Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

The Rabbit Blood-shunt model for studiet af akut og senfølger af subaraknoidalblødning: tekniske forhold

Published: October 2, 2014 doi: 10.3791/52132

Abstract

Tidlig hjerneskade og forsinket cerebral vasospasme begge bidrager til ugunstige resultater efter subaraknoidal blødning (SAH). Reproducerbare og kontrollerbare dyremodeller, der simulerer begge betingelser er i øjeblikket ualmindelige. Derfor er behov for nye modeller for at efterligne menneskelige patofysiologiske betingelser som følge af SAH.

Denne rapport beskriver de tekniske nuancer af en kanin blod-shunt SAH model, der muliggør styring af intracerebral tryk (ICP). En ekstrakorporal shunt er placeret mellem det arterielle system og subarachnoidealrummet, hvilket giver undersøgeren uafhængig SAH i en lukket baghovedet. Trin-for-trin proceduremæssige instruktioner og nødvendige udstyr er beskrevet, samt tekniske overvejelser til at producere modellen med minimal dødelighed og sygelighed. Vigtige oplysninger, der kræves for en vellykket kirurgisk oprettelsen af ​​denne robuste, enkel og sammenhængende ICP-kontrollerede SAH kaninmodel beskrives.

Introduction

Aneurysmal subaraknoidalblødning (SAH) er en af de mest livstruende neuropatologiske tilstande, der ofte fører til permanent neurologisk skade eller død 1. Tidligere forskning har fokuseret på forsinket cerebral vasospasme (DCVS) som den primære ætiologi neurologiske mangler forbundet med SAH 2. Den generelt dårlige kliniske resultater hos patienter, der lider af SAH efter behandling af vasospasme, har imidlertid ført til en udvidelse af forskningens fokus til at omfatte virkningerne af tidlig hjerneskade (EBI) efter SAH 3. Større forståelse af betydningen af ​​både EBI og DCVS bidrage til dårlige kliniske resultater efter SAH er afgørende for udviklingen af ​​mere effektive terapeutiske strategier.

Indtil nu har enkelt og dobbelt autologt blod injektion i cisterna magna været standard metode til SAH induktion for studiet af DCVS 2-6. Selvom almindeligt anvendt i tidligere undersøgelser,denne model sandsynligvis ikke gengive de neuropatologiske vigtigste ændringer i forbindelse med SAH inducerede EBI 7. I modsætning hertil er endovaskulær perforering kendt for at producere alvorlige akutte patofysiologiske ændringer, der delvist efterligner symptomerne på EBI 7.

Denne rapport beskriver en ny kanin model af SAH designet til at give efterforskning af både EBI og DCVS, hvorved mere nøjagtig karakterisering af SAH-induceret patologi 8-10. Med den beskrevne teknik er den standard cisterna magna model tilpasset ved at forbinde det arterielle system af arteria subclavia og cisterna magna via en ekstrakorporal shunt. Blodgennemstrømningen derved forbundet med kanin fysiologi og drevet af trykforskellen mellem arterielt blod og intrakranielt tryk. Blødningen stopper, når intracerebralt tryk (ICP) er lig med diastolisk blodtryk og blodet i shuntsystemet koagulerer. Udnytte den vært & #8217 s fysiologi reducerer censor-afhængige SAH induktion, hvilket fører til en mere ensartet model af SAH som pålideligt producerer både EBI og DCVS fænotyper 3,8-10.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tre måneder gamle kvindelige New Zealand kaniner, der vejer 2,5-3,5 kg blev anvendt til denne procedure. Undersøgelsen blev udført i overensstemmelse med National Institutes of Health retningslinjer for pasning og anvendelse af forsøgsdyr og med godkendelse fra Animal Care Udvalg for kantonen Bern, Schweiz (godkendelse som nr.105 / 13). Alle kirurgiske procedurer blev udført under sterile forhold på Eksperimentel Kirurgisk Institut for Institut for Klinisk Forskning ved Bern Universitetshospital i Bern, Schweiz. En veterinær anæstesilæge overvåget dyrene under kirurgi og hele opsving.

