यहाँ हम वयस्क, पुरुष Wistar चूहों में पार्श्व द्रव टक्कर चोट (FPI) मॉडल के साथ गंभीर TBI प्रेरित करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं. हम निरंतर वीडियो-ईईजी रिकॉर्डिंग एकत्र करने के लिए एक वायरलेस टेलीमेट्री सिस्टम का उपयोग भी प्रदर्शित करते हैं और पोस्ट-ट्रैमेटिक मिरगी के साथ संगत मिरगी निर्वहन के लिए निगरानी करते हैं।
पार्श्व द्रव टक्कर चोट (एफपीआई) मॉडल अच्छी तरह से स्थापित है और टीबीआई और पोस्ट-ट्रैमेटिक मिर्गी (पीटीई) का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। तथापि, विभिन्न अध्ययनों में प्रयुक्त विशिष्ट पैरामीटरों के लिए काफी परिवर्तनशीलता की सूचना दी गई है, जिससे प्रयोगशालाओं के बीच परिणामों का सामंजस्य करना और उनकी व्याख्या करना कठिन हो जाता है। उदाहरण के लिए, परिवर्तनशीलता आकार और craniectomy के स्थान के बारे में सूचित किया गया है, कैसे Luer ताला हब craniectomy के सापेक्ष रखा जाता है, वायुमंडलीय दबाव ड्यूरा और दबाव नाड़ी की अवधि के लिए लागू. इन मापदंडों में से प्रत्येक चोट गंभीरता को प्रभावित कर सकते हैं, जो सीधे PTE की घटनाओं के साथ संबंधित है. यह मृत्यु दर की एक विस्तृत श्रृंखला के रूप में प्रकट किया गया है, सही पलटा बार और convulsive बरामदगी की घटनाओं की सूचना दी. यहाँ हम विधि हम अध्ययन के बीच सामंजस्य की सुविधा में मदद करने के लिए इस्तेमाल किया है के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं. हम लगातार इलेक्ट्रोग्राफिक परिवर्तन के लिए निगरानी और जब्ती गतिविधि का पता लगाने के लिए एक वायरलेस ईईजी टेलीमेट्री प्रणाली के साथ संयोजन में FPI इस्तेमाल किया। एफपीआई बाएं गोलार्द्ध पर एक 5 मिमी craniectomy बनाने के द्वारा प्रेरित है, Bregma और Lambda के बीच और पार्श्व रिज के निकट. एक Luer ताला हब craniectomy पर खोपड़ी पर सुरक्षित है. इस हब FPI डिवाइस से जुड़ा है, और एक 20-millisecond दबाव पल्स एक मोड़ ताला संबंधक के माध्यम से हब से जुड़े दबाव ट्यूबिंग के माध्यम से बरकरार ड्यूरा के लिए सीधे दिया जाता है. वसूली के बाद, चूहों को हब को हटाने के लिए पुन: एनेस्थेट किया जाता है। पांच 0.5 मिमी, स्टेनलेस स्टील ईईजी इलेक्ट्रोड शिकंजा खोपड़ी के माध्यम से ड्यूरा के साथ संपर्क में रखा जाता है और चार रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड और एक संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में सेवा. इलेक्ट्रोड तारों हड्डी सीमेंट के साथ जगह में सुरक्षित है जो एक आसन संबंधक में एकत्र कर रहे हैं. सतत वीडियो / ईईजी रिकॉर्डिंग टीबीआई के बाद 4 सप्ताह के लिए एकत्र कर रहे हैं।
कांग्रेस को 2015 की एक रिपोर्ट में, रोग नियंत्रण के लिए केंद्र ने बताया कि प्रति वर्ष लगभग 25 लाख लोगों को अमेरिका में दर्दनाक मस्तिष्क चोट (टीबीआई) पीड़ित1. यह अनुमान लगाया गया है कि टीबीआई के कारण 20% रोगसूचक मिरगी होती है और सभी मिर्गी का 5%2,3,4. इसके अलावा, टीबीआई के लगभग 20% रोगियों में पोस्ट-ट्रैमेटिक मिर्गी5विकसित होती है। महत्वपूर्ण बात यह है कि टीबीआई के परिणामस्वरूप होने वाली पुरानी, आवर्ती दौरे अक्सर दवा के रूप में होते हैं, जिससे रोग का बोझ6बढ़ जाता है। सटीक तंत्र है कि पोस्ट-ट्रैमेटिक मिर्गी (PTE) के लिए नेतृत्व स्पष्ट नहीं है. हालांकि, कई प्रमुख महामारी विज्ञान अध्ययनों में पोस्ट-ट्रैमेटिक मिर्गी (पीटीई)2,4,7,8,9 के विकास के घटना और संभावित जोखिम की जांच की गई है। ,10,11. ये महामारी विज्ञान अध्ययन प्रत्येक मिरगीजनन के जोखिम के साथ चोट की गंभीरता के सहसंबंध प्रबलित.
