腔内中大脳動脈閉塞のラット脳卒中モデルにおける脳血流モニタリングのための最適化されたシステム
Summary
脳血流モニタリングは虚血性脳梗塞モデルの精度を向上することが実証されている。技術的な問題は、多くの場合、脳血管研究のためのこの必要不可欠なツールの使用を制限します。このビデオでは、最適化されたシステムは、ラットにおいて腔内中大脳動脈閉塞時の単一またはマルチサイトの血行動態モニタリングを得ることが示されている。
Abstract
前臨床脳卒中の研究の翻訳可能性が実験的モデリングの精度に依存します。急性虚血性脳卒中の動物モデルにおける脳灌流の監視が成功した動脈閉塞を確認し、くも膜下出血を除外することができます。脳血流モニタリングも脳卒中転帰の強力な決定因子と考えられる治療標的として浮上している頭蓋側副血行を研究するために使用することができます。実験的脳虚血のための現在のガイドラインの一部としてレーザードップラー血流モニタリングの認識された役割にもかかわらず、技術的な問題の数は、その広範な使用を制限することがあります。主要な問題の一つは、動物の頭蓋骨に深く浸透レーザードップラープローブを安全にかつ長期添付ファイルを取得している。このビデオでは、我々は、ラットにおいて腔内フィラメントによる過渡中大脳動脈閉塞時の脳血流モニタリングのための私達の最適化されたシステムを示しています。我々は、私が開発N-ハウス、必要に応じて、マルチサイトの監視を可能にする（深い浸透）ツインファイバーレーザードップラープローブのためのカスタムメイドのホルダーを取得するための簡単な方法。脳灌流を継続的かつ長期のモニタリングが簡単に無傷の頭蓋骨を介して得ることができた。
Introduction
この重要な問題は、多くの場合、逆説的に基礎研究1によって無視されているのでストローク病態と治療に影響を及ぼす血行動態因子に関するトランスレーショナル·リサーチは、実装する必要があります。
脳血流モニタリングは正確な虚血性脳卒中のモデリング2の、本質的な、しかし十分に活用されていないツールです。さておき、くも膜下出血3の動脈血管閉塞と排除の確認から、連続的な脳灌流モニタリングは灌流欠損、頭蓋副血管の機能の状態と新しい治療法の血行力学的効果の度合いと一貫性に関する有用なデータを提供することができる。
当社グループからの最近の研究では、マルチサイト血行動態モニタリングは頭蓋側副循環を評価するために、梗塞サイズと機能的な赤字4を予測することができます使用することができることを示します。これらの実験結果はconsiアール大脳の側副血行路の機能性能は、虚血性脳卒中患者5、6の臨床転帰を予測することが示された臨床試験のステント。このような理由から、脳血行が虚血性脳卒中の7の急性期における潜在的な治療ターゲットとして提唱されてきた。
レーザードップラー（LD）の楽器は、実験的虚血性脳卒中およびその使用は、このテーマ8についての最近のガイドラインで推奨されている中で脳血流を測定するために使用される最も一般的なツールである。小さ な皮質体積のLD楽器対策微小血管灌流、単繊維のLDプローブ9に比べてより深い浸透を可能にするツインファイバーLDのプローブと、繊維分離の幅に依存している記録された信号の深さ。血流値は相対ではなく絶対的な脳血流量を示す任意の灌流ユニット（PU）のように表される。 PUのキャリブレーションは、通常usinを行っているグラムの運動基準、製造元の指示に従って。 LDの流量測定は、同一セッション内で連続ダイナミックモニタリングと定量的なデータを生成できます。
現在LDの使用を制限する技術的な問題の中でも、主要な問題は、動物の頭蓋骨に深く浸透レーザードップラープローブを安全かつ長期間の添付ファイルを取得している。我々は、我々の研究室で行っているので、これは、長期モニタリングのために不可欠であり、複数のプローブは、異なる脳動脈領土に使用されている場合。
プローブはバリ穴や頭蓋のネジを使用して、頭蓋骨に接続されている場合、単繊維（低浸透）LDプローブは単純な外科的な接着剤で頭蓋骨に接続されている場合、劣悪な信号およびセキュリティで保護されていない添付ファイルが発生したのに対し、具体的には、長時間手術時間が、必要とされる。ツインファイバー（深浸透）LDのプローブは、より高く、より一貫性のある信号を提供しますが、それらは単一のファイバープローブより大きく、であってはなりません唯一の外科的接着剤を使用して頭蓋骨にtached。
このビデオでは、我々は、ラットにおいて腔内フィラメントによる過渡中大脳動脈閉塞時の脳血流モニタリングのための私達の最適化されたシステムを示しています。私たちは無傷の頭蓋骨の上脳血流の長期モニターに使用される単一または複数のツインファイバー（深浸透）するための効率的な、カスタムメイド、低コストホルダーLDのプローブを得るために簡単な方法を説明します。
