Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

نموذج السكتة القلبية للفأر لتصوير الدماغ ومراقبة فسيولوجيا الدماغ أثناء نقص التروية والإنعاش

Published: April 14, 2023 doi: 10.3791/65340

Summary

يوضح هذا البروتوكول نموذجا فريدا للفأر للسكتة القلبية الخانقة التي لا تتطلب ضغطا على الصدر للإنعاش. هذا النموذج مفيد لمراقبة وتصوير ديناميكيات فسيولوجيا الدماغ أثناء السكتة القلبية والإنعاش.

Abstract

يعاني معظم الناجين من السكتة القلبية (CA) من درجات متفاوتة من العجز العصبي. لفهم الآليات التي تدعم إصابة الدماغ التي يسببها CA ، وبالتالي تطوير علاجات فعالة ، يعد البحث التجريبي CA ضروريا. تحقيقا لهذه الغاية ، تم إنشاء عدد قليل من نماذج CA الماوس. في معظم هذه النماذج ، يتم وضع الفئران في وضع ضعيف من أجل إجراء ضغط الصدر للإنعاش القلبي الرئوي (CPR). ومع ذلك ، فإن إجراء الإنعاش هذا يجعل التصوير / المراقبة في الوقت الفعلي لفسيولوجيا الدماغ أثناء CA والإنعاش أمرا صعبا. للحصول على مثل هذه المعرفة الهامة ، يقدم البروتوكول الحالي نموذج CA لاختناق الفئران لا يتطلب خطوة الإنعاش القلبي الرئوي لضغط الصدر. يسمح هذا النموذج بدراسة التغيرات الديناميكية في تدفق الدم ، وبنية الأوعية الدموية ، والإمكانات الكهربائية ، وأكسجين أنسجة المخ من خط الأساس قبل CA إلى إعادة التروية المبكرة بعد CA. الأهم من ذلك ، ينطبق هذا النموذج على الفئران المسنة. وبالتالي ، من المتوقع أن يكون نموذج CA للفأر أداة حاسمة لفك رموز تأثير CA على فسيولوجيا الدماغ.

Introduction

لا تزال السكتة القلبية (CA) تمثل أزمة صحية عامةعالمية 1. يتم الإبلاغ عن أكثر من 356,000 حالة خارج المستشفى و 290,000 حالة CA داخل المستشفى سنويا في الولايات المتحدة وحدها ، ومعظم ضحايا CA تزيد أعمارهم عن 60 عاما. والجدير بالذكر أن الإعاقات العصبية بعد CA شائعة بين الناجين ، وهذه تمثل تحديا كبيرا لإدارة CA2،3،4،5. لفهم التغيرات المرضية للدماغ بعد CA وتأثيراتها على النتائج العصبية ، تم تطبيق العديد من تقنيات المراقبة الفسيولوجية العصبية ومراقبة أنسجة المخ في المرضى6،7،8،9،10،11،12. باستخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة ، تم أيضا إجراء مراقبة الدماغ في الوقت الفعلي في فئران CA للتنبؤ بالنتائج العصبية13.

ومع ذلك ، في نماذج الفئران CA ، كان نهج التصوير هذا معقدا بسبب الحاجة إلى ضغط الصدر لاستعادة الدورة الدموية التلقائية ، والتي تستلزم دائما حركة جسدية كبيرة ، وبالتالي تعيق إجراءات التصوير الدقيقة. علاوة على ذلك ، يتم إجراء نماذج CA عادة مع الفئران في وضع ضعيف ، في حين يجب تحويل الفئران إلى وضعية الانبطاح للعديد من طرق تصوير الدماغ. وبالتالي ، يلزم وجود نموذج فأر مع الحد الأدنى من حركة الجسم أثناء الجراحة في كثير من الحالات من أجل إجراء تصوير / مراقبة في الوقت الفعلي للدماغ أثناء إجراء CA بأكمله ، والذي يمتد من ما قبل CA إلى ما بعد الإنعاش.

