Name: Okołooczodołowe umieszczenie laserowej sondy dopplerowskiej do monitorowania przepływu krwi w mózgu przed niedrożnością tętnicy środkowej mózgu w modelach gryzoni (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-11-22T13:10:00.000+00:00
Duration: 3 min 26 s
Description: Poznaj metodę laserowej dopplerowskiej sondy do monitorowania przepływu krwi w mózgu gryzoni przed niedrożnością tętnicy środkowej mózgu. Technika ta jest mało inwazyjna i szybka.

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

To badanie zostało sfinansowane przez NINDS 1R41NS124450. Biorender: KT26JWLYF6

Dorosłe myszy i szczury zostały użyte do zilustrowania tego protokołu (25 g, C57BL/6J, Jackson Laboratories; 250 g, Sprague Dawley, Envigo). Postępowanie ze zwierzętami i procedury eksperymentalne zostały przeprowadzone za zgodą i zgodnie z Instytucjonalnym Komitetem ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Uniwersytetu Arizony, przepisami krajowymi oraz zgodnie z zasadami opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi11. Szczury i myszy trzymano w pomieszczeniach z 12-godzinnym harmonogramem światła/ciemności (7-19) z jedzeniem i wodą dostępną ad libitum.
1. Przygotowanie przedoperacyjne
UWAGA: Zazwyczaj, operacja MCAO u gryzoni jest wykonywana jako operacja przetrwania, co wymaga użycia albo aseptycznej techniki chirurgicznej, albo techniki chirurgicznej opartej tylko na końcówkach, zgodnie z opisem w specyficznym dla instytucji protokole IACUC. W takim przypadku chirurg stosuje technikę opartą tylko na końcówkach ze sterylizowanymi narzędziami i materiałami.
<ol>
	<li>Zdezynfekuj powierzchnię roboczą chirurgiczną komercyjnym środkiem dezynfekującym i przygotuj sterylne pakiety chirurgiczne z narzędziami, obłożami, gazą, wacikami, szwami i ostrzami skalpela przez autoklawowanie. Utrzymuj sterylne warunki podczas operacji przeżycia zgodnie z technikami zatwierdzonymi przez IACUC, takimi jak zakrywanie gałek mikroskopu i obciąganie folią spożywczą.</li>
	<li>Użyj sterylizatora z suchymi kulkami do kiełkowania, aby ponownie wysterylizować narzędzia chirurgiczne między zabiegami, jeśli podczas jednej sesji przeprowadzanych jest wiele operacji na gryzoniach.</li>
	<li>Umieść szczura lub mysz w komorze indukcyjnej i wywołaj znieczulenie 3%-5% izofluranem (1 l/min przy użyciu połączonej mieszaniny 80% powietrza i 20% tlenu).</li>
	<li>Przenieś zwierzę z komory na ławkę i stożek do znieczulenia (mysz: 0,5 l/min 80%/20% mieszanina tlenu/powietrza; szczur: 1,5 l/min 80%/20% mieszanina tlenu i powietrza). Nałóż maść okulistyczną na oba oczy i ostrożnie ogol przestrzeń między uchem a oczodołem po stronie zabiegu MCAO (zwykle po prawej), aby nie ciąć skóry za pomocą maszynki do strzyżenia. U szczura, po ogoleniu, dołek w wąsach będzie widoczny mniej więcej w połowie odległości między oczodołem a uchem. Kontynuuj golenie obszarów zgodnie z potrzebami procedury MCAO9 (nie wchodzi w zakres tego artykułu).</li>
	<li>W razie potrzeby należy umieścić zwierzę z powrotem w komorze lub przenieść je do stożka na przygotowanym stole operacyjnym rozgrzanego do temperatury 37 °C. Włożyć termometr doodbytniczy. Zwierzę powinno być trzymane w temperaturze około 36 °C ± 1 °C przez cały czas trwania procedury i zgodnie z zatwierdzonym protokołem IACUC.</li>
	<li>Nałóż betadynę na bawełniany wacik i zdezynfekuj skórę, spiralnie schodząc na zewnątrz od środka obszaru chirurgicznego. Przetrzyj wacikiem nasączonym alkoholem. Powtórz oba kroki, w sumie przez trzy cykle. Potwierdź prawidłowe znieczulenie i oceniaj co 15 minut podczas zabiegu za pomocą refluksu szczypania palca u nogi.</li>
</ol>
2. Umiejscowienie sondy dopplerowskiej w okołooczodołowej
<ol>
	<li>Małymi nożyczkami wykonaj pionowe cięcie (mysz: ~0,5 cm; szczur: ~0,7 cm) między kącikiem oka a fałdem ucha, jak pokazano w <silna klasa="xfig">Rysunek 2A (mysz) i <silna klasa="xfig">Rysunek 3A (szczur), aby odsłonić super twarz i leżący pod nią mięsień. 
	UWAGA: Leczyć ból przed operacją zgodnie z zatwierdzeniem protokołu IACUC.</li>
	<li>Za pomocą ostrych kleszczy i zakrzywionych nożyczek ostrożnie przetnij warstwę mięśni, aż dotrzesz do czaszki. Czaszka będzie płaska i trudna do dotknięcia czubkiem kleszczy. Jest to okno, w którym znajdzie się laserowa sonda dopplerowska, jak pokazano na rysunku Rysunek 2B.</li>
	<li>Użyj narzędzia do kauteryzacji kleszczy, aby skrzepnąć pojawiającą się krew, poszerzyć okno i zapewnić drogę do czaszki.</li>
	<li>Po otwarciu okna osusz bawełnianymi wacikami, aby w razie potrzeby usunąć nadmiar krwi. 
	Umieść mysz lub szczura w pozycji leżącej.</li>
	<li>Użyj kleszczy, aby cofnąć skórę lub tkankę i umieść sondę Dopplera w oknie okołooczodołowym tak, aby przylegała do czaszki prostopadle, bez skóry lub mięśni, które utrudniałyby sygnał laserowy. Obszar ten znajduje się nad dystalnym MCA, jak pokazano na rysunku 1A,B. Zabezpiecz umieszczenie sondy taśmą laboratoryjną. W tym protokole opisano użycie sondy prostej. 
	UWAGA: Zdajemy sobie sprawę, że protokoły chirurgiczne będą się różnić w zależności od laboratorium. W literaturze (jeśli jest to zgłaszane), niektórzy mielą czaszkę cienko, a inni nie9. Może to być spowodowane tym, że czaszka jest cieńsza w okolicy okołooczodołowej, ale to tylko spekulacje. Z naszego doświadczenia wynika, że bezpośrednie umieszczenie bez mielenia można osiągnąć u myszy i szczurów i jest to wykazane w tym protokole.</li>
	<li>Monitoruj względne odczyty przepływu krwi na monitorze za pomocą odpowiedniego oprogramowania (<silna klasa = "xfig" > Rysunek 2D, <silna klasa = "xfig" > Rysunek 3C,D). Odczyty LDF będą się różnić. Jednak optymalny zakres wykrywania spadków przepływu krwi wynosi >200 jednostek perfuzyjnych (PU).</li>
	<li>Przejdź do MCAO surgery9 (nie wchodzi w zakres tego artykułu). Podczas operacji MCAO należy przetestować umieszczenie sondy poprzez krótkie zawiązanie tętnicy szyjnej wspólnej, co powinno spowodować nagły spadek przepływu krwi (~50%).</li>
</ol>
3. Usunięcie sondy Doppler i opieka pooperacyjna
<ol>
	<li>Po zakończeniu MCAO lub po zakończeniu odczytów przepływu krwi wyjmij laserową sondę dopplerowską z okienka operacyjnego. Sonda dopplerowska zazwyczaj pozostaje na miejscu przez cały czas trwania operacji MCAO u myszy, ponieważ czas niedokrwienia jest często krótszy niż 90 minut. Z drugiej strony, w procedurze MCAO u szczurów, sonda Dopplera może zostać usunięta po umieszczeniu filamentu i podczas niedokrwienia (zwykle > 90 min), a następnie ponownie umieszczona w oknie okołooczodołowym, aby potwierdzić reperfuzję, powtarzając kroki 2.6 i 2.7. 
	UWAGA: Typowe ciągłe śledzenie LDF od mysiego MCAO można zaobserwować w <silna klasa="xfig">Rysunek 4A. Typowe ślady LDF z procedury MCAO na szczurach są zilustrowane na Rysunek 4B.</li>
	<li>Wstrzyknąć zatwierdzony przez IACUC środek znieczulający miejscowo podskórnie wzdłuż potencjalnego miejsca nacięcia.</li>
	<li>Zamknij skórę za pomocą 1-2 szwów za pomocą standardowego węzła chirurgicznego z wchłanialną nicią do szwów lub klejem chirurgicznym, zgodnie z zatwierdzonym protokołem IACUC. Leczyć ból pooperacyjny zgodnie z protokołem zatwierdzonym przez IACUC (np. bupiwakaina HCL 0,5% i lidokaina 2%, raz po nacięciu u myszy i szczurów). Zwierzęta nie powinny być pozostawiane bez opieki, dopóki nie będą w stanie utrzymać pozycji leżącej mostka, a żadne zwierzęta nie powinny być zwracane do towarzystwa innych zwierząt, dopóki w pełni nie wyzdrowieją.</li>
</ol>

