznego i nietraumatycznego wprowadzenia śruby przedstawiono na Rysunku 4.
<img alt="Wykres ciśnienia wewnątrzczaszkowego porównujący ICP SAMBA i ICP FLUID w czasie w mmHg." src="/files/ftp_upload/3689/3689fig1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1. Porównanie zapisów ICP z cewnika wypełnionego cieczą oraz SAMBA. ICP rejestrowano jednocześnie za pomocą światłowodowego cewnika SAMBA (góra) oraz cewnika wypełnionego cieczą (dół). Średnie wartości ICP były zbliżone w obu zapisach, jednak sygnał z cewnika wypełnionego cieczą był wyraźnie stłumiony w porównaniu do wyraźnych fal ciśnienia oddechowego i tętniczego widocznych w cewniku światłowodowym.
<img alt="Układ do chirurgii stereotaktycznej w neuronauce gryzoni, przedstawiający implantację elektrod i etapy operacyjne." src="/files/ftp_upload/3689/3689fig2.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 2"> 
Rysunek 2. Procedura wprowadzania cewnika do pomiaru ciśnienia wewnątrzczaszkowego. Głowę szczura unieruchomiono w aparacie stereotaktycznym za pomocą prętów usznych i stożka anestezjologicznego na nos [A]. W prawej kości ciemieniowej wywiercono otwór o średnicy około 2 mm [B]. Wprowadzono śrubę o wymiarach 2 x 4 mm z otworem o średnicy 0,7 mm w trzpieniu [C]. Śrubę kotwiczącą umieszczono w lewej kości ciemieniowej, a czaszkę oraz miejsce operacyjne pokryto cementem stomatologicznym. Następnie do otworu w śrubie wprowadzono cewnik ICP (czarna strzałka) i wykonano szczelne zamknięcie za pomocą materiału uszczelniającego (biała strzałka) [D]. Zeszyłka (skala) = 12 mm x 5 mm.
<img alt="Zbliżenie operacji czaszki, wyróżniające miejsce naprawy złamania kości, schemat ze szczegółowym powiększeniem." src="/files/ftp_upload/3689/3689fig3.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3. Monitorowanie orientacji otworu trepanacyjnego pod śrubę. Czaszka została oczyszczona z tkanki łącznej w celu zlokalizowania punktu Lambda (czarna gwiazdka) i Bregma (biała gwiazdka), a otwór wywiercono 2 mm bocznie i 2 mm tylnie od punktu Bregma. Otwór oczyszczono z resztek kostnych, pozostawiając nienaruszoną oponę twardą i naczynia oponowe (czarna strzałka). Zeszywka (skala) = 12 mm x 5 mm.
<img alt="Analiza histologiczna tkanki mózgowej, obraz mikroskopowy, porównanie strukturalne, różnice komórkowe." src="/files/ftp_upload/3689/3689fig4.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4. Histologia mózgu szczura 24 godziny po implantacji śruby do monitorowania ICP. Barwienie hematoksyliną i eozyną, przekroje czołowe o grubości 6 μm. Lewo: nietraumatyczne wprowadzenie śruby. Prawo: traumatyczne wprowadzenie śruby, obszar bladości przedstawia uszkodzoną tkankę o morfologii komórkowej podobnej do obszaru uszkodzonego w wyniku udaru (strzałka). Wstawki przy użyciu obiektywu 4x.
<img alt="Wykres ciśnienia wewnątrzczaszkowego (ICP) w funkcji czasu; analiza danych fizjologicznych, monitorowanie mózgu." src="/files/ftp_upload/3689/3689fig5.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 5"> 
Rycina 5. Typowy zapis ICP. Fale ciśnienia tętna są przedstawione jako zdarzenia o mniejszej amplitudzie (*). Wentylacja jest odzwierciedlona przez zdarzenia o dłuższej periodyczności (#).
<img alt="Schemat układu do pomiaru ciśnienia wewnątrzczaszkowego z sondą ICP w czaszce z wykorzystaniem cementu dentystycznego i materiału uszczelniającego." src="/files/ftp_upload/3689/3689fig6.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 6"> 
Rycina 6. Schemat wprowadzania sondy ICP. Schemat ilustruje umieszczenie śruby wspierającej (prawo) oraz pokrytej materiałem uszczelniającym sondy ICP w śrubie (lewo).
<img alt="Wykres ciśnienia tętniczego i ICP pokazujący fluktuacje fizjologiczne w czasie w badaniu klinicznym." src="/files/ftp_upload/3689/3689fig7.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 7"> 
Rycina 7. Kompresja brzucha. Brzuch został tymczasowo ściśnięty (~1 sec) w celu walidacji żywotności sygnału ICP. Kompresja prowadzi do zmniejszenia powrotu żylnego z mózgu, co zwiększa objętość wewnątrzczaszkową, a tym samym zwiększa ICP. Ciśnienie tętnicze (Pa) spadło dopiero po początkowym wzroście ICP.
<img alt="Dane sercowo-naczyniowe: przetwornik przepony, ciśnienie krwi, wykres ICP w funkcji czasu, analiza fizjologiczna." src="/files/ftp_upload/3689/3689fig8.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 8"> 
Rysunek 8. Okres bezdechu. Tymczasowe zaprzestanie oddychania jest odzwierciedlone w zapisie z przetwornika przepony, zapisie ciśnienia tętniczego (Pa) oraz zapisie ICP.
<img alt="Wykres ciśnienia wewnątrzczaszkowego (ICP); wpływ usunięcia prętów usznych na ICP w czasie; wykres danych eksperymentalnych." src="/files/ftp_upload/3689/3689fig9.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 9"> 
Rycina 9. Usunięcie prętów usznych. ICP powinno spaść po usunięciu prętów usznych ramy stereotaktycznej.

