Summary
रक्त मस्तिष्क बाधा व्यवधान मस्तिष्क के लिए कुछ दवाओं के वितरण में एड्स. Mannitol अंतर arterially वितरित सिकुड़ती रक्त वाहिकाओं के आसपास कोशिकाओं के क्रम में शारीरिक रूप से बाधा को बाधित.
Protocol
1. प्रक्रिया के लिए पशु और उपकरण तैयार
- सर्जरी शुरू करने से पहले शल्य चिकित्सा क्षेत्र और पशु तैयार. 12 की एक PE50 टयूबिंग के अंत में एक 23 गेज कुंद सुई डालने से मन्या कैथेटर एक कैथिटर के विपरीत अंत में लगभग 45 ° बेवल कट. उपकरण प्रक्रिया से पहले जीवाणुरहित. एक बाल ढक्कन, सर्जिकल मास्क पहनें , और बाँझ दस्ताने.
- सतह जहां सर्जरी प्रदर्शन किया जाएगा पर एक हीटिंग पैड रखें. यह सक्रिय और यह गर्म करने की अनुमति है. कवर एक शोषक बेंच पैड के साथ क्षेत्र.
- सत्यापित करें कि आप क्रिस्टल के बिना समाधान में 25% mannitol है. यदि क्रिस्टल मौजूद हैं, उन्हें 80 डिग्री सेल्सियस पर शीशी और एक गर्म पानी के स्नान में रखकर समय - समय पर आंदोलन भंग.
- जानवर के द्रव्यमान रिकार्ड.
- 0.8 मिलीग्राम / किलो / 0.1 मिलीग्राम / मिनट की दर पर मिनट में प्रसव के लिए एक propofol कमजोर पड़ने बनाओ.
- 3 मिनट के लिए प्रेरण बॉक्स में चूहे रखें. सेटिंग्स: 5% isoflurane, 2 एल / मिनटवेंटीलेटर पर प्रवाह की दर.
- एक डिस्पोजेबल तौलिया के शीर्ष पर, गर्दन और दोनों जाँघें दाढ़ी.
2. चूहा नली लगाना
- 3 मिनट के लिए प्रेरण बॉक्स में पशु वापस रखें.
- एक चतुर्थ कैथेटर के साथ अपने अंतःश्वासनलीय ट्यूब तैयार. इस आकार और चूहे के तनाव के लिए, हम एक 18 गा कैथेटर का उपयोग करें. काफी बड़े के लिए पर्याप्त airflow की अनुमति है, लेकिन काफी छोटे ट्रेकिआ में फिट करने के लिए ट्यूब क्षति के कारण के बिना होना चाहिए. प्लास्टिक कैथेटर की सुई बाहर खींचो और ध्यान सुई लगभग तोड़. अपने तेज टिप से 1 सेमी. bunted सुई अपनी लेखनी होगा. सुई कैथेटर में वापस रखो.
- एक angled सतह पर अपने दांत से चूहे रुको.
- एक प्रकाश सीधे और जानवर की गर्दन के खिलाफ शाइन अपने कान के बीच खड़े हैं.
- एक छोटा सा रंग लगभग डालें. Oropharynx में 3 सेमी. उर्ध्व लिफ्ट जबकि धीरे जीभ मुंह के बाहर खींच.
- ट्रेकिआ के उद्घाटन कल्पना. तुम से होगाea छोटा सा छेद खुला और करीब प्रत्येक सांस के साथ.
- धीरे छेद में कैथेटर डालने. आप कभी कभी लगता है प्लास्टिक ट्रेकिआ के उपास्थि में प्रवेश कर सकते हैं. ट्रेकिआ संवेदनशील है. कैथेटर मजबूर नहीं.
- 1 एल / मिनट और 60 bpm और 2% isoflurane वेंटीलेटर सेट.
- वेंटीलेटर और ऑपरेटिंग सतह ट्यूब टेप कैथेटर से कनेक्ट करें.
- जानवर एक पैर की अंगुली चुटकी प्रदर्शन anesthetized है सत्यापित करें.
3. Propofol चतुर्थ संज्ञाहरण की स्थापना
- ऑपरेटिंग सतह के लिए सभी चार पैर और पूंछ टेप से चूहे सुरक्षित.