वर्तमान तरीकों है कि बड़े पैमाने पर उपन्यास विरोधी मिर्गी उपचार की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया गया है मॉडल है कि कीमो-कंवलants या मिर्गी12प्रेरित करने के लिए बिजली की तरह का उपयोग पर भारी भरोसा किया है. टीबीआई रोगियों द्वारा इन मॉडलों में विकसित दवाओं के लिए फार्माको-प्रतिरोध की उच्च घटना को देखते हुए, हम परिकल्पना करते हैं कि टीबीआई-प्रेरित दौरे chemoconvulsant या जलाने प्रेरित दौरे से अलग हो सकते हैं और विभिन्न रास्ते या प्रक्रियाओं को शामिल कर सकते हैं अपस्मारजनन। इसलिए, टीबीआई मॉडल उन उपचारों के विकास के लिए बेहतर अनुकूल हो सकता है जो पोस्ट-ट्रैमेटिक मिरगी जेनेसिस को रोकने के लिए अधिक प्रभावी होते हैं।
TBI के तरल आघात चोट (एफपीआई) मॉडल दशकों के लिए इस्तेमाल किया गया है और दोनों TBI और पीटीई13,14,15,16,17, की जांच करने के लिए एक अच्छी तरह से स्थापित विधि है, 18. तथापि, जैसा कि हमने हाल ही में समीक्षा की है, एफपीआई विधियों में परिवर्तनशीलता की उच्च डिग्री है जो प्रयोगशालाओं में 19,20की सूचना दी गई है . प्रयोगशालाओं के बीच स्थिरता की यह कमी पूर्व नैदानिक निष्कर्षों की पुन: उत्पादनीयता को रोकती है और परिणामों की व्याख्या को एक चुनौती बनाती है। इसके परिणामस्वरूप , इस प्रकार के अध्ययनों21,22,23,24के लिए अधिक सामंजस्य स्थापित करने की दिशा में बढ़ी हुई रुचि और प्रयास लागू किए गए हैं .
आगे के लिए एक प्रयास में स्थिरता और बाद-ट्रैमेटिक मिरगी का अध्ययन पर ध्यान केंद्रित प्रयोगशालाओं के बीच सामंजस्य बढ़ाने के लिए, हम यहाँ हमारे दृष्टिकोण की एक विस्तृत पद्धति प्रदान करते हैं. हम पहले गंभीर TBI 20 के बाद छह सप्ताह केभीतर convulsive दौरे की 60% घटना की सूचना दी है . अब हम इस दृष्टिकोण का उपयोग करने के लिए चोट के दिन की शुरुआत चूहों की निगरानी और लगातार उन्हें 24 घंटे एक दिन के लिए 4 सप्ताह के लिए का पालन करें. हम एक वायरलेस telemetry प्रणाली है जो कई फायदे affords का उपयोग करने के लिए चुना है. सबसे पहले, चूहों को स्वतंत्र रूप से अपने पिंजरे के बारे में स्थानांतरित करने में सक्षम हैं, और इस तरह तनाव कम कर देता है. दूसरा संकेत शोर में कमी के रूप में चूहे जमीन के रूप में कार्य करता है. इसके अलावा, हमारी वर्तमान प्रणाली एक accelerometer जो सभी तीन विमानों में तेजी से आंदोलन का पता लगाता है कार्यरत हैं (एक्स, वाई और जेड) और convulsive जब्ती घटनाओं की पहचान करने के लिए सहायक हो सकता है. अंत में, वायरलेस टेलीमेट्री प्रणाली ऐसे पूरक नमकीन इंजेक्शन के रूप में चूहों के आसान प्रबंधन के लिए अनुमति देता है, वजन और मस्तिष्क संबंधी गंभीरता स्कोर का आयोजन, जो जटिल है जब चूहों एक तार से जुड़े होते हैं. हालांकि, इस दृष्टिकोण भी कई सीमाएं हैं। सबसे पहले, एक प्रणाली की प्रारंभिक लागत अप करने के लिए आठ चूहों से एक साथ रिकॉर्ड करने के लिए की सीमा में हो सकता है $60,000. दूसरा, बिजली एक बैटरी स्रोत द्वारा सीमित है. यह दैनिक निगरानी और बैटरी के प्रतिस्थापन की आवश्यकता है. बैटरी परिवर्तन के बीच आवश्यक समय नमूना दर से प्रभावित किया जा सकता है. हालांकि, के लिए एक 1000 हर्ट्ज नमूना दर, बैटरी आम तौर पर एक बार एक सप्ताह में बदल रहे हैं. सीमित बिजली की आपूर्ति भी केवल चार ईईजी संकेतों से रिकॉर्डिंग करने के लिए प्रणाली को प्रतिबंधित करता है. अंत में, संकेत ड्रॉप आउट सीमित है, लेकिन कभी कभी होता है. हालांकि, यह दृष्टिकोण पोस्ट-ट्रैमेटिक मिरगी की निगरानी करने के लिए एक सुसंगत और विश्वसनीय तरीका प्रदान करता है और उपन्यास चिकित्सीय उपचार की पहचान में सहायता कर सकता है।
