A الخنزير الصغير نموذج من الأطفال حديثي الولادة نقص الأوكسجين، اعتلال الدماغ الإقفاري

Kasper J. Kyng; Torjus Skajaa; Sigrid Kerrn-Jespersen; Christer S. Andreassen; Kristine Bennedsgaard; Tine B. Henriksen

doi:10.3791/52454

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

Summary

Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy.

Abstract

الاختناق أثناء الولادة، والذي يسبب بنقص التأكسج اعتلال الدماغ الإقفاري (عجل)، وحسابات لل0660000 شخص حول العالم سنويا، نحو ربع 2.9 مليون حالة وفاة حديثي الولادة في العالم. وقد ساهمت نماذج حيوانية من عجل في فهم الفيزيولوجيا المرضية في عجل، وسلطت الضوء على العملية الديناميكية التي تحدث في إصابات الدماغ بسبب الاختناق في الفترة المحيطة بالولادة. وهكذا، وقد اقترحت الدراسات الحيوان نافذة الوقت لاستراتيجيات العلاج بعد إهانة. وقد تم اختبار انخفاض حرارة الجسم كعلاج للعجل في نماذج pdiglet وأثبتت فعاليتها في التجارب السريرية في وقت لاحق. وقد طبقت الاختلافات في نموذج في دراسة طرق اعصاب مرافقة والدراسات خنزير صغير من الزينون والميلاتونين أدت إلى المرحلة السريرية I و II المحاكمات ^1،2. وكذلك استخدم النموذج خنزير صغير عجل لresuscitation- والدورة الدموية دراسات حديثي الولادة وكذلك في التحقيقات من نقص الأكسجة الدماغية على المستوى الخلوي. ومع ذلك، فإنه هو تحديا تقنيانموذج والاختلافات في البروتوكول قد يؤدي إما خفيفة جدا أو شديدة جدا إصابات الدماغ. في هذه المقالة، ونحن لشرح الإجراءات الفنية اللازمة لإنشاء نموذج خنزير صغير مستقر من الأطفال حديثي الولادة عجل. أولا، يتم تخدير خنزير صغير حديث الولادة (<24 ساعة من العمر، متوسط وزن 1500 غ)، مدخل أنبوب، ورصد في إعداد مماثلة لتلك الموجودة في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة. هو فعل العالمي نقص الأكسجة نقص التروية عن طريق خفض نسبة الأكسجين الشهيق لتحقيق نقص الأكسجة العالمي، نقص التروية من خلال انخفاض ضغط الدم وEEG السعة أثر شقة متكاملة (aEEG) يدل على نقص الأكسجة الدماغية. يتم الترويج البقاء على قيد الحياة من خلال تعديل الأوكسجين وفقا لاستجابة aEEG وضغط الدم. وكميا إصابة الدماغ عن طريق التشريح والتصوير بالرنين المغناطيسي بعد 72 ساعة.

Introduction

الاختناق حول الولادة هو حالة حادة وغير متوقعة في كثير من الأحيان يرتبط بنقص التأكسج اعتلال الدماغ الإقفاري (عجل). الهدف العام من هذا البروتوكول هو لإظهار نموذج بقاء خنزير صغير من فترة ما حول الولادة التأكسج نقص تروية الدماغ. هذا النموذج يمكن أن تستخدم لدراسة تأثير درجات مختلفة من نقص الأكسجة نقص التروية على الدماغ حديثي الولادة والعلاجات التجريبية على الأعصاب، والتصوير بالرنين المغناطيسي والتحليل الطيفي (MRI وMRS) والمؤشرات الحيوية في سوائل الجسم مثل الدم والسائل النخاعي والبول . وقد أثبت هذا النموذج مفيد أيضا للتحقيق في نظام القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي والكلى والكبد، والتي تتأثر في عالمي نقص الأكسجة نقص التروية.

الاختناق حول الولادة هو نتيجة للخطر أثناء الوضع امدادات الاوكسجين أو في فترة ما بعد الولادة مباشرة. حساب المخاض الأحداث ميتة ل0660000 شخص حول العالم سنويا، حوالي ربع سكان العالم البالغ عددهم 2.9 طاحونةوقدرت وفيات الولدان أيون في عام 2012 ^3. وفي عام 2010 1.15 مليون طفل قد وضعت اعتلال الدماغ عند الوليد بعد الاختناق أثناء الولادة ^4. HIE يعرف بأنه التهاب الدماغ في الأطفال الذين يولدون بعد 34 أسبوعا من الحمل يحدث في 1-3 / 1000 ولادة حية ⁵ في العالم الصناعي، و 8.5 / 1000 ولادة حية في البلدان النامية ^(4). خطر الموت هو 10-60٪، وخطر الإعاقة العصبية عند الناجين 30-100٪ ^6،7. وتعزى 50200000 العجز تعديل الحياة سنة (سنوات العمر) للأحداث ميتة الولاد ^4. في الوقت الحاضر العلاج الوحيد غير داعمة لHIE هو انخفاض درجة حرارة الجسم بعد ميتة. وهكذا، والتقدم في إجراءات التشخيص واستراتيجيات العلاج ضرورية لتحسين إدارة HIE ^8.