<ol><li>Ng, L. K., Nimmannitya, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Massive+cerebral+infarction+with+severe+brain+swelling%3A+a+clinicopathological+study%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Massive cerebral infarction with severe brain swelling: a clinicopathological study.</a> Stroke. 1, 158-163 (1970).</li>
<li>Plum, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+swelling+and+edema+in+cerebral+vascular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Res.+Publ.+Assoc.+Res.+Nerv.+Ment.+Dis%22%5BJournal%5D)">Brain swelling and edema in cerebral vascular disease.</a> Res. Publ. Assoc. Res. Nerv. Ment. Dis. 41, 318-348 (1966).</li>
<li>Ropper, A. H., Shafran, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+edema+after+stroke.+Clinical+syndrome+and+intracranial+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Brain edema after stroke. Clinical syndrome and intracranial pressure.</a> Arch. Neurol. 41, 26-29 (1984).</li>
<li>Silver, F. L., Norris, J. W., Lewis, A. J., Hachinski, V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+mortality+following+stroke%3A+a+prospective+review%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Early mortality following stroke: a prospective review.</a> Stroke. 15, 492-496 (1984).</li>
<li>Geraci, E. B., Geraci, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperventilation+and+head+injury%3A+controversies+and+concerns%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Nurs%22%5BJournal%5D)">Hyperventilation and head injury: controversies and concerns.</a> J. Neurosci. Nurs. 28, 381-387 (1996).</li>
<li>Schwab, S., Aschoff, A., Spranger, M., Albert, F., Hacke, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+value+of+intracranial+pressure+monitoring+in+acute+hemispheric+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">The value of intracranial pressure monitoring in acute hemispheric stroke.</a> Neurology. 47, 393-398 (1996).</li>
<li>Adams, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+the+early+management+of+patients+with+ischemic+stroke%3A+A+scientific+statement+from+the+Stroke+Council+of+the+American+Stroke+Association%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Guidelines for the early management of patients with ischemic stroke: A scientific statement from the Stroke Council of the American Stroke Association.</a> Stroke. 34, 1056-1083 (2003).</li>
<li>Zhong, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+ICP+monitoring+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Neurol.+Res%22%5BJournal%5D)">Advances in ICP monitoring techniques.</a> Neurol. Res. 25, 339-350 (2003).</li>
<li>Aucoin, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracranial+pressure+monitors.+Epidemiologic+study+of+risk+factors+and+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">Intracranial pressure monitors. Epidemiologic study of risk factors and infections.</a> Am. J. Med. 80, 369-376 (1986).</li>
<li>Silasi, G., MacLellan, C. L., Colbourne, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+telemetry+blood+pressure+transmitters+to+measure+intracranial+pressure+%28ICP%29+in+freely+moving+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Neurovasc.+Res%22%5BJournal%5D)">Use of telemetry blood pressure transmitters to measure intracranial pressure (ICP) in freely moving rats.</a> Curr. Neurovasc. Res. 6, 62-69 (2009).</li>
<li>Crutchfield, J. S., Narayan, R. K., Robertson, C. S., Michael, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+a+fiberoptic+intracranial+pressure+monitor%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Evaluation of a fiberoptic intracranial pressure monitor.</a> J. Neurosurg. 72, 482-487 (1990).</li>
<li>Bolander, R., Mathie, B., Bir, C., Ritzel, D., Vandevord, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skull+Flexure+as+a+Contributing+Factor+in+the+Mechanism+of+Injury+in+the+Rat+when+Exposed+to+a+Shock+Wave%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Skull Flexure as a Contributing Factor in the Mechanism of Injury in the Rat when Exposed to a Shock Wave.</a> Ann. Biomed. Eng. , (2011).</li>
<li>Chavko, M., Koller, W. A., Prusaczyk, W. K., McCarron, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+blast+wave+by+a+miniature+fiber+optic+pressure+transducer+in+the+rat+brain%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Measurement of blast wave by a miniature fiber optic pressure transducer in the rat brain.</a> J. Neurosci. Methods. 159, 277-281 (2007).</li>
<li>Chavko, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+orientation+to+a+blast+and+pressure+wave+propagation+inside+the+rat+brain%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Relationship between orientation to a blast and pressure wave propagation inside the rat brain.</a> J. Neurosci. Methods. 195, 61-66 (2011).</li>
<li>Leonardi, A. D., Bir, C. A., Ritzel, D. V., VandeVord, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracranial+pressure+increases+during+exposure+to+a+shock+wave%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Intracranial pressure increases during exposure to a shock wave.</a> J. Neurotrauma. 28, 85-94 (2011).</li>
</ol>

