Summary
Biz bir kemirgen büyük bir beyin damar daimi tıkanıklığı için son derece tekrarlanabilir yöntem açıklanmaktadır. Bu teknik çok az çevresel zarar, en az kan kaybı, uzun süreli sağkalım oranının yüksek ve insan klinik nüfusu ile orantılı tutarlı infarkt hacmi ile gerçekleştirilebilir.
Abstract
Inme ölüm, sakatlık, ve sosyo-ekonomik kaybı dünya çapında önde gelen nedenidir. Tüm inmelerin çoğunluğu kan akımında bir kesinti (iskemi) 1 kaynaklanabilir. Orta serebral arter (MCA), korteks 2 lateral yüzeyine kan büyük bir çoğunluğu teslim insan inme 3 en sık ve onun sınırları içinde iskemi geniş disfonksiyonu veya ölüme 1,4,5 neden olabilir. Iskemik inme Dul genellikle kaybı veya motor yetenekleri bozulması, duyusal açıkları ve infarkt acı. Inme bu anahtar özellikleri yakalamak ve böylece etkili bir tedavi geliştirmek için bir çaba, vurgu büyük bir MCA iskemi hayvan modellerinde üzerine yerleştirilir.
Burada kalıcı bir kortikal yüzey damar tıkanıklığını gidermeye yönelik bir yöntem mevcut. Biz en yaygın türü, yeri ve outcom modeller bir ilgili damar tıkanıklığı bir örnekle bu yöntem sunacakinsan inme, kalıcı orta serebral arter tıkanıklığı (pMCAO) e. Bu modelde, cerrahi yetişkin sıçan MCA ortaya çıkarmak ve daha sonra geminin çift bağ ve kesisi ile tıkamak. Bu pMCAO MCA kortikal bölge, korteks büyük bir kısmının tüm iskemi neden MCA'nın proksimal kortikal kolu bloke eder. Oklüzyon Bu yöntem aynı zamanda daha küçük bir korteks bölge hedef alan daha fazla fokal iskemi elde etmek için kortikal damarlarının daha uzak bölümleri kapatmak için de kullanılabilir. PMCAO en önemli dezavantajları küçük bir kraniotomi MCA erişmek için gerekli olduğu gibi cerrahi işlem minimal doku hasarı bu sonuçlar olsa da, biraz invaziv olmasıdır. Bu modelin en önemli avantajları ise şunlardır: tıkanıklık site de kan akımı azalması derecesi, tutarlı işlevsel ve değer düşüklüğü hızla meydana nörolojik, tanımlanır, infarkt tutarlı ve hayatta kalma yüksek oranda uzun sağlar süreli kronik değerlendirme.
Introduction
Etkin insan iskemik inme taklit iskemik koşulları ikna etmek için, çeşitli hayvan inme modelleri yaygın infarkt hacimleri sonucu değişen, istihdam edilmektedir. Photothrombotic modelde, beyin, çevre doku 6 içinde fotokimyasal koagülasyon, ışınlanmış damarlarının tıkanmasına ve iskemi ile sonuçlanan, bir ışığa madde (örneğin gül-bengal gibi) intravenöz enjeksiyon sonrası lazer aydınlatma kullanarak sağlam kafatası yoluyla ışınlanmış 7. Fototromboz infarkt, çok küçük izole bölgeleri neden olabilir ve tipik olarak modelleme "mini-vuruş" veya "mikro-vuruş" için bir araç olarak kullanılır.
Özellikle orta serebral arter (MCA), iskemik inme indüklemek için daha yaygın olarak benimsenen teknik, bir filaman cerrahi dış karotis arteri içine yerleştirilir ve ucu MCA baz kapatmasından kadar ilerletilir edildiği intraluminal monofilament modeli 8'dir. Bir PRIintraluminal filament tıkanma mary meydan yüksek ölüm oranı 9 (MCA 3 saat, inme araştırma için ilgili zaman noktası için tıkalı olan% 70) 'dir. Yöntemi ile diğer konular mümkün subaraknoid kanama, eksik tıkanıklığı ve değişken infarkt hacmi 10,11 dahil. Bu model, korteks ve subcortically 12 hem de infarkt geniş bir derecesi ile sonuçlanır, ve model büyük bir insan felç.
Mikro ve büyük hem de inme modelleri önemli olmakla birlikte, insan vuruş yerde arasında tipik olarak. Büyük klinik çalışmalarda, inme infarkt aralıkları boyutunda ipsi-iskemik yarımkürede 9 4,5-14% çeviren 28-80 cm 3, den. Buna karşılık, bizim sıçan pMCAO infarkt aralıkları ipsi-iskemik yarımkürenin 3 ila 12% oluşturan yaklaşık 9-35 mm 3, den. Bizim pMCAO modeli, bu nedenle, yakından beyin yüzdesi ile insan iskemik inme infarkt hacimleri benzerhacmi.