وتستند تحسينات في التشخيص بعد الاختناق في الفترة المحيطة بالولادة وإدارة إصابات الدماغ حديثي الولادة على توسيع معرفة آليات المرض الكامنة فيالعلاجات الممكنة د. نماذج حيوانية من HIE مفيدة بشكل خاص عن الأحداث سريرية مختلفة قد تؤدي إلى HIE والإصابة في أي مركز ولادة واحد منخفض ^5. الإعداد التجريبي الذي تأثير الاختلاف البيولوجي يمكن أن يكون الحد الأدنى، أمر ضروري عند اختبار جديد أدوات النذير والتشخيص واستراتيجيات العلاج. يجب على نموذج حيواني تقارب الحالة السريرية قدر الإمكان، وبالتالي المساهمة في فهم الآليات المرضية الكامنة وراء الإصابة التي يسببها وعملية ديناميكية تشارك في مرض وانها نتيجة ^9. وشملت نماذج حيوانية من الأطفال حديثي الولادة HIE عدد من الأنواع، بما في ذلك القوارض، والضأن، والخنازير. في المقابل، خنزير صغير حديث الولادة لديها أعلى تشابه الوليد البشري فيما يتعلق حجم، ونظام القلب والأوعية الدموية ¹⁰ ونضج الدماغ في وقت التسليم ^11،12. الرصد والقياس وتقييم النتائج في النموذج خنزير صغير يشبه ثاتي المستخدمة في الرعاية السريرية لالاطفال الذين يعانون من عجل. وفقا لذلك، هناك درجة عالية من الترجمة إلى رعاية الأطفال حديثي الولادة من هذا النموذج.

وتستخدم نماذج الخنازير من نقص الأكسجة حول الولادة وعجل من قبل العديد من الجماعات وتختلف في عدد من مناطق ^13. وفقا للغرض من هذه التجربة، ويجب إيلاء اهتمام دقيق لاختيار الأدوية وطريقة إحداث نقص الأكسجة نقص التروية، وطريقة التحكم في مدة وشدة الإهانة، الإنعاش بعد إهانة والرعاية، وتقييم النتائج. لتجنب التحيز وينبغي دائما على تصميم التجارب العشوائية يمكن استخدامها في الدراسات التدخلية.

طريقة تطبيقها عند يحفز الإصابة بنقص التأكسج الدماغية هو المهم. نقص الأكسجة العالمي مما أدى إلى HIE غالبا ما يؤدي إلى فشل الأعضاء المتعددة التي تنطوي على الدماغ والقلب والرئتين والكلى والكبد. اعتمادا على نتائج تقييمها، ينبغي أن تستند نماذج من HIE على نقص الأكسجين ونقص التروية العالمي بدلا من الاعتماد على نقص التروية التنسيق، على سبيل المثال، من خلال ربط السيارةالشرايين otid ^14. ورقة الأخيرة تطبيق مزيج من نقص الأكسجة (قوة المراقبة الدولية ₂ 12٪) والشريان السباتي ضغط الشريان مع الحفاظ على متوسط ضغط الدم الشرياني> 40 ملم زئبق ^2. مجموعة أخرى يسببها نقص الأكسجة العالمي بنسبة 8٪ O ₂ حتى القاعدة السلبية الزائدة> 20 مليمول / لتر أو يعني ضغط الدم الشرياني (MABP) <15 ملم زئبق، والتضحية الحيوانات في 4 ساعة ^15. كما تم معاير نقص الأكسجة التي كتبها النتاج القلبي (30-40٪ من خط الأساس)، MABP (ل30-35 ملم زئبق) ودرجة الحموضة الشرياني (6،95-7،05) ^16.

وقد أظهرت نماذج العالمي نقص الأكسجة نقص التروية معاير التي كتبها aEEG قمع مماثلة لتلك الواردة في هذا التقرير، والاعتلال الدماغي الذي هو سريريا، electrophysiologically، وقابلة للمقارنة neuropathologically إلى حالة وجدت في الرضع المدى اختنق ^17،18.

درجة عجل بفعل أمر ضروري. ويجب على نموذج حيواني مفيد للHIE تسمح أيضا لاختبار ديا جديدإجراءات وخيارات العلاج معرفي. لتمكين هذا، ينبغي للنماذج لحث على عجل معتدل حيث هناك إمكانية العلاج في إصابات الدماغ الحادة مع إمكانية العلاج ضئيلة أو معدومة سيكون أقل أهمية عند تقييم علاجات جديدة. التسامح لنقص الأكسجين اختلافا كبيرا بين حيوانات التجارب. وقد أظهرت دراسات سابقة أن إصابات الدماغ أكثر اتساقا يمكن أن يتحقق وأن أكثر الحيوانات البقاء على قيد الحياة ^17،19 من قبل إضفاء الطابع الشخصي على نقص الأكسجة الناجم فقا لاستجابة كل خنزير صغير في الدماغ تقييمها من قبل السعة متكاملة كهربية (aEEG) بدلا من استخدام مجموعة قوة المراقبة الدولية ₂ القيمة في جميع أنحاء الحدث ميتة. مدة aEEG قمع يرتبط إلى درجة من إصابات الدماغ، مع بعض التغييرات النسيجية في <20 دقيقة aEEG قمع والنوبات الدماغية الخطيرة زيادة في> 45 دقيقة aEEG القمع. وقد أظهرت مراجعة الأخير من العلاجات اعصاب لHIE الحاجة إلى نماذج بقاء تمكين الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف النتيجة السلوكيةures في النماذج الحيوانية ^20.