في السابق ، أبلغ Zhang et al. عن نموذج CA للفأر يمكن أن يكون مفيدا لتصوير الدماغ14. في نموذجهم ، تم تحفيز CA عن طريق حقن البلعة من vecuronium و esmolol تليها وقف التهوية الميكانيكية. أظهروا أنه بعد 5 دقائق من CA ، يمكن تحقيق الإنعاش عن طريق غرس خليط الإنعاش. والجدير بالذكر ، مع ذلك ، أن توقف الدورة الدموية في نموذجهم حدث فقط بعد حوالي 10 ثوان من حقن الإسمولول. وبالتالي ، فإن هذا النموذج لا يلخص تطور CA الناجم عن الاختناق في المرضى ، بما في ذلك فرط ثنائي أكسيد الكربون ونقص الأكسجة في الأنسجة خلال فترة ما قبل الاعتقال.

الهدف العام من الإجراء الجراحي الحالي هو نمذجة الاختناق السريري CA في الفئران متبوعا بالإنعاش دون ضغط على الصدر. وبالتالي ، يسمح نموذج CA هذا باستخدام تقنيات التصوير المعقدة لدراسة فسيولوجيا الدماغ في الفئران15.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تم إجراء جميع الإجراءات الموضحة هنا وفقا لإرشادات المعاهد الوطنية للصحة (NIH) لرعاية واستخدامها في البحث ، وتمت الموافقة على البروتوكول من قبل معهد ديوك لرعاية ولجنة استخدامه (IACUC). تم استخدام C57BL / 6 ذكور وإناث الفئران الذين تتراوح أعمارهم بين 8-10 أسابيع في الدراسة الحالية.

