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 modell for studier av akutt og senskader av subaraknoidalblødning: Tekniske aspekter

Published: October 2, 2014 doi: 10.3791/52132

Abstract

Tidlig hjerneskade og forsinket cerebral vasospasme både bidra til ugunstige utfall etter subaraknoidalblødning (SAH). Reproduserbare og kontrollerbare dyremodeller som simulerer begge forholdene er i dag uvanlig. Derfor er nye modeller som trengs for å etterligne menneskelige patofysiologiske forhold som følge av SAH.

Denne rapporten beskriver de tekniske nyansene av en kanin blod-shunt SAH modell som muliggjør kontroll av hjernetrykk (ICP). En ekstrakorporeal shunt er plassert mellom det arterielle system og subarachnoid plass, noe som gjør det mulig for sensor-uavhengig SAH i en lukket kraniet. Step-by-step prosessuelle instruksjoner og nødvendig utstyr er beskrevet, samt tekniske hensyn til å produsere modellen med minimal dødelighet og sykelighet. Viktige detaljer som kreves for vellykket kirurgisk etableringen av dette robust, enkel og konsekvent ICP-kontrollerte SAH kanin modell er beskrevet.

Introduction

Aneurysmal subaraknoidalblødning (SAH) er en av de mest livstruende nevropatologiske tilstander, ofte fører til permanent nevrologisk skade eller død en. Tidligere forskning har fokusert på forsinket cerebral vasospasme (DCVS) som primær etiologi av nevrologiske underskudd forbundet med SAH to. Imidlertid har de generelt dårlige kliniske utfall av pasienter som lider av SAH etter behandling av vasospasme førte til en utvidelse av forskningsfokus for å inkludere effekten av tidlig hjerneskade (EBI) etter SAH tre. Større forståelse for betydningen av både EBI og DCVS i å bidra til dårlige kliniske resultater etter SAH er avgjørende for utvikling av mer effektive terapeutiske strategier.

Inntil nå har enkeltrom og dobbeltrom injeksjon autologt blod inn i cisterna magna vært standardmetoden for SAH induksjon for studiet av DCVS 2-6. Skjønt vanligvis brukes i tidligere studierdenne modellen mest sannsynlig ikke reprodusere ikke de nevropatologiske viktige endringer knyttet til SAH indusert EBI 7. I motsetning til dette blir endovaskulær perforering kjent for å produsere alvorlige akutte patofysiologiske endringer som delvis etterligner symptomene på EBI 7.

Denne rapport beskriver en ny kaninmodell av SAH utformet for å muliggjøre undersøkelse av både EBI og DCVS, for derved å tillate mer nøyaktig karakterisering av SAH-indusert patologi 8-10. Med den beskrevne teknikk, er standard cisterna magna modell tilpasset ved å koble det arterielle systemet av arteria subclavia og cisterna magna via en ekstrakorporal shunt. Blodstrømmen blir derved koblet til kaninens fysiologi og drevet av en trykkgradient mellom det arterielle blod, og intrakranialt trykk. Blødningen stopper når intracerebral trykk (ICP) er lik diastolisk blodtrykk og blod i shuntsystem koagulerer. Utnytte verten & #8217; s fysiologi reduserer sensor-avhengige SAH induksjon, noe som fører til en mer konsistent modell av SAH som pålitelig produserer både EBI og DCVS fenotyper 3,8-10.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tre måneder gamle kvinnelige New Zealand kaniner som veier 2.5 til 3.5 kg ble brukt for denne prosedyren. Studien ble utført i samsvar med National Institutes of Health retningslinjer for omsorg og bruk av forsøksdyr og med godkjenning av Animal Care komiteen i kantonen Bern, Sveits (godkjenning # 105/13). Alle kirurgiske prosedyrer ble utført under sterile forhold på den eksperimentelle Kirurgisk institutt ved Institutt for klinisk forskning ved Bern universitetssykehus i Bern, Sveits. En veterinær anestesilege overvåket dyrene under operasjonen og hele utvinning.