1. Animalske Forberedelse, Positionering og arteria subclavia Kanylerings

  1. Inducere generel anæstesi i kanin med intramuskulær injektion af ketamin (30 mg / kg; Ketalar 50 mg / ml) og xylazin (6 mg / kg; Xylapan 20 mg / ml) og kontrol dybde af anæstesi ved at kontrollere kanin respons på skadelige stimulation (f.eks tå knivspids). Se 1.7 i tilfælde af et positivt svar.
  2. Træk ned i det nederste øjenlåg i begge øjne og anvende en lille mængde salve til øjenlågene for at forebygge tørhed og yderligere irritation.
  3. Selvkaterisation den laterale ørevene med en 20 Gbutterfly venflon (20 G karkateter), fastgøres med tape, og oprette forbindelse til en tyngdekraft pose indeholdende 0,9% natriumchlorid (500 ml / 24 timer) og ketamin (40 mg / kg / time) / xylazin (4 mg / kg / time) til kontinuerlig intravenøs (iv) anæstesi. Administrer ekstra smertestillende hver 15 min iv (Fentanyl, 1 mcg / kg). Bemærk: Undgå at flygtige gas anæstetika, som er forbundet med nedsat CPP, stigende CBF, og faldende cerebral metaboliske sats for ilt 11 intravenøse anæstetika give mere ideelle egenskaber for neuroanesthesia ved at bevare CBF og cerebral vasokonstriktion, 12, som er af øverste betydning når man studerer cerebral. vasospasme. Desuden, selv om dødelighed steg i spontaneously vejrtrækning dyr, kan den bedre efterligner den humane situation akut SAH.
  4. Giv ilt (1 - 2 L / min) via en respiratorisk maske, der giver mulighed for end-tidal kuldioxid (EtCO 2) overvågning.
  5. Installer en 3-kanals elektrokardiogram (EKG) .Sæt tre subkutane elektroder i et trekantet arrangement på den ventrale side af kanin; specifikt placere en elektrode over højre midthoracic regionen (med afstand til den sterile barberede område for arteria subclavia kanylering) og to elektroder i underlivet fordelt over begge lemmer.
  6. Overvåg anæstesidybden hver 15 min under operation ved at følge respirationsfrekvens, hjertefrekvens (HR) overvåges fra EKG-signalet, og reaktion på skadelig stimulering.
  7. I tilfælde af positiv reaktion på skadelig stimulering (tå knivspids), tilpasse anæstesidybden ketamin bolus (6 mg / kg) IV og xylazin bolus (0,05 mg / kg) IV og / eller en yderligere analgesi bolus med Fentanyl (1 mcg / kg) iv
  8. Fastgør kanin i liggende stilling på et legeme varmepladen, vippe hovedet 20 ° ned og dreje den lidt contralaterally til den side, hvor den subclavia arterie, vil blive udsat for.
  9. anvende øje salve og forberede området for kirurgi ved barbering håret over højre brystmuskel omkring den midterste tredjedel af kravebenet, og over frontal-, parietal- og occipital kraniet, halsen, og over højre fælles femorale arterie.
  10. Desinficere huden i 3 minutter med et bredt spektrum antiseptisk, f.eks., Povidon-iod.
  11. Dæk kanin med sterile ark. Udfør alle yderligere procedurer under sterile forhold og ofte anvende 4% papaverin HCI og antibiotisk opløsning (neomycin-sulfat 5 mg / ml) topisk for at forebygge arteriel vasospasme fartøj manipulation og lokale infektioner.
  12. Infiltrere brystmusklen med lokalanæstetika (Lidocain 1% maksimal 6 mg / kg). Lav en parasternal hudincision og forberedebrystmuskel. Ved hjælp af mikroskop, dissekere subclavia arterie og sikres med en proksimal og distal ligatur (4-0 polyfilament suturer) omkring den udsatte ende. Hold en ligatur nær den proximale kontrol i stedet for at fastgøre kateteret og liger fartøjet distalt.
  13. Udfør en arteriotomi i væggen af ​​arteria subclavia ved indskæring arterien med en buet microscissor og kanyle i arteria subclavia retrogradt med en lille intravasal 3-vejs stophane. Fastgør kateteret ved dobbelt knude ligatur mod den distale ligatur for at forebygge arteriel vridning eller bøjning af den proximale del af arterien og for at undgå slip eller massiv blødning.