هناك العديد من المزايا من HIE نموذج خنزير صغير المقدمة. لأنه يقوم على الأنواع التي يحتمل بشكل كبير لترجمة لعلم وظائف الأعضاء البشرية النتائج. نماذج نقص الأكسجة نقص التروية العالمية فشل الأعضاء المتعددة والمعايرة من نقص الأكسجة نقص التروية التي كتبها aEEG يؤدي الى درجة ثابتة من إصابات الدماغ مع بقاء النتائج السريرية ذات الصلة مثل أن المؤشرات الحيوية، التصوير بالرنين المغناطيسي والسلوك يمكن تقييمها في نقاط زمنية ذات الصلة.

وقد نماذج خنزير صغير من الاختناق ما حول الولادة وعجل لم تسهم فقط إلى حد كبير في البصيرة الحالية إلى HIE الفيزيولوجيا المرضية، ولكن أيضا سبق بنجاح التجارب السريرية، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى علاجات جديدة في البشر. لعبت دراسات نموذج الخنزير الصغير دورا رئيسيا في تأسيس انخفاض حرارة الجسم كعلاج للHIE ^21، وتستخدم في البحوث إنعاش الوليد ^22. وقد استخدمت مجموعات مختلفة نماذج خنزير صغير عند إجراء البحوث داخل الاختناق وعجل، وهووتشمل د الدراسات انخفاض حرارة الجسم ^23، وتحفيز الخلايا الصباغية ألفا هرمون ^24، وتوقف القلب ^25، التيروزين النشاط هيدروكسيلاز ^26، التعرض المتكرر ميتة ^27، NMDA نشاط مستقبلات ^14، والأشعة تحت الحمراء القريبة التحليل الطيفي ^28.

على عجل نموذج خنزير صغير الواردة في هذا التقرير يمثل تحديا تقنيا للعمل مع، وتعديلات طفيفة أثناء إجراء قد يؤدي إلى إما خفيفة جدا أو شديدة جدا إصابات الدماغ ^29،2. وجدنا أن الكتابات الموجودة تفتقر إلى التفاصيل الكافية لإعادة إنتاج النماذج المنشورة سابقا. وبالتالي، نحن هنا لشرح كل خطوة من الإجراءات الفنية اللازمة لإنشاء خنزير صغير 72 ساعة نموذج البقاء على قيد الحياة في هذا التقرير، تمكين الباحثين من إقامة هذا النموذج المتقدم لدراسة عجل.

Protocol

وتمت الموافقة على البروتوكول من قبل تجارب على الحيوانات الدنماركي التفتيش. تم تخدير جميع حيوانات التجارب في جميع أنحاء الإجراءات. يجب أن يتم استنساخ هذا البروتوكول وفقا الأخلاق الوطنية والمبادئ التوجيهية الرفق بالحيوان، والموافقة من قبل لجان الأخلاق المحلية.

1. الحيوانات

الخنازير Landrace الدنماركية <24 ساعة من العمر تزن حوالي 1500 - 2000 غرام.

2. التخدير والصيانة السوائل

إعداد اللازم للتخدير المعدات (الشكل 1): قناع لإدارة سيفوفلوران، ومسحات الكحول، والقسطرة الوريدية الطرفية، الشريط المطاطي، الحقن بمحلول ملحي، البروبوفول (5 ملغ / كلغ)، الفنتانيل (10 ميكروغرام / كغ)، والبروكين بنزيل (15000 وحدة دولية / كغ).
حمل التخدير عن طريق تقديم 1-2٪ سيفوفلوران من خلال قناع التنفس.
1. تقييم عمق التخدير عن طريق تقييم لجفني وانسحاب الطاقيكسيس. عندما يقين من أن خنزير صغير هو تخدير عميق، تضاف عن طريق الجلد القسطرة الوريدية الطرفية في الوريد الأذن.
2. لتأكيد المباح من القسطرة الوريدية الطرفية، تدفق القسطرة مع 1-2 مل من العقيمة 0.9٪ المالحة. إدارة حقن البلعة من البروبوفول (5 ملغ / كلغ) والفنتانيل (10 ميكروغرام / كغ). وقت لاحق لإدارة حقن البلعة طرد القسطرة الوريدية مرة ثانية باستخدام 1-2 مل من العقيمة 0.9٪ المالحة.
3. مكان الحقن مع البروبوفول (10 ملغ / مل)، والفنتانيل (10 ميكروغرام / مل) في اثنين من مضخات ضخ حقنة منفصلة. ربط أنابيب الرابع من اثنين من مضخات حقنة لمحبس ثلاثي الانضمام ضخ في خط واحد متصل إلى القسطرة الوريدية. بدء ضخ مستمر الرابع من البروبوفول (4-12 ملغ / كغ / ساعة) والفنتانيل (10 ميكروغرام / كغ / ساعة). حالما يتم تشغيل دفعات مستمرة، لا تعطي المزيد من حقن البلعة من البروبوفول والفنتانيل.
4. إدارة يوقف من anest الغاز سيفوفلورانhesia.
5. حقن بنزيل البروكين (15000 وحدة دولية / كجم) تحت الجلد أو في العضل وفقا لتوجيهات المحلية للوقاية المضادات الحيوية. تكرار يوميا. ويظهر شريط الفيديو إدارة الشوري، وهو ما ثبت في الخنازير أن يؤدي إلى ارتفاع تركيز البلازما وأطول فترة نصف العمر بالمقارنة مع إدارة الدردشة.
6. تطبيق مرهم العين التشحيم لمنع جفاف العينين. سحب الجفن السفلي برفق لتشكيل افتتاح مثل الجيب. ضعي كمية صغيرة من مرهم داخل الجيب. إغلاق العين لتوزيع مرهم. تحقق من وجود جفاف ساعة وتطبيق حسب الحاجة.
7. بدء ضخ معدل المستمر من 5٪ سكر العنب / 0.45٪ كلوريد الصوديوم الرابع في 10 مل / كغ / ساعة. خفض سعر الفائدة إلى 5 مل / كغ / ساعة خلال وبعد نقص الأكسجين. ضبط معدل ضخ للحفاظ على مستويات السكر في الدم بين 2-10 مليمول / لتر.

