Waiting
Login processing...

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

Medicine

الأرنب نموذج الدم تحويلة لدراسة الحاد وعقابيل في وقت متأخر نزيف تحت العنكبوتية: الجوانب التقنية

Published: October 2, 2014 doi: 10.3791/52132
Automatic Translation
3,4,5, 1,6, 7, 5, 1, 1, 1,2, 1,2
1Department of Intensive Care Medicine, University and Bern University Hospital (Inselspital), 2Department of Neurosurgery, Kantonsspital Aarau, 3Laboratories for Neuroscience Research in Neurosurgery, Boston Children's Hospital, 4Harvard Medical School, Boston Children's Hospital, 5Department of Neurosurgery, University and Bern University Hospital (Inselspital), 6Department of Neurosurgery, University Hospital Cologne, 7Institute of Pathology, Länggasse Bern

Abstract

إصابات الدماغ في وقت مبكر وتأخر بالتشنج الدماغي كل من يساهم في نتائج سلبية بعد نزيف تحت العنكبوتية (SAH). النماذج الحيوانية استنساخه والسيطرة عليها التي تحاكي كل من الظروف غير شائعة في الوقت الحاضر. ولذلك، هناك حاجة إلى نماذج جديدة من أجل محاكاة الظروف المرضية في جسم المريض الإنسان الناجمة عن SAH.

ويصف هذا التقرير الفروق الدقيقة الفنية للأرنب الدم تحويلة نموذج SAH التي تمكن السيطرة على الضغط داخل المخ (ICP). يتم وضع تحويلة خارج الجسم بين النظام الشرياني والفضاء تحت العنكبوتية، والتي تمكن-الفاحص مستقلة SAH في الجمجمة مغلقة. خطوة بخطوة وصفت التعليمات الإجرائية والمعدات اللازمة، فضلا عن الاعتبارات التقنية لإنتاج نموذج مع الحد الأدنى من الوفيات والمراضة. يتم وصف التفاصيل المهمة المطلوبة لإنشاء الجراحي الناجح لهذا النموذج SAH أرنب قوي وبسيط وثابت التي تسيطر عليها ICP.

Introduction

أمهات الدم، نزيف تحت العنكبوتية (SAH) هي واحدة من أكثر الظروف عصبية مرضية تهدد الحياة، وكثيرا ما يؤدي إلى الضرر العصبي الدائم أو الوفاة 1. وقد ركزت بحوث سابقة على بالتشنج الدماغي المتأخر (DCVS) كما المسببات الرئيسي للعجز العصبية المرتبطة SAH 2. ومع ذلك، فإن النتائج السريرية الفقيرة عموما من المرضى الذين يعانون من SAH بعد علاج بالتشنج أدى إلى توسيع نطاق التركيز على البحوث لتشمل تأثيرات إصابات الدماغ في وقت مبكر (بنك الإمارات الدولي) بعد SAH 3. فهم أكبر لأهمية كل من بنك الإمارات الدولي وDCVS في المساهمة في النتائج السريرية الفقيرة بعد SAH أمر ضروري لتطوير استراتيجيات علاجية أكثر فعالية.

حتى الآن، كانت مفردة ومزدوجة حقن الدم الذاتي في صهريج ماجنا الطريقة المعيارية لSAH تحريض لدراسة DCVS 2-6. على الرغم يشيع استخدامها في الدراسات السابقة،هذا النموذج الأرجح لا يتم إنتاج تغييرات عصبية مرضية الرئيسية المرتبطة SAH يسببها بنك الإمارات الدولي 7. في المقابل، يعرف ثقب اللف لإنتاج التغيرات المرضية في جسم المريض الحاد التي تحاكي جزئيا من أعراض بنك الإمارات الدولي 7.