Periorbital Laser Doppler Flowmetry for MCAO-Induced Ischemic Stroke in Rodents

<ol><li>Koizumi, J., Yoshida, Y., Nakazawa, T., Ooneda, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+studies+of+ischemic+brain+edema.+I.+A+new+experimental+model+of+cerebral+embolism+in+rats+in+which+recirculation+can+be+introduced+in+the+ischemic+area%5BTitle%5D)+AND+%22Japanese+J+Stroke%22%5BJournal%5D)">Experimental studies of ischemic brain edema. I. A new experimental model of cerebral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area.</a> Japanese J Stroke. 20 (1), 84-91 (1986).</li>
<li>Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20 (1), 84(1989).</li>
<li>Hata, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+reproducible+model+of+middle+cerebral+artery+occlusion+in+mice%3A+hemodynamic%2C+biochemical%2C+and+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cereb+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">A reproducible model of middle cerebral artery occlusion in mice: hemodynamic, biochemical, and magnetic resonance imaging.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 18 (4), 367-375 (1998).</li>
<li>Dirnagl, U., Kaplan, B., Jacewicz, M., Pulsinelli, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+measurement+of+cerebral+cortical+blood+flow+by+laser-Doppler+flowmetry+in+a+rat+stroke+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cereb+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">Continuous measurement of cerebral cortical blood flow by laser-Doppler flowmetry in a rat stroke model.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 9 (5), 589-596 (1989).</li>
<li>Lyden, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+stroke+preclinical+assessment+network%3A+Rationale%2C+design%2C+feasibility%2C+and+stage+1+results%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">The stroke preclinical assessment network: Rationale, design, feasibility, and stage 1 results.</a> Stroke. 53 (5), 1802-1812 (2022).</li>
<li>Ingberg, E., Dock, H., Theodorsson, E., Theodorsson, A., Ström, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+laser+Doppler+flowmetry+and+occlusion+time+on+outcome+variability+and+mortality+in+rat+middle+cerebral+artery+occlusion%3A+inconclusive+results%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Effect of laser Doppler flowmetry and occlusion time on outcome variability and mortality in rat middle cerebral artery occlusion: inconclusive results.</a> BMC Neurosci. 19 (1), 24(2018).</li>
<li>Spratt, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modification+of+the+method+of+thread+manufacture+improves+stroke+induction+rate+and+reduces+mortality+after+thread-occlusion+of+the+middle+cerebral+artery+in+young+or+aged+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Modification of the method of thread manufacture improves stroke induction rate and reduces mortality after thread-occlusion of the middle cerebral artery in young or aged rats.</a> J Neurosci Methods. 155 (2), 285-290 (2006).</li>
<li>Watcharotayangul, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Post-ischemic+vascular+adhesion+protein-1+inhibition+provides+neuroprotection+in+a+rat+temporary+middle+cerebral+artery+occlusion+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurochem%22%5BJournal%5D)">Post-ischemic vascular adhesion protein-1 inhibition provides neuroprotection in a rat temporary middle cerebral artery occlusion model.</a> J Neurochem. 123 Suppl 2 (Suppl 2), 116-124 (2012).</li>
<li>Beretta, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimized+system+for+cerebral+perfusion+monitoring+in+the+rat+stroke+model+of+intraluminal+middle+cerebral+artery+occlusion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Optimized system for cerebral perfusion monitoring in the rat stroke model of intraluminal middle cerebral artery occlusion.</a> J Vis Exp. (72), e50214(2013).</li>
<li>Ritter, L. S., Stempel, K. M., Coull, B. M., McDonagh, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leukocyte-platelet+aggregates+in+rat+peripheral+blood+after+ischemic+stroke+and+reperfusion%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Res+Nursing%22%5BJournal%5D)">Leukocyte-platelet aggregates in rat peripheral blood after ischemic stroke and reperfusion.</a> Biol Res Nursing. 6 (4), 281(2005).</li>
<li>National Research Council. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guide+for+the+Care+and+Use+of+Laboratory+Animals.%22">Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.</a>. , 8th ed., The National Academies Press. Washington, DC, USA. (2011).</li>
<li>Ingberg, E., Dock, H., Theodorsson, E., Theodorsson, A., Ström, J. O. Method parameters' impact on mortality and variability in mouse stroke experiments: a meta-analysis. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aIngberg%2C+E+%22Sci+Rep%22">Sci Rep</a>. 6, (2016).</li>
<li>Morais, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Embracing+heterogeneity+in+the+multicenter+stroke+preclinical+assessment+network+%28SPAN%29+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Embracing heterogeneity in the multicenter stroke preclinical assessment network (SPAN) trial.</a> Stroke. 54 (2), 620-631 (2023).</li>
<li>Ström, J. O., Ingberg, E., Theodorsson, A., Theodorsson, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Method+parameters%27+impact+on+mortality+and+variability+in+rat+stroke+experiments%3A+a+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Method parameters' impact on mortality and variability in rat stroke experiments: a meta-analysis.</a> BMC Neurosci. 14, 41(2013).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

MCAO jest złotym standardem w procedurze modelowania niedrożności i reperfuzji tętnic mózgowych u gryzoni i stanowi podstawę przedklinicznych badań nad udarem mózgu, umożliwiając indukcję ogniskowego niedokrwienia u gryzoni w celu naśladowania patofizjologii udaru u człowieka. Jest to wymagający zabieg chirurgiczny ze znaczną zmiennością między chirurgami, a nawet wewnątrz chirurga. Chociaż nie ma dowodów na to, że zastosowanie LDF zmniejsza zmienność, może poprawić rygor naukowy i wyniki badań w niektórych projektach. Jest to możliwe, ponieważ LDF weryfikuje rozmieszczenie włókien i dostarcza informacji w czasie rzeczywistym na temat CBF podczas operacji, potwierdzając, czy doszło do niedrożności MCA. Około 75% badań na myszach opisuje użycie laserowej sondy dopplerowskiej12,13, podczas gdy nie był to parametr zgłoszony w metaanalizie badań na szczurach14. Często stosowaną alternatywą dla LDF jest pomiar wprowadzenia filamentu (np. 18-20 mm od rozwidlenia tętnicy szyjnej wspólnej u szczurów) za pomocą oznaczonych włókien lub zmierzenie pozostałego włókna wystającego z punktu wprowadzenia (np. 10 mm)10. Jednak ta alternatywa jest gorsza od LDF, ponieważ dokładna głębokość wprowadzenia filamentu może się nieznacznie różnić w zależności od takich czynników, jak rozmiar i waga szczura, a także konkretny protokół zastosowany w eksperymencie. Takie różnice są istotnymi czynnikami wpływającymi na odtwarzalność operacji MCAO, biorąc pod uwagę ryzyko perforacji naczynia lub niepełnej okluzji - oba negatywne wyniki chirurgiczne.
Chociaż LDF jest metodą walidacji rozmieszczenia filamentu i jest obsługiwana przez SPAN, nie jest to wymagany krok w opublikowanym SPAN-SOP5. Opisany protokół pokonuje bariery, takie jak użycie specjalnego sprzętu i trudne umieszczenie sondy na grzbietowych odcinkach czaszki, gdy główny zabieg jest przeprowadzany na zwierzęciu ustawionym na wznak; Czynniki te często wydłużają czas operacji. W przeciwieństwie do tego, ten protokół wykorzystuje pojedynczą, prostą laserową sondę dopplerowską i monitor, lokalizację okołooczodołową i brak przerzedzania czaszki. W połączeniu z tymi krokami otrzymujemy znacznie uproszczoną i skróconą (często krótszą niż 5 minut) procedurę, co stanowi znaczną poprawę w stosunku do podobnych, ale alternatywnych metod opisanych w literaturze 7,8,9,10. Protokół ten może być również dostosowywany przez chirurgów w razie potrzeby. Rozwiązywanie problemów z opisanymi technikami może wymagać zmiany położenia sondy, zwłaszcza jeśli w kroku 2.8 nie obserwuje się zmniejszenia przepływu krwi.
Stosowanie LDF ogranicza się do potwierdzenia umiejscowienia włókien i nie wiąże się ze zmiennością wielkości zawału, która może wynosić >20% w metodach na myszach i szczurach12,14. Zmienność zawału jest od dawna problemem w przedklinicznych badaniach nad udarem mózgu. Podczas gdy ta zwiększona zmienność może naśladować różnorodność rozmiarów zawałów obserwowanych w stanie ludzkim13, gdy nie jest odpowiednio uwzględniona, obserwowana zmienność może skutkować badaniami, które nie są odpowiednio zasilane. Chociaż nie ma jednego czynnika przewidującego zmienność metody, potwierdzenie umiejscowienia jest ważnym czynnikiem w badaniach skuteczności leków. Opisany tutaj protokół, choć prawdopodobnie już stosowany w procedurach MCAO u myszy, może być niedostatecznie wykorzystywany u szczurów, biorąc pod uwagę częstsze opisy umiejscowienia grzbietowego w literaturze9. Uważamy, że ten opis uproszczonego umieszczenia laserowej sondy dopplerowskiej przyczynia się do udoskonalenia metodologii badań przedklinicznych nad udarem mózgu, dążąc do zwiększenia precyzji eksperymentalnej i znaczenia translacyjnego.

