Sonsuz Horizon Darbeli kullanarak tek taraflı Servikal Spinal Kord Yaralanması bir Contusive Modeli

Bu prosedürün genel amacı, sonsuz ufuk darbe cihazı (infinite horizon impactor) kullanarak servikal tek taraflı kontüzyon modelini oluşturmaktır. Bu işlem, öncelikle özel tasarlanmış bir çerçeve ve klembin oluşturulmasıyla gerçekleştirilir. Ardından, servikal omurga klembe monte edilir.

Ardından hayvan, omurilik yaralanması hazırlığı için impaktör içerisine yerleştirilir. Prosedürün son adımı, servikal omuriliğin yaralanmasıdır. Bu prosedür, kalıcı ve yeterli fonksiyonel defisitlerin olduğu tutarlı bir yaralanma modeli oluşturur.

Nihayetinde, bu yaralanma modelinin tekrarlanabilirliği ve düşük morbidite oranı, omurilik yaralanması araştırmalarında kullanılan hayvan sayısını azaltmaktadır. Prosedürü, son birkaç yıldır bu modelin geliştirilmesine gerçekten öncülük eden laboratuvarımdaki araştırma görevlisi j Lee uygulamalı olarak gösterecektir. Omuriliğe tutarlı ve tekrarlanabilir biyomekanik kuvvetler uygulamak amacıyla bu prosedürde, infinite horizon (IH) omurilik yaralanması impaktörü, bir klempe ve tutucu bir çerçeve kullanılmaktadır.

Hayvan, IH impaktörüne uygun olacak şekilde özel olarak tasarlanmış ve hazırlanmıştır. Hayvanın cerrahi anestezi düzeyine ulaştığı doğrulandıktan sonra, hayvanı bir stereotaksik çerçeveye yerleştirin ve omurgayı açığa çıkarmak için dorsal muskulatürü dikkatlice diseke edin. C4 ile C6 laminaları açığa çıktığında, ince uçlu bir Friedman Pearson pensi kullanarak klempi C4 ile C6 transvers proseslerinin altına yerleştirmek amacıyla, omurganın her iki yanındaki transvers proseslerin altından bir insizyon yapın.

Klembin yerleştirilmesini kolaylaştırmak için dura ve omuriliği görüntülemek amacıyla sol C5 laminasını dikkatlice çıkarın. Hayvanı desteklemek ve omurgayı yükseltmek için kolların altına 1,5 santimetre çapında bir çubuk sürün. Klembin çenesini C4 ile C6 arasındaki lateral transvers çıkıntılara yerleştirin ve ardından vidaları sıkın. Klembi, şasinin 22,5 derecelik açıyla sabitlenmiş iki orta çubuğundaki metal tutuculara yerleştirin.

Hayvan düz bir şekilde yatana kadar makaslı krikoyu kaldırın. Klembin üzerine küçük bir silindirik su terazisi yerleştirerek klembin yatay olduğundan emin olun. Vidaları sıkarak, tüm vidaların sıkı olduğundan ve düzeneğin herhangi bir hareket olmaksızın rijit olduğundan emin olmak önemlidir.

İmpaktör ucunun merkezi C6 spinöz proçes apexinin üzerinde konumlanana kadar, IH impaktör üzerindeki dikey ayar düğmesini ve iki yatay ayar düğmesini kullanarak ucun seviyesini indirin ve yönlendirin. İmpaktör ucu merkezlendiğinde, ucu lateral olarak sol tarafa hareket ettirmek için Y ekseni ayar düğmesini 1,4 milimetre döndürün. Ucu C5 merkezine taşımak için x-ekseni yatay ayar düğmesini kullanın.

Ardından, ucu dura'nın hemen üzerine gelene kadar indirin; impaktör ucu gri maddenin lateral yarısına yönlendirilmelidir. Ucu dura'nın 4 mm üzerine çıkarmak için dikey ayar düğmesini döndürün. IH impaktör yazılımunda pamuklu bir çubuk kullanarak darbe alanının kuru olduğundan emin olun.

Program üzerinden istenen kuvveti 150 kilodon olarak ayarlayın ve darbeyi başlatmak için deneyi başlat seçeneğini seçin. Bu animasyon, 150 kilodon kuvvet ayarında ve 22,5 derecelik bir açıyla, servikal omurilik kesitinde tek taraflı bir yaralanmanın nasıl oluşturulduğunu göstermektedir. Kuvvet-zaman grafiği iç ek olarak sunulmuştur.

Bu grafikler, IH darbe cihazı ile uygulanan tipik bir 150 kilodon D kontüzyonunun kaydedilen zaman-yer değiştirme ve zaman-kuvvet değerlerini göstermektedir. Kırmızı ok, darbe cihazının 20 kilodona ulaştığı ve yer değiştirme kaydının başlatıldığı anı belirtmektedir. Kayıtlar, elde edilen gerçek kuvvetin 152 kilodon olduğunu ve omuriliğe yapılan darbenin veya yer değiştirmenin 1.287 mikrometre olarak ölçüldüğünü göstermektedir.

Dört davranışsal testin sonuçları, omurilik yaralanmasının, deney süresi boyunca devam eden ve yalnızca ipsilateral ön ekstremite ile sınırlı olan, istatistiksel olarak anlamlı dört ekstremite bozukluğuna yol açtığını göstermiştir. Tüm vakalarda, bozukluk yaralanmadan sonra tam altı hafta boyunca devam etmiştir. Tipik bir 150 kilo nine kontüzyonundan geçen bir dizi omurilik kesiti, yaralanmanın ipsilateral taraftaki gri ve beyaz cevherde hasara yol açtığını göstermektedir.

Hasarlı taraftaki hem rubrospinal hem de kortikospinal traktuslar hasar alanı içerisinde yer almaktadır. Bununla birlikte, bu traktuslardaki bazı aksonların korunmuş olma olasılığı dışlanamaz. Hayvanların %80'inden fazlasında parankimal hasar ipsilateral taraf ile sınırlı kalmıştır.

Ek kesitlerin kantifikasyonu, beyaz ve gri cevher korumasının kümülatif yayılımının kaba bir tahminini sağlar; ki bu durumda, yaralanma epikentrumunun rostral ve caudal yönünde 2.400 micrometers'dır. Kontralateral tarafla karşılaştırıldığında, ipsilateral tarafta beyaz cevherin sadece %51,8'i korunmuş ve gri cevherin %39,7'si kalmıştır. Bu videoyu izledikten sonra, sonsuz ufuk darbecisi (infinite horizon impactor) kullanarak nasıl tutarlı servikal tek taraflı spinal kord yaralanmaları oluşturulacağı konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

Bu yaralanma modeli, omurilik yaralanmaları için potansiyel preklinik tedavilerin test edilmesinde değerli bir araç sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda bu yaralanma modelinin tekrarlanabilirliği, bu tür omurilik yaralanması araştırmaları için kullanılan hayvan sayısını azaltmamıza da olanak tanıyacaktır. Bu modelin oldukça cazip bulduğumuz bir diğer yönü ise hayvanlar için morbiditenin minimize edilmiş olmasıdır. Defisitler tek bir ön ekstremite ile sınırlıdır ve morbiditeyi minimize etmeye yönelik bu çabaların, preklinik omurilik yaralanması araştırmaları yürütmenin önemli bir yönü olduğunu düşünüyoruz.