ويصف هذا التقرير نموذجا أرنب رواية SAH مصممة لتمكين التحقيق في كل من بنك الإمارات الدولي وDCVS، مما يسمح توصيف أكثر دقة للأمراض التي يسببها SAH 8-10. مع تقنية وصفها، ويتم تكييف القياسية صهريج ماجنا النموذج من خلال ربط نظام الشرايين من الشريان تحت الترقوة وصهريج ماجنا عبر تحويلة خارج الجسم. وبالتالي ربط تدفق الدم إلى فسيولوجيا الأرنب ويقودها التدرج الضغط بين الدم الشرياني والضغط داخل الجمجمة. يتوقف النزيف عند الضغط داخل المخ (ICP) يساوي ضغط الدم الانبساطي والدم في نظام تحويلة يتخثر. استخدام المضيف & #8217؛ ق الفيزيولوجيا يقلل تعتمد على الاستقراء الفاحص SAH، مما يؤدي إلى نموذج أكثر اتساقا من SAH التي تنتج كلا من بنك الإمارات الدولي وموثوق الظواهر DCVS 3،8-10.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

واستخدمت 3.5 كجم لهذا الإجراء - ثلاث إناث الأرانب نيوزيلندا الشهر القديمة وزنها 2.5. تم إجراء الدراسة وفقا للمعاهد الوطنية للصحة المبادئ التوجيهية لرعاية واستخدام حيوانات التجارب وبموافقة لجنة رعاية الحيوان في كانتون برن، سويسرا (الموافقة رقم 105/13). أجريت جميع العمليات الجراحية تحت ظروف معقمة في معهد جراحة التجريبية قسم البحوث السريرية في مستشفى جامعة برن في برن، سويسرا. وطبيب التخدير البيطري مراقبة الحيوانات أثناء الجراحة وطوال الانتعاش.

1. إعداد الحيوانية، وتحديد المواقع الترقوة القسطرة الشريان

  1. لحث على التخدير العام في الأرنب مع الحقن العضلي الكيتامين (30 ملغ / كغ. Ketalar، 50 ملغ / مل) وزيلازين (6 ملغ / كغ. Xylapan 20 ملغ / مل) وعمق سيطرة التخدير عن طريق فحص استجابة الأرنب إلى ضارة تحفيز الجهأيون (مثل قرصة أخمص قدميه). انظر 1.7 في حالة الرد الإيجابي.
  2. هدم الجفن السفلى من كلتا العينين وتطبيق كمية صغيرة من مرهم على الجفون لمنع جفاف وتهيج المزيد.
  3. يقثطر الوريد الأذن الجانبي مع 20 Gbutterfly venflon (20 G قسطرة الأوعية الدموية)، وتحديد بشريط لاصق، والاتصال حقيبة الجاذبية التي تحتوي على 0.9٪ كلوريد الصوديوم (500 مل / 24 ساعة) والكيتامين (40 ملغ / كغ / ساعة) / زيلازين (4 ملغم / كغم / ساعة) عن طريق الوريد مستمر (د) التخدير. إدارة المسكنات الإضافي الرابع كل 15 دقيقة (الفنتانيل، 1 ميكروغرام / كغ). ملاحظة: تجنب التخدير الغاز المتقلبة، الذي يرتبط مع انخفاض CPP، وزيادة البرازيلي، وخفض معدل الأيض الدماغي للأوكسجين توفر 11 التخدير في الوريد خصائص أكثر مثالية لبتخدير الأعصاب من خلال الحفاظ على الاتحاد البرازيلي وتضيق الأوعية الدماغية، 12 التي تكتسي أهمية العلوي عند دراسة الشلل. بالتشنج. وبالإضافة إلى ذلك، يتم زيادة على الرغم من وفيات في مذكورة عفوياaneously التنفس الحيوانات، قد تحاكي أفضل للوضع الإنساني من SAH الحاد.
