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Medicine

नैदानिक प्रासंगिकता और तंत्र की जांच करने वाले अध्ययनों के लिए मॉडल का उपयोग करके चूहों में कम अवधि हाइपोथर्मिया प्रेरण

Published: March 3, 2021 doi: 10.3791/62325

Summary

यह लेख चूहों में पूरे शरीर की अल्पकालिक हाइपोथर्मिया प्रेरण के दो तरीकों का वर्णन करता है। पहली, तेजी से प्रेरण विधि, तापमान में तेजी से कमी के लिए प्रशंसकों और इथेनॉल स्प्रे का उपयोग करके सक्रिय शीतलन को रोजगार देती है। दूसरी विधि धीरे-धीरे ठंडा करने की विधि है। यह आइसोफ्लारेन एनेस्थीसिया के संयोजन और होमथेंथिक हीट मैट पर तापमान सेटिंग्स की कमी का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। इसके परिणामस्वरूप किसी भी बाहरी शीतलन उपकरणों के उपयोग के बिना कोर शरीर के तापमान में क्रमिक कमी आती है। 

Abstract

चिकित्सीय हाइपोथर्मिया (टीएच) एक शक्तिशाली न्यूरोप्रोटेक्टिव रणनीति है जिसने न्यूरोलॉजिकल विकारों के पूर्व-नैदानिक अध्ययनों में न्यूरोप्रोटेक्शन के लिए मजबूत सबूत प्रदान किए हैं। मजबूत पूर्व नैदानिक सबूत के बावजूद, TH ने अधिकांश न्यूरोलॉजिकल विकारों के नैदानिक परीक्षणों में प्रभावकारिता नहीं दिखाई है। चिकित्सकीय हाइपोथर्मिया को नियोजित करने वाले एकमात्र सफल परीक्षण वयस्कों में हृदय की गिरफ्तारी और नवजातों में हाइपोक्सिक इस्कीमिक चोट से संबंधित थे। इसके उपयोग के मापदंडों में आगे की जांच, और पूर्व नैदानिक और नैदानिक अध्ययन के बीच अध्ययन डिजाइन तुलना, आवश्यक हैं । यह लेख कम अवधि के हाइपोथर्मिया प्रेरण के दो तरीकों को दर्शाता है। पहली विधि इथेनॉल स्प्रे और प्रशंसकों का उपयोग करके चूहों में तेजी से हाइपोथर्मिया प्रेरण की अनुमति देती है। यह विधि त्वचा को ठंडा करके काम करती है, जिसका उपयोग आमतौर पर नैदानिक परीक्षणों में कम किया जाता है और इसके विभिन्न शारीरिक प्रभाव हो सकते हैं। सतह क्षेत्र में मात्रा अनुपात में अंतर के कारण मानव रोगियों में प्राप्त होने की तुलना में इस तकनीक के साथ ठंडा करना बहुत अधिक तेजी से है। इसके साथ, एक दूसरी विधि भी प्रस्तुत की जाती है, जो कम अवधि के हाइपोथर्मिया के लिए चिकित्सकीय रूप से प्राप्त शीतलन दर के लिए अनुमति देती है। इस विधि को लागू करने के लिए आसान है, प्रजनन योग्य है और सक्रिय त्वचा ठंडा करने की आवश्यकता नहीं है।

Introduction

TH अंग / प्रणाली1,2की व्यवहार्यता और कार्य को बनाए रखने के लिए शरीर या मस्तिष्क के तापमान को ठंडा करने का अभ्यास है। न्यूरोप्रोटेक्शन में हाइपोथर्मिया की भूमिका की जांच की गई है और इसमें स्ट्रोक3, सबराचनॉय नकसीर4और दर्दनाक मस्तिष्क की चोट5जैसे न्यूरोलॉजिकल रोगों के पूर्व-नैदानिक मॉडलों की एक श्रृंखला में लाभ दिखाया गया है। नैदानिक अनुप्रयोगों के संदर्भ में, TH रोगियों में प्रभावकारिता दिखाया गया है के बाद हृदय की गिरफ्तारी और नवजात हाइपोक्सिक-इस्कीमिक चोट6में ।