Insan durumuna benzer fonksiyonel ve davranışsal açıkları inme, pMCAO sonuçlarının yapısal hasar modelleme ek olarak. En azından, inme hasar 13-15, kayıp veya motor ve duyusal fonksiyon 16,17, kayıp veya uyarılmış nöronal aktivitenin 16,18 bozulması, serebral kan akımı 19 azalma bozulması için karşı taraf hareket açıklarında inme sonuçları etkili bir modeli, 20 ve infarkt 21,22. Buna göre, pMCAO modelleri MCA ciddi bir tıkanıklık duyusal korteks (ve komşu korteks), nöronal aktivitenin bozulması, MCA kan akımında ciddi azalma ve iskemik inme 23 infarkt-damgasını özelliklerini içinde fonksiyonunun fiziksel engellilik, kaybına neden -25, bu nedenle insan inme etkin bir model olarak hizmet vermektedir.
Prosedürel, pMCAO dikkatle gelen kafatası ve dura kaldırmak hangi küçük bir kraniotomi içerirMCA ilk (M1) segmenti üzerinde 2 x 2 mm "cerrahi pencere", sadece ön ve arka kortikal dalları (Şekil 1A ve 1B) içine MCA birincil çatallanma önce. Biz (pMCAO yürütmek için gerekli olan cerrahi malzemeleri için özel reaktifler ve ekipman Tablo görmek MCA altında ve kortikal yüzeyi üzerinde, menenjlerin pial katmanı üzerinden yarım eğrisi ters kesme dikiş iğnesi ve iplik (6-0 ipek) geçmek .) Daha sonra bir çift bağ kravat, MCA etrafında iki knot sıkın ve iki knot arasındaki gemi transect. M1 ile çift bağ ve transeksiyonu sadece, lentikülostriat dallanma distalinde MCA sadece kortikal dalları etkilenen-böylece sadece kortikal infarkt (yok subkortikal hasar) 26,27 (Şekil 2) oluşur olduğunu böyle ortaya çıkar. Insan inme genellikle subkortikal infarkt ibaret olmasına rağmen, kemirgenlerde bu modelleme artış invaziv (beyin damarları tıkayıp kortikal branchi önce gerektirirng boyun karotis arter yoluyla erişim arterler gerektirir ve teknik ve infarkt artan değişkenliği) ek tıkanıklığı gerektirir. MCA önceki şubelerine erişim basit bir kraniotomi ile mümkün değildir burada açıklandığı gibi modeli daha proksimale gerçekleştirilemez. Bu pMCAO üzeri subkortikal infarkt ikna etmek için cerrahi mümkün olsa da, tıkanma son derece invaziv gerektirecektir ve bu nedenle ideal değildir olacaktır.
Oklüzyon etkinliği histolojik olarak lazer Doppler, veya lazer görüntüleme 12,24,25 benek (Şekil 3), ya da ölüm sonrası (Şekil 2) aracılığıyla da teyit edilebilir. Daha önceki araştırmalar duyusal stimülasyon infarkt gelişimi ve sonucu önemli bir rol oynayabilir göstermiştir unutulmamalıdır; pMCAO 2 saat içinde uygulandığında zarar güvenceler verildi ve 3 saat sonrası pMCAO de uygulanan inme zarar artışa neden 24,25,28. Biz 5 saat sonrası pMCAO de, stimülasyon artık sonuç (yayınlanmamış veri) üzerinde bir etkisi olduğunu doğruladı. Bu nedenle, konuların duyusal stimülasyon pMCAO az değişkenlik ile infarkt hacimleri elde etmek için aşağıdaki 5 saat en aza indirilmelidir. Buna göre, bizim grup az duyusal stimülasyon ile, karanlıkta, 5 saat sonrası pMCAO için fareler anestezi tutarak bu tür "tedavi kontrolleri" çalışır, ve açıkça hiçbir bıyık uyarılması.
Bu daha fazla dallanma, birden çok ana parçaları, ya da iletişim damar yokluğu ile birlikte MCA yapıda zaman varyasyonu, yetişkin erkek Sprague Dawley sıçanları 29,30 olarak 10-30% arasında bir frekansta oluşabileceğine dikkat edilmelidir. MCA anormallikler gözlenirse, bu tür damar anormallikleri ile hayvanlar ekleyerek infarkt değişkenlik artacak gibi o konu kullanmamayı tavsiye edilir.
Buna ek olarak, O ve birkaç pratik yönleri vardırinme soruşturma için avantajlı bu oklüzyon yöntemi yapmak ur prosedürü. İlk olarak, dikişler arter etrafına yerleştirilen ancak bağ ve kesisi sonrası post-iskemik değerlendirme ardından izlenmesi ve değerlendirilmesi, toplamak için sıkılır değil olabilir. Bu şekilde, oklüzyon için gerekli cerrahi hazırlık etkili olan denekler için kontrol edilir. Konularda sabit kalabilir veya tıkanıklığı boyunca stereotaksik çerçeve içinde, kullanımda 25,28 de bu konuda hareket ya da herhangi bir deney ekipmanları bozmadan sırasında ve tıkanıklığı sonra, önce her konunun deneysel değerlendirme yapmak mümkün olduğu için. Ayrıca, daha yaşlı denekler kemirgen içinde çok düşük bir ölüm oranı, bu işlem sonucu 21-24 aylıkken (yaşlı bir insan eşdeğer), 31 ve bu nedenle daha yakından en yaygın model bu sıçanlarda inme tedavisinde değerlendirmek için kullanılabilir inme hastalarının 25,28 yaş dirsek. Gemi transection da birkaç pratik amaca hizmet eder. Kesisi sonrası kanama olmaması geminin tamamen bağ sitelerinde hem de tıkalı olduğu teyit etmektedir. Ayrıca, kan akışı kesisi kalıcı bir bozulma sağlar. Son olarak, transeksiyonu tıkalı damar distal kısımlarının tespit herhangi bir kan akışı alternatif bir kaynak gelmelidir sağlar.