- मुंडा से गर्दन और chlorhexidine साबुन के साथ कमर साइटों तीन बार रगडें. फिर हाथ धोने के साथ chlorhexidine तीन बार कुल्ला.
- एक चतुर्थ विस्तार सेट propofol की एक सिरिंज संलग्न. एक जलसेक पंप पर सिरिंज माउंट.
- एक स्केलपेल, मुंडा जांघ की त्वचा के माध्यम से कटौती का उपयोग करना. मांसपेशी काटने से बचें.
- बल के साथ चीरा खोलेंps और्विक शिरा कल्पना करने के लिए.
- दूर करने के लिए पोत बेनकाब करने के लिए धमनी पर ऊतक खींचो.
- नस में एक 26 गा monoject पशु चिकित्सा चतुर्थ कैथेटर डालें. जब सुई नस की दीवार punctures आपको महसूस होगा कि यह आसान करने के लिए धक्का हो. सुई वापस लेना और बर्तन में कैथेटर धक्का.
- 0.1 मिलीग्राम / मिनट में propofol जलसेक शुरू करो.
- इस propofol जलसेक शुरुआत के बाद 3-5 मिनट, 50% 2 हे और 50% एन 2 हे एक मिश्रण संज्ञाहरण गैस स्विच और बंद isoflurane बंद.
4. आम मन्या धमनी के बंटवारे बेनकाब
- स्केलपेल ब्लेड के साथ एक गर्दन पर midline चीरा बनाओ.
- कैंची या स्केलपेल के साथ दो बड़े लार ग्रंथियों के बीच काटें.
- दूर midline मन्या धमनी का पर्दाफाश करने के लिए पार्श्व ऊतक काटना. संदंश का उपयोग करने के लिए ऊतक की परतों को खोलने के लिए. कैंची का उपयोग करने टुकड़े है कि आप संदंश के साथ बेनकाब दूर कर सकते हैं और करने के लिए minimall दी जातीy संवहनी. धुंध, कपास swabs, और यदि आवश्यक प्रदाहान के साथ खून बह रहा नियंत्रण.
- 3 मिलीलीटर खारा आईपी सुई अगर वहाँ भारी रक्तस्राव के लिए उदार किया गया है.
- Retractors का उपयोग करने के लिए ऊतक मन्या से दूर खींच. द्विभाजन का पता लगाएं.
- बेनकाब पश्चकपाल धमनी सिर्फ द्विभाजन को बाहर. यह संदंश के बीच दाग़ना और यह एक electrocautery के साथ अलग.
- संदंश का प्रयोग पूरी तरह से मन्या द्विभाजन और जितना संभव हो ईसीए की ज्यादा का पर्दाफाश करने के लिए.
- बेहतर थाइरोइड धमनी पश्चकपाल धमनी को बाहर का ईसीए शाखाओं में बंटी बेनकाब. यह संदंश के बीच दाग़ना और यह एक electrocautery के साथ अलग.
5. बाह्य मन्या धमनी कैथीटेराइज़
- ईसीए के तहत / 4 0 रेशम की लंबाई 2 रखें.
- पकड़ो अपने hemostat साथ सीवन की 1 लंबाई और ईसीए वापस दुमदारी से वापस लेना (चूहा पैर की ओर).
- अन्य सीवन लो और संभव w के रूप में के रूप में दूर के cranially टाई (चूहा मुँह की ओर)ith एक सर्जन गाँठ. यह एक स्थायी ईसीए बलिदान संयुक्ताक्षर रूपों.
- 1 hemostat निकालें (एक कि दुम का तनाव आवेदन किया गया है) और अन्य सीवन (एक कि ईसीए चारों ओर knotted है) हड़पने और कोमल तनाव hemostat के साथ cranially लागू.
- एक सर्जन गाँठ बाँध शिथिल (सुरक्षित नहीं करते हैं - छोड़ मुश्किल से बंधे) द्विभाजन और स्थायी संयुक्ताक्षर समीपस्थ को बाहर.
- सिंचाई के साथ 1% धमनी आराम lidocaine.