टीएच प्रेरण या तो सतह या एंडोवैस्कुलर शीतलन विधियों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। पूर्व नैदानिक हाइपोथर्मिया अध्ययन के बहुमत जानवर के फर के लिए पानी या इथेनॉल लागू करने, या लक्ष्य तापमान1प्राप्त करने के लिए एक ठंडा कंबल का उपयोग करके सतह ठंडा प्रदर्शन करते हैं । मनुष्यों में, बर्फ पैक और शीतलन कंबल7,8का उपयोग करके प्रणालीगत सतह ठंडा हासिल की जाती है। एंडोवैस्कुलर विधियों का उपयोग करके रोगियों में अधिक तेजी से ठंडा दिखाया गया है, जो अवर वेना कावा9,10के भीतर एंडोवैस्कुलर कूलिंग डिवाइस के प्लेसमेंट के साथ, नसों में या अंतर-धमनी कैथेटर के माध्यम से ठंडे खारा के एक प्रेरण जलसेक को जोड़ते हैं। उदाहरण के लिए, 11 रोगियों में सतह ठंडा होने के साथ 3-4 घंटे की तुलना में एंडोवैस्कुलर शीतलन के साथ1.5घंटे में 33 डिग्री सेल्सियस का मध्यम लक्ष्य तापमान पहुंचा जा सकता है। एंडोवैस्कुलर दृष्टिकोण हाल के वर्षों में भी अधिक लोकप्रिय हो गया है क्योंकि यह प्रणालीगत सतह शीतलन में देखे गए कुछ दुष्प्रभावों को कम करने के लिए सूचित किया गया है, जैसे कि कंपकंपी12,13। यूरोपीय मल्टीसेंटर, इस्कीमिक स्ट्रोक (EUROHYP-1) के लिए हाइपोथर्मिया के यादृच्छिक चरण III नैदानिक परीक्षण ज्यादातर सतह ठंडा14का इस्तेमाल किया । हाल ही में इस परीक्षण से प्रकाशित परिणामों से पता चला है कि कंपकंपी एक बड़ी जटिलता थी और हो सकता है कि लक्ष्य तापमान10को प्राप्त करने की क्षमता सीमित हो गई हो । कंपकंपी प्रतिक्रिया मुख्य रूप से त्वचा के तापमान से प्रेरित होने के लिए जाना जाता है । कृंतक एंडोवैस्कुलर कूलिंग विधि15विकसित करने के लिए कुछ प्रयास किए गए हैं, लेकिन मनुष्यों में उपयोग की जाने वाली तकनीक की अत्यधिक आक्रामक प्रकृति, उस मॉडल से प्राप्त किसी भी परिणाम को भ्रमित करने वाले जोखिम।

तापमान शरीर में जैविक प्रक्रियाओं का प्रमुख मॉड्यूलर है और हो्योस्टोस्टेसिस द्वारा कसकर विनियमित किया जाता है। इसलिए, शरीर के तापमान में किसी भी हेरफेर से जुड़े जोखिम हो सकते हैं। कूलिंग अवधि एक ऐसा कारक है जिसने हाइपोथर्मिया नैदानिक परीक्षणों की सफलता को सीमित कर दिया हो सकता है। ये परीक्षण लंबी अवधि की शीतलन विधि का उपयोग करते हैं, जिसमें कई हाइपोथर्मिया को 24-72 एच 11 से बनाएरखते हैं। यह विस्तारित अवधि कूलिंग प्रोटोकॉल के दौरान संक्रमण के लिए जोखिम बन जाती है। निमोनिया हाइपोथर्मिया से सबसे आम जटिलता है, जो प्रक्रिया13से गुजरने वाले 40-50% रोगियों के बीच प्रभावित होती है। यह हाइपोथर्मिया के पशु अध्ययन में सामान्य रूप से देखी जाने वाली चीज़ों के विपरीत है जहां एक छोटी अवधि के प्रतिमान (1-6 एच) 3 का उपयोग कियाजाताहै। इन पूर्व नैदानिक पशु अध्ययन की सफलता की संभावना नैदानिक परीक्षणों में उपयोग के लिए अल्पकालिक हाइपोथर्मिया के अनुकूलन में परिणाम होगा । नतीजतन, अल्पकालिक हाइपोथर्मिया का एक पशु मॉडल होना आवश्यक है जो भविष्य के नैदानिक परीक्षणों की शीतलन दरों जैसा दिखता है। तापमान के अन्य मापदंडों और अल्पावधि हाइपोथर्मिया की वैधता से संबंधित अधिक विवरणों पर कई समीक्षा अनुच्छेद 1 ,16,17,18में चर्चा की गई है ।