<a href="https://app.jove.com/t/6629">This corrects</a> the article <a href="https://dx.doi.org/10.3791/66839">10.3791/66839</a>

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/66839">Periorbital Placement of a Laser Doppler Probe for Cerebral Blood Flow Monitoring Prior to Middle Cerebral Artery Occlusion in Rodent Models</a>. The Authors&#160;section was&#160;updated.

Erratum: Periorbital Placement of a Laser Doppler Probe for Cerebral Blood Flow Monitoring Prior to Middle Cerebral Artery Occlusion in Rodent Models

Metoda zamykania tętnicy środkowej mózgu (MCAO) jest szeroko stosowana u gryzoni od czasu wprowadzenia do społeczności naukowej w celu zastosowania u szczurów w 1986 roku1 z adaptacją Longa opisaną w 19902, a adaptacje dla myszy wkrótce nastąpią3. Chociaż nie zostało to opisane w publikacji Longa, użycie sygnału laserowej przepływomierzy dopplerowskiej (LDF) do potwierdzenia umiejscowienia filamentu zostało wkrótce opisane w literaturze4. Zastosowanie LDF podczas procedury MCAO jest wyraźnie opisane w literaturze, ale jest wyznaczone jako opcjonalny krok w obecnych standardowych procedurach operacyjnych (SOP) Udar Mózgu (SPAN)5.
Użycie LDF potwierdza prawidłowe rozmieszczenie włókien podczas procedury MCAO, a tym samym przyczynia się do rygoru projektowania badań i późniejszych wyników, szczególnie w eksperymentach mających na celu zbadanie skuteczności leków. Stosowanie LDF zmniejsza liczbę błędów chirurgicznych wynikających z nieprawidłowego umieszczenia filamentu, co skutkuje dychotomiczną sytuacją braku obrażeń, gdy filament nie jest umieszczony wystarczająco daleko, lub śmiercią zwierząt z powodu perforacji naczynia występującej, gdy filament jest włożony zbyt głęboko. Z drugiej strony, stosowanie LDF nie wiąże się ze zmiennością wielkości zawału powszechnie obserwowaną po procedurze MCAO6. Zastosowanie LDF w procedurze MCAO może być postrzegane jako trudne i uciążliwe, szczególnie u szczurów, ponieważ czaszka jest grubsza niż u myszy i może wymagać przerzedzenia czaszki przed umieszczeniem LDF7,8. Również umieszczenie sondy grzbietowej jest często opisywane za pomocą niektórych protokołów wymagających specjalistycznego sprzętu lub przygotowania7,8,9. W przypadku którejkolwiek z tych barier implementacja LDF w celu potwierdzenia umieszczenia filamentu może nie mieć miejsca.
W tym protokole opisujemy umieszczenie laserowej sondy dopplerowskiej na czaszce i nad dystalnym obszarem tętnicy środkowej mózgu - umiejscowienie okołooczodołowe - w celu oceny przepływu krwi podczas procedury MCAO zarówno u myszy, jak i szczurów. Naszym uzasadnieniem było opracowanie procedury, która ma wiele zalet w porównaniu z niektórymi metodami opisanymi w literaturze7,8,9,10 w tym, że jest minimalnie inwazyjna, szybka i nie wymaga przerzedzania czaszki ani specjalistycznego sprzętu poza laserową sondą dopplerowską.