  4. توفير الأكسجين (1 - 2 لتر / دقيقة) عن طريق قناع التنفس التي تسمح ثاني أكسيد الكربون نهاية المد والجزر (اتكو 2) الرصد.
  5. تثبيت 3 قناة الكهربائي (ECG). مكان ثلاثة أقطاب تحت الجلد في الترتيب الثلاثي على الجانب البطني للأرنب. على وجه التحديد، وضع قطب كهربائي واحد على المنطقة midthoracic الصحيحة (مع المسافة إلى مجال معقم للحلق الشريان تحت الترقوة القسطرة) وقطبين في أسفل البطن موزعة على كل من أطرافه.
  6. رصد عمق التخدير كل 15 دقيقة أثناء الجراحة باتباع معدل التنفس ومعدل ضربات القلب (HR) رصدت من إشارة تخطيط القلب، وكرد فعل على التحفيز الضارة.
  7. في حالة استجابة إيجابية لتحفيز الضارة (قرصة أخمص قدميه)، تكييف عمق التخدير بواسطة الكيتامين بلعة (6 ملغ / كلغ) وزيلازين الرابع بلعة (0.05 ملغ / كلغ) رابعا و / أو البلعة تسكين إضافية مع الفنتانيل (1 مولوديةجم / كجم) د
  8. إصلاح أرنب في موقف ضعيف على لوحة ظاهرة الاحتباس الجسم، وإمالة الرأس إلى أسفل 20 درجة وتحويله contralaterally قليلا إلى الجانب الذي سوف يتعرض الشريان تحت الترقوة.
  9. تطبيق مرهم العين وإعداد المنطقة لعملية جراحية من قبل حلق الشعر على العضلة الصدرية الصحيحة حول الثلث الأوسط من الترقوة، وأكثر من الجمجمة frontal-، parietal- والقفوية، والرقبة، وأكثر من حق الشريان الفخذي المشترك.
  10. تطهير الجلد لمدة 3 دقائق مع طائفة واسعة مطهر، على سبيل المثال، بوفيدون اليود.
  11. تغطية الأرنب مع أوراق معقمة. أداء جميع إجراءات أخرى تحت ظروف معقمة وكثيرا تطبيق 4٪ papaverin حمض الهيدروكلوريك وحل المضادات الحيوية (بالنيوميسين سلفات 5 ملغ / مل) موضعيا لمنع بالتشنج الشرياني عن طريق التلاعب السفينة والتهابات المحلية.
  12. اختراق العضلات الصدرية مع مخدر موضعي (ليدوكائين 1٪ القصوى 6 ملغ / كلغ). وجعل شق الجلد المجاور للقص وإعدادالعضلات الصدرية. باستخدام المجهر، تشريح الشريان تحت الترقوة وتأمين مع الداني والقاصي ضمد (4-0 الغرز polyfilament) حول نهاية المكشوفة. الحفاظ على واحد ربطة قريب من السيطرة القريبة من مكان لتأمين القسطرة وligate السفينة بشكل أقصى.
  13. إجراء بضع الشريان في جدار الشريان تحت الترقوة من عمل قطع في الشريان مع microscissor منحنية ويقني؛ يدخل القنية الشريان تحت الترقوة retrogradely مع intravasal صغيرة 3 في اتجاه ومحبس. تأمين القسطرة بواسطة ربطة عقدة مزدوجة تجاه ربطة البعيدة من أجل منع التواء الشرايين أو الانحناء من الجزء القريب من الشريان وتجنب الانزلاق أو النزيف الهائل.