Nie mamy nic do ujawnienia.

Przedstawiona tutaj procedura umożliwia bardzo czuły i dokładny pomiar ciśnienia wewnątrzczaszkowego. Ta małoinwazyjna technika zapobiega poważnym urazom mózgu dzięki umieszczeniu czujnika ciśnienia w przestrzeni nadtwardówkowej, a nie w tkance mózgowej lub komorach.
Kluczowe etapy obejmują: 1) wiercenie przez czaszkę – należy zachować ostrożność, aby nie przebić opony twardej ani nie uszkodzić leżącej pod nią tkanki mózgowej; 2) zapewnienie szczelnego zamknięcia za pomocą materiału uszczelni...

<table><tbody><tr><td>Monomer cementu dentystycznego</td><td>Henry Schein</td><td>VX- SC500MLL</td><td></td></tr><tr><td>Polimer cementu dentystycznego</td><td>Henry Schein</td><td>VX- SC1000GCL4</td><td></td></tr><tr><td>Wiertło dentystyczne – rozmiar 12</td><td>Gunz Dental</td><td>EL104S001012/10</td><td></td></tr><tr><td>Wiertło dentystyczne – rozmiar 6</td><td>Gunz Dental</td><td>EL104S001006/10</td><td></td></tr><tr><td>Śruba metalowa</td><td>Sklep sprzętowy</td><td></td><td>2 x 4 mm, głowica sześciokątna (zmodyfikowana laboratoryjnie poprzez wywiercenie otworu o średnicy 0,7 mm w trzonie)</td></tr><tr><td>Jednostka sterująca SAMBA</td><td>Harvard Apparatus</td><td>50433102</td><td></td></tr><tr><td>Czujnik SAMBA</td><td>Harvard Apparatus</td><td>50461122</td><td>420 LP, 15cm gołego włókna, powłoka radiokontrastowa</td></tr><tr><td>Materiał uszczelniający Silagum AV Mono</td><td>Gunz Dental</td><td>RG 9152</td><td>Winylopolisiloksany, wodoropolisiloksany, wypełniacz, pigmenty, dodatki, katalizator platynowy</td></tr><tr><td>Terg-A-Zyme</td><td>Alconox, Inc.</td><td>1304</td><td>Detergent w proszku z aktywnością enzymatyczną</td></tr></tbody></table>

pomiar nadtwardówkowego ciśnienia wewnątrzczaszkowego u szczurów przy użyciu światłowodowego przetwornika ciśnienia

Epidural Intracranial Pressure Measurement in Rats Using a Fiber-optic Pressure Transducer

Podwyższone ciśnienie wewnątrzczaszkowe (ICP) stanowi istotny problem w wielu rodzajach niedokrwiennych uszkodzeń mózgu, w tym w udarach, urazowych uszkodzeniach mózgu oraz po zatrzymaniu krążenia. Ten wzrost może prowadzić do dalszych uszkodzeń neurologicznych w formie przepukliny nadnamiotowej1,2,3,4, ucisku śródmózgowia, deficytów neurologicznych lub zwiększenia obszaru zawału mózgu2,4. Obecne metody terapeutyczne są często niewystarczające do opanowania podwyższonego ICP w warunkach klinicznych5,6,7. Istnieje zatem potrzeba zastosowania dokładnych metod pomiaru ICP w modelach zwierzęcych, aby pogłębić zrozumienie podstawowych mechanizmów i opracować nowe metody leczenia podwyższonego ICP.
