Medida da Pressão Intracraniana peridural em ratos, utilizando um transdutor de pressão de fibra óptica
Summary
Uma nova técnica para gravar as pressões dentro do crânio é descrito. O método minimamente invasiva utiliza um sistema de pressão de fibra óptica de detecção para medir com precisão a pressão intracraniana (ICP) em ratos anestesiados, sem causar trauma cerebral significativa. A técnica pode ser utilizada em uma ampla variedade de modelos experimentais.
Abstract
Aumento da pressão intracraniana (PIC) é um problema significativo em várias formas de lesão isquêmica cerebral, incluindo acidente vascular cerebral lesão cerebral, traumática e parada cardíaca. Esta elevação pode resultar em lesão neurológica adicional, sob a forma de hérnia transtentorial 1,2,3,4, compressão mesencéfalo, déficit neurológico ou aumentada enfarte cerebral 2,4. As terapias atuais são muitas vezes insuficientes para controlar ICP elevado na prática clínica 5,6,7. Assim, há uma necessidade de métodos precisos de medição ICP em modelos animais para promover nossa compreensão dos mecanismos básicos e para desenvolver novos tratamentos para o ICP elevada.
Em ambos a definição clínica e experimental ICP não pode ser calculada sem medição direta. Vários métodos de ICP inserção do cateter existem atualmente. Destes o cateter intraventricular tornou-se o clínico "padrão ouro" da ICP medida em humanos 8. Este método involves a remoção parcial do crânio e da instrumentação do cateter através do tecido cerebral. Por conseguinte, os cateteres intraventriculares têm uma taxa de infecção de 6-11% 9. Por esta razão, canulações subdural e epidural tornaram-se os métodos preferidos em modelos animais de lesão isquémica.
Várias técnicas de medição do ICP foram adaptados para modelos animais, e destes, cateteres cheias de líquido de telemetria 10 e cateteres de estado sólido são 11,12,13,14,15 mais utilizado. Os sistemas cheios de fluido são propensas a desenvolver bolhas de ar na linha, resultando em leituras falsas ICP. Sondas de estado sólido evitar este problema (Figura 1). Um problema adicional é cateteres de montagem sob o crânio ou nos ventrículos, sem causar qualquer lesão cerebral que pode alterar os resultados experimentais. Portanto, desenvolveram um método que coloca um cateter ICP contíguo com o espaço epidural, mas evita a need para inseri-lo entre o crânio eo cérebro.
Um cateter de pressão de fibra óptica (420LP, Sensors SAMBA, Suécia) foi usado para medir o ICP no local epidural, porque a localização do sensor de pressão (na ponta do cateter muito) foi encontrada para produzir um sinal de alta fidelidade ICP neste modelo . Existem outros fabricantes de tecnologias semelhantes de fibra óptica 13 que podem ser utilizados com a nossa metodologia. Alternativos cateteres de estado sólido, que têm o sensor de pressão localizada na parte lateral da ponta do cateter, não seria apropriado para este modelo como o sinal seria humedecido pela presença do parafuso de monitorização.
Aqui, apresentamos um método relativamente simples e preciso para medir a ICP. Este método pode ser usado através de uma vasta gama de modelos animais ICP relacionados.
Protocol
Discussion
O procedimento aqui apresentado permite uma gravação muito sensível e preciso da pressão intracraniana. Esta técnica minimamente invasiva evita trauma cerebral significativa, posicionando o sensor de pressão no espaço epidural e não tecido do cérebro ou ventrículos.
As etapas críticas incluem: 1) perfurar o crânio – é preciso ter cuidado para não furar a dura ou danos subjacentes do tecido cerebral; 2) assegurar uma boa vedação com o material de calafetagem – se houver vazame…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este projecto foi financiado pelo National Stroke Foundation, Medical Research Institute Hunter (HMRI) e Nacional de Saúde e Conselho de Pesquisa Médica (MRC & NH), na Austrália. Agradecimentos especiais à Faculdade de pessoal das oficinas Saúde da Universidade de Newcastle por sua experiência técnica.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| Dental Cement Monomer | Henry Schein | VX- SC500MLL | |
| Dental Cement Polymer | Henry Schein | VX- SC1000GCL4 | |
| Dental drill burr- size 12 | Gunz Dental | EL104S001012/10 | |
| Dental drill burr- size 6 | Gunz Dental | EL104S001006/10 | |
| Metal Screw | Hardware Store | 2 x 4 mm, hexagonal head. (laboratory-modified by 0.7 mm hole drilled through shaft) | |
| SAMBA Control Unit | Harvard Apparatus | 50433102 | |
| SAMBA Sensor | Harvard Apparatus | 50461122 | 420 LP, 15cm bare fibre, radio-opaque coating |
| Silagum AV Mono caulking material | Gunz Dental | RG 9152 | Vinylpolysiloxanes, hydrogen polysiloxanes, filler, pigments, additives, plantinum catalyst |
| Terg-A-Zyme | Alconox, Inc. | 1304 | Enzyme-active powdered detergent |
References
- Ng, L. K., Nimmannitya, J. Massive cerebral infarction with severe brain swelling: a clinicopathological study. Stroke. 1, 158-163 (1970).
- Plum, F. Brain swelling and edema in cerebral vascular disease. Res. Publ. Assoc. Res. Nerv. Ment. Dis. 41, 318-348 (1966).
- Ropper, A. H., Shafran, B. Brain edema after stroke. Clinical syndrome and intracranial pressure. Arch. Neurol. 41, 26-29 (1984).
- Silver, F. L., Norris, J. W., Lewis, A. J., Hachinski, V. C. Early mortality following stroke: a prospective review. Stroke. 15, 492-496 (1984).
- Geraci, E. B., Geraci, T. A. Hyperventilation and head injury: controversies and concerns. J. Neurosci. Nurs. 28, 381-387 (1996).
- Schwab, S., Aschoff, A., Spranger, M., Albert, F., Hacke, W. The value of intracranial pressure monitoring in acute hemispheric stroke. Neurology. 47, 393-398 (1996).
- Adams, H. P. Guidelines for the early management of patients with ischemic stroke: A scientific statement from the Stroke Council of the American Stroke Association. Stroke. 34, 1056-1083 (2003).
- Zhong, J. Advances in ICP monitoring techniques. Neurol. Res. 25, 339-350 (2003).
- Aucoin, P. J. Intracranial pressure monitors. Epidemiologic study of risk factors and infections. Am. J. Med. 80, 369-376 (1986).
- Silasi, G., MacLellan, C. L., Colbourne, F. Use of telemetry blood pressure transmitters to measure intracranial pressure (ICP) in freely moving rats. Curr. Neurovasc. Res. 6, 62-69 (2009).
- Crutchfield, J. S., Narayan, R. K., Robertson, C. S., Michael, L. H. Evaluation of a fiberoptic intracranial pressure monitor. J. Neurosurg. 72, 482-487 (1990).
- Bolander, R., Mathie, B., Bir, C., Ritzel, D., Vandevord, P. Skull Flexure as a Contributing Factor in the Mechanism of Injury in the Rat when Exposed to a Shock Wave. Ann. Biomed. Eng. , (2011).
- Chavko, M., Koller, W. A., Prusaczyk, W. K., McCarron, R. M. Measurement of blast wave by a miniature fiber optic pressure transducer in the rat brain. J. Neurosci. Methods. 159, 277-281 (2007).
- Chavko, M. Relationship between orientation to a blast and pressure wave propagation inside the rat brain. J. Neurosci. Methods. 195, 61-66 (2011).
- Leonardi, A. D., Bir, C. A., Ritzel, D. V., VandeVord, P. J. Intracranial pressure increases during exposure to a shock wave. J. Neurotrauma. 28, 85-94 (2011).