2. ضغط الدم الشرياني الدم ورصد الغاز

  1. ربط 3 في اتجاه وقف الديك إلى i) قنية intravasal للغاز الدم الشرياني (ABG) تحليلات، ودرجة الحموضة، باكو 2، باو 2، بيكربونات، فائض قاعدة، وSO 2، ب) في الدم الشرياني الغازيةجهاز قياس الضغط، والثالث) الجهاز تحويلة.
  2. جمع عينات الدم للحصول على مركز ABG (باكو 2، باو 2) ورصد مستمر المعلمات القياسية القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي (ضغط الدم، والموارد البشرية، تخطيط القلب، معدل التنفس ونهاية المد CO 2) ونقل البيانات عبر واجهة الانتاج التناظرية إلى analog- تحويل الرقمي / مسجل بيانات وتخزينها.
    ملاحظة: سيتم ركزت الضغوط على مستويات القلب قبل وبعد كل دورة، وسوف يتم معايرة ضغط التناظرية / الرقمية وتحويل نظام تسجيل البيانات مرة واحدة قبل بدء هذه السلسلة.

3. الأساس الرقمية الطرح تصوير الأوعية الدموية

  1. وضع جهاز التحجيم الخارجي (كرة صغيرة) على كل زوايا الفك السفلي من أجل معايرة وعائية.
    ملاحظة: هذا يسمح المقارنة الدقيقة لآخر خاصة قياسات خط الأساس ومتابعة قطر السفينة.
  2. أداء الأوعية الطرح الرقمي (DSA) من الوراء داخل وrterial حقن البلعة من غير الأيونية Iopamidol (0.6 مل / كجم، 5 مل / ثانية لمدة 2 ثانية) من خلال الشريان مقنى وطرد قنية فورا بعد حقن بلعة مع المياه المالحة لمنع انسداد الأخير.
  3. الحصول على الصور (7 صور في 14 ثانية) من نظام فقري قاعدي باستخدام تصوير الأوعية تسجيل متسلسل السريع في وضع مائل 5 ° الأيسر الأمامي.
  4. اختراق المنطقة حول الحق في الشريان الفخذي مشترك مع مخدر موضعي (ليدوكائين 1٪، القصوى 6 ملغ / كلغ). جعل صغير الإربي شق الجلد. باستخدام المجهر لتصور، تشريح الشريان الفخذي المشترك وتأمين مع الداني والقاصي ضمد (4-0 الغرز polyfilament) حول نهاية المكشوفة.
  5. بعد بضع الشريان، يقني؛ يدخل القنية الشريان الفخذي مع غمد 5-F. مسح الميناء جانب من غمد مع المياه المالحة.
  6. دفع القسطرة 5-F في الشريان العضدي الرأسي من خلال غمد تحت التنظير. وضع خريطة طريق، ثم دفع سلك دليل إلى النظام البريد فقري قاعدي. حقن البلعة من غير الأيونية Iopamidol (0.6 مل / كجم، 5 مل / ثانية في 2 ثانية) لDSA كما هو موضح في الخطوة 3.2.

4. تناوب على موقف المعرضة

  1. التالية DSA الأساسي، إعادة الأرنب من مستلق لموقف المعرضة. يجب الحرص على عدم التلاعب أو تغيير موقف القسطرة داخل الشرايين.
  2. وضع الرأس في صاحب الرأس في زاوية 30 درجة، الموجهة الرأس إلى أسفل.

5. صهريج ماجنا البزل

  1. تطهير الجلد على الرأس والرقبة مع بوفيدون 3 مرات لمدة 1 دقيقة لكل منهما، وتغطية المنطقة الجراحية مع أوراق معقمة.
  2. إدراج 22 × 40 مم G الأطفال الوصول الشوكي إبرة transcutaneously في صهريج ماجنا دون أي شق الجلد مسبق أو النزوح العضلات.
  3. تأكد من أن الحيوان هو تخدير كامل من خلال ضمان عدم وجود استجابة أخمص القدمين قرصة قبل انزلاق الإبرة أسفل على طول نتوء عظمي القذالي الخارجيحتى يتم الكشف عن وجود فجوة. لا تدفع الإبرة إلى أبعد من ذلك.
  4. تأكيد الموضع الصحيح للإبرة من خلال مراقبة نازف عفوية من السائل النخاعي مع رئيس الأرنب يميل إلى أسفل في زاوية 20 درجة لمدة دقائق قليلة.

6. تركيب الضغط داخل الجمجمة ومراقبة تدفق الدم الدماغي

  1. بعد الجلد خط الوسط شق والخوذة، إدراج ضام الجراحية الصغيرة.
  2. جعل ثلاثة خزوعات عظمية جولة (2 مم) باستخدام microdrill عالية السرعة في الجزء الأمامي من الجمجمة وفقا لمعالم الجمجمة الخارجي (الشكل 1) 9، أي أكثر من البصلة الشمية وأمامي ثنائي لوضع جهاز neuromonitoring إذا لزم الأمر. استخدام مسطرة مقياس ملليمتر لتحديد الإحداثيات للدغ حفرة التنسيب على النحو التالي: الضغط داخل الجمجمة (ICP) مراقبة في خط midpupillary، 1-2 مم من خط سهمي ناصف. intraparenchymal تحقيقات الليزر دوبلر4-5 ملم الأمامي والجانبي إلى bregma (الشكل 1).
  3. تصور الجافية، وأداء الإرقاء الدقيق: استخدام الشمع العظام لالإرقاء العظام بحكم العمل دكاك وأداء الإرقاء المحلي باستخدام التخثر بين القطبين من الجافية.
  4. وضع intraparenchymal الضغط داخل الجمجمة (ICP) رصد معلومات سرية إلى البصلة الشمية الصحيحة على عمق 2 ملم ومن ثم معايرة.
  5. وضع تحقيقات إبرة رفيعة وهما الليزر دوبلر flowmetry باستخدام نظام المشبك الخارجي وإدراجها في الثقوب لدغ المقابلة في كل من نصفي الكرة اليمين واليسار الأمامي الوحشي للنظام البطيني، أي في خط الوسط لتفادي أي تشويش مع السائل المخي الشوكي. وضع تحقيقات إبرة إلى عمق 2.5 ملم.
  6. بعد وضع تحقيقات neuromonitoring، وختم جميع الثقوب لدغ مع المكونات سميكة من الشمع العظام من اجل الحفاظ على الجمجمة السائل محكم.
  7. قياس البارامترات الأساسية من متوسط ​​ضغط الدم الشرياني (MAP)، برنامج المقارنات الدولية وتدفق الدم الدماغي (البرازيلي) باستخدام جهاز multiparameter وأربع قنوات الأنسجة الليزر دوبلر مراقبة نضح الدم.