Zarówno w warunkach klinicznych, jak i eksperymentalnych, ICP nie można oszacować bez bezpośredniego pomiaru. Obecnie istnieje kilka metod wprowadzania cewników ICP. Spośród nich cewnik dokomorowy stał się klinicznym „złotym standardem” pomiaru ICP u ludzi8. Metoda ta wiąże się z częściową trepanacją czaszki i przeprowadzeniem cewnika przez tkankę mózgową. W konsekwencji cewniki dokomorowe charakteryzują się częstością występowania infekcji na poziomie 6-11%9. Z tego powodu kanulacja podtwardówkowa i nadtwardówkowa stały się preferowanymi metodami w modelach zwierzęcych uszkodzenia niedokrwiennego.
Różne techniki pomiaru ICP zostały zaadaptowane do modeli zwierzęcych, z których najczęściej stosowane są cewniki telemetryczne wypełnione cieczą10 oraz cewniki półprzewodnikowe11,12,13,14,15. Systemy wypełnione cieczą są podatne na powstawanie pęcherzyków powietrza w linii, co prowadzi do błędnych odczytów ICP. Sondy półprzewodnikowe pozwalają uniknąć tego problemu (Rycina 1). Kolejnym problemem jest wprowadzenie cewników pod czaszkę lub do komór mózgu bez wywołania urazu mózgu, który mógłby zmienić wyniki eksperymentu. Opracowaliśmy zatem metodę, która pozwala umieścić cewnik ICP przylegający do przestrzeni nadtwardówkowej, unikając jednocześnie konieczności jego wprowadzania pomiędzy czaszkę a mózg. 
Do pomiaru ICP w lokalizacji znadtwardówkowej wykorzystano światłowodowy cewnik ciśnieniowy (420LP, SAMBA Sensors, Szwecja), ponieważ ustalono, że położenie czujnika ciśnienia (na samym czubku cewnika) pozwala na uzyskanie sygnału ICP o wysokiej wierności w tym modelu. Istnieją inni producenci podobnych technologii światłowodowych13, których urządzenia mogą być stosowane w ramach naszej metodologii. Alternatywne cewniki półprzewodnikowe, w których czujnik ciśnienia znajduje się z boku końcówki cewnika, nie byłyby odpowiednie dla tego modelu, ponieważ sygnał zostałby stłumiony przez obecność śruby monitorującej.
W niniejszej pracy przedstawiamy stosunkowo prostą i dokładną metodę pomiaru ICP. Metoda ta może być stosowana w szerokim zakresie modeli zwierzęcych związanych z ICP.