2. blodtryk og arteriel blodgas Overvågning

  1. Tilslut 3-vejs stophanen til i) intravasal kanyle for arteriel blodgas (ABG) analyser, pH, Paço 2, PaO2, bikarbonat, baseoverskud, og SO 2, ii) den invasive arterieblodtrykmåleanordning og iii) omledningsindretning.
  2. Saml blodprøver til ABG status (Paço 2, PaO2) og løbende overvåge standard kardiovaskulære og respiratoriske parametre (blodtryk, HR, EKG, respirationsfrekvens og slut-tidal CO 2) og overføre data via den analoge udgang interface til en analog- digital konverter / datalogger og butik.
    BEMÆRK: Det pres vil blive nulstillet på hjerte niveau før og efter hver session, og tryk kalibrering af analog / digital-konverter og data-logging system vil ske en gang før serien begynder.

3. Baseline Digital subtraktionsangiografi

  1. Placer en ekstern enhed dimensionering (lille kugle) over begge underkæbe vinkler for at kalibrere angiogram.
    BEMÆRK: Dette muliggør nøjagtig sammenligning af post hoc målinger af baseline og opfølgning kardiameter.
  2. Udfør digital subtraktionsangiografi (DSA) ved retrograd intra-enrterial bolusinjektion af nonioniske Iopamidol (0,6 ml / kg, 5 ml / sek til 2 sek) gennem den kanylerede arterie og skylle kanylen umiddelbart efter en bolusinjektion med saltvand for at forhindre okklusion af sidstnævnte.
  3. Anskaf billeder (7 billeder i 14 sek) af vertebrobasilar systemet med en hurtig sekventiel angiografi optagelse i en 5 ° venstre anterior skrå stilling.
  4. Infiltrere området omkring den højre fælles femorale arterie med lokalanæstetika (lidocain 1%, maksimalt 6 mg / kg). Lav en lille lyskebrok hudincision. Brug af mikroskop til visualisering, dissekere den fælles lårarterie og sikres med en proksimal og distal ligatur (4-0 polyfilament suturer) omkring den udsatte ende.
  5. Efter arteriotomi, kanyle den femorale arterie med en 5-F-kappe. Skyl sideport kappe med saltvand.
  6. Advance en 5-F-kateter i brachiocephale arterie gennem skeden under fluoroskopi. Opret en køreplan, så videre en ledetråd til the vertebrobasilar system. Injicer en bolus af nonioniske Iopamidol (0,6 ml / kg, 5 ml / sek i 2 sek) til DSA som beskrevet i trin 3.2.

4. Rotation til bugleje

  1. Efter baseline DSA flytte kanin fra rygleje til bugleje. Vær forsigtig med ikke at manipulere eller flytte placeringen af ​​intra-arterielle katetre.
  2. Placer hovedet i et head-indehaveren på en 30 ° vinkel, orienteret hovedet nedad.

5. Cisterna Magna Punktering

  1. Desinficer huden over hovedet og halsen med Povidon-jod 3 gange i 1 minut hver, og dække det kirurgiske område med sterile ark.
  2. Sæt en 22 G x 40 mm pædiatriske spinal adgang nål transkutant i Cisterna magna uden nogen forudgående indsnit hud eller muskel forskydning.
  3. Bekræft, at dyret er fuldt bedøvet ved at sikre en manglende tå-pinch svar, før skubbe nålen ned langs knoglens ydre nakkeknudeindtil der registreres et hul; ikke skubbe nålen yderligere.
  4. Bekræft den korrekte placering af nålen ved at observere spontan dryp af cerebrospinalvæske med kanin hoved vippes ned ved en 20 ° vinkel for et par min.