Biz özellikle bu el yazması ve video MCA için bu tıkanıklığı tekniği tarif rağmen Son olarak, aynı çift bağ kesisi teknik kraniotomi üzerinden erişilebilir herhangi bir serebral damar uygulanabilir. Laboratuarımızda, örneğin, seçici olarak birincil somatosensor korteks 32 içindeki iskemi ortaya çıkarmak için tasarlanmış tekniklere benzer bir şekilde birinci ve kollateral kan akımı 24 hem de engellemek için distal MCA şube birkaç ilave daimi tıkanıklığı ile bağlantılı olarak pMCAO kullanılmaktadır.
Sonuç olarak, Tinme insan klinik literatür ile ilgili en yaygın konum (MCA), tipi (iskemi), ve hasar derecesi (enfarktüs): MCA uygulanan kalıcı tıkanıklığı için onun yöntemi yakın insan iskemik inme üç temel yönü modeller. Ayrıca, kapama bölgesinin bu yöntem, beyin boyunca tek veya birden fazla tıkanıklığı sitelerine tatbik edilebilir, ve hayatta kalma oranı yüksek olan yaşlı kişilerde ifa edilebilir. Bu tıkanma, dinamik, sürekli ve nispeten invaziv olmayan doğası göz önüne alındığında, bu tekniğin korunma ve inme tedavisinde yeni yaklaşımlar değerlendirmek klinik öncesi araştırmacılar için ek bir araç temsil eder.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Başlarken: Gerekli Cerrahi Aletler
Bkz: Şekil 4
- Diş matkap (kavo Diş Ekipmanları, Model: UMXL-TM), 2-bit matkap ve 3-bit matkap
- İki ~ 30 ölçü hipodermik iğneleri
- Dişli cımbız, kavisli ucu isteğe bağlı (yararlı ama önemli değil olabilir)
- İki ince uçlu cımbız
- tel kesme
- Dikiş ipliğinin
- Mikro makaslar
2. Cerrahi Pencere oluşturma
- Anestezi: Prosedürler NIH kurallarına uygun ve UC Irvine Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanmıştır. Kobay 295-400 g ağırlığında erkek Sprague Dawley fareleri (Charles River Laboratories, Wilmington, MA, ABD) ve aşağıdaki anestezi uygulanarak kullanılmalıdır şunlardır:
- H atropin bir kas içi enjeksiyon (0.05 mg / kg, color) ardından sodyum pentobarbital bolus (55 mg / kg vücut ağırlığı) ile sıçan intraperitoneal enjekteind bacak ve deri altı suda% 5 dekstroz uygulanan 3.0 cc.
- Sodyum pentobarbital (27.5 mg / kg, color) enjeksiyon gerektiği gibi tamamlayın. Aşağıdaki işlemleri sırasında kornea korumak için gözleri bir oftalmik antibiyotik merhem yönetmek. Her altı saatte bir anestezi sırasında solunum salgıları azaltmak% 5 dekstroz (3 ml) ve atropin (0.05 mg / kg, color) yönetmek. Tedbir vücut bir rektal prob ile sıcaklık, ve kendi kendini düzenleyen termal battaniye ile 37 ° C de vücut ısısını korumak.
- Ya tarafından MCA bulun:
- Inceltme 2 x 2 mm görüntüleme / kafatası neredeyse saydam oluncaya kadar bir boyutu HP 3 matkap ucu kullanarak somatosensoriyel korteks üzerinde pencere görselleştirme ve daha sonra bir boyutu HP 2 matkap ucu kullanarak tam şeffaflık için inceltme. MCA konumu bu pencere ve ilk segmentinin yaklaşık konuma kullanılan proksimal yörünge ile görülebilir. MCA genellikle bu çapraz çalışırdorsal yöne ventral / kaudal (örneğin, bakış cerrah bakış açısından sol hemisfer izlerken üst / sağ alta doğru sol) bir rostral pencere. Gözlemci M1 segmentinde (kortikal dallanma proksimalinde) ilk pencereden görünen distal dalları dayalı bulunması için tahmin nerede cerrahi camlar üzerinde oluşturulabilir. MCA erişmek için kaldırılır kafatası miktarını en aza indirmek için, görüntüleme / görselleştirme pencere yakın yerleştirilmiş, ancak cerrahi penceresinden ayrı olmalıdır.
Veya - Küçük bir cerrahi pencere yaklaşık 3 mm ön ve yakın kemer kürsü 30,33,34 için foramen ovale veya mandibular sinir lateral 1 mm, yerleştirilmelidir. Etkili bir MCA (ayrıca M1 kademeli olarak da bilinir) ve kök erişmek amacıyla, temporal kas geçici kafatası yüzeyinden dışarı doğru yansıtılır. (Not: uzun süreli sağkalım ameliyatları durumunda, bizim laboratuar deneyimi tha oldutemporal kas onun çapa bağlı kalmasını sağlayarak t, kas sağlıklı beslenme davranışları ve vücut ağırlığının etkili bakım sağlayan, kafatası yüzeyi yeniden tavlama olacaktır.