1. التحضير الجراحي

  1. قم بوزن الماوس على ميزان رقمي ، وضعه في صندوق تحريض التخدير 4 بوصات × 4 بوصات × 7 في زجاج شبكي.
  2. اضبط مبخر التخدير على 5٪ إيزوفلوران ، ومقياس تدفق الأكسجين إلى 30 ، ومقياس تدفق النيتروجين إلى 70 (انظر جدول المواد).
  3. أخرج من صندوق الحث ، وضعه في وضع ضعيف على المقعد الجراحي عندما انخفض معدل التنفس إلى 30-40 نفسا في الدقيقة.
  4. اسحب اللسان بالملقط الحاد ، وأمسكه باستخدام اليد غير المهيمنة. استخدم اليد المهيمنة لإدخال منظار الحنجرة (انظر جدول المواد) في فم الفأر وتصور الحبل الصوتي.
  5. استخدم اليد غير المهيمنة لإدخال سلك توجيه وقسطرة وريدية 20 جم في الفم. أدخل سلك التوجيه برفق في القصبة الهوائية.
  6. ادفع القسطرة إلى القصبة الهوائية حتى يصبح جزء الجناح من القسطرة متساويا مع طرف الأنف.
    ملاحظة: لا تقم بتنبيب فأر لم يتم تخديره بالكامل لأن هذا قد يصيب القصبة الهوائية ويسبب نزيف مجرى الهواء.
  7. قم بتوصيل الماوس المجفف بجهاز تهوية للحيوانات الصغيرة (انظر جدول المواد) ، وقلل الأيزوفلوران إلى 1.5٪.
  8. أدخل وزن جسم الماوس في لوحة التحكم بجهاز التنفس الصناعي لتحديد حجم المد والجزر ومعدل التنفس.
  9. احتفظ بالماوس في وضع ضعيف تحت مصباح حراري ، وحافظ على درجة حرارة المستقيم عند 37 درجة مئوية باستخدام جهاز تحكم في درجة الحرارة.
  10. حلق المناطق الأربية ، وقم بتطهير المنطقة الجراحية ثلاث مرات على الأقل باليود والكحول (انظر جدول المواد) ، وقم بتغطية المنطقة بستارة جراحية معقمة.
  11. يوضع مرهم العين على كلتا العينين ويطبق 5 ملغ/ كغ كاربروفين تحت الجلد قبل الجراحة.
  12. افتح حزمة الأدوات المعقمة للجراحة. قم بعمل شق جلدي 1 سم بمقص جراحي للوصول إلى الشرايين الفخذية على كلا الجانبين. تشريح وربط الشريان الفخذي البعيد بحصلة واحدة من 4-0 خياطة الحرير (انظر جدول المواد) ، وتطبيق قطرة واحدة من يدوكائين.
  13. ضع مشبك تمدد الأوعية الدموية على الشريان الفخذي القريب وقم بعمل قطع صغير على الشريان البعيد إلى المقطع. أدخل قسطرة البولي إيثيلين 10 (PE-10 ، انظر جدول المواد) في الشرايين الفخذية اليسرى واليمنى.
    ملاحظة: يستخدم الخط الشرياني الأيسر لمراقبة ضغط الدم ، بينما يستخدم الخط الأيمن لسحب الدم وتسريب خليط الإنعاش.
  14. حقن 50 ميكرولتر من محلول ملحي 1:10 هيبارين في كل خط شرياني لمنع التجلط في الخط.
  15. أدر الماوس إلى وضعية الانبطاح ، وقم بتثبيته على إطار رأس مجسم.
  16. قم بتوصيل ثلاثة أقطاب كهربائية بإبرة (الأحمر والأخضر والأسود) بالذراع الأيسر والساق اليسرى والذراع اليمنى لمراقبة مخطط كهربية القلب (ECG ، انظر جدول المواد).
  17. قم بلصق مسبار مرن من الألياف البلاستيكية على الجمجمة الصدغية السليمة من خلال شق جلدي 0.5 سم لمراقبة تدفق الدم الدماغي. هذه الخطوة اختيارية.
  18. حلق الجزء العلوي من الرأس ، وتطهير المنطقة الجراحية ثلاث مرات على الأقل باليود والكحول ، وتغطية المنطقة بغطاء جراحي معقم.
  19. اقطع شقا جلديا في خط الوسط بطول 2.5 سم ، واستخدم أربعة مبعدات صغيرة لكشف سطح الجمجمة بالكامل لتصوير الدماغ.
  20. ضع جهاز تصوير مراقبة (على سبيل المثال ، جهاز تصوير تباين بقع الليزر ، انظر جدول المواد) فوق الرأس.
    ملاحظة: يمكن إضافة بضع قطرات من المحلول الملحي إلى سطح الجمجمة لتسهيل تصوير تباين البقع بالليزر.

2. تحريض السكتة القلبية

  1. املأ حقنة بلاستيكية سعة 1 مل ب 26 ميكرولتر من محلول مرق كوكتيل الإنعاش.
    ملاحظة: يحتوي كل ملليلتر من هذا المحلول على 400 ميكرولتر من 1 ملغ / مل من الإبينفرين ، و 500 ميكرولتر من 8.4٪ بيكربونات الصوديوم ، و 50 ميكرولتر من 1000 وحدة / مل من الهيبارين ، و 50 ميكرولتر من 0.9٪ كلوريد الصوديوم (انظر جدول المواد).
  2. انتظر حتى تصل درجة حرارة الجسم إلى 37 درجة مئوية. اضبط مقياس الأكسجين على 100٪ لأكسجة الدم لمدة 2 دقيقة.
  3. اسحب الدم الشرياني المؤكسج حتى 200 ميكرولتر عبر الشريان الفخذي الأيمن إلى المحقنة البلاستيكية المعدة التي تحتوي على 26 ميكرولتر من محلول مرق كوكتيل الإنعاش.
  4. قم بإيقاف تشغيل الأكسجين ، وقم بزيادة النيتروجين إلى 100٪ للحث على نقص الأكسجين.
    ملاحظة: بعد حوالي 45 ثانية ، سيفشل القلب في العمل ، وسينخفض معدل ضربات القلب بسرعة ، مما يشير إلى بداية CA. بعد حوالي 2 دقيقة من الحرمان من الأكسجين ، ستشير مراقبة تخطيط القلب إلى حدوث انقباض ، ولن يكون هناك ضغط دم نظامي قابل للقياس وتدفق دم دماغي ضئيل.
  5. قم بإيقاف تشغيل جهاز التنفس الصناعي ومبخر الأيزوفلوران وجهاز التحكم في درجة الحرارة ومقياس تدفق النيتروجين. اضبط الأكسجين على 100٪ استعدادا للإنعاش.