7. التحويلة التعريفي

  1. ربط الحصول إبرة في العمود الفقري في صهريج ماجنا إلى الشريان تحت الترقوة مقسطر سابقا عبر مراقبة ضغط أنابيب مملوءة بالدم. استخدام 3 في اتجاه ومحبس لقياس ضغط الدم وكميناء أخذ عينات الدم.
    ملاحظة: شدة SAH تعتمد على كمية من الدم، ويمكن أن يقدرها واتساع جلطات تحت العنكبوتية في وقت الحصاد الدماغ 5،11.
  2. باستمرار مراقبة MAP، الموارد البشرية، تخطيط القلب، معدل التنفس ونهاية المد CO 2 بمعدل أخذ العينات من 1 هرتز في الفترة من 6 حتى 20 دقيقة قبل دقيقة على الأقل بعد SAH.
  3. تأكد من أن الحيوان هو تخدير كامل من خلال ضمان عدم وجود استجابة قرصة أخمص قدميه قبل فتح تحويلة اتصال بين الشريان تحت الترقوة والصهريج الكبير للحث SAH قبل gradie الضغطالإقليم الشمالي.
    ملاحظة: يمكن تحقيق SAH تسيطر عليها إغلاق تحويلة في أي نقطة زمنية (على سبيل المثال، في المستوى المطلوب من ICP).
  4. تسجيل قيم حالة مستقرة خلال فترة زمنية تقريبا 15 دقيقة.
  5. بعد ICP تصل ذروتها، والحفاظ على الوصول إبرة في العمود الفقري في مكان حتى يعود ICP إلى حالة ثابتة قريبة من القيم الأساسية. إذا تم الحفاظ على هضبة ICP لأكثر من 10 ثانية أو إذا ICP يقلل بشكل عفوي، إغلاق تحويلة.
  6. إزالة البرازيلي تحقيقات غرامة إبرة وICP التحقيق، سد الثقوب لدغ بالشمع العظام، وإزالة جميع القسطرة (بما في ذلك القسطرة تحت الترقوة، حيث يرتبط التلاعب القسطرة مع نزيف التوالي مع ارتفاع معدلات المراضة والوفيات، ويزيد معدل الإصابة)، نفذ الدقيق الري الجرح سلفات النيوميسين وخياطة الجلد.

8. إدارة ما بعد الجراحة

  1. يستمر هذا الإجراء لمدة 2 ساعة. نظرا لأعمار النصف من الكيتامين وزيلازين، ووقت الشفاء من أنيماl غير قصيرة جدا - حوالي 1 ساعة. يتم الاحتفاظ الحيوانات تحت مصباح التدفئة خلال الانتعاش. لا يتم توفير سوائل إضافية. خلال هذه المرحلة التعافي بعد الجراحة الأولية، وتطبيق البوبرينورفين 0.02 مغ / كغ كل 8 الشوري ساعة لمدة 24 ساعة.
  2. تطبيق الفنتانيل عبر الجلد بقع مصفوفة الإفراج 12.5 ميكروغرام / ساعة في منطقة الرقبة حلق من الحيوانات لتسكين فعال خلال ساعة 72 المقبلة.
  3. لا تترك حيوان غير المراقب حتى استعاد وعيه أنه كاف للحفاظ على الاستلقاء القصية.
  4. لا عودة الحيوان الذي خضع لعملية جراحية في الشركة من الحيوانات الأخرى حتى تعافى تماما.