6. Montering af intrakranielt tryk og Cerebral Blood Flow Overvågning

  1. Efter midterlinjen hud og Galea indsnit, indsætte en lille kirurgisk retraktor.
  2. Lav tre runde osteotomier (2 mm diameter) med en høj hastighed mikroborehuller i frontal del af kraniet til den udvendige landmærker kraniet (Figur 1) 9, dvs over lugtekolben og bilateral frontal for placering af en neuromonitoring enheden, hvis nødvendigt. Brug en millimeter skala lineal til at bestemme koordinaterne for borehul placering som følger: intrakranielt tryk (ICP) overvågning i midpupillary linje, 1-2 mm fra midsagittal linje; intraparenchymal laser-Doppler-sonder4-5 mm anterior og lateralt for bregma (figur 1).
  3. Visualisere dura og udføre omhyggelig hæmostase: Brug knoglevoks for knogle hæmostase i kraft af sin tamponeringsanordning handling og udføre lokal hæmostase ved hjælp af bipolær koagulation af dura.
  4. Placer intraparenkymal intrakranielle tryk (ICP) skærm spids i det højre lugtekolben til en dybde på 2 mm og derefter kalibrere.
  5. Placer to laser-Doppler flowmetri finnåls prober hjælp af en ekstern klemme, og indsætte dem i de tilsvarende burr huller i både højre og venstre frontale halvkugle lateralt for det ventrikulære system, dvs i midterlinjen at undgå interferens med cerebrospinalvæske. Placer nål prober til en dybde på 2,5 mm.
  6. Efter placering af neuromonitoring prober forsegle alle burr huller med en tyk prop af knogle voks for at holde kraniet fluidtæt.
  7. Mål basislinieparametre af det gennemsnitlige arterielle blodtryk (MAP), ICP og cerebral blodstrøm (CBF) ved hjælp af en multiparameter-skærm og fire kanaler laser Doppler væv blodperfusion skærm.

7. Shunt Induktion

  1. Slut spinal adgang nål i Cisterna magna til den tidligere kateteriseret subclavia arterie via blodfyldte trykovervågning slange. Brug 3-vejs stophane til måling af blodtryk og som blodprøvetagning havn.
    BEMÆRK: Sværhedsgraden af SAH afhænger af mængden af blod, og kan groft anslås af ekstensivering af subaraknoidale blodpropper ved hjernen høst 5,11.
  2. Løbende overvåge MAP, HR, EKG, respirationsfrekvens og slut-tidal CO 2 ved en sampling rate på 1 Hz fra 6 min før indtil mindst 20 min efter SAH.
  3. Bekræft, at dyret er fuldt bedøvet ved at sikre en manglende tå knivspids svar, før du åbner shunt forbindelse mellem subclavia arterie og Cisterna magna at inducere SAH af trykket gradient.
    BEMÆRK: En kontrolleret SAH kan opnås ved lukning af shunten på noget tidspunkt (fx på et ønsket niveau af ICP.).
  4. Optag steady state-værdier i løbet af et tidsrum på cirka 15 minutter.
  5. Efter ICP når sit højdepunkt, holde spinal adgang nålen på plads indtil ICP vender tilbage til en stabil tilstand tæt på baseline værdier. Hvis ICP plateau opretholdes i mere end 10 sekunder, eller hvis ICP falder spontant, lukke shunt.
  6. Fjern CBF fin-nål prober og ICP sonde, plug burr huller med knogle voks, fjerne alle katetre (herunder subclavia kateter, da kateter manipulation med træk blødning er forbundet med høj sygelighed og dødelighed, og øger infektion sats), udføre streng sår kunstvanding med neomycinsulfat og sutur i huden.

8. Postoperativ Management

  1. Proceduren varer i omkring 2 timer. På grund af de halveringstider for ketamin og xylazin, inddrivelse tid af animal er ganske kort - cirka 1 time. Dyrene holdes under en varmelampe under opsving. Supplerende væske er ikke givet. Under denne indledende postoperative opsving fase, anvende buprenorphin 0,02 mg / kg sc hver 8. time i 24 timer.
  2. Påfør transdermal fentanyl matrix patches frigive 12,5 ug / time i den barberede halsregionen af ​​dyrene til effektiv analgesi over de næste 72 timer.
  3. Lad ikke et dyr uden opsyn, indtil det har genvundet tilstrækkelig bevidsthed til at opretholde brystleje.
  4. Må ikke returnere et dyr, som har gennemgået kirurgi i selskab med andre dyr, indtil fuldt tilbagebetalt.