<table><tbody><tr><td>zakrzywione nożyczki sprężynowe</td> Kleszcze <td>do 1501710</td><td></td><td>Castroviejo</td></tr><tr><td>#5</td><td>Narzędzia do nauki</td><td>precyzyjnej 11250-20</td><td></td></tr><tr><td>Kleszcze #5/45</td><td>Narzędzia do nauki precyzyjnej</td><td>1151-35</td><td></td></tr><tr><td>Forcepts Narzędzie do kauteryzacji</td><td>Conmed</td><td>M18019-01</td><td></td></tr><tr><td>Taśma laboratoryjna</td><td>Fisherbrand Taśma etykietująca</td><td>15-950</td><td></td></tr><tr><td>Laserowy monitor dopplerowski</td><td>Instrumenty Moore'a&nbsp;</td><td>Oprogramowanie MOORVMS-LDF</td><td></td></tr><tr><td>LDF</td><td>Perisoft dla systemu Windows lub moorSOFT</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Maszynki do strzyżenia myszy</td><td>Philips Norelco</td><td>MG7910</td><td></td></tr><tr><td>Periflux System 4000, sonda 407</td><td>Sprzęt Perimed</td><td>nie jest już dostępny</td><td></td></tr><tr><td>folia foliowa</td><td>Glad</td><td>press n seal</td><td></td></tr><tr><td>Maszynki do strzyżenia szczurów</td><td>oster</td><td>A5 lub podobne</td><td></td></tr><tr><td>Małe znieczulenie gryzoni</td><td>JD Medical</td> na <td>zamówienie</td><td></td></tr><tr><td>małe nożyczki</td><td>excelta</td><td>362 Sissors lub podobny</td><td></td></tr><tr><td>System monitorowania temperatury z sondą</td><td>Physitemp</td><td>TCAT-2AC Controller</td><td></td></tr></tbody></table>

okołooczodołowe umieszczenie laserowej sondy dopplerowskiej do monitorowania przepływu krwi w mózgu przed niedrożnością tętnicy środkowej mózgu w modelach gryzoni

Periorbital Placement of a Laser Doppler Probe for Cerebral Blood Flow Monitoring Prior to Middle Cerebral Artery Occlusion in Rodent Models

Niedrożność tętnicy środkowej mózgu (MCAO) jest złotym standardem w przedklinicznym modelowaniu udaru niedokrwiennego u gryzoni. Jednak udanego zgryzu nie gwarantują nawet najbardziej wprawne ręce chirurgiczne. Błędy występują przede wszystkim, gdy żarnik nie jest umieszczony na odpowiedniej głębokości i obejmują przypadki braku zawału lub perforacji naczynia, co może spowodować śmierć. Laserowa przepływomierz dopplerowska (LDF) to niezawodna technika, która zapewnia informacje zwrotne w czasie rzeczywistym na temat regionalnego przepływu krwi w mózgu (CBF) podczas procedury MCAO. Tutaj demonstrujemy szybką technikę okołooczodołowego umieszczania laserowej sondy dopplerowskiej do pomiaru CBF zarówno u myszy, jak i szczurów. Naszym uzasadnieniem było uproszczenie wdrażania LDF, zachęcając do powszechnego stosowania w celu poprawy niezawodności chirurgicznej. Technika ta eliminuje potrzebę przerzedzania czaszki i specjalistycznego sprzętu, z umieszczeniem w okolicy okołooczodołowej, a nie grzbietowej, co zwiększa wydajność i łatwość adaptacji. Opisany tutaj protokół obejmuje przygotowanie przedoperacyjne, umieszczenie okołooczodołowej sondy dopplerowskiej oraz opiekę pooperacyjną. Reprezentatywne wyniki obejmują wizualne przedstawienia elementów proceduralnych wraz z reprezentatywnymi śladami LDF ilustrującymi udane operacje MCAO, z przypadkami nieudanego umieszczenia włókien prowadzącego do powikłań. Protokół ilustruje LDF w potwierdzaniu prawidłowego umieszczenia filamentu i oferuje uproszczoną procedurę w porównaniu z alternatywnymi metodami.