9. متابعة الرقمية الطرح تصوير الأوعية الدموية لتقييم DCVS في يوم 3

  1. تنفيذ الخطوات 1،1-3،6 كما هو موضح أعلاه.
  2. الموت ببطء الحيوانات الشرياني حقن البلعة من thiopenthal الصوديوم (40 ملغ / كغ) (Pentothal، Ospedalia AG، Hünenberg، سويسرا). في الحالات التي تكون فيها الأنسجة وimmunohistوهناك حاجة ochemistry، إجراء داخل القلب نضح-RT في تثبيت عند ضغط التروية من 100 سم H 2 O.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

نموذج تحويلة أرنب الدم من SAH وصفها في هذا التقرير تنتج بنك الإمارات الدولي في قرن آمون (الشكل 2A، B)، القشرة القاعدية (الشكل 2A، B)، والأوعية الدموية الدماغية (الشكل 2C) في أقرب وقت 24 ساعة بعد الإصابة، ويبين صفة توزيع الدم (الشكل 2D) 8. وبالإضافة إلى ذلك، فإن النموذج المعتدل يؤدي إلى درجة شديدة من DCVS في اليوم الثالث بعد SAH الاستقراء (الشكل 3) 10. 20 معدل وفيات - 30٪ بسبب توقف التنفس أو بطء الشديد في وقت SAH الحاد. تقريبا تظهر كل الأرانب تفاقم التدريجي للعجز العصبية من أيام 1 - 3 10 عند هذه النقطة المرة الحيوانات تحت التخدير الكامل. من الناحية التقنية، ونموذج تحويلة الدم يسمح لكلا الفاحص مستقلة والسيطرة عليها SAH الاستقراء (الشكل 4).

إعادة 1 "FO: محتوى العرض =" 6in "العرض =" 600 "SRC =" / الملفات / ftp_upload / 52132 / 52132fig1highres.jpg "/>
الرقم 1. معالم الجمجمة الخارجي للالبرازيلي وICP المسابير (مستنسخة بإذن من مجلة العلوم العصبية طرق 201: 322-326) 9 رسم تخطيطي يصور وضع intraparenchymal البرازيلي وICP تحقيقات في الفص الجبهي وفي البصلة الشمية الصحيحة. . توضع تحقيقات الاتحاد البرازيلي 4-5 ملم الأمامي ومجاور للسهمي إلى bregma. توضع تحقيقات ICP في خط midpupillary في اتجاه الذيلية منقاري على مسافة 1 - 2 ملم من خط سهمي ناصف. وتظهر Intraparenchymal البرازيلي (ألواح A و B) وبرنامج المقارنات الدولية (ألواح C و D) تحقيقات في الطائرات السهمي والاكليلية من الرنين المغناطيسي T2 المرجحة. ملاحظة علاقتها البطينين. CBFl = الأيسر burrhole أمامي لالدماغية تحقيقات تدفق الدم. CBFr = الصحيح ثقب لدغ الأمامي للالدماغية تحقيقات تدفق الدم. ICP = موقف ثقب لدغ لتحقيقات الضغط داخل الجمجمة. * Bregma. ** امدا.و = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/52132/52132fig1highres.jpg" الهدف = "_ على بياض"> اضغط هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2. إصابة الدماغ في وقت مبكر بعد نزيف تحت العنكبوتية (مستنسخة بإذن من مجلة العلوم العصبية طرق 208، 138-145 (8) ومجلة علم الأعصاب طرق 191: 227-233) 10. أظهر النفق تلطيخ الخلايا في قرن آمون (A) والقشرة القاعدية (B) من الحيوانات SAH. تم تحليل تنكس عصبي بواسطة FJB (الفلورية اليشم وصمة عار) خلايا إيجابية colocalized مع دابي. كشفت Colocalization مع دابي (العمود الأيسر) أن النفق تلطيخ إيجابي (العمود الأوسط) كان مترجم في النواة (العمود الأيمن). وتشير السهام مفتوحة دابي تلطيخ النووي إيجابي. تشير السهام صلبة النفق إيجابية أو FJB-ايجابياتخلايا البريد. شريط النطاق = 50 ميكرومتر. وصفت (C) وموت الخلايا المبرمج تنكس عصبي آخر 24 ساعة SAH في الخلايا البطانية الشريان القاعدي. السهام تملأ تشير TUNEL- أفكارك الإيجابية، وتورم، والخلايا البطانية منفصلة. شريط النطاق = 50 ميكرومتر (D) الفحص الإجمالي للدماغ يبين توزيع الدم الموسعة على السطح البطني والظهري من الدماغ والصهاريج القاعدية 24 ساعة بعد SAH تحريض بالمقارنة مع الحيوانات الشام التي تديرها. * = صهريج القاعدية. ** = صهريج أمام الجسر. *** = صهريج ماجنا. آفة القشرة الأمامية اليمنى من طرف المحيطة بالجراحة رصد برنامج المقارنات الدولية (ICP **** = التحقيق الآفة). يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 3
الرقم 3.تصوير القلب فقري قاعدي قبل (A1) وبعد (A2) SAH الاستقراء. عائية الأساس (A1) معارض اوعية الطبيعي للالفقري القاعدي والشرايين. بعد ثلاثة أيام SAH التحريض (A2)، ويظهر عائية تضييق منتشر على قاعدي (السهم) والشرايين الفقرية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 4
الرقم 4. التي تسيطر عليها ICP تحريض درجات مختلفة من SAH. وثمة عنصر رئيسي للنموذج تحويلة أرنب الدم هو القدرة على السيطرة على درجات مختلفة من SAH شدة، بما في ذلك كمية النزيف، وزيادة في الضغط داخل الجمجمة (ICP)، أو يوضح انخفاض في ضغط التروية الدماغية (CPP). الشكل 4 مسار وقت followi ICPنانوغرام تحريض SAH (السهم = افتتاح تحويلة). تطور منحنى يعتمد على فسيولوجيا الأرنب، في المقام الأول التدرج الضغط بين ICP ومتوسط ​​ضغط الدم الشرياني. إذا ICP تصل قيمة قريبة من ضغط الدم الانبساطي، وتدفق في تحويلة توقف. عند هذه النقطة يبدأ الساعة ICP إما لتقليل أو يبقى قيمة ICP على هضبة. إذا الهضبة يبقى أطول من 10 ثانية في التحويلة مغلقة. تسيطر SAH لا يمكن أن يؤديها في أي مستوى ICP من خلال إغلاق تحويلة قبل الجلطة العفوي (X = إغلاق التحويلة). يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