9. Opfølgning Digital subtraktionsangiografi at Vurdere DCVS på dag 3

  1. Udfør trin 1,1-3,6 som beskrevet ovenfor.
  2. Aflive dyrene ved intraarteriel bolusinjektion af natrium thiopenthal (40 mg / kg) (Pentothal, Ospedalia AG Hünenberg, Schweiz). I tilfælde, hvor histologi og immunohistochemistry er behov for at udføre en intrakardial perfusion fiksering ved stuetemperatur ved et perfusionstryk på 100 cm H2O

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Kaninen blod shunt model af SAH beskrevet i denne rapport frembringer EBI i hippocampus (figur 2A, B), basal cortex (figur 2A, B) og cerebrale vaskulatur (figur 2C) så tidligt som 24 timer efter skaden og viser et karakteristisk bloddistribution (figur 2D) 8. Desuden modellen udløser moderate til alvorlige grader af DCVS på dag tre efter SAH induktion (figur 3) 10. Dødeligheden er 20 - 30% på grund af åndedrætsstop eller svær bradykardi på tidspunktet for akut SAH. Næsten alle kaniner viser progressiv forværring af neurologiske underskud fra dag 1 -. 3 10 På det tidspunkt dyrene er under fuldstændig anæstesi. Fra et teknisk synspunkt, blodet shunt model giver mulighed for både eksaminator-uafhængig og kontrollerbar SAH induktion (Figur 4).

Ad 1 "FO: indhold-width =" 6in "width =" 600 "src =" / filer / ftp_upload / 52132 / 52132fig1highres.jpg "/>
Figur 1. Ydre pejlemærker for CBF og ICP sonder kraniet (gengivet med tilladelse fra Journal of Neuroscience Methods 201: 322-326) 9 Skematisk tegning viser placeringen af intraparenkymal CBF og ICP sonder i frontallapperne og i højre lugtekolben. . CBF prober placeret 4 - 5 mm anterior og parasagittal til bregma. ICP prober placeres i midpupillary linie i caudale-rostralt retning i en afstand på 1 - 2 mm fra midsagittal linje. Intraparenkymal CBF (panel A og B) og ICP (paneler C og D) prober er vist i sagittale og koronale planer af T2-vægtede MR-scanninger. Bemærk deres forhold til hjertekamrene. CBFl = venstre frontal burrhole for cerebrale blodgennemstrømning sonder. CBFr = højre frontal borehul for cerebrale blodgennemstrømning sonder. ICP = position borehul intrakranielle tryk prober. * Bregma; ** Lambda.f = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/52132/52132fig1highres.jpg" target = "_blank"> Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 2
Figur 2. Tidlig hjerneskade efter subaraknoidal blødning (Gengivet med tilladelse fra Journal of Neuroscience Methods 208, 138-145 8 og Journal of Neuroscience Methods 191: 227-233). 10. TUNEL-farvning viste apoptose i hippocampus (A) og basal cortex (B) SAH dyr. Neurodegeneration blev analyseret ved FJB (Fluor-jade plet) positive celler colocalized med DAPI. Colokalisering med DAPI (venstre kolonne) afslørede, at TUNEL positiv farvning (midterste kolonne) blev lokaliseret i kernen (højre kolonne). Åbne pile viser DAPI positiv kernefarvning. Solid pile angiver TUNEL positiv eller FJB-positive celler. Scale bar = 50 um. (C) Apoptose og neurodegenerering er afbildet 24 timer efter SAH i basilar arterie endotelceller. Fyldte pile angiver TUNEL- positiv apoptotiske, hævede, og fritliggende endotelceller. Scale bar = 50 um. (D) Gross undersøgelse af hjernen viser udvidede blod distribution på den ventrale og dorsale overflade af hjernen og basale cisterner 24 timer efter SAH induktion sammenlignet med sham-opererede dyr. * = Basal cisterne; ** = Prepontine cisterne; *** = Cisterna magna; højre frontale cortex læsion fra det perioperative ICP monitor spids (**** = ICP sonde læsion). Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 3
Figur 3.Vertebrobasilar angiogrammer før (A1) og efter (A2) SAH-induktion. Baseline angiogram (A1) viser normale kardiameter af rygsøjlen og basilar arterier. Tre dage efter SAH induktion (A2), angiogram viser en diffus indsnævring af basilaris (pil) og vertebrale arterier. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 4
Figur 4. ICP-kontrolleret induktion af forskellige grader af SAH. Et centralt element i kaninblod shunt model er evnen til at kontrollere for forskellige grader af SAH sværhedsgrad, herunder størrelsen af blødningen, en stigning i det intrakranielle tryk (ICP), eller en reduktion i cerebral perfusionstryk (CPP). Figur 4 illustrerer tidsforløbet af ICP following induktionen af ​​SAH (pil = åbning af shunten). Kurveprogressionen afhænger fysiologi kanin, primært trykforskellen mellem ICP og gennemsnitlige arterielle blodtryk. Hvis ICP når en værdi tæt på det diastoliske blodtryk, strømmen i shunten stopper. På det tidspunkt enten ICP begynder at falde eller ICP-værdi forbliver på et plateau. Hvis plateau ophold længere end 10 sekunder shunten er lukket. Kontrolleret SAH kan udføres på et hvilket som helst ICP plan gennem lukning af shunten før spontan trombose (X = lukning af shunten). Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Shunt model producerer patologi svarende til den observeret hos mennesker efter akut SAH 3,8,10. Det er blevet foreslået, at EBI kan forværre, vedligeholde og endda udløse DCVS 12, og som sådan denne model kan støtte i at undersøge både de tidlige og sene DCVS faser, herunder EBI og DCVS interaktioner efter SAH. Især gentagelig in vivo DCVS overvågning teknikker, herunder DSA 13, computertomografi angiografi 14 og transkraniel Doppler 15 er mere readibly anvendes i kaniner end i mindre forsøgsdyr. Ud over at aktivere eksaminator-uafhængig spontan SAH, giver modellen brugeren til at kontrollere for forskellige grader af alvorlighed (mængde blod eller ICP, og deraf følgende ændringer i cerebral perfusion tryk).