Umiejscowienie sondy laserowego Dopplera w obszarze MCA zostało przedstawione na Rysunku 1, który zawiera schemat naczyń krwionośnych i służy jako przewodnik wizualny w rzucie strzałkowym oraz grzbietowym. Rysunek 2 podsumowuje kluczowe etapy umieszczania sondy laserowego Dopplera oraz uzyskane wyniki u myszy. Rysunek 2A przedstawia obraz znieczulonej i przygotowanej myszy z przerywanym oznaczeniem w miejscu nacięcia pionowego, niezbędnego do późniejszego umieszczenia sondy laserowego Dopplera. Okno okołopodoczne do czaszki zilustrowano na Rysunku 2B.
Rysunek 3 przedstawia rozmieszczenie sondy laserowej Dopplera u szczura. Na Rysunku 3A pokazano znieczulonego i przygotowanego szczura z przerywanym zaznaczeniem w miejscu nacięcia pionowego, niezbędnego do późniejszego umieszczenia sondy laserowej Dopplera. Okno okołogałkowe nie jest widoczne, ponieważ znajduje się głębiej niż u myszy. W tym przypadku, jak wspomniano w kroku 2.3, można wyczuć czaszkę. Umieszczenie sondy laserowej Dopplera w regionie okołogałkowym u szczura w pozycji grzbietowej pokazano na Rysunku 3B.
Typowy zapis LDF podczas procedury MCAO u myszy przedstawiono na Rysunku 4A. Ilustruje on pomyślną indukcję niedokrwienia, o czym świadczy wyraźny i natychmiastowy spadek względnego mózgowego przepływu krwi (CBF) w momencie podwiązania tętnicy szyjnej, a następnie podczas posunięcia filamentu do ujścia MCA. Rozpoczęcie reperfuzji pokazano na końcu zapisu, co objawia się wyraźnym i natychmiastowym wzrostem względnego CBF po rozwiązaniu podwiązania tętnicy szyjnej oraz po wycofaniu filamentu z MCA. Typowy odczyt LDF niedokrwienia podczas operacji MCAO u szczura przedstawiono na Rysunku 4B, który obrazuje pomyślną indukcję niedokrwienia, a następnie usunięcie i ponowne umieszczenie sondy w celu pomiaru LDF podczas reperfuzji. W przypadku operacji u szczurów czas niedokrwienia może przekraczać 60 min, a zwierzęta mogą odzyskać przytomność w trakcie tego okresu, co wymaga ponownego podania znieczulenia przed reperfuzją. W takim przypadku sondę ponownie umieszcza się w oknie okołogałkowym i kontynuuje zapis LDF. Niedokrwienie w zapisie objawia się wyraźnym i natychmiastowym spadkiem względnego CBF po podwiązaniu tętnicy szyjnej i posunięciu filamentu do ujścia MCA. Reperfuzja jest widoczna w drugim zapisie LDF jako wyraźny i natychmiastowy wzrost względnego CBF, następujący po rozwiązaniu podwiązania tętnicy szyjnej oraz ponownym wycofaniu filamentu z ujścia MCA. Doppler okołogałkowy jest umieszczony nad dystalną gałęzią MCA, a zatem w obszarze dystrybucji krwi MCA, gdzie obserwuje się spadek CBF objawiający się redukcją przepływu krwi podczas procedury MCAO, co zilustrowano na Rysunku 4.
Na Rysunku 5 przedstawiamy zapisy LDF obrazujące nieudane zabiegi MCAO. Rysunek 5A podsumowuje zapis LDF z operacji na szczurze, w której początkowo skuteczna okluzja tętnicy szyjnej uległa późniejszemu poluzowaniu, a wprowadzenie filamentu było nieudane, co objawiło się powolnym spadkiem względnego CBF. Taki wzorzec LDF jest zazwyczaj związany z perforacją MCA, co można potwierdzić podczas nekropsji. Inny zapis z operacji MCAO na myszy (Rysunek 5B) obrazuje niejednoznaczną okluzję tętnicy szyjnej, która prawdopodobnie przyczyniła się do braku możliwości wykrycia wprowadzenia filamentu do ujścia MCA. Podejrzewano perforację MCA, ponieważ po lekkim wycofaniu filamentu względny CBF wykazywał powolną regenerację. Przykłady te podkreślają kluczową rolę zapisów LDF w odróżnianiu udanych od nieudanych zabiegów MCAO oraz uwydatniają znaczenie skrupulatnych procedur chirurgicznych i środków ostrożności dla uzyskania wiarygodnych wyników eksperymentalnych.
<img alt="Unaczynienie mózgu, schemat z opisem; przepływ krwi tętniczej i żylnej; widok boczny i górny." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66839/66839fig01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1: Piktogram przybliżonego rozmieszczenia sondy laserowego Dopplera w odniesieniu do MCA. Schemat rozmieszczenia sondy laserowego Dopplera w widoku (A) strzałkowym i (B) grzbietowym. Utworzono w Biorender.com; KT26JWLYF6. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66839/66839fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Schemat miejsca nacięcia; proces odsłaniania czaszki; wizualizacja metody chirurgicznej; do celów edukacyjnych." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66839/66839fig02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2: Ilustracja etapów operacji w celu umieszczenia sondy laserowego Dopplera u myszy. (A) Obraz lokalizacji nacięcia pionowego niezbędnego do umieszczenia sondy laserowego Dopplera z myszą w pozycji na plecach. (B) Obraz okna okołogałkowego i czaszki przygotowanej za pomocą pęsety i/lub nożyczek u myszy. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66839/66839fig02large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Schemat nacięcia i umieszczenia sondy; od kącika oka do fałdy ucha; przygotowanie chirurgiczne do badania naukowego." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66839/66839fig03.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 3"> 
Rysunek 3: Ilustracja etapów operacyjnych rozmieszczenia sondy laserowego Dopplera u szczura. (A) Obraz lokalizacji nacięcia pionowego niezbędnego do umieszczenia sondy laserowego Dopplera u szczura w pozycji na plecach. (B) Umieszczenie sondy laserowego Dopplera w regionie okołoga u szczura w pozycji na plecach. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66839/66839fig03large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Schemat przejściowej niedokrwienno-reperfuzji; okluzja MCA; podwiązanie tętnicy szyjnej; wprowadzenie filamentu; redukcje przepływu." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66839/66839fig04.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4: Przykłady zapisów LDF potwierdzające prawidłowy przebieg procedury MCAO u myszy i szczura. (A) Odczyt LDF z obszaru MCA podczas procedury MCAO u myszy. Zapis ten ilustruje potwierdzenie: 1. okluzji tętnicy szyjnej za pomocą podwiązania; 2. wprowadzenia filamentu do MCA; 3. usunięcia filamentu po 60 min ciągłego niedokrwienia; oraz 4. reperfuzji po rozwiązaniu podwiązania tętnicy szyjnej. Elementy a. i b. pokazują, jak wygląda zapis Dopplera, gdy tętnica szyjna jest rozwiązywana i ponownie podwiązywana w trakcie odczytu. Technikę tę można wykorzystać do potwierdzenia prawidłowego umieszczenia sondy. (B) Odczyty LDF z obszaru MCA podczas procedury MCAO u szczura. Podobnie jak u myszy, zapis ten ilustruje potwierdzenie: 1. okluzji tętnicy szyjnej za pomocą podwiązania oraz 2. wprowadzenia filamentu do MCA. W procedurze MCAO u szczura sonda Dopplera jest często usuwana, a zwierzę spędza cały czas niedokrwienia w stanie czuwania i ruchu. W celu oceny reperfuzji pomiar LDF jest przywracany przed reperfuzją: 3. potwierdza usunięcie filamentu i 4. potwierdza rozwiązanie podwiązania tętnicy szyjnej w celu zakończenia reperfuzji. W procedurach MCAO u myszy i szczura prawidłowe umieszczenie sondy służy do wizualizacji poprawnego wprowadzenia filamentu i jest wskazywane, gdy zapis wykazuje dwa wyraźne i nagłe spadki LDF (podczas niedokrwienia), a następnie dwa wyraźne i nagłe wzrosty LDF (podczas reperfuzji). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66839/66839fig04large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Wykresy monitorowania ciśnienia w tętnicy szyjnej pokazujące zmiany LDF podczas eksperymentu wiązania i rozluźniania." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66839/66839fig05.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 5"> 
Rysunek 5: Przykłady zapisów laserowej flowmetrii dopplerowskiej wskazujące na niepowodzenie procedur MCAO u myszy i szczura. (A) Przykład zapisu LDF wskazujący na niejednoznaczne umieszczenie filamentu u szczura. Podczas gdy tętnica szyjna była wiązana (1.), rozluźniana (2.), a następnie ponownie wiązana (3.), wystąpił niewyraźny i powolny spadek zamiast gwałtownego spadku LDF w momencie, gdy filament znajdował się w ujściu MCA. Taki zapis może wskazywać na perforację MCA, a zwierzę może nie przeżyć pierwszych 24 h reperfuzji; perforację filamentem można potwierdzić podczas nekropsji. (B) Przykład zapisu LDF wskazujący na niejednoznaczne umieszczenie filamentu u myszy. W tym zapisie dowód związania tętnicy szyjnej jest niejednoznaczny (1.), po czym następuje niewyraźny spadek LDF podczas umieszczania filamentu w ujściu MCA (2.). Ponadto, po lekkim wycofaniu filamentu, względny przepływ krwi w mózgu wzrastał powoli (3.). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66839/66839fig05large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>

