Model przetoczkowy krwi królika do badania ostrych i późnych następstw krwotoku podpajęczynówkowego: aspekty techniczne
2 października 2014
Eksperymentalny model krwotoku podpajęczynówkowego (SAH) z kontrolowanym ciśnieniem śródczaszkowym u królika łączy standardowe procedury — kaniulację tętnicy podobojczykowej i przezskórne nakłucie cisterna magna, co umożliwia dokładne naśladowanie ludzkich stanów patofizjologicznych po SAH. Przedstawiamy instrukcje krok po kroku i omawiamy kluczowe punkty chirurgiczne dla udanego eksperymentalnego tworzenia SAH.
Ogólnym celem tej procedury jest ustalenie niezależnego od egzaminatora ciśnienia śródczaszkowego lub zastawki krwi kontrolowanej przez ICP, ostrego krwotoku podpajęczynówkowego lub modelu SAH u królika. Osiąga się to poprzez pierwszą kaniulację tętnicy podobojczykowej. W drugim etapie wykonywana jest cyfrowa angiografia subtrakcyjna, a następnie w ostatnim etapie umieszczane są sondy neuromonitorujące i igła dostępu do kręgosłupa.
Igła dostępu rdzeniowego i tętnica podobojczykowa są połączone z zastawką w celu wywołania badającego, niezależnego ostrego SAH kontrolowanego przez ICP, ostatecznie można monitorować przepływ krwi w mózgu ICP lub CBF i odpowiedź krążeniowo-oddechową zwierzęcia na ostry SAH. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie nerwowo-naczyniowej, takie jak to, w jaki sposób wczesne uszkodzenie mózgu i opóźniona próbka naczynia mózgowego przyczyniają się do wyniku porodu i śmiertelności. Po tętniakowym krwotoku subicznym Rozpocznij od umieszczenia uspokojonego królika w pozycji leżącej na plecach z przednimi i tylnymi nogami przymocowanymi do powierzchni operacyjnej.
Zainstaluj trójkanałowy elektrokardiogram jako taki. Umieść trzy elektrody podskórne w kształcie trójkąta po brzusznej stronie królika. Następnie zdezynfekuj skórę jodonem powidonu lub podobnym roztworem na prawym mięśniu obrazkowym wokół środkowej jednej trzeciej obojczyka, przykryj zwierzę sterylnymi prześcieradłami.
Po naciekaniu mięśnia piersiowego środkami znieczulającymi miejscowo należy wykonać boczne nacięcie skóry i odsłonić mięsień piersiowy. Podziel włókno mięśniowe wyżej i niżej przez rozwarstwienie, aż będzie można uwidocznić tętnicę podobojczykową. Następnie pod mikroskopem wypreparuj tętnicę podobojczykową za pomocą dwóch prostych mikrokleszczyków, a następnie podwiąż ją dystalnie i umieść ligaturę wokół odsłoniętego bliższego końca za pomocą czterech szwów polifilamentowych O i zakrzywionych mikrokleszczyków.
Następnie za pomocą zakrzywionych mikronożyczek naciąć ścianę tętnicy podobojczykowej i kaniulować tętnicę wsteczną. Następnie zabezpiecz cewnik za pomocą podwiązania węzła dwuwęzłowego w kierunku podwiązki bliższej, a dodatkowo zabezpiecz cewnik za pomocą podwiązania z podwójnym węzłem w kierunku ligatury dystalnej, aby zapobiec skręceniu lub zgięciu tętnicy bliższych części tętnicy oraz uniknąć poślizgu lub masywnego krwawienia. Następnie zbierz próbki krwi do analizy gazometrii krwi tętniczej i stale monitoruj standardowe parametry sercowo-naczyniowe i oddechowe.