3. إجراء الإنعاش

  1. قم بتشغيل جهاز التنفس الصناعي في 8 دقائق بعد بدء CA.
  2. البدء فورا في ضخ الدم المؤكسج المسحوب الممزوج بكوكتيل الإنعاش في الدورة الدموية عبر الشريان الفخذي الأيمن في 1 دقيقة.
    ملاحظة: يؤدي التسريب إلى زيادة تدريجية في معدل ضربات القلب واستعادة نضح الدم. في النهاية ، يتم تحقيق عودة الدورة الدموية التلقائية (ROSC).

4. استرداد ما بعد CA

  1. ضع الماوس في وضع ضعيف بعد إزالته من الإطار التجسيمي ، وقم بإزالة قسطرة PE-10 من الشرايين الفخذية.
  2. ضع 0.25٪ بوبيفاكايين على شق الجلد ، وقم بخياطة شقوق الجلد باستخدام خياطة من النايلون 6-0 (انظر جدول المواد). تطبيق مرهم مضاد حيوي على سطح شق الجلد.
  3. افصل جهاز التنفس الصناعي للماوس عند استعادة التنفس التلقائي.
  4. انقل الماوس إلى غرفة الاسترداد بدرجة حرارة يتم التحكم فيها تبلغ 32 درجة مئوية.
  5. بعد 2 ساعة من الشفاء ، قم بإخراج الفأر ، والعودة إلى قفص المنزل. حقن 0.5 مل من المحلول الملحي الطبيعي تحت الجلد لمنع الجفاف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

للحث على CA ، تم تخدير الفأر بنسبة 1.5٪ إيزوفلوران وتهويته بنسبة 100٪ نيتروجين. أدت هذه الحالة إلى بطء القلب الشديد في 45 ثانية (الشكل 1). بعد دقيقتين من نقص الأكسجين ، انخفض معدل ضربات القلب بشكل كبير (الشكل 2) ، وانخفض ضغط الدم إلى أقل من 20 مم زئبق ، وتوقف تدفق الدم الدماغي تماما (الشكل 1). عندما تم إيقاف تشغيل الأيزوفلوران ، لم تعد درجة حرارة الجسم تدار وانخفضت ببطء إلى حوالي 32 درجة مئوية في نهاية CA (الشكل 1).

مباشرة بعد 8 دقائق من CA ، تم تشغيل جهاز التنفس الصناعي ، وتم تزويد الماوس بأكسجين 100٪. تم حقن خليط إنعاش الدم في الدورة الدموية عبر القسطرة الشريانية. بعد وقت قصير من حقن خليط إنعاش الدم ، بدأت وظيفة القلب في التعافي. بعد فترة قصيرة ، تمت استعادة تدفق الدم الجهازي والدماغي ، وتم إنشاء ROSC. معدل نجاح ROSC هو ما يقرب من 100 ٪ في مختبرنا. تم تنفيذ هذا النموذج بنجاح في الفئران الصغيرة والمسنين.

تم تمكين هذا النموذج من خلال استخدام طريقتين للتصوير في هذه الدراسة ، بما في ذلك التصوير بتباين البقع بالليزر (LSCI) والتصوير الصوتي الضوئي ، لمراقبة تدفق الدم الدماغي وأكسجة الدم على مستوى الدماغ بالكامل أثناء CA والإنعاش. أكد LSCI الغياب التام لتدفق الدم في الدماغ أثناء CA (الشكل 3). يمكن الحصول على تغييرات أكثر تفصيلا في تدفق الدم والبنية والأوكسجين أثناء إجراء CA من الصور الصوتية الضوئية (الشكل 4).