Vigtigst er det, denne model resulterer i en meget konsekvent, reproducerbar og patofysiologisk tilpasset forløb efter akut SAH. Rebleed ning er ikke-eksisterende, og dødeligheden er relativt lavt i forhold til andre modeller af akut SAH 16,17. Indskydning af et flow probe i shuntsystemet yderligere muligt at foretage tidstro vurdering af SAH lydstyrken under blødning 10. Men omkostningerne forbundet med store dyreforsøg er væsentligt større end de mere almindeligt brugte mindre forsøgsdyr, og genetisk manipulation af kaniner er uoverkommeligt udfordrende, hvilket begrænser undersøgelser af bestemte gener på SAH resultater 18-20.

For at sikre sammenhæng og præcision i den nuværende model for SAH anbefaler vi overvejelse af følgende generelle kriterier og kritiske kirurgiske trin:

Udføre eksperimenter på 3-4 måneder gamle kaniner, fordi jeg) dødeligheden efter SAH induktion markant reduceret sammenlignet med ældre kaniner, og ii) vasospasme forlænges i ældre kaniner (20 til 40 måneder) 21.

telt "> Kalibrering af angiogram med en ekstern enhed dimensionering (lille kugle) giver mulighed for vurdering af kardiameter på en blindet måde med lav variabilitet og præcis kalibrering ved baseline og opfølgning angiogrammerne. Måling kardiameteren tre gange (langs en foruddefineret længde fra spidsen af ​​basilararterien) ved hjælp af automatisk måling analyse software til at bestemme middelværdier (Trin 3 i protokollen) anbefales.

Sikker ligaturer af subclavia arterie for at forhindre vridning eller bøjning af subclavia arterie under repositionering fra rygleje til bugleje (Trin 4 i protokollen).

Seal alle burr huller med en tyk prop af knogle voks før SAH induktion for at holde kraniet fluidtæt og vigtigste steady state ICP CPP og MAP (Trin 6 i protokollen).

Hold spinal adgang nålen på plads indtil ICP vender tilbage til baseline værdier. Fejlplacering af spinal adgang neEdle kan resultere i betydelig sygelighed (Trin 7 i protokollen).

EBI og DCVS, som begge stort set bidrager til ugunstige udfald og dødelighed efter SAH, kan studeres ved hjælp af blod shunt model af SAH. Bevidsthed om de individuelle tekniske detaljer garanterer en vellykket gennemførelse af denne model og giver mulighed for vurdering af SAH følgesygdomme og screening af potentielle behandlingsmodaliteter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Forfatterne takker Laurie von Melchner, Bern Universitetshospital, Neurokirurgisk afdeling, Bern, Schweiz, til korrekturlæsning og redigering af manuskriptet og Paskus Jeremias, Boston Children 's Hospital, Boston, MA til korrekturlæsning det oprindelige udkast. Vi sætter pris på den dygtige forvaltning af dyrs pleje, anæstesi og operativ bistand fra Daniel Mettler, DVM, Max Müller, DVM, Daniel Zalokar og Olgica Beslac, Eksperimentel Kirurgisk Institut, Afdeling for Klinisk Forskning, universitetet i Bern, Bern, Schweiz. Vi takker Michael Lensch, leder Forskning Sygeplejerske, Afdeling for Intensiv Medicin, Bern Universitetshospital og universitetet i Bern, Bern, Schweiz, til real-time data overvågning og efterbehandling af de fysiologiske parametre. Vi takker Edin Nevzati Carl Muroi, og Salome Erhardt, for deres fremragende laboratorium teknisk og operativ bistand.