Pokazano tutaj minimalnie inwazyjną procedurę chirurgiczną, która polega na umieszczeniu laserowej sondy dopplerowskiej na czaszce nad dystalnym obszarem środkowej tętnicy mózgowej (MCA), miejscem okołooczodołowym odpowiednim dla szczurów i myszy, w celu oceny przepływu krwi podczas przejściowej okluzji MCA.

Okołooczodołowe umieszczenie laserowej sondy dopplerowskiej do monitorowania przepływu krwi w mózgu przed niedrożnością tętnicy środkowej mózgu w modelach gryzoni

Middle cerebral artery occlusion (MCAO) is the gold-standard method for preclinical modeling of ischemic stroke in rodents. However, successful occlusion ...

Badałem udar niedokrwienny, koncentrując się na mikrogleju, uszkodzeniu reperfuzyjnym i różnicach płci w mózgu. Moja praca ma na celu zrozumienie, w jaki sposób te czynniki wpływają na uszkodzenia mózgu i opracowanie ukierunkowanych metod leczenia udaru mózgu w ostrych i przewlekłych terminach. Odtwarzalność i wielkość próby są kluczowymi wyzwaniami w badaniach nad udarem mózgu.Zmienność wielkości urazu spowodowana procedurą niedrożności tętnicy środkowej mózgu często wymaga większych rozmiarów próbek do dokładnych testów statystycznych, co może być niedoceniane i wpływać na odtwarzalność nauki w naszej dziedzinie. Nasze najważniejsze odkrycia i wkład koncentrują się wokół kwantyfikacji mikrogleju i skrzyżowania z udarem niedokrwiennym z perspektywy ostrej i przewlekłej. Korzystanie z laserowej przepływomierzy dopplerowskiej w MCAO może być trudne, szczególnie u szczurów ze względu na grubsze czaszki i przekonanie, że potrzebne jest przerzedzenie czaszki i specjalistyczny sprzęt do umieszczania sondy grzbietowej.Bariery te mogą utrudniać implementację LDF w celu potwierdzenia umieszczenia filamentu. Protokół określa umieszczenie laserowej sondy dopplerowskiej w czaszce w dystalnym obszarze tętnicy środkowej mózgu w celu oceny przepływu krwi podczas MCAO u myszy i szczurów. Oferuje zalety w porównaniu z innymi metodami, ponieważ jest minimalnie inwazyjny, szybki i wymaga tylko laserowej sondy dopplerowskiej.

periorbital-placement-laser-doppler-probe-for-cerebral-blood-flow

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Model intraluminalnego zamknięcia tętnicy środkowej mózgu (MCAO) jest najczęściej stosowanym modelem wśród eksperymentalnych modeli udaru niedokrwiennego. W niniejszym materiale szczegółowo zaprezentujemy cały model z wykorzystaniem laserowej flowmetrii dopplerowskiej oraz przedstawimy reprezentatywne wyniki.

Model wewnątrznaczyniowego zamknięcia tętnicy środkowej mózgu (MCAO) w udarze niedokrwiennym u myszy z prowadzeniem za pomocą laserowej dopplerometrii przepływu

Ten film opisuje procedurę chirurgiczną polegającą na unieruchomieniu laserowej sondy dopplerowskiej nad tętnicą środkową mózgu myszy, czyli MCA. Sonda pomaga mierzyć przepływ krwi w mikrokrążeniu mózgu poprzez pomiar przesunięcia dopplerowskiego spowodowanego ruchem czerwonych krwinek w tętnicy.

Pozycjonowanie laserowej sondy dopplerowskiej: technika wszczepiania sondy nad tętnicą środkową mózgu w celu pomiaru przepływu krwi w modelu mysim

Ten film opisuje procedurę rozwoju przejściowego udaru mózgu w modelu mysim przy użyciu pokrytej silikonem okluzji tętnicy środkowej mózgu opartej na włóknach. Opracowany model naśladuje ludzki udar, pomagając w ten sposób w badaniu nowych strategii terapeutycznych w leczeniu udaru.