نموذج تحويلة تنتج أمراض مماثلة لتلك التي لوحظت في البشر بعد الحادة SAH 3،8،10. وقد اقترح أن بنك الإمارات الدولي قد تفاقم، والحفاظ بل وتؤدي إلى DCVS 12، وعلى هذا النحو هذا النموذج قد تساعد في التحقيق في كل من مراحل DCVS المبكرة والمتأخرة، بما في ذلك بنك الإمارات الدولي وDCVS التفاعلات التالية SAH. على وجه الخصوص، يمكن تكرارها في الجسم الحي DCVS تقنيات الرصد بما في ذلك DSA 13، التصوير المقطعي تصوير الأوعية 14، ودوبلر عبر الجمجمة 15 يتم تطبيقها أكثر readibly في الأرانب من الحيوانات في المختبر أصغر. بالإضافة إلى تمكين الفاحص مستقل-SAH عفوية، ونموذج يسمح للمستخدم للسيطرة على درجات مختلفة من الشدة (كمية الدم أو ICP، ويترتب على ذلك التغييرات في ضغط التروية الدماغية).

الأهم من ذلك، هذه النتائج النموذجية في دورة متسقة للغاية، استنساخه، وتكييفها pathophysiologically الأحداث بعد SAH الحاد. Rebleed جي هو غير موجود والوفيات منخفضة نسبيا مقارنة مع نماذج أخرى من حدة SAH 16،17. مداخلة تحقيق التدفق في نظام تحويلة تتيح المزيد من التقييم في الوقت الحقيقي من خلال حجم SAH النزيف 10. ومع ذلك، فإن التكاليف المرتبطة إجراءات الحيوانات الكبيرة هي أكبر بكثير من أن من أكثر شيوعا حيوانات التجارب الصغيرة، والتلاعب الجيني للالأرانب يمثل تحديا باهظة، مما يحد من الدراسات جينات معينة على SAH الحصائل 18-20.