यहां प्रदर्शित ठंडा करने का एक क्रमिक मॉडल है जो वर्तमान प्रयोगात्मक हाइपोथर्मिया मॉडल की तुलना में अधिक चिकित्सकीय रूप से प्राप्त किया जा सकता है। इस उपन्यास विधि में ठंडा करने की बहुत धीमी दर है और इसलिए, तापमान को लक्षित करने का समय हाइपोथर्मिया11के नैदानिक परीक्षणों में देखे गए लोगों की सीमा के करीब है। यह प्रत्यक्ष सतह शीतलन से भी बचाता है, जिसके विशिष्ट शारीरिक प्रभाव होते हैं, और इसलिए, एंडोवैस्कुलर कूलिंग के लिए अधिक तुलनीय हो सकता है, जो नैदानिक परीक्षणों9,12में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली शीतलन विधि रही है। यह मॉडल जानवरों को धीरे-धीरे 2 घंटे से अधिक ठंडा करने की अनुमति देता है और इसके बाद लक्षित तापमान पर रखरखाव की एक छोटी अवधि होती है। इसके अतिरिक्त, तेजी से ठंडा कम अवधि हाइपोथर्मिया विधि19 भी प्रदर्शन किया है । हाइपोथर्मिया की शुरुआत के बाद तेजी से ठंडा करने की विधि लक्ष्य तापमान को तेजी से प्राप्त करने की अनुमति देती है। हालांकि यह दृष्टिकोण क्रमिक शीतलन विधि के रूप में चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक नहीं है, यह अध्ययनों के लिए उपयोगी है जिसका उद्देश्य हाइपोथर्मिया न्यूरोप्रोटेक्शन के तंत्र का पता लगाना है ताकि संभावित रूप से अपने शक्तिशाली न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभावों की नकल की जा सके। इस विधि में तंत्रिका विज्ञान के बाहर संभावित अनुप्रयोग भी हैं और इसे किसी भी पूर्व-नैदानिक अध्ययन के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। अन्य दृष्टिकोणों की तुलना में दोनों तरीकों का एक और लाभ यह है कि वे सस्ती हैं और विशेषज्ञ उपकरणों की आवश्यकता नहीं है। अंत में, यह प्रोटोकॉल तापमान डेटालॉगर्स के प्रत्यारोपण को भी दर्शाता है, क्योंकि पोस्ट-ऑपरेटिव वार्मिंग और उसकी निगरानी अनजाने पोस्ट-ऑपरेटिव हाइपोथर्मिया को रोकने के लिए महत्वपूर्ण हैं, इसकी क्षमता के साथ अध्ययन परिणाम20को भ्रमित करने की क्षमता है।

Protocol

सभी प्रायोगिक प्रक्रियाएं वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए ऑस्ट्रेलियाई अभ्यास संहिता के अनुसार थीं और उन्हें न्यूकैसल विश्वविद्यालय (ए-2013-343 और ए-2020-003) की पशु देखभाल और आचार समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था। नीचे वर्णित हाइपोथर्मिया प्रेरण विधियों के अलावा, निम्नलिखित प्रोटोकॉल नियमित रूप से हाइपोथर्मिया के साथ मिलकर किए जाते हैं: रक्तचाप और हृदय गति21और प्रायोगिक स्ट्रोक22की निगरानी के लिए फीमोरल लाइन कैनुलेशन।

1. डाटालॉगर प्रत्यारोपण

नोट: इस प्रोटोकॉल में उपयोग किया जाने वाला डेटालॉगर डिवाइस शरीर के तापमान का वास्तविक समय पढ़ने में सक्षम नहीं था। एक बार डेटालॉगर को जानवर से हटा दिया गया है और कंप्यूटर से वापस कनेक्ट हो जाने के बाद पढ़ें संभव है। नतीजतन, गुदा तापमान जांच का उपयोग ठंडा और रीवार्मिंग प्रक्रिया के दौरान वास्तविक समय की जानकारी प्रदान करने के लिए किया जाता है। इसके अतिरिक्त, गुदा जांच भी इस विधि के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि सर्जिकल हीट चटाई जिस पर प्रक्रिया के दौरान जानवर रखा जाता है गुदा जांच प्रणाली द्वारा विनियमित है । डेटालॉगर स्वतंत्र रूप से चलती, जागते चूहों में तापमान डेटा प्रदान करने का एक मूल्यवान उद्देश्य भी पूरा करता है और यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि सामान्य शरीर का तापमान रीवार्मिंग के बाद बनाए रखा जाए। इसलिए, इस प्रोटोकॉल के लिए तापमान-निगरानी उपकरण दोनों महत्वपूर्ण हैं।

