Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Yüksek Frekanslı Transkraniyal Dubleks Ultrason ile Subaraknoid Kanamanın Murine Modelinde Serebral Vazospazm Analizi

doi: 10.3791/62186 Published: June 3, 2021
* These authors contributed equally

Summary

Bu makalenin amacı, farelerde serebral arterlerde kan akışının in vivo görüntülenmesini sağlayan sonografi tabanlı bir yöntem sunmaktır. Subaraknoid kanamanın (SAH) murine modellerinde vazospazm ile ilişkili kan akışı hızlarındaki değişiklikleri belirlemek için uygulamasını gösteriyoruz.

Abstract

Bir tür hemorajik inme olan subaraknoid kanamadan sonraki haftalarda ortaya çıkan serebral vazospazm, gecikmiş serebral iskemiye katkıda bulunur. SAH'ın murine modellerinin kullanılarak yapılan deneysel çalışmalarda karşılaşılan bir sorun, farelerde serebral vazospazm in vivo izleme yöntemlerinin eksik olmasıdır. Burada fareler üzerinde transkraniyal Dubleks sonografi muayeneleri yapmak için yüksek frekanslı ultrason uygulamasını gösteriyoruz. Yöntem kullanılarak, iç karotis arterler (ICA) tanımlanabilir. intrakraniyal ICA'lardaki kan akışı hızları SAH indüksiyonu sonrasında önemli ölçüde hızlanırken, ekstrakraniyal ICA'lardaki kan akışı hızları düşük kalarak serebral vazospazmı gösterdi. Sonuç olarak, burada gösterilen yöntem, bir murine SAH modelinde serebral vazospazm fonksiyonel, noninvaziv in vivo izlenmesine izin verir.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Spontan subaraknoid kanama (SAH), çoğunlukla intrakraniyal anevrizma1'inyırtılmasından kaynaklanan hemorajik inme şeklidir. Nörolojik sonuç esas olarak iki faktörden etkilenir: kanamanın ve buna bağlı geçici küresel serebral iskeminin etkilerinden kaynaklanan erken beyin hasarı (EBI) ve kanamayı takip eden haftalarda ortaya çıkan gecikmiş serebral iskemi (DCI),2,3. DCI'nın SAH hastalarının %30'una kadar etkilediğibildirilmiştir 2. DCI'nın patofizyolojisi anjiyografik serebral vazospazm, mikrovazospaz ve mikrotemozun neden olduğu rahatsız bir mikrositülasyon, kortikal yayılır depresyonlar ve iltihabın tetiklediği etkileri içerir4. Ne yazık ki, tam patofizyoloji belirsizliğini koruyor ve DCI3'üetkili bir şekilde önleyen bir tedavi yok. Bu nedenle DCI birçok klinik ve deneysel çalışmada araştırılmaktadır.

Günümüzde, SAH ile ilgili çoğu deneysel çalışmada, özellikle farelerde5, 6 , 7,8,9,10,11,12,13küçük hayvan modellerikullanmaktadır. Bu tür çalışmalarda serebral vazospazm uç nokta olarak sıkça araştırılmaktadır. Vasospasm ex vivo derecesini belirlemek yaygındır. Bunun nedeni, kısa anestezi süresi gerektiren ve hayvanlara sadece az sıkıntı uygulayan serebral vazospazm in vivo muayenesi için noninvaziv yöntemlerin eksik olmasıdır. Bununla birlikte, serebral vazospazm in vivo muayenesi avantajlı olacaktır. Bunun nedeni, farelerde vazospazm üzerinde uzunlamasına in vivo çalışmalara izin vermesidir (yani, SAH'ın indüksiyondan sonraki günlerde farklı zaman noktalarında serebral vazospazm görüntüleme). Bu, farklı zaman noktalarında elde edilen verilerin karşılaştırıllanabilirliğini artıracaktır. Ayrıca, uzunlamasına bir çalışma tasarımı kullanmak hayvan sayılarını azaltmak için bir stratejidir.