Model udaru przejściowego oparty na wprowadzeniu włókien: zabieg chirurgiczny mający na celu wykonanie niedrożności tętnicy środkowej mózgu w mózgu myszy

Kilka zwierzęcych modeli niedokrwienia mózgu zostało opracowanych w celu symulacji ludzkiego stanu udaru. Protokół ten opisuje model niedrożności środkowej tętnicy mózgowej indukowanej endoteliną-1 (ET-1) (MCAO) dla udaru niedokrwiennego u szczurów.  Ponadto omówiono ważne względy, zalety i wady tego modelu.

Model niedrożności tętnicy środkowej mózgu indukowany endoteliną-1 dla udaru niedokrwiennego z laserową kontrolą przepływu dopplerowskiego u szczura

Ten artykuł opisuje metodę wizualizacji tętnic mózgowych szczurów przez okno czaszki za pomocą kraniektomii skroniowej w celu obejrzenia proksymalnych części środkowej tętnicy mózgowej (Rysunek 1). Ta wszechstronna metoda może być łączona z różnymi technikami dostarczania leków w celu pomiaru reaktywności tętnic mózgowych in vivo.

Wykorzystanie okna czaszkowego do wizualizacji tętnicy środkowej mózgu podczas niedrożności tętnicy środkowej mózgu wywołanej endoteliną-1

Wykazano, że monitorowanie perfuzji mózgowej poprawia dokładność modeli udaru niedokrwiennego. Trudności techniczne często ograniczają wykorzystanie tego niezbędnego narzędzia do badań naczyń mózgowych. W tym filmie pokazano zoptymalizowany system do uzyskania jedno- lub wielomiejscowego monitorowania hemodynamicznego podczas śródświetlnej niedrożności tętnicy środkowej mózgu u szczurów.

Zoptymalizowany system do monitorowania perfuzji mózgowej w modelu udaru szczura wewnątrzświetlnej niedrożności tętnicy środkowej mózgu

Ten protokół opisuje powtarzające się wstępne kondycjonowanie hipoksyjne, czyli krótkie ekspozycje na niedotlenienie ogólnoustrojowe, które zmniejszają objętość zawału i zaburzenie bariery krew-mózg po przejściowym zamknięciu tętnicy środkowej mózgu u myszy. Szczegółowo opisano również podwójną kwantyfikację objętości zawału i przerwania bariery krew-mózg po udarze, aby ocenić skuteczność ochrony nerwowo-naczyniowej.

Kwantyfikacja ochrony nerwowo-naczyniowej po powtarzającym się kondycjonowaniu wstępnym hipoksyjnym i przejściowym zamknięciu tętnicy środkowej mózgu u myszy

Ogólnym celem tej procedury jest dostarczenie wysoce powtarzalnej techniki oceny in vivo naruszenia bariery krew-mózg w szczurzych modelach udaru niedokrwiennego.

Ocena in vivo przerwania bariery krew-mózg w szczurzym modelu udaru niedokrwiennego

Wewnątrzświateł okluzja włókien środkowej tętnicy mózgowej jest najczęściej używanym modelem in vivo eksperymentalnego udaru mózgu u gryzoni. Wykonuje się tutaj alternatywne podejście chirurgiczne umożliwiające naprawę tętnicy szyjnej wspólnej, które umożliwia reperfuzję tętnicy szyjnej wspólnej i pełną reperfuzję do obszaru tętnicy środkowej mózgu.

Niedrożność tętnicy środkowej mózgu umożliwiająca reperfuzję poprzez wspólną naprawę tętnicy szyjnej u myszy

Różne modele niedrożności tętnicy środkowej mózgu (MCAo) są używane w eksperymentalnych badaniach nad udarem. W tym miejscu opisano eksperymentalny model udaru przejściowego MCAo przez tętnicę szyjną zewnętrzną (ECA), który ma na celu naśladowanie udaru u człowieka, w którym skrzeplina naczyniowo-mózgowa jest usuwana w wyniku spontanicznej lizy skrzepu lub terapii.

Modelowanie udaru u myszy: przejściowe zamknięcie tętnicy środkowej mózgu przez tętnicę szyjną zewnętrzną

Opisujemy protokół oceny krzywych dawka-odpowiedź dla stymulacji pozaczaszkowej pod względem pomiarów pola elektrycznego mózgu i odpowiedniego biomarkera przepływu krwi w mózgu. Ponieważ protokół ten obejmuje inwazyjne umieszczenie elektrod w mózgu, potrzebne jest znieczulenie ogólne, w którym preferowane jest spontaniczne oddychanie, a nie kontrolowane oddychanie.

Umieszczenie zewnątrzczaszkowych elektrod stymulujących i pomiar przepływu krwi w mózgu i wewnątrzczaszkowych pól elektrycznych u znieczulonych myszy

Poznaj metodę laserowej dopplerowskiej sondy do monitorowania przepływu krwi w mózgu gryzoni przed niedrożnością tętnicy środkowej mózgu. Technika ta jest mało inwazyjna i szybka.

Okołooczodołowe umieszczenie laserowej sondy dopplerowskiej do monitorowania przepływu krwi w mózgu przed niedrożnością tętnicy środkowej mózgu w modelach gryzoni (Wideo) | JoVE Journal

Okołooczodołowe umieszczenie laserowej sondy dopplerowskiej do monitorowania przepływu krwi w mózgu przed niedrożnością tętnicy środkowej mózgu w modelach gryzoni

Przeglądaj więcej filmów