1. Animal Forberedelse, Posisjonering og subclavia kanylering

  1. Fremkall generell anestesi hos kanin med intramuskulær injeksjon av ketamin (30 mg / kg; Ketalar, 50 mg / ml) og xylazin (6 mg / kg; Xylapan 20 mg / ml) og kontroll anestesidybden ved å kontrollere kanin respons på skadelig stimulation (f.eks tå klype). Se 1.7 i tilfelle positiv respons.
  2. Trekk ned nedre øyelokk på begge øynene og bruke en liten mengde salve til øyelokkene for å hindre tørrhet og ytterligere irritasjon.
  3. Kateterisere den laterale ørevenen med en 20 Gbutterfly venflon (20 G vaskulær kateter), fikse med teip, og koble til et gravitasjons pose som inneholder 0,9% natriumklorid (500 ml / 24 timer) og ketamin (40 mg / kg / time) / xylazin (4 mg / kg / time) for kontinuerlig intravenøs (iv) anestesi. Administrer analgetika hvert 15 min iv (Fentanyl, en mcg / kg). Merk: Unngå flyktige gassbedøvelsesmidler, som er assosiert med redusert CPP, økende CBF, og avtagende cerebral metabolic rate for oksygen 11 Intravenøse anestesimidler gi mer ideelle egenskaper for neuroanesthesia ved å bevare CBF og cerebral vasokonstriksjon, 12 som er av øverste betydning når studere cerebral. vasospasme. I tillegg, selv om det er dødeligheten økt i spontaneously puster dyrene, kan det bedre etterligner den menneskelige situasjon akutt SAH.
  4. Gi oksygen (1-2 l / min) via en luftveis maske som tillater endetidal karbondioksid (EtCO 2) overvåkning.
  5. Installer en 3-kanal elektrokardiogram (EKG) .Sett tre subkutane elektroder i en trekantet arrangement på ventral side av kanin; spesielt, plassere en elektrode over høyre midthoracic regionen (med avstand til sterile barbert felt for subclavia kanylering) og to elektroder i nedre del av magen fordelt over begge beina.
  6. Overvåke anestesidybden hvert 15 min under operasjonen ved å følge respirasjonsfrekvens, hjertefrekvens (HR) overvåkes fra EKG-signalet, og reaksjon på skadelige stimuli.
  7. I tilfelle av positiv respons til ubehagelig stimulering (tå klype), tilpasse dybden av anestesi ved ketamin bolus (6 mg / kg) og xylazin iv bolus (0,05 mg / kg) IV og / eller en ytterligere analgesi bolus med Fentanyl (1 mcg / kg) iv
  8. Fest kanin i liggende stilling på en kropp oppvarming plate, vippe hodet 20 ° ned og vri den litt contralaterally til siden der subclavia vil bli utsatt.
  9. gjelder øyesalve og klargjøre området for kirurgi ved å barbere håret over høyre brystmuskelen rundt midten tredjedel av krageben, og over frontal-, parietal- og occipital skallen, halsen, og over høyre felles lårarterien.
  10. Desinfiser huden for 3 min med et bredt spekter antiseptisk, f.eks., Povidon-jod.
  11. Dekk kanin med sterile laken. Utfør alle videre fremgangsmåter under sterile betingelser og ofte anvende 4% papaverin HCl og antibiotikum-oppløsning (neomycin sulfate 5 mg / ml) lokalt å forhindre arteriell vasospasme etter fartøyet manipulering og lokale infeksjoner.
  12. Infiltrere brystmuskelen med lokalanestetika (lidokain 1% maksimal 6 mg / kg). Lag en parasternal hud snitt og forberedebrystmuskelen. Ved hjelp av mikroskop, dissekere subclavia og fest med en proksimal og distal ligatur (4-0 polyfilament suturer) rundt enden. Holdes en ligatur nær den proksimale kontroll i stedet for å feste kateteret og ligere fartøyet distalt.
  13. Utfør en arteriotomi i veggen av arteria subclavia ved incising arterien med en buet microscissor og cannulate subclavia retrogradely med en liten intravasal 3-veis stoppekran. Sikre kateteret ved dobbelt knute ligatur mot den distale ligatur for å unngå at arteriell vridning eller bøying av den proksimale del av arterien og for å unngå glidning eller massive blødning.

2. Blodtrykk og arteriell blodgass Monitoring

  1. Koble 3-veis stoppekran til i) intravasal kanyle for arteriell blodgass (ABG) analyser, pH, Paco 2, PAO 2, bikarbonat, baseoverskudd, og SO 2, ii) invasiv arterieblodettrykkmåleanordning, og iii) den shunt-enheten.
  2. Samle blodprøver til ABG status (Paco 2, PAO 2) og kontinuerlig overvåke standard hjerte-og luftveis parametere (blodtrykk, HR, EKG, respirasjonsfrekvens og end-tidal CO 2) og overføre data via den analoge utgangen grensesnittet til en analog- digital omformer / datalogger og lagre.
    MERK: Presset vil bli satt til null ved hjerte nivåer før og etter hver økt, og trykk kalibrering av analog / digital-konverter og data-logging systemet vil bli gjort en gang før serien starter.