Figure 1
الشكل 1: التسجيل الفسيولوجي أثناء التصوير المعاد المحوسب والإنعاش. يتغير تدفق الدم الدماغي (٪ خط الأساس ؛ يقاس بواسطة قياس تدفق دوبلر بالليزر) ، وضغط الدم (مم زئبق) ، ونشاط القلب (نبضة في الدقيقة) ، ودرجة حرارة الجسم (درجة مئوية) قبل CA ، وأثناء CA ، وبعد CA. يصور المحور السيني الوقت بالدقائق. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: نشاط القلب أثناء CA والإنعاش. تم تسجيل معدل ضربات القلب باستمرار ، وتمثل اللوحات (A) و (B) و (C) معدل ضربات القلب قبل CA ، أثناء CA ، وبعد CA ، على التوالي. يصور المحور ص قيم الجهد المطلق (mV). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: صور تباين بقع الليزر أثناء CA والإنعاش. تم رصد تدفق الدم الدماغي العالمي. جأدى إلى فقدان كامل لتدفق الدم الدماغي (B) مقارنة بخط الأساس (A). كان فرط التروية موجودا في الدماغ مباشرة بعد الإنعاش (C) ، ثم تبع ذلك نقص التروية خلال المرحلة المتأخرة (D). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: الصور الصوتية الضوئية أثناء CA والإنعاش. تم الوصول إلى التغيرات الوعائية المحلية باستخدام التصوير الصوتي الضوئي. لم تتخلل الشرايين والفروع بالدم خلال CA (B) مقارنة بخط الأساس (A). تم اختراق جميع الشرايين والفروع مباشرة بعد الإنعاش ، بما في ذلك بعض الجسور الصغيرة بين الفروع (C ، الأسهم). ومع ذلك ، اختفت هذه الجسور في وقت متأخر (D) بسبب نقص التروية. يعرض الشريط مستوى sO2 . يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

في دراسات CA التجريبية ، تم استخدام الاختناق أو حقن كلوريد البوتاسيوم أو الرجفان البطيني المشتق من التيار الكهربائي للحث على CA16،17،18،19،20،21،22،23. عادة ، الإنعاش القلبي الرئوي مطلوب للإنعاش في نماذج CA هذه ، خاصة في الفئران. لقد قمنا بصياغة خليط إنعاش يتيح الإنعاش التلقائي بعد الاختناق CA في الفئران. يفتح التخلص من خطوة الإنعاش القلبي الرئوي المزيد من الفرص لمراقبة فسيولوجيا الدماغ أثناء CA والإنعاش باستخدام طرق التصوير الحالية.

يشمل محلول مخزون كوكتيل الإنعاش هذا بيكربونات الصوديوم والهيبارين والدم الشرياني المؤكسج والإبينفرين. من المعروف أن CA يحفز كل من الحماض الأيضي والجهاز التنفسي. من المتوقع أن تعمل بيكربونات الصوديوم على تطبيع درجة الحموضة في الدم. الهيبارين مضاد للتخثر ويستخدم لمنع تكوين الجلطة الضارة أثناء إعادة التروية. الدم المؤكسج والإبينفرين هما المكونان الأكثر أهمية للإنعاش في هذا النموذج. على الرغم من أن الآليات الدقيقة التي تدعم هذا الإنعاش التلقائي لا تزال غير معروفة ، إلا أنه يعتقد أنه عندما تصل كمية كافية من الدم المؤكسج إلى الشرايين التاجية ، وبالتالي توصيل الأكسجين والإبينفرين ، يمكن استعادة انقباض عضلة القلب وتوليد النتاج القلبي دون ضغط الصدر. في هذه العملية ، يعد ضغط التسريب ، الذي لا يمكن تحقيقه إلا في الأوعية الدموية الشريانية غير المنهارة وذات الجدران السميكة ، أمرا بالغ الأهمية ، لأن هذا يسهل توصيل الدم المؤكسج إلى القلب. لدعم هذه الفكرة ، وجدنا أن غرس نفس الخليط عبر الوريد الفخذي لم يؤد إلى استعادة وظيفة القلب ، ولا يمكن تحقيق الإنعاش. لذلك ، يجب إعطاء كوكتيل الإنعاش هذا من خلال الخط الشرياني لتحقيق استعادة وظيفة القلب دون ضغط الصدر.