एफपीआई टीबीआई मॉडल 14,26,27,28के लिए प्रयुक्त विशिष्ट पैरामीटरों और विधियों के संबंध में प्रयोगशालाओं के बीच उल्लेखनीय परिवर्तनशीलता की सूचना मिली है . इन विसंगतियों परस्पर विरोधी परिणाम के परिणामस्वरूप है और यह मुश्किल प्रयासों और प्रयोगशालाओं के बीच परिणामों के अनुरूप बनाने के लिए. यहाँ, हम एक विस्तृत पद्धति लंबी अवधि के लिए हमारे दृष्टिकोण का वर्णन प्रस्तुत किया है, वीडियो की निरंतर रिकॉर्डिंग / चरणों की एक संख्या वर्णित विधि के साथ reproduible परिणाम जनरेट करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
सबसे पहले, यह देखते हुए कि पोस्ट-ट्रैमेटिक मिर्गी की घटना चोट की गंभीरता से संबंधित है, ऐसी स्थितियां लागू करें जिसके परिणामस्वरूप सबसे गंभीर टीबीआई होती है। विशेष रूप से, ड्यूरा का एक पर्याप्त रूप से बड़े क्षेत्र उजागर किया जाता है कि यह सुनिश्चित करने के लिए एक 5 मिमी craniectomy का उपयोग करें. इसके अलावा, खोपड़ी की सतह पर एक महिला-महिला Luer ताला डिवाइस सुरक्षित, खोलने के साथ सीधे craniectomy पर रखा. यह अन्य प्रयोगशालाओं है कि एक छोटे craniectomy इस्तेमाल किया है से अलग है (3 मिमी) और / या craniectomy के अंदर एक संशोधित सुई हब रखा, जो प्रभावी ढंग से खोलने के आकार को कम कर देता है. craniectomy के बाहर Luer ताला रखकर, 5mm खोलने बनाए रखा है. इन विशिष्ट पैरामीटर ड्यूरा करने के लिए लागू समग्र बल को प्रभावित करते हैं। ड्यूरा पर लागू वायुमंडलीय दबाव भी देखा चोट की गंभीरता पर एक प्रमुख प्रभाव पड़ता है। दुर्भाग्य से, वायुमंडलीय दबाव अत्यधिक चर है और डिवाइस निर्भर प्रतीत होता है. कुछ प्रयोगशालाओं ने 8 – 10 एमएस18के प्रेशर पल्स लगाने की सूचना दी है . इसके विपरीत, यहाँ वर्णित विधि में एक 20 एमएस दबाव नाड़ी का परिणाम है. यह अन्य प्रयोगशालाओं के अनुरूप है जो अधिक गंभीर चोट उत्पन्न करने के लिए प्रकट होती हैं 14,28. यह स्पष्ट है कि चोट को प्रेरित दबाव नाड़ी एक पैरामीटर है कि प्रयोगशालाओं के बीच काफी परिवर्तनशीलता से पता चलता है और अनुभवजन्य रूप से परिभाषित किया जाना चाहिए. हालांकि, चोट की गंभीरता मृत्यु दर (40-50%), सही पलटा बार (gt; 30 मिनट)26के संयोजन के आधार पर निर्धारित किया जा सकता है. यह भी महत्वपूर्ण है कि केवल एक बरकरार ड्यूरा के साथ जानवरों के अध्ययन में शामिल किया जाना है. इसके अलावा, यदि craniectomy किसी भी गोंद या सीमेंट द्वारा occluded है इस तरह के craniectomy के नीचे ड्यूरा का हिस्सा तरल पदार्थ दबाव नाड़ी की पूरी शक्ति को उजागर नहीं है, तो जानवर अध्ययन से समाप्त किया जाना चाहिए. इसके अलावा, Luer ताला के नीचे अतिरिक्त गोंद ड्यूरा का पालन करें और एक सफल चोट के बाद भी सीमेंट टोपी के साथ इसे हटा सकते हैं. अंत में, आस्टसीलस्कप ट्रेस पर दबाव नाड़ी वक्र की चिकनी आकार संकेत है कि वहाँ तरल पदार्थ कक्ष में कोई हवा बुलबुले हैं और इंगित करता है प्लंजर प्रतिबाधा के बिना बढ़ रहा है देता है.