3. Baseline Digital subtraksjonsangiografi

  1. Legg inn en ekstern sizing enhet (liten sfære) over begge kjeven vinkler for å kalibrere angiografi.
    MERK: Dette tillater presis sammenligning av post hoc målinger av baseline og oppfølging fartøy diameter.
  2. Utføre digital subtraksjon angiografi (DSA) ved retrograd intra-enrterial bolusinjeksjon av ikke-ionisk, iopamidol (0,6 ml / kg, 5 ml / sek i 2 sek) gjennom arterien ble kanylert og spyle kanylen umiddelbart etter bolus-injeksjon med saltoppløsning for å forhindre tilstopping av sistnevnte.
  3. Få bilder (7 bilder i 14 sek) av vertebrobasilær system ved hjelp av en rask sekvensiell angiografi opptak i en 5 ° venstre anterior skrå posisjon.
  4. Infiltrere området rundt høyre felles lårarterien med lokalanestetika (lidokain 1%, maksimalt 6 mg / kg). Lag en liten lyske hud innsnitt. Ved hjelp av mikroskop for visualisering, dissekere felles lårarterien og fest med en proksimal og distal ligatur (4-0 polyfilament suturer) rundt enden.
  5. Etter arteriotomi, cannulate lårarterien med en 5-F slire. Skyll sideporten kappen med saltvann.
  6. Fremme en 5-F kateter inn i brachiocephalic arterien gjennom skjede under fluoroskopi. Opprette et veikart, deretter fremme en guidekabel til the vertebrobasilær system. Injisere en bolus av ikke-ionisk, iopamidol (0,6 ml / kg, 5 ml / sek i 2 sek) for DSA som beskrevet i trinn 3.2.

4. Rotasjon til utsatt posisjon

  1. Etter baseline DSA, omplassere kaninen fra liggende til liggende stilling. Vær forsiktig med å manipulere eller flytte plasseringen av intra-arterielle katetre.
  2. Plasser hodet i en head-holderen i en 30 ° vinkel, orientert hodet ned.

5. Cisterna Magna Punktering

  1. Desinfiser huden over hodet og nakken med povidonjodid 3 ganger i 1 minutt hver, og dekker det kirurgiske området med sterile laken.
  2. Sett inn en 22 G x 40 mm pediatrisk spinal tilgang nål transkutant inn i cisterna magna uten forutgående snitt i huden eller muskel fortrengning.
  3. Bekreft at dyret er fullt bedøvet ved å sikre en mangel på tå-pinch respons før du skyver nålen ned langs den benete eksterne nakkeknølinntil en spalte er detektert; ikke presse nålen videre.
  4. Bekreft riktig plassering av nålen ved å observere spontan drypper av spinalvæske med kanin hode tiltet ned med 20 ° vinkel for et par min.

6. Installasjon av intrakranielt trykk og cerebral blodstrøm Monitoring

  1. Etter midtlinjen hud og galea snitt, sette inn et lite kirurgisk retractor.
  2. Lag tre runde osteotomier (2 mm diameter) ved hjelp av en høyhastighets microdrill i den fremre delen av hodeskallen i henhold til de ytre skull landemerker (figur 1) 9, dvs. over luktelappen og bilateral frontpartiet for plassering av en enhet hvis nervene nødvendig. Bruk en millimeter skala linjal for å finne koordinatene for graden hull plassering som følger: Intrakranielt trykk (ICP) overvåking i midpupillary linje, ett femtinitti mm fra midsagittal linjen; intraparenchymal laser-Doppler sonder4-5 mm anterior og lateralt for bregma (figur 1).
  3. Visual dura, og utføre nitid hemostase: bruk benvoks for bein hemostase i kraft av sin tamponade handling og utføre lokal hemostase ved hjelp av bipolar koagulering av dura.
  4. Plasser intraparenchymal intrakranielt trykk (ICP) monitor spissen inn i høyre luktelappen til en dybde på 2 mm og deretter kalibrerer.
  5. Plasser to laser-Doppler strømningsmåling fin nåleprober bruker en ekstern klemme system og sette dem inn i de tilsvarende Burr hull i både høyre og venstre frontpartiet halvkuler lateralt for ventrikkel systemet, dvs. i midtlinjen for å unngå interferens med cerebrospinalvæsken. Plasser nåleprober til en dybde på 2,5 mm.
  6. Etter plassering av nervene for sonder, forsegle alle Burr hull med en tykk plugg av bein voks for å holde kraniet væsketett.
  7. Måle utgangsverdier av gjennomsnittlig arterielt blodtrykk (MAP), ICP og cerebral blodstrøm (CBF) med en multiparameter monitor og fire kanals laser-Doppler vev blodperfusjon monitor.