تشبه جرعة الإبينفرين المستخدمة في النموذج الحالي ما يتم استخدامه في تجارب CA القياسية. يحتوي كل ملليلتر من محلول مخزون كوكتيل الإنعاش على 400 ميكروغرام من الإبينفرين. يتم تحضير المحقنة ب 26 ميكرولتر من محلول مخزون كوكتيل الإنعاش ، ويتم سحب الدم الشرياني إلى 200 ميكرولتر في المحقنة. نظرا لأن المحقنة البلاستيكية سعة 1 مل تحتوي على مساحة ميتة تبلغ 60 ميكرولتر في الواجهة الأمامية ، فإن الدم المتبقي في المحقنة بعد الإنعاش هو 60 ميكرولتر ، والذي يتضمن 6 ميكرولتر من محلول مخزون كوكتيل الإنعاش. وبالتالي ، فإن محلول مخزون كوكتيل الإنعاش النهائي المحقون هو 20 ميكرولتر في كل فأر ، وهو ما يمثل جرعة 8 ميكروغرام من الإبينفرين في هذا الإجراء. في هذا البروتوكول ، لا يتم ضبط كمية محلول الإنعاش وفقا لوزن الجسم ، كما هو الحال في الإعدادات السريرية. لم نواجه أي مشاكل إنعاش في الفئران التي يبلغ وزنها 20-32 جم.

من الجدير بالذكر أن بروتوكول الإنعاش هذا تم استخدامه بنجاح فقط في نموذج CA للاختناق. في دراستنا التجريبية ، فشل هذا البروتوكول في إنعاش الفئران بعد CA الناجم عن KCl. وبالتالي ، فإن النموذج الموصوف هنا مفيد بشكل خاص لدراسة فسيولوجيا الدماغ للاختناق CA.

باختصار ، نظرا لأن هذا النموذج لا يتطلب ضغطا على الصدر أثناء الإنعاش ، 1) يمكن إبقاء الماوس في وضعية الانبطاح ، و 2) يمكن تركيب الرأس في إطار رأس مجسم ، مما يسمح بالتصوير والقياسات الكهربية دون أي حركة خلال مرحلة التسجيل بأكملها. هذا يناسب تماما متطلبات التصوير / مراقبة فسيولوجيا الدماغ أثناء CA والإنعاش. تم استخدام هذا النموذج بنجاح في التجارب التي تهدف إلى تتبع تدفق الدم الدماغي ديناميكيا ، والاستجابات الوعائية ، وأكسجين أنسجة المخ في فئران CA ، وقد ولدت هذه التجارب بيانات لا تقدر بثمن حول التغيرات الوعائية والاستجابات لإدارة الدواء في كاليفورنيا.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح.