संज्ञाहरण एक और महत्वपूर्ण कारक है जिसे नियंत्रित किया जाना चाहिए। आइसोफ्लुरेन जोखिम संज्ञाहरण के एक शल्य विमान को बनाए रखने के लिए संभव सबसे कम स्तर पर रखा जाना चाहिए। isoflurane के उच्च स्तर के संपर्क में या लंबी अवधि के लिए उजागर चूहे और अधिक neurogenic प्रेरित फुफ्फुसीय एडीमा विकसित होने की संभावना है. खोपड़ी की तैयारी विधि का एक और महत्वपूर्ण पहलू का प्रतिनिधित्व करती है। विशेष रूप से, खोपड़ी को सुखाने और किसी भी हड्डी धूल को हटाने से चूहों को समय से पहले ट्रांसमीटर को हटाने से रोकने में मदद मिलती है।
शिकंजा की नियुक्ति और ईईजी तारों के कनेक्शन स्पष्ट रूप से लगातार reproduible रिकॉर्डिंग के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण हैं. यह महत्वपूर्ण है कि शिकंजा मस्तिष्क पर एक घाव प्रेरित करने के लिए के रूप में बहुत गहरा नहीं रखा जाता है। हड्डी फ्लैप वयस्क के craniectomy से बरामद (12 सप्ताह पुराने) पुरुष Wistar चूहों लगातार 2 मिमी मोटी है. एक 2.5 मिमी शाफ्ट के साथ ईईजी इलेक्ट्रोड शिकंजा का प्रयोग करें. यह सुनिश्चित करने के लिए कि शिकंजा केवल हड्डी के आधार तक विस्तार और मस्तिष्क में आगे नहीं बढ़ते हैं, एक स्पेसर के रूप में घुमावदार मच्छर हेमोस्टेटिक संदंश के सुझावों का उपयोग करने के लिए उपयोगी है।
यहाँ प्रस्तुत दृष्टिकोण कुछ सीमाएं हैं. बैटरियों को नियमित आधार पर बदला जाना चाहिए। बैटरी परिवर्तन की आवृत्ति नमूना दर पर निर्भर करता है. बैटरियों आमतौर पर एक नमूना दर के लिए एक सप्ताह में एक बार बदल रहे हैं 1000 हर्ट्ज. इस समय सीमा नमूना दर को कम करके बढ़ाया जा सकता है. प्रणाली भी चार monopolar ईजी इलेक्ट्रोड से रिकॉर्डिंग करने के लिए सीमित है. हालांकि, यह प्रति गोलार्द्ध दो चैनल प्रदान करता है और फोकल और सामान्यीकृत घटनाओं के बीच अंतर कर सकते हैं और पूर्वकाल और पीछे के परिवर्तनों के बीच अंतर कर सकते हैं. इन सीमाओं के बावजूद, यह दृष्टिकोण गंभीर टीबीआई के बाद निरंतर वीडियो/ईईजी निगरानी और मिरगी के रूप में परिवर्तनों का पता लगाने के लिए एक उचित विधि प्रदान करता है।
यहाँ वर्णित विधि TBI के बाद एक महीने के भीतर दोनों इलेक्ट्रोग्राफिक और convulsive दौरे में परिणाम. इसलिए, यह दृष्टिकोण एक उचित समय सीमा प्रदान करता है जिसमें गंभीर टीबीआई के बाद मिरगी जनन को रोकने के लिए संभावित चिकित्सीय अध्ययन किया जाता है। यह दृष्टिकोण पीटीई से जुड़े आणविक तंत्र की जांच करने के लिए एक विधि भी प्रदान करता है और संभावित बायोमार्कर की पहचान करने के लिए नेतृत्व कर सकता है जो पीटीई के विकास के जोखिम में सबसे अधिक रोगियों की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
The authors have nothing to disclose.
हम चित्रमय डिजाइन और आंकड़ों की तैयारी में अपने अमूल्य समर्थन के लिए पॉल ड्रेसेल शुक्रिया अदा करना चाहते हैं.
1.00 mm Drill Bits | Drill Bit City: New Carbide Tools | 05M200 | |
3M ESPE Durelon Carboxylate Cement | 3M , Neuss Germany | 38019 | Dental Cement |
4-0 Suture | Ethicon, Sommerville, NJ | K831H | 4-0 Ethicon Perma-hand Silk, 26mm 1/2c Taperpoint, 30" (75cm), Black Braided non-absorbable suture |
5 mm outer diameter trephine | Fine Science Tools | 18004-50 | |
Bonewax | Medline Industries, Mendelcin, IL | REF DYNJBW25 | |
Buprenorphine HCL, Injection (0.3 mg/mL) 1 mL vial | Par Pharmalogical, Chestnut Ridge NY | 3003706 | NDC 42023-179-01 |
Dumont #6 Forceps | Fine Science Tools | 11260-20 | |
Dumont #7b Forceps | Fine Science Tools | 11270-20 | |
ecgAUTO | EMKA Technologies, Falls Church, VA | ||
Female Luer Thread Style Coupler Clear Polycarbonare | Cole-Palmer instrument | SKO#45501-22 | Order lot #214271 |
Foot Power Drill | Grobet USA, Carlstadt, NJ | Model C-300 | |
GentaMax 100 (Gentamicin, Sulfate Solution) | Phoenix, Manufactured by Clipper Distributing Company LLC, St. Joseph, MO | NDC 57319-520-05 | |
Hill's Prescription Diet a/d Canine/Feline | Hill's Pet Nutrition, Inc. , Topeka, KS | ||
IOX2 Software | EMKA Technologies, Falls Church, VA | ||
Isoflorane, USP | Piramal Enterprise Limited, Andhra, India | NDC 66794-013-25 | |
IsoTech Anesthesia machine | SurgiVet | WWV9000 | |
Lateral FPI device | AmScien | 302 | curved tip, with pressure tubing extension. connected via screw lock connector (Cole-Palmer; #4550-22) |
Leica A60 Stereomicroscope | Leica Biosystems, Richmond, VA | PN: 10 450 488 | |
Marcaine (0.5%) Bupivacaine hcl injection usp 5 mg/mL | Hospira, Lake Forest, IL | CA-3627 | 50mL multiple dose vial; NDC 0409-1610-50 |
Micro-Adson Forceps | Fine Science Tools | 11018-12 | |
Olsen-Hegar Needle Holders with Suture Cutters | Fine Science Tools | 12002-14 | |
PALACOS R+G bone cement with gentamicin | Heraeus, | REF: 5036964 | Radiopaque bone cement containing 1 x 0.5g Gentamicin |
Physio Suite | Kent Scientific, Terrington, CT | ||
Povidone-iodine solution | Betadine | ||
Puralube Vet Ointment | Dechra Veterinary Products, Overland Park KS | NDC 17033-211-38 | |
Scalpel blade (#10) and holder | Integra Miltex, York, PA | REF: 4-110 | |
Scalpel Handle – #4 | Fine Science Tools | 10004-13 | |
Sickle Knife | Bausch + Lomb Storz Instruments | N1705 HM | 5mm curved blade. Round handle. Overall length 168mm, 6.6 inches. |
Silverstein Micro Mirror | Bausch + Lomb Storz Instruments | N1706 S8 | 3mm diameter. Angled 45 degrees. Overall length 180mm, 7.2 inches |
Storage NAS | Synology Inc. | DS3615xs | |
Synology Assistant | Synology Inc. | ||
Thermal Cautery Unit | Geiger Medical Technology, Delasco Council Bluffs, IA | Model NO: 150 | |
Vetivex | Dechra Veterinary Products, Overland Park KS | Veterinary pHyLyteTM Injection pH 7.4 (Multiple Electrolytes Injection, Type 1, USP) | |
Video Cameras | TRENDnet, Torrance, CA | TV-IP314PI | Indoor/Outdoor 4MP H.265 WDR PoE IR Bullet Network Cameral |
Video NAS | Synology Inc. | DS916 | |
Wistar IGS rats | Charles River | strain code 003 | 12 wk old at the time of injury |
Wullstein Retractor | Fine Science Tools | 17018-11 |