Optimierte System for Cerebral Perfusion Überwachung im Rat Stroke Modell Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion
Summary
Zerebrale Perfusion Überwachung wurde gezeigt, dass die Genauigkeit des ischämischen Schlaganfalls Modelle zu verbessern. Technische Schwierigkeiten oft die Begrenzung der Verwendung dieses unverzichtbares Werkzeug für zerebrovaskuläre Forschung. In diesem Video wird ein optimiertes System gezeigt, dass eine Einzel-oder Multi-Site hämodynamische Monitoring bei intraluminalen Mitte Zerebralarterie bei Ratten zu erhalten.
Abstract
Die translatorische Potenzial der prä-klinischen Schlaganfall-Forschung hängt von der Genauigkeit der experimentellen Modellierung. Hirndurchblutung Überwachung in Tiermodellen von akutem ischämischem Schlaganfall ermöglicht eine erfolgreiche Arterienverschluss bestätigen und auszuschließen Subarachnoidalblutung. Zerebrale Perfusion Überwachung kann auch verwendet werden, um intrakranielle Kollateralkreislauf, die als entscheidender Faktor für einen Schlaganfall Ergebnis und einer möglichen therapeutischen Angriffspunkt abzeichnet studieren. Trotz einer anerkannten Rolle der Laser Doppler Perfusion Überwachung als Teil der aktuellen Richtlinien für experimentelle zerebrale Ischämie, gibt es eine Reihe von technischen Schwierigkeiten, die Grenze ihrer Verbreitung. Eines der Hauptprobleme ist der Erhalt eines sicheren und verlängerte Befestigung eines Tiefschweißen Laser-Doppler-Sonde an das Tier Schädel. In diesem Video zeigen wir unseren optimiertes System für die zerebrale Perfusion Überwachung während transienter Mitte Zerebralarterie durch intraluminale Faden in der Ratte. Wir entwickelten in-Haus eine einfache Methode, um eine maßgeschneiderte Halter für Twin-Faser (Tiefenwirkung) Laser Doppler-Sonden, die Multi-Site-Überwachung zu ermöglichen, wenn nötig zu erhalten. Eine kontinuierliche und anhaltende Überwachung der zerebralen Perfusion könnte leicht über den intakten Schädel gewonnen werden.
Introduction
Translationale Forschung auf hämodynamische Faktoren Schlaganfall Pathophysiologie und Therapie umgesetzt werden muss, da diese wichtige Frage wird oft paradoxerweise durch Grundlagenuntersuchungen 1 vernachlässigt.
Zerebrale Perfusion Überwachung ist ein wesentlicher, aber wenig genutzt, Werkzeug für präzise ischämischen Schlaganfall Modellierung 2. Abgesehen von der Bestätigung der arteriellen Gefäßverschluss und Ausschluss von Subarachnoidalblutung 3, kann eine kontinuierliche zerebralen Perfusion Überwachung nützliche Daten über den Grad und die Konsistenz der Perfusionsdefizit, der funktionelle Status des intrakraniellen Kollateralen und die hämodynamische Wirkung neuer therapeutischer Ansätze.
Eine aktuelle Studie aus unserer Gruppe zeigen, dass Multi-Site hämodynamischen Monitoring verwendet werden, um intrakranielle Kollateralkreislauf beurteilen und kann Infarktgröße und funktionale Defizit 4 vorherzusagen. Diese experimentellen Befunde sind consiStent mit klinischen Studien, dass die funktionelle Leistungsfähigkeit der zerebralen Kollateralkreislauf prädiktiven klinischen Verlauf von Patienten mit ischämischem Schlaganfall 5, 6 ist gezeigt. Aus diesem Grund wurden cerebralen Kollateralen als potentielle Therapeutika Target in der Akutphase von ischämischen Schlaganfall 7 empfohlen worden.