figure-protocol-3185
فيقوإعادة 1. معدات للتخدير والتنبيب. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

3. التنبيب والتهوية

إعداد اللازمة لالتنبيب المعدات (الشكل 1): بروميد rocuronium (1 ملغ / كلغ) للاسترخاء العضلات، وحبال حبل (ربط طرفي نفس 4 مم حبل من النايلون معا لتشكيل دائرة كما هو مبين في الشكل رقم 1) لفتح الفم، يميل القطن المسحة والمنظار البيطرية مع شفرة مستقيمة، رذاذ الزيلوكائين (100 ملغ / مل)، ومختلف أنابيب القصبة الهوائية الحجم مع الكفة (أحجام 3.0 ملم، 2.5 ملم، 2.0 ملم)، 500 مل كيس تضخيم الذات (صمام حقيبة قناع) للتهوية، 2 مل حقنة للتضخم الكفة، وسماعة الطبيب.
أنبوبا باتباع الخطوات التالية:
1. مكان خنزير صغير في موقف ضعيف دعم الرقبة من كل جانب لتأمين على التوالي با الحنجرةحكيم لالتنبيب.
2. تقدير طول الأنبوب الرغامي عن طريق قياس من غيض من الخطم إلى الشق القصية (عادة حوالي 13 سم).
3. مكان حبل حبال حول الفك العلوي (لأسفل) وعقد الفك السفلي واللسان التصاعدي للحفاظ على فتح الفم.
4. إدارة بروميد rocuronium (1 ملغ / كلغ) رابعا للحث على استرخاء العضلات.
5. استخدام المنظار لرفع اللسان لأعلى.
6. استخدام القطن يميل مسحة لتحرير سان المزمار خنزير صغير طويل، والتي يمكن منقلب إما إلى المريء أو وقعوا خلف الحنك الرخو.
7. تقدم منظار للحفاظ على لسان المزمار رفعت ضد قاعدة اللسان تمكين مرأى ومسمع من غضاريف الطرجهالية والحبال الصوتية.
8. تطبيق رذاذ الزيلوكائين (100 ملغ / مل) موضعيا في الحنجرة لمنع تقلصات الحنجرة.
9. دفع الأنبوب الرغامي من خلال الحبال الصوتية. استخدام الحركة الدورية لمساعدة عابرة للغضاريف القصبة الهوائية الضيقة. ACCO أنبوب مسبقrding إلى المسافة premeasured والاتصال كيس تضخيم الذات (كيس قناع صمام) للتهوية اليدوية. للمساعدة على تقليل الاحتكاك أثناء التنبيب رش القاصي 1/3 من الأنبوب الرغامي مع رذاذ الزيلوكائين.
10. لتأكيد الصحيح وضع الأنبوب الرغامي: مراقبة عن أي إشارة إلى صعوبة في التنفس، ausculate الصدر الاستماع لدخول الهواء الثنائي في كلا الرئتين، تأكيد بصريا وجود التكثيف في الجانب القريب من الأنبوب الرغامي، والتحقق من وجود نهاية الكربون المد والجزر ثاني أكسيد مع كاشف غاز ثاني أكسيد الكربون اللونية أو عن طريق الزفير CO ₂ القراءة على جهاز التنفس الصناعي الميكانيكي إذا كان ذلك متاحا. نهاية طبيعية ثاني أكسيد الكربون المد والجزر حوالي 5٪. وهناك قيمة أعلى من 2٪ جنبا إلى جنب مع الموجي الظهور العادي، تؤكد أن الأنبوب الرغامي في القصبة الهوائية.
11. تضخيم القصبة الهوائية أنبوب الكفة لمنع الطموح. ضغط التضخم الكفة يجب أن تكون أقل من 25 سم H ₂ O لتجنب الأضرار الناجمة عن فقر الدم إلى الأنسجة المحيطة بها. عقد الأنبوب الرغامي في المكان، الرياح قطعة من الشريط حول الأنبوب، إغلاق الفك ومواصلة ربط الشرائط حول خطم لتأمين أنبوب في المكان. برفق على أنبوب للتأكد من أن يبقى في مكانه.
12. وربط أنبوب داخل الرغامى إلى التنفس الصناعي الميكانيكي.
ضبط إعدادات جهاز التنفس الصناعي: التهوية التي تسيطر عليها حجم، حجم المد والجزر (TV): 10 مل / كغ [أو ضغط الشهيق الذروة (PIP) 15 سم مع الضغط تسيطر التهوية]. نهاية ايجابية الضغط زفيري (اللمحة): 5 سم. I: نسبة E 1: 2. معدل التنفس: 35 (معدل ضبط للحفاظ على نهاية المد CO ₂ بين 4،5-5،5 كيلو باسكال).