Burada farelerde serebral arterlerdeki kan akışını belirlemek için yüksek frekanslı transkraniyal ultrasonun kullanımını gösteriyoruz. Klinik uygulama 14, 15 ,16,17 ,18'detranskraniyal Doppler sonografi (TCD) veya transkraniyal renk kodlu Dubleks sonografiye (TCCD) benzer şekilde, bu yöntemin murine modelinde SAH indüksiyonu sonrası intrakraniyal arterlerin kan akış hızlarını ölçerek serebral vazospazmı izlemek için kullanılabileceğini gösteriyoruz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Hayvan deneyleri sorumlu hayvan bakım komitesi (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz) tarafından onaylandı ve Alman Hayvan Refahı Yasası (TierSchG) uyarınca gerçekleştirildi. Hayvanların bakımı ve kullanımı için geçerli tüm uluslararası, ulusal ve kurumsal yönergelere uyuldu. Bu çalışmada 11-12 haftalık kadın C57BL/6N farelerde vücut ağırlığı 19-21 g arasında olan intrakraniyal ve ekstrakraniyal arterlerin kan akış hızlarının ölçümlerini yaptık. Fareler, başka bir yerde ayrıntılı olarak açıklanan SAH indüksiyonu veya sham ameliyatına maruz kaldı10,12,13.

1. Malzemelerin hazırlanması

  1. Ultrason makinesini aç ve hayvan kimliğine gir.
  2. Ultrason sisteminin ısıtma plakasını 37 °C'ye ısıtın. Rektal sıcaklık probun kullanıma hazır olduğundan emin olun.
  3. Ultrason jelini 37 °C'ye ısıtmak için bir su banyosu kullanın. Epilasyon kremi, elektrotlar için temas kremi ve göz merhemi hazırlayın.

2. Anestezi

  1. Fareyi 1 dakika boyunca% 4 izofluran ve% 40 O2 ile yıkanmış bir odaya koyarak anesteziye neden olabilir. Gözleri göz merhemiyle koruyun. Sadece yeterince derin bir anesteziye ulaşıldıktan sonra devam edin (ağrı uyaranlarına reaksiyon olmaması).
  2. Tüm işlem boyunca anestezi maskesi kullanarak %1,5 izofluran ve%40 O 2 ile anesteziyi koruyun.

3. Transkraniyal yüksek frekanslı Dubleks sonografi ile intrakraniyal iç karotid arterlerin kan akış hızlarının belirlenmesi

  1. 37 °C vücut sıcaklığını korumak için fareyi ultrason sisteminin ısıtma plakasına eğilimli konuma yerleştirin.
  2. Hayvanın dört ekstremitesini iletken macunla kaplayın ve tahtaya gömülü EKG elektrotlarına bantla sabitleyin. Fizyolojik parametrelerin (EKG, solunum sinyali) görüntüleme sisteminin ekranında doğru görüntülenip görüntülenmey olduğunu kontrol edin (örneğin, Vevo3100). Gerekirse, dakikada 400-500 atım (bpm) hedef kalp atış hızı elde etmek için anestezi seviyesini ayarlayın.
  3. Yağlamayı bir rektal sıcaklık probuna yerleştirin ve vücut sıcaklığını izlemek için dikkatlice yerleştirin. Gerekirse ilave bir ısıtma lambası kullanın.
  4. İlk sınavdan önce, epilasyon kremi kullanarak oksiput'taki kürkü kimyasal olarak çıkarın. Saçlar dökülmeye başlayana kadar kremi 2 dakika boyunca yaymak ve ovalamak için pamuklu çubuk kullanın.
    1. Ek 2 dakika sonra, krem ve tüyleri bir spatula ile çıkarın ve cildi alkollü bir cilt antiseptiği ile dezenfekte edin. 37 °C'ye ısıtılmış ultrason jeli ile kaplayın.
  5. Ultrason görüntüleri elde etmek ve probu mekanik kola sabitlemek için 38 MHz doğrusal dizi dönüştürücüsü ve 200 kare/sn'nin üzerinde bir kare hızı kullanın. Dönüştürücüsü 30° geriye doğru eğilmiş oksiput üzerine yerleştirin.
  6. Sağ intrakraniyal iç karotid arteri görselleştirmek ve dönüştürücüsü kontrol ünitesiyle ileri geri hareket ettirmek için Parlaklık(B)- modunu ve Renk dalgası(CW) Doppler modunu kullanın, arterlerin maksimum akışı bulunana kadar.
  7. Anatomik bilgi toplamak için geleneksel B-Mode ve CW-Doppler modunu kullanın ve Edin düğmesine tıklayarak edinimi başlatın.
    1. İntrakraniyal gemilerin akış özellikleri hakkında bilgi kaydetmek için Pulse-Wave (PW) Doppler düğmesine tıklayın, numune hacmini geminin ortasına yerleştirin ve 3 s'den uzun bir sinüs döngüsü elde edin.
  8. Sol tarafla aynı şekilde ilerleyin.
  9. Ekstrakraniyal karotis arterlere devam edin.

4. Yüksek frekanslı Dubleks sonografi ile ekstrakraniyal iç karotid arterlerin kan akışı hızlarının belirlenmesi

  1. 37 °C vücut sıcaklığını korumak için fareyi ultrason sisteminin ısıtma plakasına geriye doğru yerleştirin.
  2. Hayvanın dört ekstremitesini iletken macunla kaplayın ve tahtaya gömülü EKG elektrotlarına bantla sabitleyin. Fizyolojik parametrelerin ekranda doğru görüntülenmesi için tekrar kontrol edin.
  3. İlk sınavdan önce yukarıda açıklandığı gibi epilasyon kremi kullanarak ön boyundaki kılları kimyasal olarak çıkarın. Ön boynu 37 °C'ye kadar ısıtılmış ultrason jeli ile kaplayın.
  4. Ultrason görüntüleri elde etmek için 38 MHz doğrusal dizi dönüştürücüsü ve 200 kare/sn'nin üzerinde bir kare hızı kullanın. Dönüştürücüsü hayvana paralel yerleştirin ve sağ şahdamarının boyuna görüntülerini elde etmek için pozisyonu ayarlayın.
  5. Doğru karotid arteri görselleştirmek için Parlaklık(B)- modunu ve Renk dalgası(CW) Doppler modunu kullanın. Görüntüde sağ ortak karotis arter (RCC), sağ iç karotis arter (RICA) ve sağ dış şahdamar (RECA) yer almalıdır.
  6. Anatomik bilgi toplamak için geleneksel B-Mode ve CW-Doppler modunu kullanın ve Edin düğmesine tıklayarak edinimi başlatın.
    1. Ekstrakraniyal karotis arterin akış özellikleri hakkında bilgi kaydetmek için Pulse-Wave (PW) Doppler düğmesine tıklayın, numune hacmini ortak karotis arterin, iç şahdamarının ve dış şahdamarının ortasına yerleştirin ve 3 s'den uzun bir sinevizyon döngüsü elde edin.
  7. Sol tarafla aynı şekilde ilerleyin.
  8. Anesteziyi sonlandırın ve hayvanı ısıtma plakasından çıkarın. Hipotermiyi önlemek ve tam iyileşmeyi kontrol etmek için hayvanı 1 saat boyunca 37 °C'ye ısıtılmış bir inkübatöre yerleştirilmiş bir kafese geri koyun.

5. Ultrasonografi verilerinin işlenmesi

  1. Yüksek frekanslı ultrason verilerinin işlenmesi sonrası için harici bir iş istasyonu kullanın. B modu, CW-Doppler modu ve PW-Doppler modu görüntülerini ve cine döngülerini dışa aktarın.
  2. İhraç edilen ultrason çalışmasını açın. Bir hayvan seçin ve intrakraniyal karotid arterin PW-Doppler cine döngüsünü açın. Bu protokolde genellikle 7 ila 8 kalp atışı ve karşılık gelen akış hızı eğrileri kaydedilir.
  3. Cine döngüsünü duraklatın ve Ölçüm düğmesine tıklayın. Vasküler Paketi seçin ve tepe sistolik basıncını (PSV) ölçmek için RICA PSV'ye tıklayın. Şimdi bir hız eğrisinin zirvesinde sola tıklayın ve düz çizgiyi sıfır çizgisine çekin. Sağ fare düğmesiyle bir tıklamayla ölçümü belirleyin.
  4. Şimdi enddiyastolik hızı (EDV) ölçmek için RICA EDV'yi seçin. Diyastole'nin sonundaki hız eğrisinin minimum döküntüsüne sola tıklayın. Çizgiyi doğrudan sıfır çizgisine çekin ve sağ fare düğmesiyle bir tıklamayla ölçümü belirleyin.
  5. Hız süresi integralini (VTI) ölçmek için RICA VTI'yi seçin. Hız eğrisinin başında sola tıklayın ve diyastolik platonun sonuna kadar fareyle eğriyi izleyin. Ardından ölçümü belirlemek için tekrar sağa tıklayın.
  6. Rapor düğmesini kullanarak intraserebral iç karotid arterlerin verilerini dışa aktarın. Dışarı Aktar'a basın ve verileri VSI Rapor dosyası olarak kaydedin.
  7. Doğru ekstrakraniyal iç karotid arterlerin PSV, EDV ve VTI'larını ölçmek ve verileri buna göre dışa aktarmak için aynı yaklaşımı kullanın.
  8. Sol tarafla aynı şekilde ilerleyin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