Acknowledgments

يشكر المؤلفون كاثي غيج على دعمها التحريري. تم دعم هذه الدراسة بأموال من قسم التخدير (المركز الطبي بجامعة ديوك) ، ومنحة جمعية القلب الأمريكية (18CSA34080277) ، ومنح المعاهد الوطنية للصحة (NIH) (NS099590 و HL157354 و NS117973 و NS127163).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Adrenalin Par Pharmaceutical NDC 42023-159-01
Alcohol swabs BD 326895
Animal Bio Amp ADInstruments FE232
BP transducer ADInstruments MLT0699
Bridge Amp ADInstruments FE117
Heparin sodium injection, USP Fresenius Kabi NDC 63323-540-05
Isoflurane Covetrus NDC 11695-6777-2
Laser Doppler perfusion monitor Moor Instruments moorVMS-LDF1
Laser speckle imaging system RWD RFLSI III
Lubricant eye ointment Bausch + Lomb 339081
Micro clip Roboz RS-5431
Mouse rectal probe Physitemp RET-3
Needle electrode ADInstruments MLA1213 29 Ga, 1.5 mm socket
Nitrogen Airgas UN1066
Optic plastic fibre Moor Instruments POF500
Otoscope Welchallyn 728 2.5 mm Speculum
Oxygen Airgas UN1072
PE-10 tubing BD 427401 Polyethylene tubing
Povidone-iodine CVS 955338
PowerLab 8/35 ADInstruments
Rimadyl (carprofen) Zoetis 6100701 Injectable 50 mg/ml
Small animal ventilator Kent Scientific RoVent Jr.
Temperature controller Physitemp TCAT-2DF
Triple antibioric & pain relief CVS NDC 59770-823-56
Vaporizer RWD R583S
0.25% bupivacaine Hospira NDC 0409-1159-18
0.9% sodium chroride ICU Medical NDC 0990-7983-03
1 mL plastic syringe BD 309659
4-0 silk suture Look SP116 Black braided silk
6-0 nylon suture Ethilon 1698G
8.4% sodium bicarbonate Inj., USP Hospira NDC 0409-6625-02
20 G IV catheter BD 381534 20GA 1.6 IN
30 G PrecisionGlide needle BD 305106 30 G X 1/2