- Inceltme 2 x 2 mm görüntüleme / kafatası neredeyse saydam oluncaya kadar bir boyutu HP 3 matkap ucu kullanarak somatosensoriyel korteks üzerinde pencere görselleştirme ve daha sonra bir boyutu HP 2 matkap ucu kullanarak tam şeffaflık için inceltme. MCA konumu bu pencere ve ilk segmentinin yaklaşık konuma kullanılan proksimal yörünge ile görülebilir. MCA genellikle bu çapraz çalışırdorsal yöne ventral / kaudal (örneğin, bakış cerrah bakış açısından sol hemisfer izlerken üst / sağ alta doğru sol) bir rostral pencere. Gözlemci M1 segmentinde (kortikal dallanma proksimalinde) ilk pencereden görünen distal dalları dayalı bulunması için tahmin nerede cerrahi camlar üzerinde oluşturulabilir. MCA erişmek için kaldırılır kafatası miktarını en aza indirmek için, görüntüleme / görselleştirme pencere yakın yerleştirilmiş, ancak cerrahi penceresinden ayrı olmalıdır.
- Başlangıç kortikal şube yatıyor tahmin etmek için görüntüleme penceresinin rostral, ventral köşesi (bir referans olarak kullanarak varsa) MCA izleyin.
- (Bu cerrahi pencere olarak bakın) yeni bir ince-kafatası bölgesi oluşturma biraz rostral ve görüntüleme penceresi (bir referans olarak kullanılıyorsa) MCA M1 segmentinde (ön-kortikal dallanma) olması gereken yerde ventral. ÖNEMLİ NOT: (bir referans olarak kullanılıyorsa) ve cerrahi pencere görüntüleme penceresi arasında yaklaşık 2 mm boşluk bırakın.
- Sadece Şekil 1A ve 1B 'de gösterildiği gibi arter kortikal dallanma önce MCA kök (ayrıca M1 kademeli olarak da bilinir) bulun.
- Tahmini M1 segmentinde yer üzerinde kafatası ince, bir boyutu HP-3 matkap ucu kullanarak. Netamamen saydam oluncaya kadar kafatası biraz şeffaf hale, daha hassas boyutu HP-2 matkap ucu ve ince kafatası geçin. Cerrahi pencere alanı damar görmek ve bu noktada M1 yerini değerlendirmek ve 2-3 mm M1 segmentinin uzunluğu iki tarafında var öyle ki pencere (tamamlamak için yeterli ince olduğunda görsel onaylayın bu sağlar ekleme için oda ve MCA her iki tarafında dikiş iğnesinin çıkış).
ÖNEMLİ NOT: kafatası kalınlığı plastik wrap benzer olduğunda incelme durdurun. Matkap kafatası ve dura ile bozulursa damar rüptürü olacak. Kafatası Öte yandan yeterince ince değilse, tıkanma çıkarmadan zor olacaktır ve korteks veya artere hasara neden olabilir.
- 30 ayar (30 G) derialtı iğne alın ve tırtıklı cımbız kullanarak, iğne ucu bükün.
- Delinme kafatası bakımı için 30 G iğne kullanıntam doğrudan bir arter üzerinde bir alanda. Cımbız kafatası kavramak ve dikkatli cerrahi penceresinin inceltilmiş alanı kaldırmak için izin vermek için bu delinme deliği kullanın.
- , Yeni bir 30 G ihtiyacı alın Adım 6'da olarak ucu viraj ve dikkatle dura çıkarın.
NOT: dura Kesme o kabuğu geri ve MCA düşük basınç sonucunda, daha belirgin hale gelecektir neden olur.
3. MCA kapatılmasıy
- 3-5 mm yaklaşık dikiş iğnesi (yuvarlak 3/8, 16 mm dikiş iğnesi) aşağı kesim yarım eğrisi ters Döşeme tel kesiciler kullanın.
- Şekil 4E de resimde gösterildiği gibi kesilmiş dikiş iğnesi geçirin. ÖNEMLİ NOT: dikiş ipliğinin her iki ucunda eşdeğer uzunluğu vardır ve böylece iğneyi dişli olması önemlidir. Bu iki iplik çekerek aynı zamanda M1 biter sağlayan, iğne sonra MCA etrafında iki knot bağlamak için iplik iki uzunlukları bırakarak ücretsiz kesilebilir.
- Tırtıklı cımbız M1 dikiş iğnesi kayma kullanın. Korteks hasarı en aza indirmek için mümkün olduğunca sığ kadar kalan ama aynı zamanda MCA çok fazla yük kaçınarak, MCA 0,5-1 mm kadar mesafe ile yerleştirin.
- Dikiş iğnesi bu MCA altında olduğu gibi diğer taraftan çıktığı zaman, beslemeye devam ya da dikiş diğer ucunu iterken karşı taraftan dikiş iğne ucu çekmek için (aşağıda gösterildiği gibi) ince bir ucu cımbız kullanın tırtıklı ucu cımbız ile iğne.
- Dikiş iğnesi tamamen MCA altında geçirilir ve çıkardı sonra, iplik uzunluğu MCA her iki tarafında eşit olana kadar dikiş iğnesi veya iş parçacığı üzerinde çekmeye devam edin. Bu MCA üzerindeki gerilimi en aza indirmek için beslenen olduğu gibi iplik bastırarak diş arter altında geçerken rüptürü önlemek için yararlı olabilir.
- Dikiş iğnesi yakın iplik kesin.
- İki çıkan dikiş ipliğinin çözmek için her iki ince nokta cımbız kullanınkadar da değmeyen MCA altında sinirli iki bağımsız konuları olduğunu. İdeal konuları onlar MCA altında geçmek dışında 1 mm hakkında olacak.
- Knot arasındaki boşluk ~ 1 mm transeksiyonu için yer açmak için iddia girişiminde MCA etrafında konuları ile iki ayrı knot (iki bitişik harfler) bağlamak için her iki ince nokta cımbız kullanın.
NOT: İç sham kontrol isteniyorsa, gevşek bu yüzden hiç MCA daraltmak olmadığını tıkanıklığı knot bırakarak tıkanıklığı hazırlamak ve knot sıkma ve damar kesme önce veri toplamak. Bu önce tıkanıklığına şey alıcı önlemek ama daha sonra knot sıkma sağlayacak kadar iplik bırakmak iplik kesin. Bu şekilde, herhangi bir temel görüntüleme veya veri toplama tıkanma ve kısa bir süre içinde, uygun bir zaman noktasında sıkılır knot aynı cerrahi işgali ile tüm gerçekleştirilebilir.
- Knot olabilir sonraen sıkı, iki knot arasında M1 transect için mikro makas kullanın çekti.
- :, Uzun vadeli hayatta kalma çalışmaları durumunda
- Dikiş steril cerrahi iplik ile yeniden kafa derisi flep kazıma veya steril yara klipleri kullanarak doku sabitleyin.
- Yara alanı (basitrasin merhem olarak) ve sistemik ampisilin profilaktik enjeksiyonu (150 mg / kg, IM) tarafından lokal antibiyotik uygulayın.
- Konu gözlere bir oftalmik antibiyotik merhem yönetmek hala anestezi iken.
- Anestezi sırasında solunum salgıları azaltmak için ek atropin (0.05 mg / kg IM) yönetmek.
- Cerrahi sonuç ve ağrı kontrolü için tekrar ertesi sabah (~ 12 saat sonra) de subkutan fluniksin meglumine (1.1 mg / kg) enjekte edilir.
- Hayvanların burun (bu hayvan uyanık kadar nefes kolaylaştırır) eğim üzerindeki kuyruk üzerinde böyle bir kuru, sıcak, eğimli yüzeye hayvan yerleştirin. </ Li>
- Uyanık ve kendi başına güvenli bir şekilde hareket kadar hayvan izleyin.
- Hayvan vivaryum geri döndü sonra, hayvanın aktivite, görünümü, seslendirme ve beslenme ve davranış içme günlük olarak takip edilmelidir.
4. Ötenazi
- Her deneyin sonunda, sıçanlar pentobarbital sodyum (2-3 mi, periton içine) ile ötenazi edilmelidir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Bir geminin Başarılı tıkanıklığı diğer kan akımı görüntüleme yöntemleri arasında görüntüleme (LSI) benek lazer kullanılarak teyit edilebilir. MCA'nın temel kortikal dallarında kan akımı kayıt sistemi gürültü ve tekniğin hassasiyet seviyesine bağlı olarak ~ 25 taban bölgesinin% ya da daha az aşağıdaki tıkanıklığına damla gerekir. MCA tıkanmasından önce ve sonra MCA bir kortikal kolunun bir parçasını temsil eden bir LSI görüntü için Şekil 3'e bakınız. Açıklanan tıkanıklığı teknik tüm kortikal MCA dalları engelleme, M1 segmentinde MCA uygulanan ve duyusal stimülasyon ~ 5 saat aşağıdaki tıkanıklığı için engellenir, sonuç 28.4 bir kortikal enfarkt olan ± 2.4 mm 3 (bir temsilcisi koronal dilim için bir 2,3,5-Trifenil-tetrazolium klorür [TTC] açıklanan hasar lekeli beyin, Şekil 2; soluk boyasız alanı) 25 enfarkt karşılık gelir.
Şekil 1. Sarı oklar M1 segmentinde pMCAO yaklaşık yerini gösterir. Bu tıkanma örnek böylece sadece kortikal dalları için kan akımı keserek, önce tüm kortikal dallanma için, lentikülostriat dallanma için MCA hemen distalinde kapatılmasıy içerir. Yan kortikal yüzeye MCA (A) Diyagram. (B) Koronal yaklaşık MCA kortikal bakış ve subkortikal şube yeri. Bu bölgeye erişim nispeten invaziv cerrahi işlem gerektirir ama dallanma lentikülostriat için proksimal MCA tıkanıklığı, kortikal ve subkortikal infarkt neden olacağını unutmayın. büyük rakam görmek için buraya tıklayın .
Şekil 2. PMCAO (5 saat aşağıdaki tıkanıklığı için koruyucu duyusal stimülasyon en aza indirmek için alınan bakım ile) kaynaklanan infarkt gösteren bir sıçan beyin Tek temsilci koronal dilim. 2,3,5-Trifenil-tetrazolium klorür (TTC) çözümü lekeleri sağlıklı doku kırmızı ve hücre ölümü veya infarkt (ok ile gösterilen) soluk alanları bırakır. Oklüzyon yerini (önce tüm MCA kortikal dalları ama subkortikal dallara distal) nedeniyle sadece kortikal infarkt görülmektedir unutmayın, ve beynin son derece miyelinli bölgeleri rağmen, TTC çözümü yapmayız ve bu nedenle renk beyaz kalır yapısal olarak sağlam olmak.
Şekil 3,. Image önce MCA tek bir kortikal kolunun bir kısmı akış tasvir etmektedir ve birFrangoulis pMCAO olarak görüntüleme (LSI) benek lazer kullanılarak görüntülendi. Isıtıcı renkler güçlü akışı gösterir. Açıklanan MCA şube pMCAO ardından sağ üst köşelerine alt soldan temel görüntü (solda) geçme açıkça görülebilir ve kaybolur. Not: arada bir akış bazı minimal kanıtlar belirli bir dalı kalır, ama sonra pMCAO seviyeleri tıkanıklığı başarı onaylamak için bazal akışının% 20 veya daha az damla gerekir.
. Şekil 4 Cerrahi Araçları pMCAO için gerekli (A) Extra Fine Graefe Forseps -.... 0.5 mm İpuçları Hafif Curve (B) Seramik kaplı Dumont # 5 forseps (C) Ekstra İnce Bonn Makas, düz (D) Yuvarlak 3/8 (16 mm) Dikiş İğneleri (E) NOT:. Dikiş iğneler sh olabilirkullanıcı tercihine göre tel kesme ile ortened. Tel kesme ile kısaltarak sonra, dikiş iğneleri sterilize edilmelidir. (F) 6-0 Örgülü İpek Dikiş. Uzunluğunda (G) 30 iğne, ½.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu protokol kemirgen korteks içinde iskemi ikna etmek, ve deneysel konulara az çevresel etki ile bunu yapmak için geliştirilmiştir. Çift tıkanıklığı ve transeksiyonu yöntemi geminin sürekli tıkalı olduğunu görsel onay için izin verir, ve aşırı işgali veya doku zarar vermeden ve yüksek hayatta kalma oranı ile yapılabilir. Bu tıkanıklığı protokol belirli bir kortikal alanı içinde iskemi ikna etmek için kraniotomi üzerinden erişilebilir herhangi bir kortikal gemi uygulanabilir. Bir hayvanın, bu fonksiyonel bir görüntüleme ya da elektrofizyolojik kayıt gibi çeşitli araştırma yöntemleri, aynı anda kullanımına izin veren bir stereotaksik cihazı içinde iken Ayrıca, bu tür tıkanıklıklar gerçekleştirilebilir. Bu içi konu soruşturma da dahil olmak üzere deneysel tasarımları geniş bir yelpazede, için geçerli bu tıkanıklık tekniği yapar. Örneğin, değerlendirme arter çevresinde yer dikişlerle başlangıçta gerçekleştirilebiliry (ama önce sütür güvence ve transecting için), iskemik başlangıcı sırasında ve herhangi bir sonrası tıkanıklık zaman noktasında gerekli.
Bu tıkanıklığı başarılı bir şekilde yürütülmesi iki kritik adım şarta olduğunu. Hedef damarın İlk olarak, uygun bir görselleştirme uyaran iskemi için çok önemlidir. (MCA birincil anterior / posterior kortikal çatallanma sadece proksimal bizim tipik durumda,) proksimalinde veya istediğiniz konuma distal bir yerde Tıkanıklığı infarkt hacmi değişkenlik büyük ölçüde neden olabilir, bu nedenle bakım onaylamak için alınması gereken oklüzyon ve kesisi uygun sitesi. İkinci olarak, hedef arter etrafında dikiş iğnesi geçen dikkatli ve hassas tekniği gerektirir. Zorunlu olarak, dikiş hemen arter altında korteks en yüzeysel tabakası geçecek. Bu o da damar rüptürü, kanama veya beyin hasarı neden olabilir, çünkü bakım, kortikal yüzey içinde çok derin dalış önlemek için alınması gerekencclusion sitesi. Damar tıkanıklığı cerrahi aletler, çok çeşitli mevcut iken, bizim laboratuar deneyi tercihinize göre kesilmiş yarım eğrisi dikiş iğneleri, kullanarak en başarılı olmuştur. Ultra-ince forseps ile birlikte kullanıldığında, bu araç kullanıcı bir arter altında ve çok az doku hasarı ile kortikal yüzeyi üzerinde dikiş ipliğinin geçmesine izin verir.
Bir oklüzyon başarılı bir şekilde tamamlanmasından sonra, enfarktüs korteks tek başına (Şekil 2) ile sınırlıdır. Model MCA inme için bu tıkanıklık yöntemi kullanarak bağlamında, bu çok MCA inme hastalarında korteks ve bazal ganglionlar hem içinde infarkt sürdürmek verilen araştırmacılar için önemli anlamı olabilir. Intralumi geçmesi Tüm olguların% 47 bozulmuş çiğneme, yutma fonksiyonu ve bozulmuş motorun performans ortaya çıktığı son bulgular verilen bu lümen içi dikiş gibi teknikler üzerinde MCA uygulanan Ancak, bizim laboratuvar bu tıkanıklığı yöntemi yananal dikiş 35; bozulmuş serebral perfüzyon ve azalan gıda ve su alımını kaynaklanan spontan motor aktivite azalır da intraluminal dikiş 36-40 ardından sıçanlarda yoksul nörolojik iyileşme katkıda bulunur. Trueman ve diğerleri. 2011 de, anormal yeme, engelli içme davranışı ve bu işlem 11 takip Sensorimotor sakatlık (gibi yapışkan kaldırma görevi ile ölçülebilir) bildirdin. Kritik, biz sahte intraluminal dikiş hayvanların 11 aynı davranış açıkları gözlenmiştir. Sonuç olarak, lümen içi dikiş serebral iskemik inme doğrudan cerrahi prosedür atfedilebilir ve olmayan pre-klinik çalışma, inme-çok ciddi bir karıştırıcı faktörleri ekleyebilir.
Bu değişken nedenleri ve insan iskemik inme patoloji modeli mümkün değildir - aslında değişkenlik gibi yüksek derecede deneysel modelinde istenmeyen olacaktır. Hayvanlarda inme araştırmalar Instea gerekird en iyi mümkün olduğunca modeli etiyolojisinde çalışırken insan inme hasar ve açıkları daha benzer bir sonuç üreten odaklanın. Biz minimal invaziv doğa, insan MCA iskemi ile karşılaştırılabilir iskemi, infarkt hacmi ile sonuçlanan MCA tıkanıklığı ve pMCAO yanında birden fazla araştırma teknikleri dahil yeteneği bu yöntem bazı klinik öncesi inme araştırmacılar için cazip bir alternatif hale olabileceğini düşündürmektedir. Ayrıca, pMCAO burada modellenmiştir tıkanıklığı yöntemi herhangi bir yüzey kortikal damar tıkanıklığını gidermeye yönelik alternatif, minimal invaziv, etkili bir araç sağlar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar şu anda ifşa hiçbir şey yok.
Acknowledgments
Bu çalışma, Amerikan Kalp Derneği predoctoral Bursu 788.808-41.910, NIH-NINDS NS-066.001 ve NS-055.832 ve Araştırma NIH Eğitim Grant 1T32DC010775-01 İşitme Merkezi tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Extra Fine Graefe Forceps - 0.5 mm Tips Slight Curve (1) | Fine Science Tools | 11151-10 | |
| Ceramic Coated Dumont #5 Forceps (2) | Fine Science Tools | 11252-50 | |
| Extra Fine Bonn Scissors, straight (1) | Fine Science Tools | 14084-08 | |
| Round 3/8 (16 mm) Suture Needles | Fine Science Tools | 12050-02 | |
| 6-0 Braided Silk Suture | Fine Science Tools | NC9071061 Harvard Apparatus No.:510461 |
|
| 30 gauge needle, ½" length | Fine Science Tools | NC9867376 No.:ZT-5-030-5-L/COL |
References
- Caplan, L. R. Caplan's Stroke, A Clinical Approach. , 4th edn, Saunder's & Elsevier. (2009).
- Blumenfeld, H. Neuroanatomy Through Clinical Cases. , Sinauer Associates. (2002).
- Roger, V. L., et al. Heart Disease and Stroke Statistics--2011 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. , (2011).
- Dirnagl, U., Iadecola, C., Moskowitz, M. A. Pathobiology of ischaemic stroke: an integrated view. Trends Neurosci. 22, 391-397 (1999).
- Durukan, A., Tatlisumak, T. Acute ischemic stroke: overview of major experimental rodent models, pathophysiology, and therapy of focal cerebral ischemia. Pharmacol. Biochem. Behav. 87, 179-197 (2007).
- Dietrich, W. D., Ginsberg, M. D., Busto, R., Watson, B. D. Photochemically induced cortical infarction in the rat. 2. Acute and subacute alterations in local glucose utilization. J. Cereb. Blood Flow Metab. 6, 195-202 (1986).
- Watson, B. D., Dietrich, W. D., Busto, R., Wachtel, M. S., Ginsberg, M. D. Induction of reproducible brain infarction by photochemically initiated thrombosis. Ann. Neurol. 17, 497-504 (1985).
- Koizumi, J., Yoshida, Y., Nakazawa, T., Ooneda, G. 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. Japanese Journal of Stroke. 8, 1-8 (1986).
- Carmichael, S. T. Rodent models of focal stroke: size, mechanism, and purpose. NeuroRx. 2, 396-409 (2005).
- Howells, D. W., et al. Different strokes for different folks: the rich diversity of animal models of focal cerebral ischemia. J. Cereb. Blood Flow Metab. 30, 1412-1431 (2010).
- Trueman, R., et al. A Critical Re-Examination of the Intraluminal Filament MCAO Model: Impact of External Carotid Artery Transection. Transl. Stroke Res. 2, (2011).
- Dirnagl, U. Neuromethods. Waiz, W. olfgang , Spring Science & Business Media. New York. (2010).
- Cirstea, M. C., Levin, M. F. Compensatory strategies for reaching in stroke. Brain. 123 (Pt. 5), 940-953 (2000).
- Nakayama, H., Jorgensen, H. S., Raaschou, H. O., Olsen, T. S. The influence of age on stroke outcome. The Copenhagen Stroke Study. Stroke. 25, 808-813 (1994).
- Nudo, R. J., Plautz, E. J., Frost, S. B. Role of adaptive plasticity in recovery of function after damage to motor cortex. Muscle Nerve. 24, 1000-1019 (2001).
- Chiganos, T. C., Jensen, W., Rousche, P. J. Electrophysiological response dynamics during focal cortical infarction. J. Neural Eng. 3, 15-22 (2006).
- Traversa, R., Cicinelli, P., Bassi, A., Rossini, P. M., Bernardi, G. Mapping of motor cortical reorganization after stroke. A brain stimulation study with focal magnetic pulses. Stroke. 28, 110-117 (1997).
- Weber, R., et al. Early prediction of functional recovery after experimental stroke: functional magnetic resonance imaging, electrophysiology, and behavioral testing in rats. J. Neurosci. 28, 1022-1029 (2008).
- Dirnagl, U., Kaplan, B., Jacewicz, M., Pulsinelli, W. Continuous measurement of cerebral cortical blood flow by laser-Doppler flowmetry in a rat stroke model. J. Cereb. Blood Flow Metab. 9, 589-596 (1989).
- Wintermark, M., et al. Comparison of admission perfusion computed tomography and qualitative diffusion- and perfusion-weighted magnetic resonance imaging in acute stroke patients. Stroke. 33, 2025-2031 (2002).
- Crafton, K. R., Mark, A. N., Cramer, S. C. Improved understanding of cortical injury by incorporating measures of functional anatomy. Brain. 126, 1650-1659 (2003).
- Nudo, R. J., Eisner-Janowicz, I. Ch. 12. Reprogramming the Cerebral Cortex. Lomber, S. tephen, Eggermont, J. os , Oxford Scholarship Online. (2006).
- Davis, M. F., Lay, C. C., Chen-Bee, C. H., Frostig, R. D. Amount but not pattern of protective sensory stimulation alters recovery after permanent middle cerebral artery occlusion. Stroke. 42, 792-798 (2011).
- Lay, C. C., Davis, M. F., Chen-Bee, C. H., Frostig, R. D. Mild sensory stimulation completely protects the adult rodent cortex from ischemic stroke. PLoS One. 5, e11270 (2010).
- Lay, C. C., Davis, M. F., Chen-Bee, C. H., Frostig, R. D. Mild sensory stimulation reestablishes cortical function during the acute phase of ischemia. J. Neurosci. 31, 11495-11504 (2011).
- Coyle, P. Middle cerebral artery occlusion in the young rat. Stroke. 13, 855-859 (1982).
- Risedal, A., Zeng, J., Johansson, B. B. Early training may exacerbate brain damage after focal brain ischemia in the rat. J. Cereb. Blood Flow Metab. 19, 997-1003 (1999).
- Lay, C. C., Davis, M. F., Chen-Bee, C. H., Frostig, R. D. Mild sensory stimulation protects the aged rodent from cortical ischemic stroke following permanent middle cerebral artery occlusion. Journal of the American Heart Association Cardiovascular and Cerebrovascular Disease. , (2012).
- Niiro, M., Simon, R. P., Kadota, K., Asakura, T. Proximal branching patterns of middle cerebral artery (MCA) in rats and their influence on the infarct size produced by MCA occlusion. J. Neurosci Methods. 64, 19-23 (1996).
- Wang-Fischer, Y. Manual of Stroke Models in Rats. , CRC Press. 17-30 (2009).
- Quinn, R. Comparing rat's to human's age: how old is my rat in people years? Nutrition. 21, 775-777 (2005).
- Wei, L., Rovainen, C. M., Woolsey, T. A. Ministrokes in rat barrel cortex. Stroke. 26, 1459-1462 (1995).
- Brint, S., Jacewicz, M., Kiessling, M., Tanabe, J., Pulsinelli, W. Focal brain ischemia in the rat: methods for reproducible neocortical infarction using tandem occlusion of the distal middle cerebral and ipsilateral common carotid arteries. J. Cereb. Blood Flow Metab. 8, 474-485 (1988).
- Tamura, A., Graham, D. I., McCulloch, J., Teasdale, G. M. Focal cerebral ischaemia in the rat: 1. Description of technique and early neuropathological consequences following middle cerebral artery occlusion. J. Cereb. Blood Flow Metab. 1, 53-60 (1981).
- Dittmar, M., Spruss, T., Schuierer, G., Horn, M. External carotid artery territory ischemia impairs outcome in the endovascular filament model of middle cerebral artery occlusion in rats. Stroke. 34, 2252-2257 (2003).
- Bederson, J. B., Germano, I. M., Guarino, L. Cortical blood flow and cerebral perfusion pressure in a new noncraniotomy model of subarachnoid hemorrhage in the rat. Stroke. 26, 1086-1091 (1995).
- Kuge, Y., Minematsu, K., Yamaguchi, T., Miyake, Y. Nylon monofilament for intraluminal middle cerebral artery occlusion in rats. Stroke. 26, 1655-1657 (1995).
- Laing, R. J., Jakubowski, J., Laing, R. W. Middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Which method works best? Stroke. 24, 294-297 (1993).
- Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20, 84-91 (1989).
- Schmid-Elsaesser, R., Zausinger, S., Hungerhuber, E., Baethmann, A., Reulen, H. J. A critical reevaluation of the intraluminal thread model of focal cerebral ischemia: evidence of inadvertent premature reperfusion and subarachnoid hemorrhage in rats by laser-Doppler flowmetry. Stroke. 29, 2162-2170 (1998).