Opisano nową technikę rejestrowania ciśnienia wewnątrz czaszki. Ta małoinwazyjna metoda wykorzystuje światłowodowy system pomiaru ciśnienia do dokładnego pomiaru ciśnienia wewnątrzczaszkowego (ICP) u znieczulonych szczurów, nie powodując przy tym istotnych urazów mózgu. Technikę tę można zastosować w szerokim zakresie modeli eksperymentalnych.

Pomiar nadtwardówkowego ciśnienia wewnątrzczaszkowego u szczurów przy użyciu światłowodowego przetwornika ciśnienia

Podwyższone ciśnienie wewnątrzczaszkowe (ICP) stanowi istotny problem w kilku postaciach niedokrwiennego uszkodzenia mózgu, w tym w udarach, urazowych uszkodzeniach mózgu oraz...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest proste i dokładne pomiar ciśnienia wewnątrzczaszkowego w modelu zwierzęcym. W tym przypadku u szczura. Jest to realizowane poprzez wykonanie w pierwszej kolejności dwóch małych otworów trepanacyjnych w czaszce.Następnie do czaszki wprowadza się śrubę do monitorowania ICP oraz śrubę kotwiczącą, a następnie zostają one unieruchomione za pomocą cementu. Po wprowadzeniu śrub do śruby monitorującej umieszcza się światłowodowy przetwornik ciśnienia w celu pomiaru ICP w przestrzeni nadtwardówkowej. W ostatnim kroku wokół przetwornika ciśnienia w śrubie monitorującej tworzy się szczelne zamknięcie, aby uszczelnić sklepienie czaszki. W rezultacie, dzięki zastosowaniu nadtwardówkowego światłowodowego przetwornika ciśnienia, można uzyskać wyniki obrazujące fizjologiczny zapis ciśnienia wewnątrzczaszkowego.Wizualna demonstracja tej metody jest kluczowa, ponieważ główne etapy są trudne do opanowania, a mózg mógłby zostać łatwo uszkodzony podczas procedury, co zafałszowałoby wyniki eksperymentalne. Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami, takimi jak inwazyjne pomiary ICP w komorach mózgu lub w miąższu, jest to, że nasza technika pomiaru ICP znadtwardówkowego zapobiega uszkodzeniu mózgu poprzez zachowanie nienaruszonych opon mózgowych. Po potwierdzeniu pełnej anestezji za pomocą ucisku stopy, należy położyć szczura w pozycji brzusznej na płycie grzewczej, umieścić nos szczura w stożku anestezjologicznym, ogolić skórę głowy, a następnie umyć i zdezynfekować ją chlorheksydyną oraz infiltrować skórę w miejscu nacięcia długo działającym miejscowym środkiem znieczulającym, utrzymując stan anestezji.Zabeziecz głowę w aparacie stereotaktycznym i wprowadź wsporniki uszne, aż głowa zostanie ustabilizowana. Upewnij się, że oddychanie nie jest upośledzone. Gdy zwierzę znajdzie się w odpowiedniej pozycji, wykonaj 1,5 centymetrowe nacięcie skóry głowy wzdłuż linii środkowej.Następnie, przy użyciu narzędzi tępych, przeprowadźy rozcięcie tkanek miękkich i mięśni otaczających, aby dokładnie zlokalizować lambda i bgma. Odsunie skórę i tkankę łączną, a wszelkie krwawienie tamuj, wywierając nacisk na odsłoniętą czaszkę za pomocą sterylnych gazików. Używając wiertarki stomatologicznej z końcówką o średnicy 1 mm, wywierć otwór o szerokości 2 mm w prawej kości ciemieniowej na potrzeby badań nad udarem.Wywierć otwór dwa milimetry bocznie i dwa milimetry tylnie od punktu Breg MA, aby uniknąć zatoki strzałkowej górnej i zapewnić umieszczenie czujnika ICP nad obszarem niedokrwiennym; wierć do głębokości, w której czaszka nad oponą twardą stanie się półprzezroczysta. Następnie użyj frezu o końcówce 0,5 milimetra, aby usunąć czaszkę u podstawy otworu w momencie, gdy czaszka zacznie pękać. Użyj pęsety pod kątem 45 stopni, aby usunąć całą pozostałą fragmenty czaszki, upewniając się, że dno otworu jest oczyszczone z resztek.Aby wywiercić otwór o średnicy 0,7 mm w śrubie z sześciokątną główką za pomocą tokarki i wiertła 0,7 mm, wprowadź śrubę monitorującą do otworu, wykonując około 1,5 obrotu, uważając, aby nie uszkodzić tkanki podległej. Użyj wiertła o średnicy 1 mm, aby nawiercić drugi otwór dla śruby kotwiczącej