4. الرصد والجسم أخذ العينات الموائع

figure-protocol-7359
الشكل 2. معدات الرصد.عنخ "> اضغط هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

إعداد المعدات اللازمة للرصد (الشكل 2): شريط لاصق، ومواد التشحيم العقيمة والحث على استمرار قياس درجة الحرارة المستقيم، والكهربائي (ECG) الأقطاب الكهربائية، كهربائي نبض مقياس التأكسج، والحلاقة، وEEG.
1. المكان تشبع التحقيق على الساق الخلفية، تليين التحقيق في درجة الحرارة المستقيم وإدراج 6 سم في المستقيم، وضع سخان مشع النفقات العامة و / أو ساخنة فراش نفخ الهواء للحفاظ على درجة حرارة الجسم على المستوى الفيزيولوجي من 38،5 حتي 39 درجة مئوية، ومكان ECG الأقطاب الكهربائية.
2. وضع خنزير صغير في وضعية الانبطاح لحلاقة المناطق من 1 سم × 1 سم لوضع تحت الجلد الأقطاب الكهربائية EEG إبرة. واحدة أمام كل أذن، والقطب المرجعية في خط الوسط خلف العينين. تنظيف الموقع الكهربائي مع مسحة الكحول، ثم تضاف تحت الجلد القطب إبرة. أقطاب آمنة مع شريط لاصق وعودة خنزير صغير إلى بو ضعيفsition.
3. بدوره على aEEG الشاشة.
  ملاحظة: السعة متكاملة EEG تتكون من أثر كثيفة مع هوامش العلوية والسفلية. هوامش الدنيا والعليا في هذا النموذج هي عادة 15-50 μV، غالبا ما تكون أعلى مما ظهر في الأطفال الرضع. خلال نقص الأكسجة فمن المهم أن نلاحظ أن قطعة أثرية من ECG قد ترفع زورا التتبع aEEG. الأدوية بلعة (البروبوفول أو الفنتانيل) ويمكن أيضا عابر قمع التتبع aEEG ويجب تجنبها إن أمكن أثناء التجربة. يجب وضع علامة إعطاء الأدوية والأحداث السريرية لتسهيل تفسير التتبع aEEG.
إعداد المعدات اللازمة لوضع القسطرة الشريانية السري للوسط مراقبة ضغط الدم واخذ عينات من الدم (الشكل 3): القفازات المعقمة، اللف العقيمة، مشرط، ومسحات الكحول، وتقضي العقيمة، السري قسطرة الوريد (5 الأب)، السري قسطرة الشريان (3.5 الأب )، خياطة مع مجموعة ملقط، ملقط الصغيرة المنحنية، مقص، حامل الإبرة والخيط (على سبيل المثال، حجم 3-0)، والتصحيح لاصق شفاف، 5 مل الحقن لأخذ عينات الدم.

figure-protocol-9617
الشكل 3. المعدات اللازمة لخطوط السري وأخذ عينات الدم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

تعقيم وثنى المنطقة حول السرة. استخدام مشرط لقطع الحبل السري أقرب إلى الجلد ممكن. إذا كان هذا لا يعرض الأوعية السري في خنزير صغير مخدرة، وقطع الجلد السري 2 مم أسفل الحبل السري للكشف عن السفن. التعرف على اثنين من الشرايين السري الصغيرة والوريد السري أحد أكبر (الشكل 4).
استخدام ملقط الصغيرة المنحنية لتمدد الشريان (الشكل 4) وادخال القسطرة الشريانية السري(3.5 الاب). تقدير طول الإدراج في سم إلى 3 × الوزن (كلغ) + 10 (الصيغة التجريبية القائمة على موضع الصحيح في تنازلي الشريان الأبهر فوق الشرايين الكلوية على التشريح).
ضع الثانية 5 الأب القسطرة 5 سم في الوريد السري (الشكل 4). تحقق من وضع القسطرة داخل الأوعية الدموية عن طريق العودة. القسطرة آمنة من خلال وضع خياطة محفظة سلسلة حول السرة، وتمرير الخيط تنتهي حول كل من القسطرة السري وربط عقدة. تغطية القسطرة مع خلع الملابس لاصق شفاف.
جمع عينات الدم في نقاط زمنية محددة مسبقا: 1) على الفور قبل أن نقص الأكسجة، 2) مدة 30 دقيقة إلى إهانة ميتة 3) في نهاية ال 45 دقيقة ميتة إهانة 4) 2 ساعة بعد إهانة ميتة. تبعا للغرض من هذه التجربة نقطة زمنية أخرى للحصول على عينات الدم قد يتم اختياره.
استخدام الشرياني تحليل غازات الدم من عينات الدم المأخوذة أثناء نقص الأكسجين للتحقق من التغييرات الغاز الدم الناجم عن نقص الأكسجة نقص التروية (الجدول 1). لاحظ أن الخنازير لديها انخفاض الهيموغلوبين لتي الولادة (حوالي 8 غ / دل) ويمكن أن تصبح فقر الدم عن طريق أخذ عينات من الدم بصفة مستمرة. سحب أقل من 2 ملليتر دم / كغم من وزن الجسم في التعادل، وأقل من 5 ملليتر دم / كغم من وزن الجسم خلال 24 ساعة والتقيد بالمبادئ التوجيهية المحلية لأخذ عينات الدم. وتشمل علامات فقر الدم في التناقص الهيماتوكريت وعدم انتظام دقات القلب.
ربط خط الشرياني إلى جهاز للتواصل داخل الشريان مراقبة ضغط الدم (MABP). استخدام خط وريدي لإدارة السوائل والمخدرات.