Laser-Doppler (LD) Instrumente sind die häufigste Werkzeug zur zerebralen Perfusion im experimentellen Schlaganfall und ihre Verwendung ist durch die jüngsten Leitlinien zu diesem Thema 8 empfohlen messen. LD Geräte messen mikrovaskulären Durchblutung in einem kleinen Volumen kortikalen, die Tiefe des aufgezeichneten Signals abhängig ist von der Breite der Fasertrennung, mit zwei Sonden LD Faser ermöglicht eine größere Penetration im Vergleich zu einzelnen Faser LD Sonden 9. Blutfluss Werte werden als willkürlich Perfusion (VE), die relative anstelle von absoluten zerebralen Blutflusses geben ausgedrückt. Kalibrierung von PU ist in der Regel usin durchgeführtg Motilität Normen, nach den Anweisungen des Herstellers. LD Flowmetrie ermöglicht eine kontinuierliche dynamische Überwachung und Generierung von quantitativen Daten in der gleichen Sitzung.
Zu den technischen Problemen, die derzeit die Begrenzung der Verwendung von LD ist ein wichtiges Thema erhalten eine sichere und anhaltende Befestigung einer tiefen Durchdringung Laser-Doppler-Sonde an das Tier Schädel. Dies ist wichtig für eine längere Überwachung und, wenn mehrere Sonden für verschiedene zerebrale arterielle Gebieten verwendet werden, wie wir in unserem Labor durchführen.
Insbesondere wird verlängerte Operationszeit erforderlich, wenn Sonden mit dem Schädel mittels Bohrlöchern oder Schädel Schrauben befestigt sind, während schlechte Signalqualität und unsicheren Befestigung erfolgt, wenn einzelne Faser (low-Penetration) LD Sonden an dem Schädel durch einfache chirurgische Kleber befestigt sind. Twin Faser (Tiefenwirkung) LD Sonden eine höhere und gleichmäßigere Signal, aber sie sind größer als einzelne Faser Sonden und kann nicht sein,schraubten Schädel mit chirurgischen Kleber nur.
In diesem Video zeigen wir unseren optimiertes System für die zerebrale Perfusion Überwachung während transienter Mitte Zerebralarterie durch intraluminale Faden in der Ratte. Wir beschreiben eine einfache Methode, um eine effiziente, maßgeschneiderte, kostengünstige Halterung für einzelne oder mehrere Doppel-Faser (Tiefenwirkung) LD-Sonden, für längere Überwachung der zerebralen Perfusion über den intakten Schädel verwendet werden erhalten.
Das chirurgische Verfahren zur transienten MCAO in der Ratte konnte in dem Video-Artikel durch Uluç und Mitarbeiter 10 gesehen werden kann und nicht in diesem Video gezeigt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Wir entwickelten in-house eine einfache und kostengünstige System für eine sichere Befestigung von einem oder mehreren Doppel-Faser (tiefe Penetration) LD Sonden an den intakten Schädel von Ratten während der MCAO Verfahren. Wenn auch scheinbar triviale Problem, wodurch eine sichere Befestigung des LD-Sonde auf den Schädel ist eigentlich ein großes Problem in diesem experimentellen Einstellung, da sie die Voraussetzung für einen reibungslosen Signalerfassung und eine erfolgreiche Überwachung der zerebralen Perfusion ist.
Invasiven Verfahren, wie Bohrlöcher und Knochenschrauben, üblicherweise verlängern die Operationszeit und einführen experimentellen Variablen bezüglich Kraniotomie, und dies kann Forscher abzuschrecken und unterlassen sie von den LD-Überwachung. Andererseits ergibt die Verwendung einer einzelnen Faser (Low Penetration) Sonden, die dünner und relativ leichter sind direkt an der Kopfoberfläche geklebt werden, niedriger Qualität empfängt und nicht verlässlich mit erwachsenen Ratten verwendet werden, ohne Bohren oder Verdünnen des Schädels.
Wir verwendeten einfache und preiswerte Materialien wie Naturkautschuk, Kunststoffröhrchen und einem Metall Stilett. Ein maßgeschneidertes Sondenhalter kann in wenigen Minuten hergestellt werden und an die experimentellen Bedingungen. Diese Sondenhalterungen Platz eins oder mehr Tiefenwirkung LD Sonden für klassische Single-Site-Monitoring auf der ischämischen Kern oder für mehrere Kontrollen vor Ort in verschiedenen arteriellen Gebieten in derselben Hemisphäre oder über den beiden Hemisphären. Viele Sondenhalterungen könnte hergestellt, chemisch sterilisiert werden und zur späteren Verwendung gespeichert. Veterinär-zugelassene chirurgische Kleber (cyanoacrilate), durch kalte Luft beschleunigt wird, wird verwendet, um den Sondenhalter zum intakten Oberfläche der Ratte Schädels anzubringen, je nach den gewünschten kranialen Koordinaten. Schließlich wird die Sonde Aufbau ferner anstelle von gemeinsamen Nähte befestigt.