ラットにおける一過MCAOための外科的処置はUluçと同僚10でビデオの記事で見ることができ、このビデオには表示されません。
Protocol
Representative Results
Discussion
私たちは社内で1またはMCAO手順の間にラットの無傷の頭蓋骨への複数のツインファイバー（深い浸透）LDプローブの確実な取り付けのためのシンプルで低コストのシステムを開発しました。それは滑らかな信号検出と脳血流を正常に監視するための前提条件であるので、明らかに些細な問題ではあるが、頭蓋骨にLDプローブの信頼性のある添付ファイルを取得することは、実際にこの実験設定において大きな課題となっている。
このようなバリの穴と骨ねじなどの侵襲的処置は、通常、手術時間を延長し、開頭術に関連した、より実験的な変数を導入し、これは研究者を思いとどまらせるとLD監視を使用してからそれらを控えることがあります。一方、頭蓋表面に直接接着することがより薄く、比較的容易である単繊維（低浸透）プローブの使用は、低品質の信号を提供し、頭蓋骨をドリルや間伐せずに成体ラットで確実に使用することはできません。
我々は、天然ゴムのような単純かつ低コストの材料、プラスチックチューブおよび金属スタイレットを使用していました。カスタムメイドのプローブホルダは数分で生成され、実験条件に適合させることができます。これらのプローブホルダは、虚血性コア上または同じ半球内または2つの半球間で異なる動脈の地域で複数サイトの監視のための古典的な単一サイトの監視のために、一つ以上の深い浸透LDのプローブを収容することができます。多くのプローブホルダーは製造、化学的に滅菌し、将来の使用のために保存することができる。冷たい空気で加速獣医認定の外科糊（cyanoacrilate）は、所望の頭蓋座標によると、ラットの頭蓋骨の無傷の表面にプローブホルダーを取り付けるために使用されます。最後に、プローブのセットアップは、さらに一般的な縫合によって所定の位置に固定されています。
マスタリング後のセットアップこのLDプローブの全体的な時間に、この技術は、約10分である。
私が示したようにおよび末梢MCA領域（LDプローブ2：主に半影領域）内：nこのビデオは、私たちは日常的に中央のMCAの領土（虚血コアLDプローブ1）脳血流を監視します。我々の最近の研究では、LDプローブ2（52％±16％、SD、ベースラインと比較して平均値）における血流変化のばらつきがに比べてLDのプローブ1（31％±6％SDを意味する、と比較して高くなることが示されたベースライン）と脳卒中転帰4を予測するために使用することができる。
私たちは、社内開発したシステムを使用したいのですが研究者のためのいくつかのトラブルシューティングのアドバイスを提供することがあります。実験の開始時に、早期の剥離を防止するために、プローブホルダーを取り付ける前に、非常によく頭蓋骨面（メルブロミンと冷たい空気で）乾燥するように注意してください。さらに、プラスチックチューブの開放端とLDプローブの光学面との接触を避け、天然ゴムに接着剤を適用することが劣悪な信号やプローブへの潜在的な損傷を防ぐために必ず。動物の頭の周りに縫合糸を結ぶ際には、（これは下顎の骨の上に縫合糸を配置することによって阻止される）気道閉塞を避けるために注意してください。プローブを位置決めし、固定した後ではなく、牽引用プローブケーブルに気をつけて頸部手術のために仰臥位で動物を入れたときに、このステップは、通常2人、一匹の動物を持っている人とプローブケーブルを保持する第2の人を必要とし、静かにそれらを配置する所望の位置に。最後に、ツインファイバーLDプローブの最終的な血液汚染が容易に製造業者によって提供クリーニング指示に従って管理されます。
脳血流モニタリングのための私達の最適化されたシステムでは、この映像に示すように、プローブに簡単に、より迅速で、より信頼性の高い代替手段を提供することができ、現在、この分野で民間企業が販売しているシステムをセットアップ。また、他の研究者によるこのシステムの使用はスタッドを高めることができると信じている脳担保治療薬の新世代の開発につながる実験脳卒中分野における脳血行動態のy、。
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
私たちは映像制作の彼女の援助のためのボイスオーバーと夫人エレナPirovanoための夫人キャロライン·ロバートソンに感謝します。本研究では、ミラノビコッカ大学、 "FONDOディアテネオ2011"によってサポートされていました。
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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