Umieścić zewnętrzne urządzenie do wymiarowania nad kątami żuchwy, aby skalibrować angiogram i umożliwić dokładne porównanie pomiarów post hoc linii podstawowej i średnicy naczynia kontrolnego. Następnie wykonaj wsteczne wstrzyknięcie bolusa dotętniczego niejonowego IOP IOL przez tętnicę kaniulowaną i natychmiast przepłukać kaniulę solą fizjologiczną, aby zapobiec niedrożności drabiny. Po wyjściowej cyfrowej angiografii subtrakcyjnej ustaw królika w pozycji leżącej, uważając, aby nie manipulować ani nie przemieszczać cewnika dotętniczego.
Podłącz monitorowanie ciśnienia tętniczego krwi i zacznij stale monitorować standardowe parametry sercowo-naczyniowe i oddechowe, w tym elektrokardiogram, ciśnienie tętnicze krwi, obwodowe nasycenie tlenem, wydechowy dwutlenek węgla i temperaturę rdzenia. Przesyłaj dane przez analogowy interfejs wyjściowy do analogowego przetwornika cyfrowego i przechowuj je. Umieść głowę w uchwycie pod kątem 30 stopni skierowanym w dół, a następnie zdezynfekuj skórę nad głową i szyją jodem powidonu trzy razy po jednej minucie.
Po pokryciu nowego obszaru operacyjnego sterylnymi prześcieradłami wykonaj nacięcie skóry w linii środkowej. Włóż mały retraktor chirurgiczny, aby wykonać trzy okrągłe osteotomie zgodnie z zewnętrznymi punktami orientacyjnymi czaszki i skalibruj sondy neuromonitorujące. Umieść ciśnienie międzyczaszkowe i końcówki do neuromonitorowania przepływu krwi w laserze dopplerowskim między miąższami i uszczelnij otwory wiertła woskiem kostnym, aby utrzymać płyn czaszkowy szczelnie i umożliwić zamknięty stan czaszki w celu utrzymania stałego stanu I-C-P-C-P-P i MAP.
Następnie włóż przezskórną igłę dostępu do kręgosłupa pediatrycznego w rozmiarze 22 i 40 milimetrów do cisterna magna. Następnie przesuń igłę w dół wzdłuż kostnej zewnętrznej wypukłości potylicznej, aż zostanie wykryta szczelina. Potwierdź prawidłowe ułożenie igły, obserwując spontaniczne kapanie płynu mózgowo-rdzeniowego z głową królika pochyloną w dół pod kątem od 20 do 30 stopni przez kilka minut.
Teraz użyj rurki do monitorowania ciśnienia krwi wypełnionej krwią, aby połączyć igłę dostępu rdzeniowego w cisterna magna z trójdrożnym kurkiem zatrzymującym przymocowanym do wcześniej cewnikowanej tętnicy podobojczykowej. Następnie otwórz połączenie zastawkowe między tętnicą podobojczykową a CI mostkiem wielkim, aby wywołać krwotok podpajęczynówkowy. Po otwarciu zastawki ciśnienie śródczaszkowe zaczyna wzrastać do wartości zbliżonych do rozkurczowego ciśnienia krwi.
W tym czasie przepływ w zastawce zatrzymuje się, jeśli plateau międzyczaszkowe utrzymuje się przez ponad 10 sekund lub jeśli ciśnienie spada spontanicznie, zamknij zastawkę po osiągnięciu szczytu ciśnienia międzyczaszkowego, utrzymuj igłę dostępu rdzeniowego na miejscu, aż ciśnienie powróci do stanu ustalonego zbliżonego do wartości wyjściowych. Na koniec usuń cienką igłę przepływu krwi w mózgu i sondy ciśnienia śródczaszkowego. Zatkaj otwory wiertła woskiem kostnym, a następnie użyj siarczanu neomycyny, aby wykonać rygorystyczne irygowanie rany i zszyć skórę.