7. Shunt Induksjon

  1. Koble spinal tilgang nålen i cisterna magna til tidligere kateteriseres subclavia via blodfylt trykkovervåking tubing. Bruk 3-veis stoppekran for blodtrykksmåling og som blodprøvetaking port.
    MERK: Alvorlighetsgraden av SAH avhenger av mengden av blod, og kan grovt anslått av utbredelsen av subarachnoid propper på tidspunktet for hjernen høste 5,11.
  2. Kontinuerlig overvåke MAP, HR, EKG, respirasjonsfrekvens og endetidal CO 2 ved en samplingsfrekvens på 1 Hz fra 6 min før til minst 20 min etter subaraknoidalblødning.
  3. Bekreft at dyret er fullt bedøvet ved å sikre en mangel på tå klype respons før du åpner shunt forbindelse mellom subclavia og cisterna magna å indusere SAH av trykket gradient.
    MERK: En kontrollert SAH kan oppnås ved å lukke den shunt som helst punkt (for eksempel på et ønsket nivå av ICP.).
  4. Spill steady state verdier i løpet av en tidsperiode på ca 15 min.
  5. Etter ICP når sitt høydepunkt, holde rygg tilgang nålen på plass til ICP tilbake til en stabil tilstand nær utgangsverdier. Hvis ICP platå opprettholdes i mer enn 10 sekunder eller hvis ICP avtar spontant, lukke shunt.
  6. Fjern CBF fin-nåleprober og ICP sonde, plugger Burr hull med bein voks, fjerner du alle katetre (inkludert subclavia kateter, siden kateter manipulering med påfølgende blødning er forbundet med høy sykelighet og dødelighet, og øker infeksjonsrate), utføre strenge såret vanning med Neomycin-sulfat og suturere huden.

8. Postoperativ Ledelse

  1. Fremgangsmåten varer i omtrent 2 timer. På grunn av halveringstider på ketamin og xylazin, restitusjonstiden av animal er ganske kort - ca 1 time. Dyrene holdes under en varmelampe under utvinning. Ekstra væske er ikke gitt. I løpet av denne første postoperative restitusjonsfasen, gjelder buprenorfin 0,02 mg / kg sc hver 8 timers for 24 hr.
  2. Påfør transdermal fentanyl matrix patcher frigjør 12,5 mikrogram / time i barbert nakke regionen av dyrene for effektiv smertelindring løpet av de neste 72 timer.
  3. Ikke la et dyr uten tilsyn før det har gjenvunnet tilstrekkelig bevissthet til å opprettholde sternal recumbency.
  4. Ikke returner et dyr som har gjennomgått kirurgi i selskap med andre dyr før fullt restituert.

9. Følg opp Digital subtraksjonsangiografi å vurdere DCVS på Dag 3

  1. Utfør trinn 1.1 til 3.6 som beskrevet ovenfor.
  2. Avlive dyrene ved intraarteriell bolusinjeksjon av natrium thiopenthal (40 mg / kg) (Pentothal, Ospedalia AG, Hünenberg, Sveits). I tilfeller der histologi og immunohistochemistry er nødvendig, utføre en intrakardial perfusjons-fiksering ved RT ved et trykk på 100 perfusjon cm H 2 O.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den kaninblod shunt modell av SAH beskrevet i denne rapporten produserer EBI i hippocampus (Figur 2A, B), basal cortex (figur 2A, B), og cerebrale kar (figur 2C) så tidlig som 24 timer etter skade, og viser en karakteristisk blodfordeling (figur 2D) 8. I tillegg utløser modellen moderate til alvorlige grader av DCVS på dag tre etter SAH induksjon (figur 3) 10. Dødeligheten er 20 - 30% på grunn av respirasjonsstans eller alvorlig bradykardi ved akutt subaraknoidalblødning. Nesten alle kaniner vise progressiv forverring av nevrologiske underskudd fra dag 1 -. 3 10 På det tidspunkt dyrene er under full narkose. Fra et teknisk synspunkt, gjør at blod shunt modell for både sensor-uavhengig og kontrollerbar SAH induksjon (figur 4).