figure-protocol-12072
الرقم 4. السفن السري. الوريد السري (يمين) واحد من اثنين من الشرايين السري (يسار). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

5. نقص الأكسجة

انتظر لمدة 60 دقيقة بعد استكمال الرصد. حمل نقص الأكسجين عن طريق التحول إلى O 4٪ ₂ / 96٪ N ₂ خليط الغاز. رصد العوامل الحيوية وaEEG عن كثب والاستمرار نقص الأكسجين لمدة 45 دقيقة.
مرة واحدة تتبع aEEG مسطح (الهامش العلوي <7 μV)، وضبط الأوكسجين عن طريق تغيير جزء من الأوكسجين من وحي (قوة المراقبة الدولية ₂₎ ويعني ضغط مجرى الهواء إلى أعلى مستوى قوة المراقبة الدولية ₂ الحفاظ على أثر شقة aEEG وفقا للمخطط هو مبين في الشكل (5). تهدف لMABP أقل من 70٪ من خط الأساس لمدة 10 دقيقة على الأقل، وإذا لزم الأمر أقل قوة المراقبة الدولية ₂ لضمان انخفاض ضغط الدم ونقص التروية. وقد سبق أن أظهرت مستوى صفه من انخفاض ضغط الدم من قبل الآخرين ^19،13،30 لإنتاج إصابات الدماغ بنقص التأكسج الدماغية ذات الصلة.
في حالة انخفاض ضغط الدم الشديد (MABP <25 مم زئبق) علاج متدرج على النحو التالي: زيادة لفترة وجيزة قوة المراقبة الدولية ₂ قبل 1-5٪، البلعة المالحة (10 مل / كغ)، ضخ الدوبامين (5-20 ميكروغرام / كغ / دقيقة)، وضخ النورادرينالين (20 نانوغرام-1 ميكروغرام / كغ / دقيقة).
في حالة النوبات> 10 دقيقة دائم (الارتجاجية، منشط سص المضبوطات الرمع العضلي، وعادة البؤري أو كما يتضح من التغييرات المفاجئة في aEEG السعة) علاج تدريجي مع (السماح 30 دقيقة قبل الانتقال إلى حقن التالي): بلعة بطء والفينوباربيتال الرابع 20 ملغ / كغ، كرر الفينوباربيتال الرابع 20 ملغ / كغ، و ميدازولام الرابع 0.5 ملغم / كغم.
1. يشار إذا المضبوطات تطوير وهي متجاوب للعلاج المخدرات القتل الرحيم.

figure-protocol-14350
الرقم 5. نقص الأكسجة-نقص التروية انسيابي. انسيابي تظهر التعديلات في الأوكسجين (F _أنا O ₂ وP _{فصيل عبد الواحد)} وفقا لاستجابة aEEG. يعني ضغط مجرى الهواء (P _{فصيل عبد الواحد)} تم تعديل عن طريق تغيير PIP / TV (أقل PIP يعطي أقل P _{فصيل عبد الواحد)} ومعدل التنفس (أقل RR يعطي أقل P _{فصيل عبد الواحد).} استهداف aEEG = الهامش العلوي من أثر <5 μV والهامش السفلي من أثر> 3 μV (متوسط 4 μV). الهدفمعدل ضربات القلب (HR) => 80. الهدف يعني ضغط الدم الشرياني (MABP) = MABP> 25. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

البقاء على قيد الحياة 6. 72 ساعة

مراقبة عن كثب خنزير صغير بعد إهانة نقص الأوكسجين، والحد تدريجيا من معدلات ضخ البروبوفول والفنتانيل. ينزع الأنبوب عند النقطة التي الحيوان يتنفس طوعا.
أثناء فترة البقاء على قيد الحياة، والحفاظ على الخنازير في منشأة الحيوان مع الساعات 24 ساعة من قبل أفراد مدربين في العناية المركزة والمراقبة. إدارة ضخ الجلوكوز الرابع 20 مل / كغ 03/02 ساعة. في 26-48 ساعة بعد نقص الأكسجين نقص التروية زجاجة الرضاعة الجزئية قد بدأت. قد تحدث التطلع إلى القصبة الهوائية والرئتين عن طريق زجاجة الرضاعة إذا كانت هفوة لا ارادي غير موجود.
إذا كان ذلك مناسبا لهذه التجربة، وتقييم الحالة العصبية باستخدام نظام التسجيل التي وضعتها THORESEN وآخرون، وصفت فيالتفاصيل في المنشور الأصلي ^17.