3'unda endovasküler filament perforasyon modeli kullanılarak SAH indüklenen 6 farede, 3'ü sham ameliyatı elde edilirken, intrakraniyal iç karotis arterin (ICA) ve ekstrakraniyal ICA'nın kan akış hızları ameliyattan bir gün önce, ameliyattan 1, 3 ve 7 gün sonra belirlendi. Ölçümler, vücut ısısı 37 °C19'datutulurken izofluran ile anestezi altında yapılan başka bir çalışmanın ekokardiyografi incelemelerinin bir parçası olarak gerçekleştirildi.

Ameliyattan önce, ekstra ve intrakraniyal kan akışı hızlarının yanı sıra intrakraniyal kan akışı segmentleri SAH ve sham hayvanları arasında benzerdi. SAH indüksiyonu sonrası ilk gün intra-veya ekstrakraniyal kan akışı hızlarında veya intrakraniyal kan akışı oranlarında büyük bir değişiklik olmadı.

3 ve 7. günlerde ICA'nın intrakraniyal kan akışı hızları SAH hayvanlarının 2'sinde belirgin bir şekilde artmış ve bu da SAH'tan sonra serebral vazospazma işaret eder. Ekstrakraniyal kan akışı hızları neredeyse değişmeden kaldığından, SAH hayvanlarında 7. günde intrakraniyal kan akışı hızlarının oranı da önemli ölçüde artarak serebral vazospazmı gösterdi.

Intrakraniyal ve ekstrakraniyal ICA'nın temsili Dubleks sonografi kayıtları Şekil 1'degösterilmiştir. Kan akışı hızlarının seyri Şekil 2'de gösterilmiştir.

Figure 1
Şekil 1 Intra-ve ekstrakraniyal ICA'nın Temsili Dubleks sonografi bulguları. (A) SAH indüksiyonu veya sham ameliyatından sonra 7. SAH'dan sonra hızlandırılmış kan akışı hızına dikkat edin. (B) SAH indüksiyonu veya sham ameliyatından sonra 7. günde ekstrakraniyal ICA'nın temsili bulgularını gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2 SAH ve sham ile çalışan farelerde kan akışı hızları Sağ intrakraniyal (A, D) ve ekstrakraniyal (B, E) ICA'da kan akışı hızları. (C) Ve (F) intrakraniyal ve ekstrakraniyal kan akış hızlarının oranlarını gösterir. Üst panel (A-C) ortalama kan akışı hızlarını, alt panel (D-F) en yüksek kan akışı hızlarını gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Bilgimiz dahilinde, bu çalışma, yüksek frekanslı transkraniyal renk kodlu Dubleks ultrason ile SAH'ın bir murine modelinde serebral vazospazm izlenmesi için bir protokol sunan ilk çalışmadır. Bu yöntemin farelerde SAH indüksiyonu sonrası intrakraniyal kan akışı hızlarında bir artışı ölçebileceğini gösteriyoruz. İnsan tıbbında bu fenomen iyi bilinmektedir3,15. Çeşitli klinik çalışmalar, büyük intrakraniyal arterlerin yüksek kan akışı hızlarının ve intrakraniyal kan akışı hızlarının yüksek bir bölümün damar daralmasının fonksiyonel bir sonucu olduğunu ve anjiyografik vazospazm ile ilişkili olduğunu göstermiştir(15'tegözden geçirilmiştir). Klinik uygulamada, SAH3,15'densonra serebral vazospazmanın non-invaziv olmayan başucu izlemesi için TCD veya TCCD kullanılması yaygındır.

DCI travmatik olmayan SAH2,3'tensonra nörolojik sonucu etkileyen önemli bir faktördür. DCI'nın patofizyolojisi hala belirsiz olduğundan ve DCI'yı önlemek ve tedavi etmek için etkili stratejiler eksik olduğundan, klinik ve deneysel araştırmaların odak noktasındadır. Serebral arterlerin vazospazmı DCI'ya katkıda bulunduğundan, birçok çalışma serebral vazospazmı uç nokta olarak değerlendirir5,6,7,8 ,9,11,12,20. Eskiden büyük hayvanlar SAH üzerinde deneysel çalışmalarda sıklıkla kullanılırken, son yıllarda özellikle murine modellerine doğru bir kayma olmuştur21. Bununla birlikte, bir sorun, insan tıbbında kullanılan serebral vazospazm için görüntüleme yöntemlerinin doğrudan farelere ve diğer küçük hayvanlara aktarılaamamasıdır. Klinik sonografi ekipmanı farelerde serebral vazospazm izlemek için yeterli çözünürlük sağlamaz. Küçük hayvan MR veya CT tarama olasılığıvardır 22. Ancak, bu yöntemler maliyet yoğun ve zaman alıcıdır. Ayrıca, görüntüleme protokollerinin süresi ve kontrast uygulaması nedeniyle hayvanlarda sıkıntıya neden oluyorlar. Ayrıca, çapların veya intrakraniyal kap segmentlerinin hacimlerinin hassas bir ölçümü de bu in vivo yöntemlerle sınırlıdır. Fareler kullanılarak yapılan SAH çalışmalarında, serebral vazospazm ex vivo5 , 6 , 7,8,9,11,12,20derecesini belirlemek yaygındır. Burada sunulan yöntem hızlıdır, muayene için anestezi süresini 10 dakikadan daha az bir süreye indirir ve bu nedenle muhtemelen hayvanlarda sadece az sıkıntıya neden olur. Muayene noninvazivdir ve büyük intrakraniyal damarların (ICA ve orta serebral arter) kan akış hızlarını görselleştirmek ve belirlemek için yeterli bir çözünürlük sergiler. Bu nedenle, uzunlamasına çalışmalarda serebral vazospazm fonksiyonel olarak izlenmesi, aynı hayvanların farklı zaman noktalarında incelenmesi için çok uygun olacaktır. Vazospazm üzerine yapılan incelemelerle birlikte histoloji veya diğer doku muayenelerini gerektirmeyen çalışmalarda, hayvan sayılarını azaltmak için boyuna bir çalışma tasarımı kullanılabilir. SAH sonrası vazospazm modülasyonuna odaklanan gelecekteki çalışmalar için, serebral kan akışı hızlarının ultrasonografik belirlemeleri zamanında kan gazlarının belirlenmesi yapılmalıdır.

Burada gösterilen yöntem, metodolojik problemler durumunda gözden geçirilmesi gereken birkaç kritik adım içerir. Tüm prosedür sırasında hayvanın vücut sıcaklığının sabit tutulması önemlidir. Fareler, ısınmazlarsa anestezinin indüksiyonu sonrasında (örneğin, ısıtma plakası ile) hızla hipotermi geliştirirler. Hipotermi ölçümlerin sonuçlarını değiştirebilir. Bu nedenle ultrason jeli de uygulamadan önce bir su banyosunda 37 ° C'ye ısıtılmalıdır. İkincisi, ölçümleri standartlaştırmak için ultrason problarının uygulandığı açının sınavlar arasında sabit olması gerekir. Bu nedenle hayvanı dikkatlice konumlandırmak gerekir. Ultrason probu serbest elle kullanılmamalı, ancak tanımlanmış bir konumda ve açıda inzozyona izin vermek için mikromanipülatörlü bir tutucuya monte edilmelidir. Ayrıca, teknik varyasyonları azaltmak için ultrason cihazının sabit teknik ayarlarını deneysel bir seri içinde kullanmak önemlidir. Üçüncü olarak, Dubleks muayenenin SAH indüksiyonu sonrası sürede mümkün olmadığı belirtilmelidir. Bu dönemde, yüksek intrakraniyal basınç, transkraniyal Dubleks sonografinin uygulanmasını sınırlayan serebral hipopripfüzyona yol açar. SAH indüksiyonu için operasyon sırasında maruz kalınan ekstrakraniyal karotis arterin Dubleks muayenesi de cerrahi eserlerle bozulabilir.