w lewej kości ciemieniowej, 2 mm bocznie i 2 mm tylnie od bregma, jednak nie przebijaj czaszki całkowicie.W drugim otworze umieść śrubę z łbem sześciokątnym o wymiarach 2 × 4 mm. Śruba ta służy do zakotwiczenia cementu dentystycznego oraz śruby monitorującej w czaszce. Za pomocą pipety transferowej wymieszaj, a następnie nanieś cement dentystyczny (monomer i polimer) na podstawę łbów śrub. Pozostaw cement do wyschnięcia na co najmniej 10 minut. Używając białego korektora, zaznacz czujnik światłowodowy w odległości 4 mm od końcówki. Wypełnij otwór śruby monitorującej sterylną solą fizjologiczną, upewniając się, że wewnątrz śruby nie pozostały pęcherzyki powietrza.Wprowadź sondę do pomiaru ciśnienia wewnątrzczaszkowego (ICP) na cztery milimetry do wkręta, tak aby końcówka sondy znajdowała się na tym samym poziomie co koniec wkręta. Upewnij się, że końcówka nie przebija opony twardej. Przesuwaj końcówkę sondy wewnątrz wkręta, aż zostanie zaobserwowany zapis ICP odzwierciedlający fale tętna oraz wentylacji.Szczelne zamknięcie jest niezbędne dla uzyskania dokładnego odczytu ICP. Aby je stworzyć, należy najpierw wymieszać lepki, biokompatybilny materiał uszczelniający (monomer i polimer) w stosunku jeden do jednego, a następnie nałożyć cienką warstwę uszczelniacza wokół sondy i głowicy śruby monitorującej, uważając, aby nie przesunąć sondy ICP. Po odczekaniu pięciu minut do utwardzenia pierwszej warstwy należy nałożyć drugą warstwę materiału uszczelniającego wokół całej śruby monitorującej i sondy.Upewnij się, że z żadnych szczelin w materiale uszczelniającym nie wycieka płyn. Zdejmij pręty uszne i pozwól szczurowi pozostać w pozycji brzusznej. Po zakończeniu monitorowania ICP można usunąć czujnik ICP, delikatnie wyciągając cewnik ze śruby i materiału uszczelniającego; natychmiast umieść czujnik światłowodowy w 1% roztworze zyme, aby zapobiec korozji końcówki.Pozostały otwór w materiale uszczelniającym należy przykryć dodatkową warstwą przedstawionego materiału uszczelniającego. Oto reprezentacja odczytów ICP w ciągu 10 sekund w stanie spoczynkowym. Średnie ICP u szczura Wistar wynosi sześć milimetrów słupa rtęci.Zdarzenia o mniejszej amplitudzie odzwierciedlają fale tętna ciśnienia krwi, natomiast zdarzenia o dłuższym okresie pokazują cykle wentylacji; aby zweryfikować położenie czujnika światłowodowego w każdym eksperymencie, należy sprawdzić reakcję zapisów ICP na kompresję brzucha. W niniejszym przypadku brzuch został tymczasowo uciśnięty, co doprowadziło do zmniejszenia żylnego odpływu z mózgu, zwiększenia objętości wewnątrzczaszkowej i w konsekwencji wzrostu ICP; ciśnienie tętnicze spadło dopiero po początkowym wzroście ICP. Okresy bezdechu obserwuje się w większości eksperymentów z udziałem zwierząt oddychających spontanicznie.Zdarzenia te są identyfikowane na rejestrach fizjologicznych poprzez brak odchyleń oddechowych na zapisach oddechu i ciśnienia tętniczego. Odpowiednia zmiana w zapisie ICP potwierdza tutaj prawidłowe umiejscowienie sondy ICP. Przedstawiono typowy zapis ICP po usunięciu prętów usznych; pierwotne wprowadzenie prętów usznych powoduje lekką kompresję czaszki i w konsekwencji zaburzenie objętości wewnątrzczaszkowej, a tym samym wzrost ICP.Jeśli czujnik zostanie umieszczony prawidłowo, po opanowaniu techniki usunięcie uchwytów usznych spowoduje spadek ICP o co najmniej cztery do pięciu milimetrów słupa rtęci. Prawidłowo wykonana procedura trwa około 30 minut. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać wiedzę na temat tego, jak prawidłowo i precyzyjnie mierzyć ciśnienie wewnątrzczaszkowe przy użyciu techniki małoinwazyjnej.Najtrudniejszym elementem tej techniki jest tutaj wprowadzanie śrub. Należy zachować szczególną ostrożność podczas wiercenia w czaszce, aby zapobiec uszkodzeniu leżących poniżej opon mózgowo-rdzeniowych oraz mózgu.