- Heparinized नमक के साथ अपने कैथेटर भरें.
- एक अस्थायी पोत क्लिप के रूप में करीब द्विभाजन के लिए संभव रखें. कैथीटेराइजेशन के लिए अंतरिक्ष को अधिकतम करने के कोण पर प्लेस पोत क्लिप. क्लिप की ओर ढीला गाँठ स्लाइड.
- ईसीए में एक छोटी सी (कट) धमनीछेदन सिर्फ microscissors का उपयोग करते हुए संयुक्ताक्षर को प्रॉक्सिमल बनाओ. वहाँ कोई खून बह रहा हो सकता है अगर क्लिप और संयुक्ताक्षर सुरक्षित हैं चाहिए.
- संदंश ईसीए दीवारों को नियंत्रित करने के लिए बर्तन में कैथेटर की beveled अंत खिलाओ. ढीला सिवनी गांठ के साथ कैथेटर सुरक्षित. कैथेटर चारों ओर धमनी बाँधो.
- क्लिप निकालें और एक कपास झाड़ू के साथ क्षेत्र को साफ.
- कैथेटर के बारे में 1 मिमी द्विभाजन को बाहर करने के लिए अग्रिम. करने के लिए सुनिश्चित करें पोत immobilized है गाँठ समीपस्थ संदंश के साथ धमनी पकड़ो.
6. Mannitol प्रशासन
- किसी भी हवाई बुलबुले बनाने के बिना एक 8 "चतुर्थ विस्तार सेट और mannitol के साथ एक 6 मिलीलीटर सिरिंज भरें इनक्यूबेटर में यह 37 डिग्री सेल्सियस नोट स्टोर: काम जल्दी mannitol साथ - यह आसानी से समाधान के बाहर कमरे के तापमान पर पेंदी में बैठ जाना.
- आदेश में BBBD कल्पना करने के लिए, आप इवांस ब्लू डाई प्रशासन और यह देखने के मस्तिष्क जहां बाधा बाधित किया गया है के क्षेत्रों में प्रवेश कर सकते हैं. ऐसा करने के लिए, पशु propofol जलसेक contralateral पैर पर एक नया चतुर्थ साइट के माध्यम से 2/2% इवांस ब्लू मिलीलीटर किलोग्राम दे.
- 5 सुक्ष्ममापी सेट फिल्टर और यह mannitol के साथ भरने के लिए हवा bub हटाने विस्तार संलग्नbles. फिर, बुलबुले बनाने के बिना पानी निकलने की टोंटी इस देते.
- 0.09 सेकंड के लिए 25 मिलीग्राम / सेकंड में mannitol प्रशासन. Mannitol लिए देखो आम मन्या में प्रवाह के साथ एक बस आईसीए के लिए समीपस्थ बिंदु पर संतुलन तक पहुँचने के लिए. यह चूहे दिल की दर के साथ पल्स दिखाई देनी चाहिए. अगर mannitol बस दिल नीचे की ओर बहती है आप चूहा रक्तचाप को दूर किया है. यह जीवन के लिए खतरा जटिलताओं और गरीब BBBD पैदा कर सकता है.
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Representative Results
चित्रा 1. इवांस नीले डाई परिस्त्राव के माध्यम से रक्त मस्तिष्क बाधा व्यवधान Visualizing इवांस ब्लू डाई. एक वर्णक है कि albumin को बांधता है और शारीरिक शर्तों के तहत मस्तिष्क में extravasated नहीं है. मस्तिष्क के एक तरफ रक्त मस्तिष्क बाधा के विघटन इवांस ब्लू में प्रवेश करने के लिए और बाधित गोलार्द्ध नीले दाग़ की अनुमति देता है जबकि गैर - बाधित गोलार्द्ध अपरिवर्तित रहता है. इस प्रकार, यह रक्त मस्तिष्क बाधा विघटन के एक उपयोगी मार्कर चित्रा 1A रक्त मस्तिष्क बाधा व्यवधान के बिना एक मस्तिष्क का एक उदाहरण है. चित्रा 1B आसमाटिक BBBD का उपयोग कर 25% mannitol के बाद एक मस्तिष्क दाग नीले रंग का एक उदाहरण है. ध्यान दें कि एक गोलार्द्ध नीला दाग है, जबकि अन्य बनी हुई है बेदाग है. कुछ नीले रंग की टी में रक्त के प्रवाह के मिश्रण का एक परिणाम के रूप में औसत दर्जे का अनुदैर्ध्य विदर निकट बाएँ गोलार्द्ध में प्रवेश किया हैवह विलिस के सर्किल.