re en "fo: content-width =" 6in "width =" 600 "src =" / filer / Ftp_upload / 52132 / 52132fig1highres.jpg "/>
Figur 1. Ytre skallen landemerker for CBF og ICP prober (gjengitt med tillatelse fra Journal of Neuroscience Metoder 201: 322-326) 9 Skjematisk tegning viser plassering av intraparenchymal CBF og ICP sonder i frontallappene og på rett luktelappen. . CBF sonder er plassert 4-5 mm anterior og parasagittal til bregma. ICP prober er plassert i midpupillary linje i caudal-rostral retning i en avstand på 1-2 mm fra midsagittal linje. Intraparenchymal CBF (Paneler A og B) og ICP (Paneler C og D) prober er vist i sagittal og koronale flyene av T2-vektet MRI. Legg merke til deres forhold til ventriklene. CBFl = venstre frontal burrhole for cerebral blodstrøm sonder. CBFr = høyre frontal graden hull for cerebral blodstrøm sonder. ICP = posisjon av graden hull for intrakranielle trykkfølere. * Bregma; ** Lambda.f = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/52132/52132fig1highres.jpg" target = "_blank"> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Tidlig hjerneskade etter subaraknoidalblødning (Gjengitt med tillatelse fra Journal of Neuroscience Metoder 208, 138-145 8 og Journal of Neuroscience Metoder 191: 227-233). 10. TUNEL farging viste apoptose i hippocampus (A) og basal cortex (B) fra Sah dyr. Neurodegenerering ble analysert ved FJB (fluor-jade flekken) positive celler colocalized med DAPI. Colocalization med DAPI (venstre kolonne) viste at TUNEL positiv farging (midterste kolonnen) ble lokalisert i kjernen (høyre kolonne). Åpne pilene viser DAPI positiv atom farging. Solid piler indikerer TUNEL positiv eller FJB-positive celler. Scale bar = 50 mikrometer. (C) apoptose og neurodegenerering er avbildet 24-timers innlegg SAH i arteria basilaris endotelceller. Fylte piler indikerer TUNEL- positive apoptotisk, hoven, og frittliggende endotelceller. Skala bar = 50 mikrometer. (D) Total undersøkelse av hjernen viser utvidede blodfordeling på den ventrale og dorsale overflaten av hjernen og basal cisterner 24 hr etter SAH induksjon i forhold til skinn-opererte dyr. * = Basal sisterne; ** = Prepontine sisterne; *** = Cisterna magna; høyre frontal cortex lesjon fra den perioperative ICP monitor spissen (**** = ICP sonde lesjon). Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3.Vertebrobasilær angiograms før (A1) og etter (A2) SAH induksjon. Baseline angiogram (A1) viser normal diameter av vertebrale arterier og basilaris fartøy. Tre dager etter SAH induksjon (A2), viser angiografi en diffus innsnevring av basilaris (pil) og vertebrale arterier. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4
Figur 4. ICP-kontrollert induksjon av forskjellige grader av SAH. Et sentralt element i kaninblod shunt-modellen er evnen til å kontrollere for forskjellige grader av SAH alvorlighetsgrad, inkludert mengden av blødning, en økning av intrakranielt trykk (ICP), eller en reduksjon i cerebral perfusjon trykk (CPP). Figur 4 illustrerer tidsforløpet av ICP følgende områderng induksjon av SAH (pil = åpning av shunt). Kurven progresjon avhenger av fysiologien av kanin, primært trykkgradienten mellom ICP og midlere arterielt blodtrykk. Hvis ICP når en verdi i nærheten av det diastoliske blodtrykk, strømningen i shunt stopper. På det tidspunktet enten ICP begynner å redusere eller ICP verdien forblir på et platå. Hvis platået holder seg lenger enn 10 sek shunt er lukket. Kontrollert SAH kan utføres når som helst ICP nivå gjennom nedleggelsen av shunt før spontan trombose (X = nedleggelse av shunt). Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Shunt modellen produserer patologi lik den som ble observert hos mennesker etter akutt SAH 3,8,10. Det har vært antydet at EBI kan forverre, opprettholde og til og med utløse DCVS 12, og som sådan denne modellen kan hjelpe til å undersøke både tidlig og sent DCVS faser, inkludert EBI og DCVS interaksjoner følgende SAH. Spesielt repeterbare in vivo DCVS overvåking teknikker inkludert DSA 13, computertomografi angiografi 14, og transkranial Doppler 15 er mer readibly brukt i kaniner enn i mindre forsøksdyr. I tillegg til at sensor-uavhengig spontan subaraknoidalblødning, gjør at modellen brukeren å kontrollere for ulike grader av alvorlighetsgrad (mengde blod eller ICP og derav følgende endringer i cerebral perfusjon press).