epidural-intracranial-pressure-measurement-rats-using-fiber-optic

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Pomiar ciśnienia śródczaszkowego przez opłuszcze u szczurów z użyciem światłowodowego przetwornika ciśnienia

Ten film pokazuje izolację i stymulację nerwu jamistego u znieczulonego szczura w celu zbadania zmian ciśnienia krwi w ciele jamistym.

Wykonywanie stymulacji nerwów jamistych u szczurów w celu pomiaru ciśnienia w ciałach jamistych

Źródło: Lani-Louzada, R.,  i wsp., Kauteryzacja pełnego koła rąbkowego splotu naczyniowego w przypadku chirurgicznie wywołanej jaskry u gryzoni. J. Vis. Exp. (2022)Ten film pokazuje indukcję i monitorowanie podwyższonego ciśnienia wewnątrzgałkowego (IOP) w modelu szczurzym. Proces ten polega na kauteryzacji rąbkowych naczyń krwionośnych, co skutkuje niedrożnością naczyń i podwyższonym ciśnieniem wewnątrzgałkowym. Szczur może następnie wyzdrowieć, a ciśnienie wewnątrzgałkowe jest regularnie...

 Indukcja podwyższonego ciśnienia wewnątrzgałkowego w modelu szczurzym

Rejestracja ciśnienia w jamistości (ICP) jest ważną metodą oceny funkcji erekcji zwierząt doświadczalnych. Tutaj pokazano szczegółowy protokół procedury rejestracji ICP poprzez cewnikowanie crura penisa, a następnie elektryczną stymulację nerwów jamistych u szczurów.

Rejestracja ciśnienia w jamistach w celu oceny funkcji erekcji u gryzoni

To badanie opisuje uproszczoną procedurę chirurgiczną i technikę wykonywania stymulacji nerwów jamistych z izolacją kompleksu nerwowo-elektrodowego za pomocą kleju silikonowego i pomiarem ciśnienia w jamie jamistym.