  1. एनेस्थेटाइज 10-12-सप्ताह पुराने पुरुष आउटस्ल्यूर विस्टार चूहे को आइसोफलून (प्रेरण के लिए 5% और रखरखाव के लिए 2-2.5%) 50% एन2 और 50% O2 मिश्रण में।
  2. प्रेरण के बाद, चूहे को सर्जिकल हीट मैट पर प्रवण स्थिति में रखें।
  3. चूहे को ऐसी स्थिति में रखें कि नाक कोन में बैठी रहे। सर्जिकल टेप के साथ नाक सुरक्षित सुनिश्चित करने के लिए कोई गैसों से बच रहे हैं ।
  4. निचले दाहिने पेट से फर को शेव करें और साइट को स्थानीय एनेस्थेटिक, बुपिवाकेन 0.2 एमएल, 0.05% के साथ चमड़े के इंजेक्शन दें।
  5. हौसले से मुंडा क्षेत्र के लिए एंटीसेप्टिक समाधान लागू करें।
  6. निष्फल शल्य चिकित्सा उपकरणों का उपयोग करना, दाहिने पेट क्षेत्र के साथ 2 सेमी अनुदैर्ध्य चीरा बनाएं, दाईं जांघ के समीपस्थ। वेंट्रल जांघ क्रीज पर अंतरिक्ष को बेनकाब करने के लिए चीरा काफी गहरा करें।
  7. त्वचा के नीचे एक 'पॉकेट' बनाने के लिए हीमोस्टैट्स और संदंश का उपयोग करें जो डिवाइस को पकड़ने के लिए काफी बड़ा है।
  8. तापमान निगरानी डेटालॉगर डिवाइस को जेब में डालें और 5-0 रेशम टांके का उपयोग करके मांसपेशियों और त्वचा को बंद करें। यहां वर्णित चमड़े के नीचे विधि को इंट्रा-पेरिटोनियल विधि के लिए पसंद किया जाता है क्योंकि यह कम आक्रामक होता है और प्रक्रिया के बाद बेहतर वसूली के लिए अनुमति देता है।
  9. सुनिश्चित करें कि डेटालॉगर और गुदा जांच तापमान निगरानी के लिए क्रॉस कैलिब्रेटेड हैं (चर्चा देखें)।
  10. सुनिश्चित करें कि डेटालॉगर प्रविष्टि के बाद जानवर की गर्मी चटाई के खिलाफ आराम नहीं कर रहा है, क्योंकि यह तापमान रीडिंग को प्रभावित करेगा।

Figure 1
चित्रा 1:डेटालॉगर डिवाइस का प्रत्यारोपण। (ए)दाएं से बाएं पैनल चूहे के निचले पेट के दाईं ओर लगभग 2 सेमी का चीरा दिखाते हैं। (ख)तापमान निगरानी डेटालॉगर को जेब चीरा में चमड़े के ढंग से डाला गया था । (ग)चीरा नायलॉन टांके के साथ बंद कर दिया गया था । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