Son olarak, burada sunulan yöntemin sınırlamalarını ve gelecekteki yönlerini tartışmak istiyoruz. Klinik uygulamada TCD veya TCCD'ye benzer şekilde, damar çapını doğrudan ölçemeyiz. Bu nedenle serebral arterlerin kan akış hızlarının hızlanması da serebral hiperperfüzyondan kaynaklanabilir. Bununla birlikte, klinik çalışmalar hızlandırılmış kan akışı hızı ile anjiyografik vazospazm 15 arasında bir korelasyon olduğunugöstermiştir. Ayrıca, burada kullanılan murine modelinde SAH indüksiyonu sonrası serebral kortikal hiperperfüzyon gözlemlemedik19ve intrakraniyal kan akışı hızlarının artmasına, klinik bir çalışmada vazospazmı gösterdiği bildirilen ICA'nın intrakraniyal ve ekstrakraniyal kan akışı hızlarının arttırılması eşlik etti23. Bu nedenle, hızlandırılmış kan akışı hızlarının SAH fare modelinde vazospazmı da gösterdiğini varsayıyoruz, ancak Doppler ultrasonografinin klinik uygulamasında olduğu gibi, hiperdinamik akış ile vazospazm ve serebral hiperperfüzyonu ayırt etmek mümkün değildir. İkincisi, serebral kan akışı hızlarının fonksiyonel olarak izlenmesi sadece serebral vazospazm üzerinde sonuçlara izin verir. Serebral perfüzyonun DCI bağlamında doğrudan görüntülenmesi ve nicelleştirilmesi mümkün değildir. Bununla birlikte, ultrasonografi ile serebral perfüzyonun belirlenmesinin klinik bir uygulamada bildirilmiştir24. Bu nedenle, farelerde serebral perfüzyonun ultrasonografik nicelemesinin gelecekte mevcut olacağını tahmin ediyoruz. Bu açıdan yöntemin değiştirilmesi, sadece büyük damarların vazospazması üzerinde değil, aynı zamanda mikrosültürel rahatsızlıklar üzerinde de sonuçlara izin verecektir. Üçüncü olarak, klinik çalışmalar başucu transkraniyal ultrasonografi çalışmalarının yüksek araştırmacı bağımlılığını bildirmektedir17,25. Bununla birlikte, deneysel çalışmalardaki son derece standartlaştırılmış ve kontrollü ayarlar nedeniyle ve farelerde görüntüleme çözünürlüğü damar segmentlerinin net bir şekilde tanımlanmasına izin verdiğinden, burada gösterilen deneysel uygulama için muhtemelen durum böyle değildir. Son olarak, vazospazm tanımlanmış anatomik pozisyonlarda belirlenmesi bir dezavantajdır. Bu nedenle komşu segmentlerin vazospazm değerlendirmeden kaçabilir. Bununla birlikte, bu sorunun vazospazm belirleyen diğer yöntemlerle de ortaya çıktığı belirtilmelidir. Gelecekteki deneysel çalışmalarda bu kaynaktan gelen hataları azaltmak için bir önlem, birkaç intrakraniyal damar segmentinin serebral kan akışı hızlarını belirlemek olacaktır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar rakip çıkarlar beyan etmemektedir.

Acknowledgments

Yazarlar, videodaki illüstrasyonların hazırlanması için Stefan Kindel'e teşekkür etmek istiyor. PW, MM ve SHK, Almanya Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı (BMBF 01EO1503) tarafından desteklendi. Çalışma, Alman Araştırma Vakfı'nın (DFG INST 371/47-1 FUGG) Büyük Enstrümantasyon Hibesi ile desteklendi. MM, Else Kröner-Fresenius-Stiftung (2020_EKEA.144) tarafından hibe ile desteklendi.

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).
Yüksek Frekanslı Transkraniyal Dubleks Ultrason ile Subaraknoid Kanamanın Murine Modelinde Serebral Vazospazm Analizi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).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