Najpierw zszyj skórę nad otworami na wiertła. Następnie, po przestawieniu królika w pozycji leżącej na plecach i usunięciu cewnika do tętnicy podobojczykowej, należy zszyć mięsień piersiowy i skórę. Wściekły model zastawki krwi SAH opisany w tym raporcie powoduje wczesne uszkodzenie mózgu w korze podstawnej hipokampa i unaczynieniu mózgu już 24 godziny po urazie, indukując charakterystyczną dystrybucję krwi.
Ponadto model ten wywołuje umiarkowane do ciężkiego stopnie opóźnionego skurczu naczyń mózgowych w trzecim dniu. Po indukcji SAH śmiertelność zabiegu wynosi około 20% z powodu zatrzymania oddechu lub ciężkiej bradykardii w czasie ostrego SAH, podczas którego zwierzęta są pod pełnym znieczuleniem. Z technicznego punktu widzenia ten model zastawki krwi pozwala zarówno na niezależną od egzaminatora, jak i kontrolowaną indukcję SAH.
Próbując wykonać tę procedurę, ważne jest, aby pamiętać o solidnym zabezpieczeniu tej tętnicy podklawonowej, zabraniu świetnego samochodu i zmiany pozycji zwierzęcia oraz byciu bardzo delikatnym i cierpliwym podczas akupunktury Cy Mostka.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
W niniejszym artykule przedstawiono metodę tworzenia modelu krwawego shuntu z kontrolowanym ciśnieniem wewnątrzczaszkowym w celu wywołania ostrego krwotoku podpajęczynówkowego (SAH) u królików. Procedura ta ściśle naśladuje ludzkie warunki patofizjologiczne, dostarczając cennych informacji na temat SAH.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neurobiologia
- Chirurgia eksperymentalna
- Patofizjologia
Wprowadzenie
- Krwotok podpajęczynówkowy (SAH) jest stanem krytycznym, który wpływa na mózgowy przepływ krwi.
- Zrozumienie mechanizmów SAH może poprawić wyniki leczenia.
- Modele zwierzęce są niezbędne do badania SAH oraz jego wpływu na mózg.
- Niniejsze badanie koncentruje się na modelu króliczym w celu symulacji warunków SAH u ludzi.
Cel badania
- Stworzenie niezależnego od badacza modelu krążenia krwi z kontrolowanym ICP w przypadku SAH.
- Monitorowanie przepływu krwi w mózgu oraz reakcji krążeniowo-oddechowych podczas SAH.
- Badanie wczesnego uszkodzenia mózgu oraz opóźnionych reakcji naczyń mózgowych.
Zastosowane metody
- Kaniulacja tętnicy podobojczykowej.
- Cyfrowa angiografia subtrakcyjna.
- Umieszczenie sond neuromonitoringowych.
- Podłączenie igły dostępu do rdzenia kręgowego do bocznikowania w celu kontroli ICP.
Główne wyniki
- Model umożliwia niezależny monitoring ICP oraz mózgowego przepływu krwi.
- Zidentyfikowano kluczowe punkty chirurgiczne niezbędne do skutecznego wywołania SAH.
- Metoda ta dostarcza wiedzy na temat odpowiedzi naczyniowo-nerwowych po SAH.
- Potencjalne implikacje dla zrozumienia wyników leczenia i śmiertelności w przypadkach SAH.
Wnioski
- Ten model króliczy skutecznie symuluje warunki SAH u ludzi.
- Może on być wykorzystany do badania kluczowych zagadnień w dziedzinie naczyniowo-nerwowej.
- Zastosowana metodologia pogłębia zrozumienie patofizjologii SAH.
Najczęściej zadawane pytania
Zastosowanie w przemyśle
Niezawodne modele zwierzęce, które odtwarzają zarówno wczesne, jak i późne następstwa krwawienia podpłudówkowego (SAH), mają kluczowe znaczenie dla translacyjnych badań naczyniowo-mózgowych oraz przedklinicznej walidacji celów terapeutycznych. Króliczy model z przeciekiem krwi umożliwia niezależną od badacza, kontrolowaną pod kątem ciśnienia wewnątrzczaszkowego (ICP) indukcję SAH, co wspiera powtarzalne badania mechanistyczne nad ostrym uszkodzeniem mózgu i opóźnionym skurczem naczyń. Model ten wypełnia istotną lukę w procesie odkrywania nowych metod leczniczych, zapewniając solidną platformę do oceny mechanizmów patofizjologicznych oraz potencjalnych interwencji.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia badanie mechanizmów uszkodzeń naczyniowo-nerwowych w kontrolowanych warunkach ICP.