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Discussion
BBBD की प्रभावकारिता को अधिकतम करने के कुछ साधन हैं. यह कट - डाउन चरण के दौरान खून बह रहा कम से कम करने के लिए महत्वपूर्ण है. रक्तचाप और हृदय की दर काफी खून बह रहा द्वारा प्रभावित किया जा सकता है और इन कारकों 13 BBBD की डिग्री को प्रभावित करने के लिए जाना जाता है. रक्तस्राव sutures का उपयोग करने के लिए बेहतर थायराइड और पश्चकपाल धमनियों, जो विभाजित किया जाना चाहिए जैसे प्रमुख वाहिकाओं, कटी घमनी को बांधना से कम किया जा सकता है. इसके अतिरिक्त, विद्युतदहनकर्म वाहिकाओं विभाजन और क्षेत्रों है कि एक अमीर रक्त की आपूर्ति है टुकड़े करना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. यह भी महत्वपूर्ण है करने के लिए हवा और सभी जानवर में रखा लाइनों के बाहर रखने के ठोस - विशेष रूप से मन्या कैथेटर. Mannitol के साथ जल्दी से काम करने के लिए सुनिश्चित करें कि क्रिस्टल सिरिंज या टयूबिंग के अंदर फार्म नहीं है में मदद करता है.
यह mannitol प्रवाह दर कि आकार और चूहे के तनाव इस प्रयोग में इस्तेमाल के लिए प्रभावी है का उपयोग करने के लिए महत्वपूर्ण है. mannitol लगाने की प्रवाह दर चूहा आम caroti में दबाव से मेल खाना चाहिएघ ऐसी धमनी है कि आईसीए में एक mannitol प्रवाह की उच्च नीचे दिल और फेफड़े, जो नुकसान का कारण बन सकते हैं में आम मन्या बह बिना एकाग्रता. एक अलग है और इस अध्ययन में इस्तेमाल की तुलना में एक चूहे के आकार और तनाव को चुनने के शोधकर्ताओं ने प्रयोगों का संचालन करने के लिए सही mannitol प्रवाह की दर का पता लगाना चाहिए.
इस प्रक्रिया की सीमाओं में से एक यह है कि यह ईसीए के बलिदान की आवश्यकता है. एक बार ईसीए catheterized है, यह मुश्किल हो जाता है और अविश्वसनीय के लिए फिर कैथीटेराइज़. इस प्रकार, इस प्रक्रिया में दो बार एक ही गोलार्द्ध पर नहीं प्रदर्शन किया जा सकता है. इसके अतिरिक्त, यौगिकों BBBD निम्नलिखित दिए ध्यान से न्यूरोटॉक्सिटी लिए परीक्षण किया जाना चाहिए. कुछ दवाओं है कि आमतौर पर सुरक्षित हैं खतरनाक हो जाते हैं एक बार वे रक्त मस्तिष्क बाधा पार कर रहे हैं.
इन सीमाओं के बावजूद, BBBD बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया गया है मस्तिष्क ट्यूमर को कीमोथेरेपी के बेहतर वितरण 8,15-18 अध्ययन. यह भी w में अन्य चिकित्सीय अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी हो सकता हैhich एक दवा प्रभावी रूप से रक्त मस्तिष्क बाधा पार नहीं करता है और प्रशासन mannitol के लिए सुरक्षित हो जाता है.
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Disclosures
ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.
Acknowledgments
यह काम जेबी मार्शल फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Long Evans rat | Harlan Laboratories | 210-250 g, male | |
| PE 50 Tubing | Beckton-Dickinson | ||
| 18 gauge x 2.5" IV catheter | Terumo | For ET tube | |
| 30" IV extension sets | Abbott | ||
| 26 gauge veterinary IV catheter | Monoject | ||
| Evans blue dye | Sigma | E2129 | |
| Bipolar | Codman | ||
| Filter, 5 μm | Braun |
References
- Abbott, N. J., Patabendige, A. A. K., Dolman, D. E. M., Yusof, S. R., Begley, D. J.