Stymulacja nerwów jamistych i rejestracja ciśnienia w ciałach jamistych u szczura

Przewlekłe nadciśnienie oczne jest wywoływane przez zastosowanie szwu okołokończynowego u szczurów i myszy, co prowadzi do funkcjonalnego i strukturalnego pogorszenia komórek zwojowych siatkówki zgodnego z jaskrą.

Model jaskry indukowanej szwem okołolimbowym u szczurów i myszy

Opracowaliśmy technikę, która jednocześnie rejestruje zarówno elektrokortykografię, jak i lokalne potencjały pola w odpowiedzi na nocyceptywne bodźce laserowe od swobodnie poruszających się szczurów. Technika ta pomaga ustalić bezpośredni związek sygnałów elektrokorowych na poziomie mezoskopowym i makroskopowym, co ułatwia badanie nocyceptywnego przetwarzania informacji w mózgu.

Jednoczesne zapisy lokalnych potencjałów pola korowego i elektrokortykogramy w odpowiedzi na nocyceptywne bodźce laserowe od swobodnie poruszających się szczurów

Tutaj opisujemy konfigurację do jednoczesnego rejestrowania elektrokardiografii i ciśnienia krwi w tętnicy (BP) u szczurów doświadczalnych, która może być wykonana za pomocą standardowego sprzętu w obiektach dla zwierząt i może być zastosowana do badań fizjologicznych lub farmakologicznych w celu zbadania patogennych lub terapeutycznych mechanizmów w medycynie sercowo-naczyniowej.

Jednoczesny zapis elektrokardiograficzny i inwazyjny pomiar ciśnienia krwi u szczurów

Tutaj prezentujemy protokół do wywołania ciężkiego TBI za pomocą modelu bocznego uszkodzenia płynem płynowym (FPI) u dorosłych, samców szczurów rasy Wistar. Demonstrujemy również zastosowanie bezprzewodowego systemu telemetrycznego do zbierania ciągłych zapisów wideo-EEG i monitorowania wyładowań padaczkowych zgodnych z epileptogenezą pourazową.

Wykorzystanie bezprzewodowego systemu wideo-EEG do monitorowania wyładowań padaczkowych po bocznym urazowym uszkodzeniu mózgu wywołanym płynem

Monitorowanie ciśnienia śródczaszkowego w modelach gryzoni nieurazowego krwotoku śródkomorowego nie jest powszechne w obecnej literaturze. W niniejszym artykule demonstrujemy technikę pomiaru ciśnienia śródczaszkowego, średniego ciśnienia tętniczego i ciśnienia perfuzji mózgowej podczas krwotoku śródkomorowego w modelu zwierzęcym szczura.

Monitorowanie ciśnienia śródczaszkowego w nieurazowym modelu gryzoni z krwotokiem dokomorowym

Zaproponowano zautomatyzowany system szacowania przesunięcia linii środkowej oraz wstępnej oceny ciśnienia wewnątrzczaszkowego (ICP) w oparciu o obrazy tomografii komputerowej (CT) u pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu (TBI), wykorzystujący techniki przetwarzania obrazów i uczenia maszynowego.

Zautomatyzowana ocena przesunięcia linii środkowej i szacowanie ciśnienia wewnątrzczaszkowego na podstawie obrazów tomografii komputerowej mózgu

Poznaj technikę pomiaru ciśnienia śródczaszkowego u szczurów za pomocą światłowodowego przetwornika ciśnienia w przestrzeni nadtwardówkowej. Ta metoda minimalnie inwazyjna zapewnia dokładne wyniki przy zachowaniu integralności opon mózgowych.

Pomiar nadtwardówkowego ciśnienia wewnątrzczaszkowego u szczurów przy użyciu światłowodowego przetwornika ciśnienia

Przeglądaj więcej filmów