تقييم 7. نتائج

بعد 72 ساعة، تخدير وتهوية مرة أخرى كما هو موضح في القسم 2 و 3. إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي مع طرائق التصوير ذات الصلة كما وصفها Munkeby وآخرون ³¹ وغيرها ^(2).
في نهاية التجربة الموت ببطء الخنازير بجرعة قاتلة من بنتوباربيتال (5 جم / كجم الرابع).
إعداد الدماغ للفحص وفقا للهدف من هذه التجربة.
1. لالأنسجة في الدماغ في الفورمالين الأنسجة الثابتة:. استخدام التروية القلبية مع بارافورمالدهيد 4٪ في برنامج تلفزيوني، تليها تشريح وبعد تحديد في امتصاص العرق كما وصفها روبرتسون وآخرون ^2، Chakkarapani آخرون ¹ أو ليو وآخرون ¹⁸ أو إزالة الدماغ وتزج في 4٪ امتصاص العرق كما هو موضح من قبل اندرسون وآخرون ³²
2. لتحليل تتطلب الأنسجة الإضافية المجمدة (على سبيل المثال، RNAتحليل أو إنزيم المقايسات النشاط ^33): إزالة الدماغ، تشريح خارج مناطق الدماغ من الفائدة وكتل الأنسجة القصوى 1 سم تجميد الإضافية × 1 سم في النيتروجين السائل كما وصفها Munkeby وآخرون ³³

النتائج

يتم توثيق آثار نقص الأكسجين نقص التروية على الدماغ التي تحدث أثناء إهانة الناجم عن تسجيل التتبع aEEG. ويرد ممثل aEEG أثر في الشكل (6).

figure-results-330
الرقم 6. ممثل aEEG أثر.

Discussion

نظرا لتعقيده، لا يمكن إلا أن تنفيذ نموذج موضح في المرافق المعتمدة وذوي الخبرة في مجال البحوث الحيوانية. يجب الحصول على موافقة من قبل لجان الأخلاق المحلية قبل الشروع في التجارب، ويجب ضمان الرفق بالحيوان الأمثل في جميع الأوقات. كما يستند هذا النموذج على البقاء على قيد ...

Disclosures

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgements

The authors would like to thank John Kristensen and Søren Braad Andersen from the Department of Communication, Aarhus University Hospital, Denmark, for their exceptional help with filming and editing. Animal technician Diana Gyldenløve and veterinarian Birgitte Kousgaard, Institute of Clinical Medicine Aarhus University Hospital, Denmark for assisting with animal care. This study was supported by the Lundbeck Foundation, the Laerdal Foundation for Acute Medicine, Central Denmark Region’s Research Foundation, Augustinus Foundation, Aase and Ejnar Danielsens Foundation, the Institute of Clinical Medicine Aarhus University Hospital, Brødrene Hartmanns Foundation, Karen Elise Jensens Foundation, Fonden til Lægevidenskabens Fremme, and Marie Dorthea og Holger From, Haderslevs Fond.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Warm-touch-pediatric blanket	Covidien	5030840
Adhesive Apertrue Drape	Barrier	915447
Utility Drape (sterile) 75x80 cm	Barrier	800530
Neoflon	BD - Luer	391350
Laryngoscope	Miller	85-0045
Endotracheal tube 2.5 mm	Covidien	111-25
Endotracheal tube 3.0 mm with cuff	Unomedical	MM61110030
Endotracheal tube 3.5 mm with cuff	Unomedical	MM61110035
Anesthesia machine	GE Healthcare	1009-9002-000
EEG - electrodes/disposable subdermal needle electrode	Cephalon	ACCE120550
ECG - electrodes	medtronic	3010107-003
ECG-electrodes for MR	philips	ACCE120550
Arterial blood sampler - aspirator	Radiometer medical ApS	956552
Polyurethane Umbilical vein catheter (5 Fr/Ch)	Covidien	8888160341
Polyurethane Umbilical vein catheter (3,5 Fr/ch)	Covidien	8888160333
Suture set (size 3-0)	Covidien	8886 623341
BD Spinal needle 0.7x38mm	BD needles	405254
Gas with 96% Nitrogen / 4% oxygen	Air Liquide	made on order
NeuroMonitor (CFM) system	Natus Medical Incorporated	OBM70002