2. मशीनी अध्ययन के लिए सक्रिय (तेज) हाइपोथर्मिया का शामिल होना

  1. हाइपोथर्मिया के लिए सेट करें (चित्रा 2देखें)। चूहे के शरीर के दोनों ओर क्लैंप के साथ दो रिटॉर्ट रखें।
  2. प्रत्येक रिटॉर्ट स्टैंड के लिए एक 60 मिमी 12 v/130 एमए प्रशंसक संलग्न करें यह सुनिश्चित करना है कि प्रशंसकों चूहे के निचले हिस्से की ओर उद्देश्य कर रहे हैं। क्लैंप और चूहे के बीच की दूरी लगभग 20 सेमी है। इस्तेमाल किए गए पंखे में 4,000 आरपीएम की स्पीड होनी चाहिए।
  3. एक जानवर गर्मी दीपक या तो पक्ष में या एक तिहाई रिटॉर्ट स्टैंड पर तैयार है।
  4. वांछित लक्ष्य तापमान के लिए पशु गर्मी चटाई को समायोजित करके हाइपोथर्मिया शुरू करें। इस उदाहरण में, 32.5 डिग्री सेल्सियस लक्ष्य तापमान (तापमान नियंत्रण इकाई पर 3.75) है।
  5. दोनों प्रशंसकों को चालू करें और चूहे के निचले हिस्से पर 70% इथेनॉल (मानक प्लास्टिक स्प्रे बोतल) के तीन से चार स्प्रे लागू करें। तेजी से ठंडा प्रेरण के लिए छिड़काव करते समय रफल पशु फर।
    नोट: इथेनॉल का उपयोग पानी पर एक पसंदीदा समाधान के रूप में किया जाता है क्योंकि इसमें वाष्पीकरण की तेज दर होती है और इसलिए इसके परिणामस्वरूप अधिक तेजी से हाइपोथर्मिया प्रेरण होता है।
  6. फर को ओवरसैचुरेट न करने का ध्यान रखें, क्योंकि यह लक्ष्य तापमान को ओवरशूटिंग करने में योगदान दे सकता है।
    नोट: प्रशंसकों इथेनॉल वाष्पीकरण और ठंडा प्रक्रिया में तेजी लाने होगा ।
  7. चूहे के गुदा तापमान पर पैनी नजर रखते हुए इथेनॉल अनुप्रयोगों के बीच थोड़े अंतराल की अनुमति दें।
  8. एक बार गुदा तापमान लक्ष्य तापमान के 1 डिग्री सेल्सियस के भीतर पहुंच जाता है इथेनॉल के किसी भी आगे आवेदन बंद करो।
  9. एक बार तापमान लक्ष्य तापमान (इस मामले में 33 डिग्री सेल्सियस) के 0.5 डिग्री सेल्सियस के भीतर पहुंच गया है तो दोनों प्रशंसकों को बंद कर दें।
    नोट: लक्ष्य तापमान तक पहुंचने से पहले प्रशंसकों को बंद करने से चूहे को आवश्यक तापमान से अधिक कूलिंग से रोकने में मदद मिलती है।
  10. तापमान को 32.5 डिग्री सेल्सियस तक गिरने दें।
    1. यदि ओवरकूलिंग होती है, तो जानवरों को लक्षित करने के लिए जानवर को हल्का गर्म करने के लिए पशु गर्मी लैंप का उपयोग करें। एक प्रशंसक की सहायता का उपयोग एक रेएर्मिंग ओवरशूट को रोकने के लिए किया जा सकता है।
  11. एक बार लक्ष्य तापमान तक पहुंच जाता है और स्थिर हो जाता है, तापमान की निगरानी जारी रखता है। तापमान आमतौर पर छिड़काव, प्रशंसकों के उपयोग या गर्मी दीपक के उपयोग की आवश्यकता के बिना हाइपोथर्मिया अवधि के शेष के लिए बहुत स्थिर रहेगा।
  12. हाइपोथर्मिया के अंत में जानवर को फिर से तैयार करने के लिए, गर्मी चटाई के तापमान को 37 डिग्री सेल्सियस (इस उदाहरण में उपयोग की जाने वाली तापमान नियंत्रण इकाई पर 6) में समायोजित करें और जानवर को 30 मिनट की अवधि में थर्मोरेगुलेट करने की अनुमति दें।
    नोट: तापमान नियंत्रण इकाइयों पर तापमान सेटिंग्स भिन्न हो सकती हैं और इसलिए, व्यक्तिगत उपकरणों पर लक्षित हाइपोथर्मिया और नॉर्मथ्थरमिया के लिए सेटिंग्स निर्धारित करना आवश्यक हो सकता है।

3. सक्रिय त्वचा ठंडा बिना चिकित्सकीय प्राप्त क्रमिक शुरुआत हाइपोथर्मिया का प्रेरण

  1. आवश्यक लक्ष्य तापमान के लिए छोटे वेतन वृद्धि में होमथेरामिक हीट मैट विनियमित कोर तापमान के तापमान को कम करके हाइपोथर्मिया प्राप्त करें। सचित्र उदाहरण(चित्रा 3B)में, हर 30 मिनट में 1 डिग्री सेल्सियस वेतन वृद्धि का उपयोग किया गया था।
  2. वांछित अवधि में तापमान को लक्षित करने के लिए जानवर को ठंडा करें (वर्णित उदाहरण में 2 घंटे)। एक बार ठंडा होने के बाद, वांछित अंतराल के लिए लक्ष्य पर बनाए रखें। आमतौर पर, यदि उन्हें वांछित लक्ष्य तापमान के लिए निर्धारित होमथथर्मिक हीट मैट पर बनाए रखा जाता है तो आगे हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं होती है।
  3. इस प्रोटोकॉल के साथ कोई बाहरी शीतलन आवश्यक नहीं है क्योंकि संज्ञाहरण कोर शरीर के तापमान के सामान्य विनियमन को रोकता है।
    नोट: हाइपोथर्मिया के साथ Isoflurane आवश्यकताओं में गिरावट आती है। अधिकांश जानवरों में, 2% की एक शुरुआती आइसोफ्लुन एकाग्रता को स्थिर श्वसन दर (>50 सांस/न्यूनतम), हृदय गति और रक्तचाप को बनाए रखने के लिए हर 20-30 मिनट से 1.5% तक 0.1% वेतन वृद्धि में कम किया जा सकता है, और पलटा प्रतिक्रियाओं के दमन को बनाए रखा जा सकता है।
  4. हाइपोथर्मिया के बाद जानवर को फिर से बनाने के लिए, गर्मी चटाई को समायोजित करें ताकि जानवर वांछित अंतराल पर फिर से गर्म हो सके। उदाहरण में, 37 डिग्री सेल्सियस (उदाहरण में उपयोग की जाने वाली एफएचसी तापमान नियंत्रण इकाई पर 6) के लिए एकल समायोजन के साथ रीवार्मिंग 30 मिनट की अवधि में हासिल की गई थी।
    1. लंबी अवधि के अध्ययनों के लिए, जिसमें जानवरों की वसूली की आवश्यकता होती है, जानवरों को एक पिंजरे में रखें जो जानवर को थर्मोरेगुलेट करने और अनजाने पोस्ट-ऑपरेटिव हाइपोथर्मिया से बचने की अनुमति देने के लिए गर्मी चटाई पर आधा रखा जाता है।
    2. वसूली और ovrenight दर्द से राहत के लिए गुदा पैरासिटामोल (250 मिलीग्राम/किलो) प्रशासित किया जा सकता है। संज्ञाहरण और शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं से निर्जलीकरण को रोकने के लिए चमड़े के नीचे नमकीन इंजेक्शन (2 x 1.5 एमएल) भी दिए जा सकते हैं।