Die Gesamtzeit dieser LD-Sonde Set-up, nachdem die Beherrschung dieser Technik ist etwa 10 min.
Wie gezeigt in Dieses Video haben wir routinemäßig überwachen zerebralen Perfusion im zentralen MCA Territorium (LD Sonde 1: ischämische Kern) und im peripheren MCA Territorium (LD-Sonde 2: hauptsächlich eine penumbral Bereich). In unserer Studie zeigten wir, dass die Variabilität des Blutflusses in LD Sonde 2 (Mittelwert 52% ± 16% SD, verglichen mit der Grundlinie) höher ist im Vergleich zu LD Sonde 1 (Mittelwert 31% ± 6% SD, verglichen mit der Ausgangswert) und können zur Schlaganfall Ausgang 4 vorherzusagen.
Möglicherweise stellen wir einige der Fehlersuche Ratschläge für Forscher, die gerne unsere in-house entwickelte System verwenden möchten. Zu Beginn des Experiments wurden vorsichtig sein, um sehr gut trocknen Kopfoberfläche (mit Merbromin und kalte Luft) vor dem Anbringen der Sondenhalterung eine vorzeitige Ablösung vermeiden. Darüber hinaus sicher sein, um den Kleber auf der Naturkautschuk anzuwenden, Vermeidung von Kontakt mit dem offenen Ende des Kunststoffrohrs und die optische Oberfläche der LD-Sonde, zu schlechten Signal und eine mögliche Beschädigung der Sonde zu verhindern. Wenn binden die Naht um den Kopf des Tieres, sein, um Luftwege vorsichtig (dies wird durch die Positionierung des Fadens über den Unterkiefer Knochen verhindert). Nach dem Positionieren und Befestigen der Sonden, darauf achten, nicht die Traktion Sondenkabel beim Drehen das Tier in Rückenlage für Gebärmutterhalskrebs Chirurgie; dieser Schritt erfordert in der Regel zwei Personen, eine Person, die das Tier und eine zweite Person, die Fühlerkabel und sanft positionieren sie an die gewünschte Position. Schließlich wird eventuelle Kontamination mit Blut des Twin-Faser-LD-Sonde einfach nach den Reinigungshinweise des Herstellers verwaltet.
Unser optimiertes System für zerebrale Perfusion Überwachung, wie in diesem Video gezeigt, könnte eine einfachere, schnellere und zuverlässigere Alternative zu der Sonde Set-up-Systeme, die derzeit von Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sind in diesem Bereich verkauft. Darüber hinaus glauben wir, dass die Verwendung dieses Systems durch andere Forscher haben möglicherweise das Gestüt zu verbesserny von zerebraler Hämodynamik im experimentellen Schlaganfall Feld, das zur Entwicklung einer neuen Generation von cerebralen Sicherheiten Therapeutika.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken Frau Caroline Robertson für die Voice-over und Frau Elena Pirovano für ihre Unterstützung in der Videoproduktion. Diese Studie wurde von der Universität Milano Bicocca, "Fondo di Ateneo 2011" unterstützt.
Materials
| Equipment | |||
| MoorVMS-LDF 2-channel Laser Doppler Monitor | Moor Instruments | ||
| VP12 probe | Moor Instruments | ||
| Reagent/Material | |||
| Doccol silicon-coated filament size 4-0, diameter with coating 0.39mm | Doccol Corporation | 403956PK10 | |
| Natural rubber, e.g. common pacifiers for newborns | Multiple suppliers | ||
| Metal stylet, e.g. from spinal needle 18 GA x 90 mm | Multiple suppliers | ||
| Plastic tubes, e.g. from vein set for infusion 25 GA x 20 mm | Multiple suppliers | ||
| Nonabsorbable suture, coated, braided silk | Multiple suppliers | ||
| Cyanoacrylate surgical glue | Multiple suppliers | ||
| Isoflurane (100% v/v) for veterinary use | Multiple suppliers |
References
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