Viktigst denne modellen resulterer i en meget konsekvent, reproduserbar, og pathophysiologically tilpasset hendelsesforløpet etter akutt subaraknoidalblødning. Rebleed ing er ikke-eksisterende og dødelighet er relativt lavt sammenlignet med andre modeller av akutt SAH 16,17. Inter av et flytonde i shunt systemet videre tillater sanntidsvurdering av SAH volumet under blødning 10. Det er imidlertid kostnadene forbundet med store dyr prosedyrer vesentlig større enn den for de mer vanlig brukte mindre forsøksdyr, og genetisk manipulering av kaniner er prohibitivt vanskelig, og dermed begrense studier av bestemte gener på SAH utfall 18-20.

For å sikre konsistens og nøyaktighet i den nåværende modellen av SAH vi anbefaler vurdering av følgende generelle kriterier og kritiske kirurgiske trinn:

Utføre eksperimenter på 3:57 måneder gamle kaniner fordi jeg) dødeligheten etter SAH induksjon er kraftig redusert i forhold til eldre kaniner, og ii) vasospasme perioden forlenges i eldre kaniner (20 og 40 måneder) 21.

telt "> Kalibrering av angiografi med en ekstern dimensjonering enhet (liten sfære) tillater vurdering av fartøy diameter i en blindet måte med lav variabilitet og nøyaktig kalibrering ved baseline og oppfølging angiograms. måle diameter skipet tre ganger (langs en forhåndsdefinert lengde fra spissen på basilær arterie) ved hjelp av automatisk måling analyseprogramvare for å bestemme gjennomsnittsverdier (Trinn 3 i protokollen) anbefales.

Sikre ligaturer av arteria subclavia å hindre vridning eller bøying av arteria subclavia under reposisjonering fra ryggleie til mageleie (trinn 4 i protokollen).

Forsegle alle Burr hull med en tykk plugg av bein voks før SAH induksjon for å holde kraniet væsketett og til hoved steady state av ICP, CPP og MAP (Trinn 6 i protokollen).

Hold rygg tilgang nålen på plass til ICP returnerer til baseline verdier. Misplacement av rygg tilgang neEdle kan resultere i betydelig sykelighet (Trinn 7 i protokollen).

EBI og DCVS, som begge i stor grad bidrar til den ugunstige resultat og dødelighet etter SAH, kan studeres ved hjelp av blod shunt modell av SAH. Bevissthet om de enkelte tekniske detaljer garanterer vellykket gjennomføring av denne modellen, og gir mulighet for evaluering av SAH følgetilstander og screening av potensielle behandlingsmetoder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Forfatterne takker Laurie von Melchner, Bern universitetssykehus, Nevrokirurgisk avdeling, Bern, Sveits, for korrekturlesing og redigering av manuskriptet og Paskus Jeremia, Boston Children Hospital, Boston, MA for korrekturlesing den opprinnelige utkastet. Vi setter pris på dyktige styring av dyr omsorg, anestesi og operativ bistand fra Daniel Mettler, DVM, Max Müller, DVM, Daniel Zalokar, og Olgica Beslac, Experimental Kirurgisk institutt, Institutt for klinisk forskning, Universitetet i Bern, Bern, Sveits. Vi takker Michael Lensch, leder Forsknings Sykepleier, Department of Intensive Care Medicine, Bern universitetssykehus og Universitetet i Bern, Bern, Sveits, for sanntids dataovervåking og etterbehandling av de fysiologiske parametere. Vi takker Edin Nevzati, Carl Muroi, og Salome Erhardt, for deres utmerkede laboratorium teknisk og operativ bistand.

Dette arbeidet ble støttet av Institutt for Intensive Care Medicine, Bern universitetssykehus og Universitetet i Bern, Bern, Sveits, Institutt for klinisk forskning, Universitetet i Bern, Bern, Sveits, og Forskningsfondet fra Kantonsspital Aarau, Aarau, Sveits. Vi takker Elsevier, for opptrykk tillatelse 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

Medisin Hjernehinneblødning dyremodeller kanin ekstrakorporal blod shunt tidlig hjerneskade forsinket cerebral vasospasme mikrokirurgi.
The Rabbit Blood-shunt modell for studier av akutt og senskader av subaraknoidalblødning: Tekniske aspekter
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