Representative Results

चित्रा 3 ए इस बात का प्रतिनिधित्व करता है कि एक विस्टार चूहा तेजी से शीतलन दृष्टिकोण का उपयोग करके हाइपोथर्मिया का जवाब कैसे देता है। हाइपोथर्मिया प्रेरण प्रशंसकों और 70% इथेनॉल स्प्रे के उपयोग से प्राप्त होता है। हाइपोथर्मिया 32.5 डिग्री सेल्सियस के लक्ष्य को 15 मिनट में हासिल किया जाता है। लक्षित तापमान को बनाए रखने के लिए प्रशंसकों/हीट लैंप और इथेनॉल स्प्रे के उपयोग के बीच एक नाजुक परस्पर क्रिया सुनिश्चित करने के लिए सावधानी बरती जानी चाहिए । जैसा कि चित्र 3 एसे देखा जा सकता है, एक मामूली तापमान ओवरशूट देखा जाता है, जो तब हो सकता है जब लक्ष्य तापमान से लगभग 0.5 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा नहीं किया जाता है। लक्ष्य को 30 मिनट के निशान पर बनाए रखा और स्थिर किया जाता है और 1.5 घंटे पर रीवार्मिंग शुरू की जाती है।

चित्रा 3B क्रमिक प्रोटोकॉल दिखाता है जिसमें लक्ष्य तापमान 33 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है 2 घंटे पर पहुंच जाता है और 2.5 घंटे पर रीवार्मिंग से पहले 30 मिनट तक बनाए रखा जाता है। यहां, तापमान को वेतन वृद्धि में समायोजित किया जाता है जो लक्षित तापमान तक पहुंचने के लिए आवश्यक अवधि को बढ़ाता है। दोनों रेखांकनों में ऊर्ध्वाधर बिंदीदार रेखाएं शीतलन की अवधि का प्रतिनिधित्व करती हैं।

चित्रा 3A और चित्रा 3B डेटालॉगर डिवाइस से प्राप्त कर रहे हैं । प्रयोग की शुरुआत में, डेटालॉगर को प्रत्यारोपण से पहले रिकॉर्डिंग शुरू करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है। प्रयोग के अंत में, डेटालॉगर जानवर से हटा दिया जाता है और यूएसबी पोर्ट के माध्यम से प्रदान किए गए तापमान रीडर से जुड़ा होता है। सॉफ्टवेयर (जैसे, eTemperature) डेटा पढ़ता है और उत्पन्न करता है, जिसे तब स्प्रेडशीट सॉफ्टवेयर में निर्यात किया जा सकता है।

Figure 2
चित्रा 2:रैपिड कूलिंग प्रोटोकॉल का सेट अप करें। (A)दो पंखे (काला तीर) चूहे के निचले हिस्से के क्षेत्र में स्थित थे। हाइपोथर्मिया दीक्षा में, दोनों प्रशंसकों को चालू किया गया था और पीठ के निचले हिस्से में इथेनॉल स्प्रे लागू किया गया था। इथेनॉल और प्रशंसक का संयोजन तेजी से लक्ष्य तापमान प्राप्त करने के लिए हाइपोथर्मिया को गति प्रदान करता है और तेज करता है। (ख)हाइपोथर्मिया ओवरशूट को रोकने के लिए हीट लैंप (सफेद तीर) का इस्तेमाल किया गया । एक बार लक्ष्य तापमान तक पहुंच गया था, गर्मी दीपक किसी भी कम छोड़ने से चूहा कोर तापमान को रोकने के लिए इस्तेमाल किया गया था । एक बार लक्ष्य स्थिर हो जाने के बाद, हीट लैंप और/या शेष प्रशंसक बंद कर दिया गया था । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्र 3:हाइपोथर्मिया प्रेरण सक्रिय (ए) और क्रमिक (बी) विधियों का उपयोग करते हुए। (ए)लक्ष्य तापमान सक्रिय शीतलन प्रक्रिया का उपयोग करके 15 मिनट में पहुंच गया था और जानवर को फिर से तैयार करने से पहले उपरोक्त उदाहरण में 60 मिनट तक बनाए रखा गया था। (ख)लक्ष्य तापमान क्रमिक शीतलन विधि का उपयोग कर 2 घंटे में पहुंच गया था और 30 मिनट के लिए बनाए रखा गया था इससे पहले कि जानवर फिर से बना था । दोनों रेखांकन में छायांकित क्षेत्र समय बिंदुओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जिसमें लक्ष्य तापमान बनाए रखा गया था। दोनों रेखांकनों में बिंदीदार लंबवत रेखाएं समग्र शीतलन अवधि को संदर्भित करती हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Discussion

यहां वर्णित प्रक्रियाओं को आसानी से लागू किया जाता है, गैर-आक्रामक, और एक वांछित लक्ष्य तापमान के लिए कोर शरीर के तापमान में विश्वसनीय और प्रजनन योग्य कम हो जाती है।

रैपिड कूलिंग विधि में कई महत्वपूर्ण कदम हैं जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं। इथेनॉल स्प्रे को अधिक न करें - जानवर को इथेनॉल में भिगोने के लिए देखभाल नहीं की जानी चाहिए, क्योंकि यह परिणामों में हस्तक्षेप करेगा। हाइपोथर्मिया प्रेरण के दौरान जानवर की निगरानी- तेजी से हाइपोथर्मिया प्रेरण के लिए पशु प्रतिक्रियाओं की बारीकी से निगरानी करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए। गुदा के तापमान की एक करीबी घड़ी यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि तापमान वांछित लक्ष्य से नीचे नहीं जाता है- यदि ऐसा होता है, तो प्रशंसकों को बंद कर दें और गर्मी के दीपक को जानवर को आवश्यक लक्ष्य तक धीरे-धीरे फिर से बनाने की अनुमति दें।

दोनों तरीकों में, एनेस्थेटिक खुराक का उचित समायोजन सुनिश्चित करने के लिए शारीरिक निगरानी महत्वपूर्ण है। लंबे समय तक ठंडा करने के लिए, अपर्याप्त एनेस्थेटिक खुराक ठंडा होने की अवधि को लम्बा कर सकती है। इस मामले में, आइसोफ्लुरेन एकाग्रता को तब तक बढ़ाया जा सकता है जब तक कि पर्याप्त शीतलन दर प्राप्त न हो जाए। एक और महत्वपूर्ण कदम तापमान उपकरणों का क्रॉस-अंशांकन है। एक ही प्रयोग में तापमान जांच विनियमित हीट मैट और एक डेटालॉगर का उपयोग करते समय, वीवो में गुदा जांच के साथ डेटालॉगर को क्रॉस-कैलिब्रेट करना सबसे अच्छा अभ्यास है, क्योंकि दोनों उपकरणों के रिकॉर्ड किए गए तापमान में मामूली भिन्नताएं हो सकती हैं।