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Smith, A., Masters, S., Ball, S., Finn, J. The incidence and outcomes of out-of-hospital cardiac arrest in metropolitan versus rural locations: A systematic review and meta-analysis. Resuscitation. 185, 109655 (2022).
  2. Amacher, S. A., et al. Predicting neurological outcome in adult patients with cardiac arrest: systematic review and meta-analysis of prediction model performance. Critical Care. 26 (1), 382 (2022).
  3. Matsuyama, T., Ohta, B., Kiyohara, K., Kitamura, T. Intra-arrest partial carbon dioxide level and favorable neurological outcome after out-of-hospital cardiac arrest: A nationwide multicenter observational study in Japan (the JAAM-OHCA registry). European Heart Journal of Acute Cardiovascular Care. 12 (1), 14-21 (2023).
  4. Takahagi, M., Sawano, H., Moriyama, T. Long-term neurological outcome of extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for out-of-hospital cardiac arrest patients with nonshockable rhythms: A single-center, consecutive, retrospective observational study. The Journal of Emergency Medicine. 63 (3), 367-375 (2022).
  5. Mork, S. R., Botker, M. T., Christensen, S., Tang, M., Terkelsen, C. J. Survival and neurological outcome after out-of-hospital cardiac arrest treated with and without mechanical circulatory support. Resuscition Plus. 10, 100230 (2022).
  6. Koenig, M. A., Kaplan, P. W., Thakor, N. V. Clinical neurophysiologic monitoring and brain injury from cardiac arrest. Neurologic Clinics. 24 (1), 89-106 (2006).
  7. Cavazzoni, E., Schibler, A. Monitoring of brain tissue oxygen tension and use of vasopressin after cardiac arrest in a child with catecholamine-induced cardiac arrhythmia. Critical Care & Resuscitation. 10 (4), 316-319 (2008).
  8. Topjian, A. A., et al. Multimodal monitoring including early EEG improves stratification of brain injury severity after pediatric cardiac arrest. Resuscitation. 167, 282-288 (2021).
  9. Beekman, R., et al. Bedside monitoring of hypoxic ischemic brain injury using low-field, portable brain magnetic resonance imaging after cardiac arrest. Resuscitation. 176, 150-158 (2022).
  10. Sinha, N., Parnia, S. Monitoring the brain after cardiac arrest: A new era. Current Neurology Neuroscience Report. 17 (8), 62 (2017).
  11. Reis, C., et al. Pathophysiology and the monitoring methods for cardiac arrest associated brain injury. International Journal of Molecular Sciences. 18 (1), 129 (2017).
  12. Zhou, H., Lin, C., Liu, J., Wang, X. Continuous monitoring of brain perfusion by cerebral oximetry after spontaneous return of circulation in cardiac arrest: A case report. BMC Neurology. 22 (1), 365 (2022).
  13. Takegawa, R., et al. Real-time brain monitoring by near-infrared spectroscopy predicts neurological outcome after cardiac arrest and resuscitation in rats: A proof of concept study of a novel prognostic measure after cardiac arrest. Journal Clinical Medicine. 11 (1), 131 (2021).
  14. Zhang, C., et al. Invasion of peripheral immune cells into brain parenchyma after cardiac arrest and resuscitation. Aging and Disease. 9 (3), 412-425 (2018).
  15. Duan, W., et al. Cervical vagus nerve stimulation improves neurologic outcome after cardiac arrest in mice by attenuating oxidative stress and excessive autophagy. Neuromodulation. 25 (3), 414-423 (2022).
  16. Liu, H., et al. Novel modification of potassium chloride induced cardiac arrest model for aged mice. Aging and Disease. 9 (1), 31-39 (2018).
  17. Shen, Y., et al. Aging is associated with impaired activation of protein homeostasis-related pathways after cardiac arrest in mice. Journal of American Heart Association. 7 (17), e009634 (2018).
  18. Wang, P., et al. Manganese porphyrin promotes post cardiac arrest recovery in mice and rats. Biology. 11 (7), 957 (2022).
  19. Wang, W., et al. Development and evaluation of a novel mouse model of asphyxial cardiac arrest revealed severely impaired lymphopoiesis after resuscitation. Journal of American Heart Association. 10 (11), e019142 (2021).
  20. Li, R., et al. Activation of the XBP1s/O-GlcNAcylation pathway improves functional outcome after cardiac arrest and resuscitation in young and aged mice. Shock. 56 (5), 755-761 (2021).
  21. Shen, Y., et al. Activation of the ATF6 (activating transcription factor 6) signaling pathway in neurons improves outcome after cardiac arrest in mice. Journal American Heart Association. 10 (12), e020216 (2021).
  22. Jiang, M., et al. MCC950, a selective NLPR3 inflammasome inhibitor, improves neurologic function and survival after cardiac arrest and resuscitation. Journal of Neuroinflammation. 17 (1), 256 (2020).
  23. Zhao, Q., et al. Cardiac arrest and resuscitation activates the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and results in severe immunosuppression. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 41 (5), 1091-1102 (2021).

Tags

نموذج السكتة القلبية للفأر ، تصوير الدماغ ، مراقبة فسيولوجيا الدماغ ، نقص التروية ، الإنعاش ، العجز العصبي ، إصابة الدماغ التي يسببها CA ، أبحاث CA التجريبية ، نماذج CA للفأر ، وضع الاستلقاء ، ضغط الصدر ، الإنعاش القلبي الرئوي (CPR) ، التصوير في الوقت الفعلي ، المراقبة ، فسيولوجيا الدماغ ، نموذج الاختناق CA ، تدفق الدم ، بنية الأوعية الدموية ، الإمكانات الكهربائية ، أكسجين أنسجة المخ ، خط الأساس قبل CA ، إعادة ضخ ما بعد CA ، الفئران المسنة
نموذج السكتة القلبية للفأر لتصوير الدماغ ومراقبة فسيولوجيا الدماغ أثناء نقص التروية والإنعاش
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Li, R., Duan, W., Zhang, D.,More

Li, R., Duan, W., Zhang, D., Hoffmann, U., Yao, J., Yang, W., Sheng, H. Mouse Cardiac Arrest Model for Brain Imaging and Brain Physiology Monitoring During Ischemia and Resuscitation. J. Vis. Exp. (194), e65340, doi:10.3791/65340 (2023).

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