Dette arbejde blev støttet af Institut for Intensive Care Medicine, Bern Universitetshospital og universitetet i Bern, Bern, Schweiz, Department of Clinical Research, University of Bern, Bern, Schweiz, og Forskningsfonden fra Kantonsspital Aarau, Aarau, Schweiz. Vi takker Elsevier, for genoptryk tilladelse til figur 1 og 2.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Equipment
Operation microscope Zeiss, Jena, Germany Zeiss, OPMI-MD surgical microscope
Surgical equipment B. Braun, Germany Forceps medical no. 5; vessel scissors 8 cm; microclip 4 mm
Respirator Hugo Sachs
Hair clipper 3M Surgical Clipper  Starter Kit 9667A
Body warm plate FHC
Blood gas analyzer Radiometer, Copenhagen, Denmark ABL 725
Cardiac monitoring Camino Multi-Parameter Monitor, Integra, Plainsboro, NJ, US AP-05
Software analysis BIOPAC Systems, Inc., Goleta, CA, USA Biopac MP100 and acqKnowledge software,version 3.8.1
Software analysis ImagePro Discovery, MediaCybernetics, Silver Spring, MD, USA Image-Pro Plus version 
Angiography apparatus DFP 2000 A-Toshiba MIIXR0001EAA
ICP monitor Camino Laboratories, San Diego, CA, USA ICP monitor, Model 110-4B
Blood flow monitor Oxford Optronix Ltd., Oxford, UK CAL KIT microsphere solution
Laser-Doppler flowmetry fine needle probes Oxford Optronix Ltd., Oxford, UK MNP110XP, 0.48 mm diameter
Pressure tube B. Braun, Germay PE 1.0 mm × 2.0 mm
Anesthesia monitor GE Medical Systems, Switzerland  Datex S5 Monitor
Material
20 G vascular catheter Smiths Medical Jelco i.v. catheter, REF 4057
5.5 F three-lumen central venous catheter  Connectors, Tagelswangen, Switzerland Silicone catheter STH-C040
22 G x 40 mm needle  Emergo Group Inc., Netherlands
High-speed microdrill Stryker, Solothurn, Switzerland 5400-15 
Bone wax Ethicon, Johnson & Johnson,NJ, USA ETHW31G
Bipolar forceps Aesculap, Inc., PA, US US349SP 
Ketamin Any generic product
Xylazine Any generic product
Buprenorphine Any generic product
Fentanyl Any generic product
Transdermal fentanyl matrix patches  Any generic product
Lidocaine 1%  Any generic product
4% papaverin HCl  Any generic product
Neomycin sulfate  Research Organics Inc., OH, USA Any generic product
Povidone-iodine  Any generic product
0.9% sodium chloride Any generic product
Iopamidol  Abott Laboratories, IL, USA Any generic product
3-0 resorbable suture Ethicon Inc., USA VCP824G
5-0 non absorbable suture Ethicon Inc., USA 8618G
4-0 polyfilament sutures Ethicon Inc., USA VCP284G