ये विधियां उन अध्ययनों के लिए उपयुक्त हैं जो न्यूरोलॉजिकल विकारों के लिए संभावित उपचार के रूप में हाइपोथर्मिया के उपयोग का पता लगाना चाहते हैं। अध्ययन का विशिष्ट उद्देश्य यह तय करना चाहिए कि किस विधि का उपयोग किया जाता है । दोनों तरीकों को प्रणालीगत सतह शीतलन के रूप में वर्गित किया जा सकता है, हालांकि दूसरी विधि को किसी भी सक्रिय शीतलन की आवश्यकता नहीं होती है। ऊपर वर्णित क्रमिक कूलिंग मॉडल में इस्कीमिक स्ट्रोक उपचार में हाइपोथर्मिया के उपयोग के लिए महत्वपूर्ण संभावित अनुप्रयोग हैं। लंबी अवधि के हाइपोथर्मिया और उनके परिणामस्वरूप जटिलताओं बुजुर्ग स्ट्रोक रोगियों के लिए एक चुनौती पैदा करते हैं । इसके अलावा, कंपकंपी प्रतिक्रिया यह मुश्किल कुछ रोगियों में लक्ष्य तापमान प्राप्त करने के लिए बनाता है10। जबकि विरोधी कांप दवा कंपकंपी प्रतिक्रिया को कम करने में मदद कर सकते हैं, कम अवधि क्रमिक ठंडा और अधिक प्रभावी ढंग से इस मुद्दे को सुधार सकता है । एक कम ठंडा अवधि होने से अक्सर परीक्षणों में सूचित निमोनिया की घटनाओं को कम करने की संभावना है। इस अल्पकालिक विधि का एक और संभावित लाभ यह है कि लंबी अवधि के शीतलन की तुलना में रीवार्मिंग की गति उतनी महत्वपूर्ण नहीं हो सकती है। बड़े इंफारेक्ट्स वाले स्ट्रोक रोगियों में लंबी अवधि के शीतलन के बहुत शुरुआती नैदानिक अध्ययनों में पाया गया कि तेजी से रीवार्मिंग के कारण इंट्राक्रैनियल दबाव (आईसीपी) में बड़ी ऊंचाई हुई, जिससे परिणाम बिगड़ गया और अक्सर घातक हो गया। इससे क्रमिक रूप से रेवरर्मिंग प्रतिमान का विकास हुआ, जिसने शीतलन की समग्र अवधि को आगे बढ़ाया। कम अवधि शीतलन केवल एक छोटी अवधि के लिए लक्ष्य तापमान को बनाए रखता है और कम होने की संभावना आईसीपी में परिणाम हो सकता है । पिछले काम है जो आईसीपी ऊंचाई के लिए हाइपोथर्मिया उपचार की जांच की है, एक समान तेजी से ठंडा और यहां वर्णित लोगों के रूप में रेएर्मिंग प्रोटोकॉल का उपयोग कर,23, 24rewarming के बाद कोई खुशहाली लौटने लगी आईसीपी ऊंचाई दिखाया गया है ।

इस्कीमिक स्ट्रोक उपचार के लिए हाइपोथर्मिया के नैदानिक परीक्षणों में हाइपोथर्मिया के लाभों का अनुवाद नहीं किया गया है जो प्रायोगिक अध्ययनों में सूचित किए गए हैं। ठंडा दरों और प्रयोगात्मक मॉडल और रोगियों के बीच की अवधि में बेमेल, महत्वपूर्ण चर है कि इस विसंगति के लिए खाते में हो सकता है । हाइपोथर्मिया का एक प्रयोगात्मक मॉडल है कि बेहतर ठंडा करने की नैदानिक दर जैसा दिखता है स्ट्रोक रोगियों के लिए एक उपचार उपाय के रूप में हाइपोथर्मिया के लाभों में एक अधिक सूचित जांच के लिए अनुमति देगा ।

Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

इस परियोजना को न्यूकैसल विश्वविद्यालय, हंटर मेडिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट (एचएमआरआई) डालरा अर्ली रिसर्च करियर शोधकर्ता फैलोशिप, एनएसडब्ल्यू हेल्थ अर्ली-मिड करियर रिसर्च फेलोशिप और नेशनल हेल्थ एंड मेडिकल रिसर्च काउंसिल (एनएचएमआरसी) ऑस्ट्रेलिया द्वारा वित्त पोषित किया गया था ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Absolute ethanol ThermoFisher Scientific/ Ajax Finechem AJA214-20LPL Diluted with deionized water to give 70 % ethanol
Antiseptic solution (Chlorhexidine) David Craig A2957
Anaesthetic (Marcain) Aspen PS13977
Brushless fan motor Sirocco YX2505 2 x 12 V/130 mA
Heat lamp Reptile One AC220 240 V 50/60 Hz
Heat pad FHC, Inc 40-90-2
Rectal probe FHC, Inc 40-90-5D-02
Temperature controller FHC, Inc 40-90-8D
Temperature Datalogger Maxim DS1922L-F5

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चिकित्सा अंक 169 हाइपोथर्मिया पशु मॉडल अल्पकालिक हाइपोथर्मिया ट्रांसलेशनल चूहों तंत्रिका विज्ञान
नैदानिक प्रासंगिकता और तंत्र की जांच करने वाले अध्ययनों के लिए मॉडल का उपयोग करके चूहों में कम अवधि हाइपोथर्मिया प्रेरण
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Omileke, D., Bothwell, S., Beard, D. More

Omileke, D., Bothwell, S., Beard, D. J., Mackovski, N., Azarpeykan, S., Coupland, K., Patabendige, A., Spratt, N. Short-Duration Hypothermia Induction in Rats using Models for Studies examining Clinical Relevance and Mechanisms. J. Vis. Exp. (169), e62325, doi:10.3791/62325 (2021).

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