- Smith, Q. R.
- Kroll, R. A., Neuwelt, E. A. Outwitting the blood-brain barrier for therapeutic purposes: osmotic opening and other means. Neurosurgery. 42, 1083 (1998).
- Kroll, R. A., Pagel, M. A., Muldoon, L. L., Roman-Goldstein, S., Neuwelt, E. A. Increasing volume of distribution to the brain with interstitial infusion: dose, rather than convection, might be the most important factor. Neurosurgery. 38, 746-754 (1996).
- Butt, A. M., Jones, H. C. Effect of histamine and antagonists on electrical resistance across the blood-brain barrier in rat brain-surface microvessels. Brain research. 569, 100-105 (1992).
- Inamura, T., Black, K. L. Bradykinin selectively opens blood-tumor barrier in experimental brain tumors. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 14, 862-870 (1994).
- Matsukado, K., et al. Enhanced tumor uptake of carboplatin and survival in glioma-bearing rats by intracarotid infusion of bradykinin analog, RMP-7. Neurosurgery. 39, 125 (1996).
- Kroll, R. A., et al. Improving drug delivery to intracerebral tumor and surrounding brain in a rodent model: a comparison of osmotic versus bradykinin modification of the blood-brain and/or blood-tumor barriers. Neurosurgery. 43, 879 (1998).
- Kinoshita, M., McDannold, N., Jolesz, F. A., Hynynen, K. Noninvasive localized delivery of Herceptin to the mouse brain by MRI-guided focused ultrasound-induced blood-brain barrier disruption. Proceedings of the National Academy of Sciences. 103, 11719-11723 (2006).
- Neuwelt, E. A., Dahlborg, S. A. Chemotherapy administered in conjunction with osmotic blood-brain barrier modification in patients with brain metastases. Journal of neuro-oncology. 4, 195-207 (1987).
- Doolittle, N. D., et al. Safety and efficacy of a multicenter study using intraarterial chemotherapy in conjunction with osmotic opening of the blood-brain barrier for the treatment of patients with malignant brain tumors. Cancer. 88, 637-647 (2000).
- Guillaume, D. J., et al. Intra-arterial chemotherapy with osmotic blood-brain barrier disruption for aggressive oligodendroglial tumors: results of a phase I study. Neurosurgery. 66, 48 (2010).
- Remsen, L. G., et al. The influence of anesthetic choice, PaCO2, and other factors on osmotic blood-brain barrier disruption in rats with brain tumor xenografts. Anesthesia & Analgesia. 88, 559-559 (1999).
- Nilaver, G., et al. Delivery of herpesvirus and adenovirus to nude rat intracerebral tumors after osmotic blood-brain barrier disruption. Proceedings of the National Academy of Sciences. 92, 9829 (1995).
- Fortin, D., McCormick, C. I., Remsen, L. G., Nixon, R., Neuwelt, E. A. Unexpected neurotoxicity of etoposide phosphate administered in combination with other chemotherapeutic agents after blood-brain barrier modification to enhance delivery, using propofol for general anesthesia, in a rat model. Neurosurgery. 47, 199 (2000).
- Neuwelt, E. A., et al. Primary CNS lymphoma treated with osmotic blood-brain barrier disruption: prolonged survival and preservation of cognitive function. Journal of clinical oncology. 9, 1580 (1991).
- Remsen, L. G., Trail, P. A., Hellström, I., Hellström, K. E., Neuwelt, E. A. Enhanced delivery improves the efficacy of a tumor-specific doxorubicin immunoconjugate in a human brain tumor xenograft model. Neurosurgery. 46, 704 (2000).
- Neuwelt, E. A., Pagel, M. A., Kraemer, D. F., Peterson, D. R., Muldoon, L. L. Bone marrow chemoprotection without compromise of chemotherapy efficacy in a rat brain tumor model. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 309, 594-599 (2004).