لضمان الاتساق والدقة في النموذج الحالي من SAH نوصي النظر في المعايير العامة التالية والخطوات الجراحية الحرجة:

إجراء التجارب على الأرانب القديمة 3-4 الشهر بسبب ط) معدل وفيات بعد SAH الاستقراء هو انخفاض ملحوظ بالمقارنة مع الأرانب القديمة، والثاني) تم تمديد فترة بالتشنج في الأرانب القديمة (من 20 إلى 40 شهرا) 21.

خيمة "> معايرة وعائية مع جهاز التحجيم الخارجي (كرة صغيرة) تتيح تقييم اوعية بطريقة أعمى مع تقلب منخفض ومعايرة دقيقة في الأساس ومتابعة وتصوير القلب. قياس قطر السفينة ثلاث مرات (على طول طول محدد مسبقا من ويوصى غيض من الشريان القاعدي) باستخدام برامج التحليل التلقائي قياس لتحديد القيم المتوسطة (الخطوة 3 في البروتوكول).

الحروف المركبة آمنة من الشريان تحت الترقوة لمنع التواء أو الانحناء من الشريان تحت الترقوة خلال اعادة تموضع من مستلق لموقف المعرضة (الخطوة 4 في البروتوكول).

اغلاق جميع الثقوب لدغ مع المكونات سميكة من الشمع العظام قبل SAH الحث من اجل الحفاظ على الجمجمة، السائل ضيق والرئيسية في حالة مستقرة لبرنامج المقارنات الدولية، CPP وMAP (الخطوة 6 في البروتوكول).

الحفاظ على الوصول إبرة في العمود الفقري في مكان حتى يعود الى الاساس ICP القيم. غير موضعها من الوصول شمال شرق الشوكيedle يمكن أن يؤدي إلى قسط كبير من المراضة (الخطوة 7 في البروتوكول).

بنك الإمارات الدولي وDCVS، وكلاهما يساهم إلى حد كبير إلى نتائج غير مواتية والوفيات بعد SAH، يمكن دراستها باستخدام نموذج تحويلة الدم من SAH. الوعي التفاصيل الفنية الفردية تضمن التنفيذ الناجح لهذا النموذج، ويسمح لتقييم SAH عقابيل وفحص طرق العلاج المحتملة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

المؤلفان بالشكر لوري فون Melchner، مستشفى جامعة برن، قسم جراحة المخ والأعصاب، برن، سويسرا، لتصحيح التجارب المطبعية وتحرير مخطوطة وPaskus إرميا، مستشفى الأطفال في بوسطن، بوسطن، MA لتصحيح التجارب المطبعية المسودة الأولية. نحن نقدر إدارة ماهرا الرعاية الحيوانية، والتخدير، والمساعدة المنطوق من دانيال METTLER، DVM، وماكس مولر، DVM، دانيال Zalokar، وOlgica Beslac، التجريبي المركز الجراحي، قسم البحوث السريرية في جامعة برن، برن، سويسرا. نشكر مايكل Lensch، رئيس البحوث ممرضة بقسم العناية المركزة، مستشفى جامعة برن وجامعة برن، برن، سويسرا، لرصد البيانات في الوقت الحقيقي، وبعد تجهيز من المعلمات الفسيولوجية. نشكر إدين Nevzati، كارل موروي، وسالومي إيرهارت، مختبر المساعدة التقنية والمنطوق الممتازة.

وأيد هذا العمل من قبل وزارة Intensivالبريد العناية الطبية، مستشفى جامعة برن وجامعة برن، برن، سويسرا، وإدارة البحوث السريرية في جامعة برن، برن، سويسرا، وصندوق البحوث من Kantonsspital أراو، أراو، سويسرا. نشكر إلسفير، للحصول على إذن لطبع أرقام 1 و 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

الطب، العدد 92، نزيف تحت العنكبوتية، النماذج الحيوانية، أرنب، تحويلة الدم خارج الجسم، إصابات الدماغ في وقت مبكر، تأخر بالتشنج الدماغي، المجهرية.
الأرنب نموذج الدم تحويلة لدراسة الحاد وعقابيل في وقت متأخر نزيف تحت العنكبوتية: الجوانب التقنية
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