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Taylor, T. N., et al. Lifetime cost of stroke in the United States. Stroke; a journal of cerebral circulation. 27, 1459-1466 (1996).
  2. Kikkawa, Y., Kameda, K., Hirano, M., Sasaki, T., Hirano, K. Impaired feedback regulation of the receptor activity and the myofilament Ca2+ sensitivity contributes to increased vascular reactiveness after subarachnoid hemorrhage. Journal of cerebral blood flow and metabolism : official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 30, 1637-1650 (2010).
  3. Marbacher, S., Fandino, J., Kitchen, N. D. Standard intracranial in vivo animal models of delayed cerebral vasospasm. British journal of neurosurgery. 24, 415-434 (2010).
  4. Marbacher, S., Neuschmelting, V., Graupner, T., Jakob, S. M., Fandino, J. Prevention of delayed cerebral vasospasm by continuous intrathecal infusion of glyceroltrinitrate and nimodipine in the rabbit model in vivo. Intensive care medicine. 34, 932-938 (2008).
  5. Zhou, M. L., et al. Comparison between one- and two-hemorrhage models of cerebral vasospasm in rabbits. Journal of neuroscience. 159, 318-324 (2007).
  6. Vatter, H., et al. Time course in the development of cerebral vasospasm after experimental subarachnoid hemorrhage: clinical and neuroradiological assessment of the rat double hemorrhage model. Neurosurgery. 58, 1190-1197 (2006).
  7. Lee, J. Y., Sagher, O., Keep, R., Hua, Y., Xi, G. Comparison of experimental rat models of early brain injury after subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery. 65, 331-343 (2009).
  8. Marbacher, S., et al. A new rabbit model for the study of early brain injury after subarachnoid hemorrhage. Journal of neuroscience. 208, 138-145 (2012).
  9. Marbacher, S., et al. Outer skull landmark-based coordinates for measurement of cerebral blood flow and intracranial pressure in rabbits. Journal of neuroscience methods. 201, 322-326 (2011).
  10. Marbacher, S., et al. Extra-intracranial blood shunt mimicking aneurysm rupture: intracranial-pressure-controlled rabbit subarachnoid hemorrhage model. Journal of neuroscience. 191, 227-233 (2010).
  11. Sugawara, T., Ayer, R., Jadhav, V., Zhang, J. H. A new grading system evaluating bleeding scale in filament perforation subarachnoid hemorrhage rat model. J Neurosci Methods. 167, 327-334 (2008).
  12. Macdonald, R. L. Delayed neurological deterioration after subarachnoid haemorrhage. Nature reviews. Neurology. 10, 44-58 (2014).
  13. Zhang, Z. W., et al. Platelet-derived growth factor-induced severe and chronic vasoconstriction of cerebral arteries: proposed growth factor explanation of cerebral vasospasm. Neurosurgery. 66, 728-735 (2010).
  14. Laslo, A. M., Eastwood, J. D., Chen, F. X., Lee, T. Y. Dynamic CT perfusion imaging in subarachnoid hemorrhage-related vasospasm. AJNR. American journal of neuroradiology. 27, 624-631 (2006).
  15. Shao, Z., et al. Effects of tetramethylpyrazine on nitric oxide/cGMP signaling after cerebral vasospasm in rabbits. Brain research. 1361, 67-75 (2010).
  16. 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; a journal of cerebral circulation. 26, 1086-1091 (1995).
  17. Veelken, J. A., Laing, R. J., Jakubowski, J. The Sheffield model of subarachnoid hemorrhage in rats. Stroke; a journal of cerebral circulation. 26, 1279-1283 (1995).
  18. Zakhartchenko, V., et al. Cell-mediated transgenesis in rabbits: chimeric and nuclear transfer animals. Biology of reproduction. 84, 229-237 (2011).
  19. Capecchi, M. R. Gene targeting in mice: functional analysis of the mammalian genome for the twenty-first century. Nature reviews. Genetics. 6, 507-512 (2005).
  20. Flisikowska, T., et al. Efficient immunoglobulin gene disruption and targeted replacement in rabbit using zinc finger nucleases. PloS one. 6, e21045 (2011).
  21. Nakajima, M., et al. Effects of aging on cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage in rabbits. Stroke. 32, 620-628 (2001).

Tags

Medicin subaraknoidalblødning dyremodeller kanin ekstrakorporal blod shunt tidlig hjerneskade forsinket cerebral vasospasme mikrokirurgi.
The Rabbit Blood-shunt model for studiet af akut og senfølger af subaraknoidalblødning: tekniske forhold
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Andereggen, L., Neuschmelting, V.,More

Andereggen, L., Neuschmelting, V., von Gunten, M., Widmer, H. R., Takala, J., Jakob, S. M., Fandino, J., Marbacher, S. The Rabbit Blood-shunt Model for the Study of Acute and Late Sequelae of Subarachnoid Hemorrhage: Technical Aspects. J. Vis. Exp. (92), e52132, doi:10.3791/52132 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter