Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

ניתוח של Vasospasm מוחי במודל מורין של דימום subarachnoid עם אולטרסאונד דופלקס Transcranial בתדר גבוה

Published: June 3, 2021 doi: 10.3791/62186
Automatic Translation
*1, *2,3,4, *1, 1, 2,3,4, 2,3,4, 5, 1, 5
1Department of Neurosurgery, University Medical Center of the Johannes Gutenberg-University of Mainz, 2Center for Cardiology - Cardiology I, University Medical Center of the Johannes Gutenberg-University of Mainz, 3Center for Thrombosis and Hemostasis (CTH), University Medical Center of the Johannes Gutenberg-University of Mainz, 4German Center for Cardiovascular Research (DZHK) - Partner site Rhine-Main, 5Department of Anesthesiology, University Medical Center of the Johannes Gutenberg-University of Mainz
* These authors contributed equally

Summary

מטרת כתב היד היא להציג שיטה מבוססת סונוגרפיה המאפשרת הדמיה של זרימת הדם בעורקים מוחיים בעכברים. אנו מדגימים את היישום שלה כדי לקבוע שינויים במהירות זרימת הדם הקשורים vasospasm במודלים מורין של דימום subarachnoid (SAH).

Abstract

vasospasm מוחי המתרחשת בשבועות לאחר דימום תת-אראצנואידי, סוג של שבץ דימום, תורם איסכמיה מוחית מעוכבת. בעיה נתקל במחקרים ניסיוניים באמצעות מודלים מורין של SAH היא כי שיטות ניטור in vivo של vasospasm המוח בעכברים חסרים. כאן, אנו מדגימים את היישום של אולטרסאונד בתדר גבוה לבצע בדיקות סונוגרפיה דופלקס transcranial על עכברים. באמצעות השיטה, ניתן היה לזהות את עורקי העורק הראשי הפנימיים (ICA). מהירויות זרימת הדם ב- ICAs תוך ורידי הואצו באופן משמעותי לאחר אינדוקציה של SAH, בעוד מהירויות זרימת הדם ב- ICAs חוץ-סריאלי נשארו נמוכות, דבר המצביע על vasospasm מוחי. לסיכום, השיטה המודגמת כאן מאפשרת ניטור פונקציונלי ולא פולשני של ווספסם מוחי במודל SAH מורין.

Introduction

דימום תת-אראצנואידי ספונטני (SAH) הוא סוג של שבץ דימומי הנגרם בעיקר על ידי קרע של מפרצת תוךנדרית 1. התוצאה הנוירולוגית מושפעת בעיקר משני גורמים: פגיעה מוחית מוקדמת (EBI), הנגרמת על ידי השפעות הדימום והאיזכמיה המוחית העולמית החולפית הקשורה, ואיסכמיה מוחית מעוכב (DCI), המתרחשת בשבועות שלאחר הדימום2,3. DCI דווח להשפיע על עד 30% של חולי SAH2. הפתופיזיולוגיה של DCI כרוכה vasospasm מוחי אנגיוגרפי, microcirculation מופרע הנגרמת על ידי microvasospasms ו microthrombosis, דיכאון התפשטות קליפת המוח, והשפעות המופעלות על ידי דלקת4. למרבה הצער, הפתופיזיולוגיה המדויקת עדיין לא ברורה ואין טיפול זמין המונע ביעילות DCI3. לכן, DCI נחקר במחקרים קליניים וניסיוניים רבים.

כיום, רוב המחקרים הניסיוניים על SAH משתמשים במודלים קטנים של בעלי חיים, במיוחד בעכברים5,6,7,8,9,10,11,12,13. במחקרים כאלה, vasospasm מוחי נחקר לעתים קרובות כנקודת קצה. זה נפוץ לקבוע את מידת vasospasm אקס ויוו. הסיבה לכך היא כי שיטות פולשניות לבדיקה vivo של vasospasm מוחי הדורש זמן הרדמה קצר הטלת רק מצוקה קטנה על בעלי החיים חסרים. עם זאת, בדיקה של vasospasm מוחי vivo יהיה יתרון. הסיבה לכך היא כי זה יאפשר אורך במחקרים vivo על vasospasm בעכברים (כלומר, הדמיה של vasospasm מוחי בנקודות זמן שונות בימים שלאחר אינדוקציה של SAH). פעולה זו תשפר את ההנאה של נתונים שנרכשו בנקודות זמן שונות. יתר על כן, באמצעות עיצוב מחקר אורך היא אסטרטגיה כדי להפחית את מספר בעלי החיים.

כאן אנו מדגימים את השימוש באולטרסאונד transcranial בתדירות גבוהה כדי לקבוע את זרימת הדם בעורקים מוחיים בעכברים. אנו מראים כי, בדומה לסונוגרפיה דופלר transcranial (TCD) או סונוגרפיה דופלקס מקודדת בצבע transcranial (TCCD) בפרקטיקה קלינית14,15,16,17,18, שיטה זו יכולה לשמש כדי לפקח על vasospasm המוחי על ידי מדידת מהירויות זרימת הדם של העורקים תוך ורידי לאחר אינדוקציה SAH במודל המורין.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה האחראית לטיפול בבעלי חיים (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz) ובוצעו בהתאם לחוק הגרמני לרווחת בעלי חיים (TierSchG). כל ההנחיות הבינלאומיות, הלאומיות והמוסדיות הרלוונטיות לטיפול ולשימוש בבעלי חיים בוצעו. במחקר זה, ביצענו מדידות של מהירויות זרימת הדם של עורקים תוך ורידי ו extracranial בעכברים C57BL/6N נקבה בגילאי 11-12 שבועות עם משקל גוף בין 19-21 גרם. העכברים היו נתונים או אינדוקציה SAH או ניתוח מזויף, אשר תואר בפירוט במקומותאחרים 10,12,13.

1. הכנת חומרים

  1. הפעילו את מכונת האולטרסאונד והזינו את תעודת הזהות של החיה.
  2. מחממים את צלחת החימום של מערכת האולטרסאונד ל 37 מעלות צלזיוס. ודא כי גשוש הטמפרטורה רקטלית מוכן לשימוש.
  3. השתמש באמבט מים כדי לחמם את ג'ל אולטרסאונד ל 37 מעלות צלזיוס. מכינים קרם להסרת שיער, קרם מגע לאלקטרודות ומשחה לעיניים.

2. הרדמה

  1. לגרום להרדמה על ידי לשים את העכבר בתא סמוק עם 4% isoflurane ו 40% O2 במשך 1 דקות. להגן על העיניים עם משחת עיניים. המשך רק לאחר הרדמה עמוקה מספיק הושגה (היעדר תגובות לגירויים כאב).
  2. לשמור על הרדמה עם 1.5% isoflurane ו 40% O2 באמצעות מסכת הרדמה לאורך כל ההליך.

3. קביעת מהירויות זרימת הדם של העורקים הפנימיים תוך ורידי עם סונוגרפיה דו-צדדית בתדר גבוה transcranial

  1. מניחים את העכבר בתנוחה נוטה על צלחת החימום של מערכת אולטרסאונד כדי לשמור על טמפרטורת הגוף של 37 מעלות צלזיוס.
  2. מצפים את ארבעת הגפיים של החיה במשחה מוליך ומתקן אותם עם סרט הדבקה על אלקטרודות א.ק.ג. המוטמעות בלוח. בדוק אם הפרמטרים הפיזיולוגיים (א.ק.ג., אות נשימה) מוצגים כראוי על המסך של מערכת ההדמיה (למשל, Vevo3100). במידת הצורך, להתאים את רמת ההרדמה כדי לקבל קצב לב היעד של 400-500 פעימות לדקה (bpm).
  3. מניחים סיכה על בדיקה טמפרטורה רקטלית בזהירות להכניס אותו כדי לפקח על טמפרטורת הגוף. יש להשתמש במנורת חימום נוספת במידת הצורך.
  4. לפני הבדיקה הראשונה, להסיר את הפרווה ב occiput כימית באמצעות קרם להסרת שיער. השתמש ספוגית כותנה כדי להפיץ ולשפשף את השמנת במשך 2 דקות עד השערות להתחיל לנשור.
    1. לאחר 2 דקות נוספות, להסיר את השמנת והשערות עם מרית ולחטא את העור עם חיטוי עור אלכוהולי. מצפים אותו עם ג'ל אולטרסאונד מחומם ל 37 מעלות צלזיוס.
  5. השתמש מתמר מערך ליניארי 38 MHz וקצב מסגרות מעל 200 מסגרות / ים כדי לרכוש תמונות אולטרסאונד ולקבע את החללית בזרוע מכני. מניחים את המתמר על occiput מוטה לאחור על ידי 30 °.
  6. השתמש במצב בהירות-(B)-mode ו- Color-wave-(CW) Doppler-mode כדי לדמיין את עורק העורק הראשי הפנימי התוך-נדרי הימני ולהזיז את המתמר עם יחידת הבקרה קדימה ואחורה, עד שנמצא הזרימה המקסימלית של העורקים.
  7. כדי לאסוף מידע אנטומי, השתמש במצב B-Mode ו- CW-Doppler המסורתיים והתחל ברכישה על-ידי לחיצה על לחצן רכוש.
    1. כדי לתעד מידע על מאפייני הזרימה של כלי הדם תוך נדריים לחץ על כפתור דופק-גל (PW) דופלר, למקם את נפח המדגם במרכז הכלי, ולרכוש לולאת cine יותר מ 3 s.
  8. המשך באופן זהה עם הצד השמאלי.
  9. המשך עם העורקים הראשיים החוץ-סידוריים.

4. קביעת מהירויות זרימת הדם של העורקים הראשיים הפנימיים החוץ-קרניים עם סונוגרפיה דו-צדדית בתדר גבוה

  1. מניחים את העכבר במצב supine על צלחת החימום של מערכת אולטרסאונד כדי לשמור על טמפרטורת הגוף של 37 מעלות צלזיוס.
  2. מצפים את ארבעת הגפיים של החיה במשחה מוליך ומתקן אותם עם סרט הדבקה על אלקטרודות א.ק.ג. המוטמעות בלוח. בדוק שוב את התצוגה הנכונה של הפרמטרים הפיזיולוגיים על המסך.
  3. לפני הבדיקה הראשונה, להסיר את השיער בצוואר הקדמי כימי באמצעות קרם להסרת שיער כמתואר לעיל. מצפים את הצוואר הקדמי עם ג'ל אולטרסאונד מחומם ל 37 מעלות צלזיוס.
  4. השתמש מתמר מערך ליניארי 38 MHz וקצב מסגרות מעל 200 מסגרות / ים כדי לרכוש תמונות אולטרסאונד. מניחים את המתמר במקביל לבעל החיים ומתאימים את התנוחה על מנת לקבל תמונות אורך של העורק הראשי הנכון.
  5. השתמש במצב בהירות-(B) ובמצב דופלר של גלי צבעים כדי להציג באופן חזותי את עורק העורק הראשי הנכון. התמונה צריכה להכיל את העורק הראשי המשותף הנכון (RCC), את עורק העורק הראשי הפנימי הימני (RICA) ואת העורק הראשי החיצוני הימני (RECA).
  6. כדי לאסוף מידע אנטומי, השתמש במצב B-Mode ו- CW-Doppler המסורתיים והתחל ברכישה על-ידי לחיצה על לחצן רכוש.
    1. כדי לתעד מידע על מאפייני הזרימה של עורק העורק הראשי החוץ-סחיר לחץ על כפתור הדופלר Pulse-Wave (PW), הנח את נפח הדגימה במרכז מרכז העורק הראשי המשותף, עורק העורק הראשי הפנימי ועורק הראשי החיצוני ורכוש לולאת cine יותר מ -3 s.
  7. המשך באופן זהה עם הצד השמאלי.
  8. לסיים את ההרדמה ולהסיר את החיה מלוח ההתחממות. מחזירים את החיה לכלוב שמונח באינקובטור מחומם ל-37 מעלות צלזיוס למשך שעה כדי למנוע היפותרמיה ולבדוק אם יש החלמה מלאה.

5. עיבוד נתוני אולטרה-סאונד

  1. השתמש בתחנת עבודה חיצונית לעיבוד שלאחר נתוני אולטרסאונד בתדירות גבוהה. ייצאו תמונות במצב B, מצב CW-דופלר ומצב PW-דופלר ולולאות cine.
  2. פתח את מחקר אולטרסאונד מיוצא. בחר בעל חיים אחד ופתח את לולאת הסינוס PW-Doppler של עורק העורק הראשי תוך חיים. בפרוטוקול זה נרשמים בדרך כלל 7 עד 8 פעימות לב ועקומות תואמות של מהירות זרימה.
  3. השהה את לולאת הסינוס ולחץ על לחצן מדידה. בחר את חבילת כלי הדם ולחץ על RICA PSV כדי למדוד את הלחץ הסיסטולי שיא (PSV). עכשיו לחץ שמאלה על פסגת עקומת מהירות ולמשוך את הקו הישר לקו האפס. קבע את המדידה בלחיצה באמצעות לחצן העכבר הימני.
  4. עכשיו לבחור RICA EDV כדי למדוד את המהירות enddiastolic (EDV). לחץ שמאלה על פריחה מינימלית של עקומת המהירות בסוף diastole. משוך את הקו ישר לקו האפס וקבע מידות בלחיצה באמצעות לחצן העכבר הימני.
  5. בחר RICA VTI כדי למדוד את אינטגרל זמן המהירות (VTI). לחץ שמאלה בתחילת עקומת מהירות ועקוב אחר העקומה עם העכבר עד סוף הרמה הדיאסטולית. לאחר מכן לחצו שוב ימינה כדי לקבוע את המדידה.
  6. יצא את הנתונים של העורקים הפנימיים תוך-מוחיים באמצעות לחצן הדוח. הקש על יצא ושמור את הנתונים כקובץ דוח VSI.
  7. השתמש באותה גישה כדי למדוד PSV, EDV ו- VTI של העורקים הראשיים הפנימיים החוץ-קרניים הנכונים ולייצא את הנתונים בהתאם.
  8. המשך באופן זהה עם הצד השמאלי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ב 6 עכברים, ב 3 אשר SAH היה המושרה באמצעות מודל ניקוב חוט אנדווסקולרי בעוד 3 השיגו ניתוח מזויף, מהירויות זרימת הדם של עורק העורק הראשי הפנימי תוך ורידי (ICA) ושל ICA extracranial נקבעו יום אחד לפני הניתוח, ו 1, 3, ו 7 ימים לאחר הניתוח. המדידות בוצעו כחלק מבדיקות אקו לב של מחקר אחר בהרדמה עם isoflurane תוך שמירה על טמפרטורת הגוף ב 37 °C(79°F 19 ).

לפני הניתוח, מהירויות זרימת הדם החוץ-תוך ורידי, כמו גם המנה של זרימת דם תוך-סידורית וחוץ-סידורית היו דומות בין SAH לבעלי חיים מזויפים. ביום הראשון לאחר אינדוקציה SAH לא היו שינויים משמעותיים במהירות זרימת הדם תוך או חוץ סידורי או היחסים של זרימת דם תוך ורידי ו extracranial.

בימים 3 ו -7 מהירויות זרימת הדם תוך ורידי של ICA גדל באופן משמעותי ב 2 של בעלי חיים SAH, המציין vasospasm מוחי לאחר SAH. כמו מהירויות זרימת הדם extracranial נשאר כמעט ללא שינוי, היחס של מהירויות זרימת הדם תוך/extracranial גם גדל באופן משמעותי ביום 7 בבעלי החיים SAH, המציין vasospasm מוחי.

באיור 1מוצגות הקלטות סונוגרפיה דו-צדדיות מייצגות של ICA פנים-אסטראלי. מהלך מהירות זרימת הדם מוצג באיור 2.

Figure 1
איור 1 ממצאים מייצגים של סונוגרפיה דו-צדדית של ICA תוך-סידורי וחוץ-סידורי . (א) מציג ממצאים מייצגים של ICA תוך נדרי ביום 7 לאחר אינדוקציה SAH או ניתוח מזויף. שים לב למהירות זרימת הדם המואצת לאחר SAH. (ב) מציג ממצאים מייצגים של ICA חוץ-קרני ביום 7 לאחר אינדוקציה SAH או ניתוח מזויף. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2 מהירויות זרימת הדם ב- SAH ועכברים המופעלים על-ידי Sham, מהירויות זרימת הדם ב- ICA תוך-ורידי הימני (A, D) ו- ICA חוץ-סידורי (B, E). (ג) ו-(ו) מראים את היחסים בין מהירויות זרימת הדם התוך-סידורית והאקסטרה-סידורית. הפאנל העליון (A-C) מראה מהירויות זרימת דם ממוצעות, הלוח התחתון (D-F) מראה מהירויות שיא של זרימת הדם. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

למיטב ידיעתנו, מחקר זה הוא הראשון להציג פרוטוקול לניטור vasospasm המוחי במודל מורין של SAH עם אולטרסאונד דופלקס בצבע transcranial בתדר גבוה מקודד צבע. אנו מראים כי שיטה זו יכולה למדוד עלייה במהירות זרימת הדם תוך ורידי לאחר אינדוקציה SAH בעכברים. ברפואה האנושית תופעה זו ידועה היטב3,15. מספר מחקרים קליניים הראו כי מהירויות זרימת דם גבוהות של העורקים התוך ורידי הגדולים מנה גבוהה של מהירויות זרימת דם תוך אסטרניאלית ו extracranial הם תוצאה תפקודית של כלי צמצום בקורלציה עם vasospasm אנגיוגרפי (נבדק ב15). בפרקטיקה הקלינית, ולכן זה נפוץ להשתמש TCD או TCCD עבור ניטור לא פולשני ליד המיטה של vasospasm מוחי לאחר SAH3,15.

DCI הוא גורם משמעותי המשפיע על תוצאה נוירולוגית לאחר SAH לא טראומטי2,3. כמו הפתופיזיולוגיה של DCI עדיין לא ברור אסטרטגיות יעילות כדי למנוע ולטפל DCI חסרים, הוא במוקד של מחקר קליני וניסיוני. בגלל vasospasm של העורקים המוחיים תורם DCI, מחקרים רבים להעריך vasospasm המוחי כנקודת קצה5,6,7,8,9,11,12,20. בעוד שבעלי חיים גדולים לשעבר שימשו לעתים קרובות במחקרים ניסיוניים על SAH, חל שינוי לכיוון מודלים קטנים של בעלי חיים בשנים האחרונות, במיוחד למודלים מוריניים21. עם זאת, הבעיה היא כי שיטות הדמיה עבור vasospasm מוחי המשמש ברפואה האנושית לא ניתן להעביר ישירות עכברים ובעלי חיים קטנים אחרים. ציוד סונוגרפיה קלינית אינו מניב רזולוציה מספקת כדי לפקח על vasospasm מוחי בעכברים. קיימת אפשרות של חיה קטנה MRI או CT סריקה22. עם זאת, שיטות אלה הן חסכוניות וגוזלות זמן רב. יתר על כן, הם מעוררים מצוקה בבעלי החיים בגלל משך פרוטוקולי ההדמיה ויישום הניגוד. יתר על כן, מדידה מדויקת של קטרים או כמויות של מקטעי כלי תוך חיים מוגבלת גם עם שיטות אלה vivo. במחקרים SAH באמצעות עכברים, ולכן זה נפוץ לקבוע את מידת vasospasm המוח אקס ויוו5,6,7,8,9,11,12,20. השיטה המוצגת כאן היא מהירה, מקצרת את זמן ההרדמה לבחינה לפחות מעשר דקות, ולכן יש להניח שהיא מעוררת רק מצוקה מועטה בבעלי החיים. הבדיקה אינה פולשנית ומציגה רזולוציה מספקת כדי לדמיין ולקבוע את מהירויות זרימת הדם של כלי תוך חיים גדולים (ICA ועורק מוחי אמצעי). לכן הוא יתאים היטב לניטור תפקודי של vasospasm מוחי במחקרים אורך, בחינת אותם בעלי חיים בנקודות זמן שונות. במחקרים שאינם דורשים היסטולוגיה או בדיקות רקמות אחרות יחד עם הבדיקות על vasospasm, עיצוב מחקר אורך יכול לשמש כדי להפחית את מספר בעלי החיים. עבור מחקרים עתידיים המתמקדים אפנון של vasospasm לאחר SAH, קביעת גזי דם צריך להתבצע בזמן הקביעות האולטרה סנדונגוגרפיות של מהירויות זרימת הדם במוח.

השיטה המוצגת כאן מכילה מספר שלבים קריטיים, אשר יש לסקור במקרה של בעיות מתודולוגיות. זה קריטי כי טמפרטורת הגוף של החיה נשמר קבוע במהלך כל ההליך. עכברים מפתחים במהירות היפותרמיה לאחר אינדוקציה של הרדמה אם הם לא מחוממים (למשל, עם צלחת חימום). היפותרמיה עשויה לשנות את תוצאות המדידות. בגלל זה ג'ל אולטרסאונד צריך גם להיות מחומם ל 37 מעלות צלזיוס באמבט מים לפני היישום. שנית, על מנת לתקנן את המדידות, יש צורך כי הזווית שבה בדיקה אולטרסאונד מוחל הוא קבוע בין הבחינות. לכן יש צורך למקם את החיה בזהירות. אין להשתמש בבדיקת אולטרסאונד ביד חופשית אלא להיות מותקן על מחזיק עם מיקרומניפולטור כדי לאפשר אינטואציה במיקום ובזווית מוגדרים. יתר על כן, זה קריטי להשתמש בהגדרות טכניות קבועות של מכשיר אולטרסאונד בתוך סדרה ניסיונית כדי להפחית וריאציות טכניות. שלישית, יש לציין כי בדיקת הדופלקס אינה אפשרית בזמן מיד לאחר אינדוקציה SAH. במהלך תקופה זו, לחץ תוך נדרי גבוה מוביל hypoperfusion מוחי, אשר מגביל את היישום של סונוגרפיה דופלקס transcranial. בדיקת הדופלקס של עורק העורק הראשי החוץ-סידורי שנחשף במהלך הניתוח לאינדוקציה SAH עלולה להיפגע עוד יותר על ידי חפצים כירורגיים.

לבסוף, אנו רוצים לדון במגבלות וכיוונים עתידיים של השיטה המוצגת כאן. בדומה TCD או TCCD בפרקטיקה קלינית, אנחנו לא יכולים למדוד ישירות את קוטר כלי השיט. האצה של מהירויות זרימת הדם של עורקים מוחיים ולכן יכול להיגרם גם על ידי hyperperfusion המוח. עם זאת, מחקרים קליניים הראו מתאם בין מהירות זרימת דם מואצת vasospasm אנגיוגרפי15. יתר על כן, לא ראינו hyperperfusion קליפת המוח לאחר אינדוקציה SAH במודל מורין בשימוש כאן19, ואת הגידול של מהירויות זרימת הדם תוך ורידי לווה בעלייה של המנה של מהירויות זרימת דם תוך אסטרניאלית של ICA, אשר דווח להצביע על vasospasm במחקר קליני23. לכן אנו מניחים כי מהירויות זרימת הדם המואצת מצביעות גם על vasospasm במודל העכבר SAH, אם כי, כמו ביישום הקליני של אולטרה סאונד דופלר, לא ניתן להבחין בין vasospasm והיפרפרפוזיה מוחית עם זרימה היפרדינמית. שנית, ניטור תפקודי של מהירויות זרימת הדם במוח רק מאפשר מסקנות על vasospasm מוחי. הדמיה ישירה וכימות של זלוף מוחי בהקשר של DCI אינו אפשרי. עם זאת, יש לציין כי קביעת זלוף מוחי עם אולטרה סאונד דווחה ביישום קליני24. לפיכך, אנו משערים כי כימות אולטרה-דמוגרפי של זלוף מוחי בעכברים יהיה זמין בעתיד. שינוי השיטה בהקשר זה יאפשר אז מסקנות לא רק על vasospasm של כלי גדול, אלא גם על הפרעות microcirculatory. שלישית, מחקרים קליניים דיווחו על תלות גבוהה של חוקרים של מחקרי אולטרה-סאונד טרנסקרניים ליד המיטה17,25. עם זאת, זה כנראה לא המקרה עבור היישום הניסיוני המוצג כאן, בגלל ההגדרות הסטנדרטיות והפיקוחיות ביותר במחקרים ניסיוניים, ומכיוון שבעכברים רזולוציית ההדמיה אפשרה זיהוי ברור של מקטעי כלי השיט. לבסוף, זהו חיסרון כי vasospasm נקבע בתנוחות אנטומיות מוגדרות. Vasospasm של מקטעים שכנים ולכן יכול לברוח הערכה. יש לציין, עם זאת, כי בעיה זו מתעוררת גם עם שיטות אחרות הקובעות vasospasm. אמצעי להפחתת טעויות ממקור זה במחקרים ניסיוניים עתידיים יהיה לקבוע את מהירויות זרימת הדם במוח של מספר מקטעי כלי תוך ורידי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים שאין אינטרסים מתחרים.

Acknowledgments

המחברים מבקשים להודות לסטפן קינדל על הכנת האיורים בסרטון. PW, MM ו- SHK נתמכו על ידי המשרד הפדרלי הגרמני לחינוך ומחקר (BMBF 01EO1503). העבודה נתמכה על ידי מענק מכשור גדול של קרן המחקר הגרמנית (DFG INST 371/47-1 FUGG). MM נתמך על ידי מענק של אלזה קרנר-Fresenius-Stiftung (2020_EKEA.144).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Balea hair removal creme Balea; Germany ASIN B0759XM39V hair removal creme
C57BL/6N mice Janvier; Saint-Berthevin Cedex, France n.a. mice
Corneregel Bausch&Lomb; Rochester, NY, USA REF 81552983 eye ointment, lube
cotton swabs Hecht Assistent; Sondenheim vor der Röhn, Germany REF 44302010 cotton swabs
Ecco-XS razor Tondeo; Soligen, Germany DE 28693396 razor
Electrode cream GE; Boston, MA, USA REF 21708318 conductive paste
Heating plate Medax; Kiel, Germany 2005-205-01
Isoflurane Abvie; Wiesbaden, Germany n.a. volatile anesthetic
Leukofix BSN medical; Hamburg, Germany REF 02137-00 tape
Mechanical arm + micromanipulator VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA P/N 11277
Microbac tissues Paul Hartmann AG; Hamburg, Germany REF 981387 antimicrobial tissues
MZ400, 38 MHz linear array transducer VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA REF 51068-30 ultrasound transducer
Sonosid ASID Bonz GmbH; Herrenberg, Germany REF 782010 ultrasonography gel
Ultrasound platform with heating plate and ECG-recording VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA P/N 11179
UniVet-Porta Groppler; Oberperasberg, Germany S/N BKGM0437 isoflurane vaporizer
Vevo3100 VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA REF 51073-45 ultrasonography device
VevoLab software VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA n.a. evaluation software

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Macdonald, R. L., Schweizer, T. A. Spontaneous subarachnoid haemorrhage. Lancet. 389 (10069), 655-666 (2017).
  2. Macdonald, R. L. Delayed neurological deterioration after subarachnoid haemorrhage. Nature Reviews Neurology. 10 (1), 44-58 (2014).
  3. Francoeur, C. L., Mayer, S. A. Management of delayed cerebral ischemia after subarachnoid hemorrhage. Critical Care. 20 (1), 277 (2016).
  4. van Lieshout, J. H., et al. An introduction to the pathophysiology of aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Neurosurgical Review. , (2017).
  5. Altay, T., et al. A novel method for subarachnoid hemorrhage to induce vasospasm in mice. J Neurosci Methods. 183 (2), 136-140 (2009).
  6. Momin, E. N., et al. Controlled delivery of nitric oxide inhibits leukocyte migration and prevents vasospasm in haptoglobin 2-2 mice after subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery. 65 (5), 937-945 (2009).
  7. Froehler, M. T., et al. Vasospasm after subarachnoid hemorrhage in haptoglobin 2-2 mice can be prevented with a glutathione peroxidase mimetic. Journal of Clinical Neuroscience. 17 (9), 1169-1172 (2010).
  8. Provencio, J. J., Altay, T., Smithason, S., Moore, S. K., Ransohoff, R. M. Depletion of Ly6G/C(+) cells ameliorates delayed cerebral vasospasm in subarachnoid hemorrhage. Journal of Neuroimmunology. 232 (1-2), 94-100 (2011).
  9. Kamp, M. A., et al. Evaluation of a murine single-blood-injection SAH model. PLoS One. 9 (12), 114946 (2014).
  10. Luh, C., et al. The Contractile Apparatus Is Essential for the Integrity of the Blood-Brain Barrier After Experimental Subarachnoid Hemorrhage. Translational Stroke Research. , (2018).
  11. Neulen, A., et al. A Volumetric Method for Quantification of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage. Journal of Visualized Experiments. (137), (2018).
  12. Neulen, A., et al. Large Vessel Vasospasm Is Not Associated with Cerebral Cortical Hypoperfusion in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage. Translational Stroke Research. , (2018).
  13. Neulen, A., et al. Neutrophils mediate early cerebral cortical hypoperfusion in a murine model of subarachnoid haemorrhage. Scientific Reports. 9 (1), 8460 (2019).
  14. Neulen, A., et al. Volumetric analysis of intracranial vessels: a novel tool for evaluation of cerebral vasospasm. Int J Comput Assist Radiol Surg. 14 (1), 157-167 (2019).
  15. Washington, C. W., Zipfel, G. J. Participants in the International Multi-disciplinary Consensus Conference on the Critical Care Management of Subarachnoid, H. Detection and monitoring of vasospasm and delayed cerebral ischemia: a review and assessment of the literature. NeuroCritical Care. 15 (2), 312-317 (2011).
  16. Greke, C., et al. Image-guided transcranial Doppler sonography for monitoring of defined segments of intracranial arteries. Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 25 (1), 55-61 (2013).
  17. Neulen, A., Prokesch, E., Stein, M., Konig, J., Giese, A. Image-guided transcranial Doppler sonography for monitoring of vasospasm after subarachnoid hemorrhage. Clinical Neurology and Neurosurgery. 145, 14-18 (2016).
  18. Neulen, A., et al. Image-Guided Transcranial Doppler Ultrasound for Monitoring Posthemorrhagic Vasospasms of Infratentorial Arteries: A Feasibility Study. World Neurosurgery. 134, 284-291 (2020).
  19. Neulen, A., et al. Correlation of cardiac function and cerebral perfusion in a murine model of subarachnoid hemorrhage. Scientific Reports. 11 (1), 3317 (2021).
  20. Neulen, A., et al. A segmentation-based volumetric approach to localize and quantify cerebral vasospasm based on tomographic imaging data. PLoS One. 12 (2), 0172010 (2017).
  21. Marbacher, S., et al. Systematic Review of In Vivo Animal Models of Subarachnoid Hemorrhage: Species, Standard Parameters, and Outcomes. Translational Stroke Research. , (2018).
  22. Figueiredo, G., et al. Comparison of digital subtraction angiography, micro-computed tomography angiography and magnetic resonance angiography in the assessment of the cerebrovascular system in live mice. Clinical Neuroradiology. 22 (1), 21-28 (2012).
  23. Lindegaard, K. F., Nornes, H., Bakke, S. J., Sorteberg, W., Nakstad, P. Cerebral vasospasm diagnosis by means of angiography and blood velocity measurements. Acta Neurochirurgica. 100 (1-2), 12-24 (1989).
  24. Cassia, G. S., Faingold, R., Bernard, C., Sant'Anna, G. M. Neonatal hypoxic-ischemic injury: sonography and dynamic color Doppler sonography perfusion of the brain and abdomen with pathologic correlation. American Journal of Roentgenology. 199 (6), 743-752 (2012).
  25. Shen, Q., Stuart, J., Venkatesh, B., Wallace, J., Lipman, J. Inter observer variability of the transcranial Doppler ultrasound technique: impact of lack of practice on the accuracy of measurement. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 15 (3-4), 179-184 (1999).

Tags

נסיגה גיליון 172 דימום תת-עכבישי מודל עכבר מודל חיה קטן מחקר אורך אסטרטגיית הפחתה סונוגרפיה דופלר טרנס-סרינלית סונוגרפיה דו-צדדית מקודדת בצבע טרנס-קרנאלי אולטרסאונד בתדר גבוה vasospasm vasospasm מוחי איסכמיה מוחית מעוכבת פגיעה מוחית מוקדמת
ניתוח של Vasospasm מוחי במודל מורין של דימום subarachnoid עם אולטרסאונד דופלקס Transcranial בתדר גבוה
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Neulen, A., Molitor, M., Kosterhon,… More

Neulen, A., Molitor, M., Kosterhon, M., Pantel, T., Karbach, S. H., Wenzel, P., Gaul, T., Ringel, F., Thal, S. C. Analysis of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage with High Frequency Transcranial Duplex Ultrasound. J. Vis. Exp. (172), e62186, doi:10.3791/62186 (2021).

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