- Wspiera walidację funkcjonalną celów związanych z wczesnym uszkodzeniem mózgu i naczynioprzekurczem.
- Ułatwia mechanistyczną redukcję ryzyka poprzez izolację ostrych i opóźnionych efektów SAH.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Zapewnia powtarzalny system in vivo do ilościowego monitorowania ICP oraz mózgowego przepływu krwi.
- Standaryzuje indukcję SAH w celu uzyskania spójnych wyników analiz w różnych badaniach.
- Umożliwia późniejszą ocenę potencjalnych terapeutyków ukierunkowanych na naczyniowo-nerwowe następstwa choroby.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodny z punktami końcowymi istotnymi dla choroby, takimi jak opóźniony skurcz naczyń i wczesne uszkodzenie mózgu.
- Zapewnia ciągłość od odkrycia mechanistycznego do przedklinicznej walidacji strategii neuroprotekcyjnych.
- Umożliwia podejmowanie decyzji o dalszych etapach rozwoju z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o translacyjnie istotne biomarkery.
Integracja potoku i przepływu pracy
Model ten wpisuje się w kontinuum od etapu odkryć do badań przedklinicznych, umożliwiając prowadzenie studiów opartych na hipotezach dotyczących patofizjologii SAH oraz testowanie interwencji.
- Biologia odkrywcza: Ułatwia weryfikację hipotez dotyczących roli ICP i przepływu krwi w urazach naczyniowo-nerwowych.
- Przesiew: Zapewnia ustandaryzowane, ilościowe odczyty do porównań między badaniami.
- Analityka: Umożliwia pomiar ICP, mózgowego przepływu krwi oraz parametrów krążeniowo-oddechowych w celu przeprowadzenia rzetelnej analizy danych.
- Badania translacyjne: Łączy odkrycia mechanistyczne z przedklinicznymi punktami końcowymi istotnymi dla ludzkiego SAH.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje skalowalną, niezależną od badacza platformę do powtarzalnych badań i adaptacji protokołów.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwowy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność predykcyjną w walidacji celów naczyniowo-nerwowych i ograniczaniu ryzyka mechanistycznego.
- Wartość operacyjna: Poprawia powtarzalność i standaryzację indukcji oraz monitorowania SAH.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji go/no-go dla portfeli naczyniowo-nerwowych poprzez redukcję niejednoznaczności biologicznej.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację skorygowaną o ryzyko dla kandydatów neuroprotekcyjnych i modulujących skurcz naczyń.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w zakresie chirurgii naczyniowej i neuromonitoringu w modelach zwierząt laboratoryjnych.
- Wymaga dostępu do angiografii cyfrowej z subtrakcją oraz infrastruktury do monitorowania ICP.
- Konieczna jest rygorystyczna standaryzacja protokołów chirurgicznych i monitorujących między zespołami.
- Adaptacja do innych gatunków lub modeli urazów może wymagać optymalizacji protokołu.
- Wskaźniki śmiertelności i zachorowalności muszą być kontrolowane poprzez biegłość techniczną i opiekę okołooperacyjną.
FAQ dot. Biofarmacji
Chapters in this video
0:05
Title
1:18
Subclavian Artery Cannulation
3:15
Baseline Digital Subtraction Angiography
3:48
Installation of Intracranial Pressure and Cerebral Blood Flow Monitoring
5:55
Shunt Induction
7:32
Results: Representative Subarachnoid Hemorrhage (SAH) Analyses
8:34
Conclusion