References

Chakkarapani, E., et al. Xenon enhances hypothermic neuroprotection in asphyxiated newborn pigs. Annals of. 68, 330-341 (2010).
Robertson, N. J., et al. Melatonin augments hypothermic neuroprotection in a perinatal asphyxia model. Brain : a journal of neurology. 136, 90-105 (2013).
Lawn, J. E., et al. Every Newborn: progress, priorities, and potential beyond survival. Lancet. 384, 189-205 (2014).
Lee, A. C., et al. Intrapartum-related neonatal encephalopathy incidence and impairment at regional and global levels for 2010 with trends from 1990. Pediatric research. 74, 50-72 (2013).
Kurinczuk, J. J., White-Koning, M., Badawi, N. Epidemiology of neonatal encephalopathy and hypoxic-ischaemic encephalopathy. Early human development. 86, 329-338 (2010).
Shankaran, S., Woldt, E., Koepke, T., Bedard, M. P., Nandyal, R. Acute neonatal morbidity and long-term central nervous system sequelae of perinatal asphyxia in term infants. Early human development. 25, 135-148 (1991).
Robertson, C. M., Finer, N. N., Grace, M. G. School performance of survivors of neonatal encephalopathy associated with birth asphyxia at term. The Journal of pediatrics. 114, 753-760 (1989).
Bennet, L., Booth, L., Gunn, A. J. Potential biomarkers for hypoxic-ischemic encephalopathy. Seminars in feta., & neonatal medicine. 15, 253-260 (2010).
Yager, J. Y., Ashwal, S. Animal models of perinatal hypoxic-ischemic brain damage. Pediatric neurology. 40, 156-167 (2009).
Buckley, N. M. Maturation of circulatory system in three mammalian models of human development. Comparative biochemistry and physiology. A, Comparative. 83, 1-7 (1986).
Dobbing, J., Sands, J. Comparative aspects of the brain growth spurt. Early human development. 3, 79-83 (1979).
Dobbing, J., Sands, J. Quantitative growth and development of human brain. Archives of disease in childhood. 48, 757-767 (1973).
Foster, K. A., et al. An improved survival model of hypoxia/ischaemia in the piglet suitable for neuroprotection studies. Brain research. 919, 122-131 (2001).
LeBlanc, M. H., Li, X. Q., Huang, M., Patel, D. M., Smith, E. E. AMPA antagonist LY293558 does not affect the severity of hypoxic-ischemic injury in newborn pigs. Stroke; a journal of cerebral circulation. 26, 1908-1914 (1995).
Andresen, J. H., et al. Nicotine affects the expression of brain-derived neurotrophic factor mRNA and protein in the hippocampus of hypoxic newborn piglets. J Perinat Med. 37, 553-560 (2009).
Cheung, P. Y., Gill, R. S., Bigam, D. L. A swine model of neonatal asphyxia. Journal of visualized experiments : JoVE. , (2011).
Thoresen, M., et al. A piglet survival model of posthypoxic encephalopathy. Pediatric research. 40, 738-748 (1996).
Liu, X., Tooley, J., Loberg, E. M., Suleiman, M. S., Thoresen, M. Immediate hypothermia reduces cardiac troponin I after hypoxic-ischemic encephalopathy in newborn pigs. Pediatric research. 70, 352-356 (2011).
Bjorkman, S. T., et al. Hypoxic/Ischemic models in newborn piglet: comparison of constant FiO2 versus variable FiO2 delivery. Brain research. 1100, 110-117 (2006).
Robertson, N. J., et al. Which neuroprotective agents are ready for bench to bedside translation in the newborn infant. The Journal of pediatrics. 160, 544-552 (2012).
Jacobs, S. E., et al. Cooling for newborns with hypoxic ischaemic encephalopathy. Cochrane Database Syst Rev. 1, CD003311 (2013).
Andresen, J. H., et al. Resuscitation with 21 or 100% oxygen in hypoxic nicotine-pretreated newborn piglets: possible neuroprotective effects of nicotine. Neonatology. 93, 36-44 (2008).
Karlsson, M., et al. Delayed hypothermia as selective head cooling or whole body cooling does not protect brain or body in newborn pig subjected to hypoxia-ischemia. Pediatric research. 64, 74-78 (2008).
Kovacs, J., et al. Asphyxia-induced release of alpha-melanocyte-stimulating hormone in newborn pigs. Peptides. 22, 1049-1053 (2001).
Varvarousi, G., et al. Asphyxial cardiac arrest, resuscitation and neurological outcome in a Landrace/Large-White swine model. Laboratory animals. 45, 184-190 (2011).
Tammela, O., Pastuszko, A., Lajevardi, N. S., Delivoria-Papadopoulos, M., Wilson, D. F. Activity of tyrosine hydroxylase in the striatum of newborn piglets in response to hypocapnic hypoxia. Journal of neurochemistry. 60, 1399-1406 (1993).
Cote, A., Barter, J., Meehan, B. Age-dependent metabolic effects of repeated hypoxemia in piglets. Canadian journal of physiology and pharmacology. 78, 321-328 (2000).
Tichauer, K. M., et al. Assessing the severity of perinatal hypoxia-ischemia in piglets using near-infrared spectroscopy to measure the cerebral metabolic rate of oxygen. Pediatric research. 65, 301-306 (2009).
Jasani, M. S., Salzman, S. K., Tice, L. L., Ginn, A., Nadkarni, V. M. Anesthetic regimen effects on a pediatric porcine model of asphyxial arrest. Resuscitation. 35, 69-75 (1997).
Chakkarapani, E., Thoresen, M., Liu, X., Walloe, L., Dingley, J. Xenon offers stable haemodynamics independent of induced hypothermia after hypoxia-ischaemia in newborn pigs. Intensive care medicine. 38, 316-323 (2012).
Munkeby, B. H., et al. A piglet model for detection of hypoxic-ischemic brain injury with magnetic resonance imaging. Acta radiologica. 49, 1049-1057 (2008).
Andresen, J. H., et al. Newborn piglets exposed to hypoxia after nicotine or saline pretreatment: long-term effects on brain and heart. J Matern Fetal Neonatal Med. 22, 161-168 (2009).
Munkeby, B. H., et al. Resuscitation with 100% O2 increases cerebral injury in hypoxemic piglets. Pediatric research. 56, 783-790 (2004).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

99 EEG aEEG

This article has been published

Video Coming Soon

Keep me updated: