نود أن نشكر كل من بعثة الاتصال ومؤسسة Gillson - Longenbaugh لتوفير الأموال اللازمة لهذا المشروع. نود أيضا أن نشكر الدكتور كاثرين أمبروز لنصيحتها الحرجة واستخدام معدات DXA لها. أخيرا ، نود أن نشكر الدكتور كاوري أونو ، قسم البيولوجيا التكاملية وعلم الصيدلة ، للحصول على اقتراحات لها في الفخذ DXA تحليل العظام.

<ol>
	<li>Jiang, S. D., Jiang, L. S., Dai, L. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+osteoporosis+in+spinal+cord+injury.">Mechanisms of osteoporosis in spinal cord injury.</a> Clin. Endocrinol. (Oxford). 65, 555-565 (2006).</li><li>Uebelhart, D., Demiaux-Domenech, B., Roth, M., Chantraine, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+metabolism+in+spinal+cord+injured+individuals+and+in+others+who+have+prolonged+immobilisation.+A+review.">Bone metabolism in spinal cord injured individuals and in others who have prolonged immobilisation. A review.</a> Paraplegia. 33, 669-673 (1995).</li><li>Elefteriou, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+signaling+and+the+regulation+of+bone+remodeling.">Neuronal signaling and the regulation of bone remodeling.</a> Cell. Mol. Life. Sci. 62, 2339-2349 (2005).</li><li>Finsen, V., Indredavik, B., Fougner, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+mineral+and+hormone+status+in+paraplegics.">Bone mineral and hormone status in paraplegics.</a> Paraplegia. 30, 343-347 (1992).</li><li>Sugawara, H., Linsenmeyer, T. A., Beam, H., Parsons, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+bone+in+a+paraplegic+rat+model.">Mechanical properties of bone in a paraplegic rat model.</a> J. Spinal. Cord. Med. 21, 302-308 (1998).</li><li>Kiratli, B. J., Smith, A. E., Nauenberg, T., Kallfelz, C. F., Perkash, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+mineral+and+geometric+changes+through+the+femur+with+immobilization+due+to+spinal+cord+injury.">Bone mineral and geometric changes through the femur with immobilization due to spinal cord injury.</a> J. Rehabil. Res. Dev. 37, 225-233 (2000).</li><li>Shen, J., Fan, L., Yang, J., Shen, A. G., Hu, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+longitudinal+Raman+microspectroscopic+study+of+osteoporosis+induced+by+spinal+cord+injury.">A longitudinal Raman microspectroscopic study of osteoporosis induced by spinal cord injury.</a> Osteoporos. Int. 21, 81-87 (2010).</li><li>Guertin, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+technological+platform+to+optimize+combinatorial+treatment+design+and+discovery+for+chronic+spinal+cord+injury.">A technological platform to optimize combinatorial treatment design and discovery for chronic spinal cord injury.</a> J. Neurosci. Res. 86, 3039-3051 (2008).</li><li>Picard, S., Lapointe, N. P., Brown, J. P., Guertin, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histomorphometric+and+densitometric+changes+in+the+femora+of+spinal+cord+transected+mice.">Histomorphometric and densitometric changes in the femora of spinal cord transected mice.</a> Anat. Rec. (Hoboken). 291, 303-307 (2008).</li><li>Kuhn, P. L., Wrathall, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+graded+contusive+spinal+cord+injury.">A mouse model of graded contusive spinal cord injury.</a> J. Neurotrauma. 15, 125-140 (1998).</li><li>Tsujio, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=mineral+analysis+through+dual+energy+X-ray+absorptiometry+in+laboratory+animals.">mineral analysis through dual energy X-ray absorptiometry in laboratory animals.</a> J. Vet. Med. Sci. 71, 1493-1497 (2009).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

هذه الدراسة تقدم الرواية ، غير الغازية طريقة لتقييم التغيرات في كثافة العظام الفردية (للظن وfemurs) طوليا ، ضمن فوج واحد من الفئران ، وذلك باستخدام IVIS الفرجار ومينا نظام التصوير XR. اصابات النخاع الشوكي تنتج انخفاضا في كثافة العظام في كل من femurs ظنبوب وعندما درس ضمن فوج واحد من spinally - مقطوع الفئران على مدى 40 يوما مقايسة مقارنة بالعمر المتطابقة ، لم يصب الفئران السيطرة. وقد أكد نتائجنا في عظم الفخذ ، بعد الوفاة ، من خلال استخدام DXA ، مما يوحي بأن تطبيق الصكوك الفرجار XR ومينا IVIS يمكن أن تكون بمثابة أداة قياس حساسة لتقييم الآثار الطويلة الأجل والتدريجي للاصابات النخاع الشوكي في فقدان العظام . وإحدى هذه المنافع المحتملة للمحققين باستخدام هذا النظام هو القدرة على متابعة تطور طوليا تغيرات مرضية في العظام أطرافهم هند من الحيوانات التالية اصابات النخاع الشوكي. القدرة على تقييم فوج واحد على مدى فترات زمنية طويلة توفر شمزايا رونغ للمحقق من حيث : التكاليف) 1 المرتبطة شراء الحيوانات والرعاية الطويلة الأجل. بدلا من الدراسة التي تتطلب أعدادا كبيرة من الحيوانات التي تحتاج إلى أن تكون التضحية في نقطة زمنية محددة من أجل تقييم التغيرات التي تعتمد على الوقت ، يمكن اتباع هذه النتائج المرضية داخل الفوج نفسه خلال تلك الفترة الزمنية نفسها ، 2) التباين : بالإضافة إلى مقارنة مع الأفواج التحكم ، يمكن تقييم النتائج المتولدة داخل فوج واحد من الموضوعات المصابين ومقارنة بين نقاط الوقت نفسه للحيوانات في جميع أنحاء نطاق الدراسة ؛ مرة أخرى ، والحد من التقلبات سواء داخل الحيوان فضلا عن الحاجة للحصول على أكبر أفواج من الموضوعات التجريبية. في حين أن IVIS الفرجار ومينا XR قدمت لنا معلومات هامة تتعلق طولية تطوير اصابات النخاع الشوكي التي يسببها ترقق العظام ، وهناك القيود التي ينبغي النظر فيها هي : 1) في حين أن هذا أتاح لنا منصة لتوليد عالية الدقة للأشعة السينية DATA في عظام أطرافهم هند من الفئران بعد اصابات النخاع الشوكي ، قد تكون محدودة فائدته إلى القوارض الصغيرة مثل الفئران. ارتفاع موضوع الحد الأقصى المسموح به داخل XR ومينا هو 2.8 سم. لا يمكن أي شيء أعلاه أن ارتفاع يمكن تصوير بنجاح باستخدام الأشعة السينية مكون من XR لومينا. في أيدينا ، وهذا يحول دون قدرتنا على دراسة الفئران في الوزن غرام 200-250. في حين أنه قد يكون من الممكن للفئران صورة تحت هذا النطاق الوزن أو غيرها من القوارض مثل الفئران البيضاء أو الجربوع ، وهذا يتطلب إجراء اختبارات إضافية من جانب بي. 2) التوجه المشترك. فمن الأهمية بمكان أن يقدم الباحث بعناية أطرافه في اتجاه استنساخه بسهولة من شأنها أن تسمح بالمقارنة بين نجاح جلسات التصوير. وتوحيد التنسيب أطرافهم السماح للمحقق لتوليد وتطبيق موحد لROI التي يمكن حفظها وتطبيقها عبر هذين الموضوعين والوقت. عموما ، فإننا نعتقد أن لومينا IVIS XR يوفر منصة ممتازة مع الذي لنموذجتطوير اصابات النخاع الشوكي التي تعتمد على هشاشة العظام لدى الفئران. فإن القدرة على دراسة فقدان العظام طوليا داخل الفوج الماوس نفسه يسمح لنا : 1) فهم أفضل لطبيعة الزماني للخسارة العظم والنخاع الشوكي بعد التنقيه ، 2) تحديد ما إذا كانت هذه التغييرات استقرار مع مرور الوقت ، 3) يستكشف ، مع توافر على حد سواء وراثيا وخطوط الماوس فارغة ، والقدرة على دراسة الآليات الجزيئية الكامنة وراء هذه التغيرات المرضية بطريقة اختزالية ، و 4) من المحتمل جدا أن أهم ميزة ، والبدء في اختبار تدخلات جديدة ترمي إلى منع أي تطور مرض هشاشة العظام في مراحل مبكرة الإصابة ، أو لعكس هذه التغييرات ترقق العظام مرة واحدة وقد وضعت بالفعل. أخيرا ، لومينا XR ، بالإضافة إلى توفير إمكانيات ممتازة التصوير بالأشعة السينية ، ويمكن أن تستخدم أيضا لدراسة كل الإشارات bioluminescent والحيوانات التي تعيش في نيون. يمكن للمرء أن يتصور بسهولة دمج طرائق أخرى عرضت ضمن هذا النظام للنظر في مولtitude من العوامل التي تحدد ديناميات العظام ميكانيكيا بعد اصابات النخاع الشوكي أو أي مرض آخر عملية ينتج عنه هشاشة العظام.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><th> اسم الكاشف </th><th> شركة </th><th> فهرس العدد </th><th> تعليقات </th></tr><tr><td> Beuthanasia </td><td> بتلر شين الحيوان الصحة </td><td> 001848 </td><td></td></tr><tr><td> Ketathesia (الكيتامين هيدروكلوريد) </td><td> بتلر شين الحيوان الصحة </td><td> 023061 </td><td></td></tr><tr><td> زيلازين </td><td> بتلر شين الحيوان الصحة </td><td> 037849 </td><td></td></tr><tr><td> Bupivicaine </td><td> بتلر شين الحيوان الصحة </td><td> 021801 </td><td></td></tr><tr><td> جلفوم ؛ 7MM </td><td> فيشر العلمية </td><td> NC0085178 </td><td> من أجل تعزيز خلال الإرقاء عملية جراحية </td></tr><tr><td> IVIS ومينا XR </td><td> الفرجار العلوم الحياتية </td><td> 135400 </td><td></td></tr><tr><td> ZFOV ، و 2.5 سم من الميدان عرض العدسة </td><td> الفرجار العلوم الحياتية </td><td> 127285 </td><td> الضرورة القصوى إلىتوليد عالية التكبير الأشعة السينية صور للعظم هيكل </td></tr><tr><td> QDR العظام مقياس الكثافة </td><td> Hologic </td><td></td><td> يستخدم النموذج لم يعد في الإنتاج </td></tr></tbody></table>

longitudinal evaluation of mouse hind limb bone loss after spinal cord injury using novel, in vivo, methodology

وغالبا ما يترافق اصابات الحبل الشوكي (النخاع الشوكي) من ترقق العظم في مناطق تحت الآفة من الحوض والأطراف السفلية ، مما أدى إلى ارتفاع وتيرة للكسور 1. وهذه الكسور كثيرا ما تحدث في المناطق التي فقدت الوظيفة الحسية العادية ، والمريض هو في خطر أكبر من الأمراض التي تعتمد على كسر ، بما في ذلك الوفاة. وقد عزا اصابات النخاع الشوكي التي تعتمد على الخسارة في كلا كثافة المعادن في العظام (BMD ، غرام / سم 2) والعظام المحتوى المعدني (BMC ، غراما) إلى الترك الميكانيكية 2 ، 3 إشارات العصبية الشاذة والتغيرات الهرمونية 4. ويمكن استخدام نماذج من القوارض اصابات النخاع الشوكي التي يسببها ترقق العظام توفر معلومات لا تقدر بثمن فيما يتعلق بآليات الكامنة وراء تطور هشاشة العظام بعد اصابات النخاع الشوكي وكذلك بيئة اختبار للجيل الجديد من العلاجات 5-7 (، واستعرض في 8). نماذج الماوس من اصابات النخاع الشوكي ذات أهمية كبيرة لأنها تسمح لنهج الاختزالية لآلية BA -تقييم الحوار الاقتصادي الاستراتيجي من خلال استخدام الفئران المعدلة وراثيا لاغية و. في حين أن مثل هذه النماذج قدمت بيانات مهمة ، لا تزال هناك حاجة لأساليب الحد الأدنى الغازية موثوق بها ، ويمكن استنساخه ، وقابلة للقياس في تحديد مدى فقدان العظام بعد اصابات النخاع الشوكي ، وخصوصا مع مرور الوقت وضمن نفس الفوج من حيوانات التجارب ، لتحسين التشخيص وأساليب العلاج ، و / أو الوقاية من اصابات النخاع الشوكي التي يسببها ترقق العظام. سيكون وسيلة مثالية لقياس كثافة العظام لدى القوارض تسمح التعرض متعددة ، متتابعة (بمرور الوقت) إلى مستويات منخفضة من الأشعة السينية. هذه الدراسة توضح استخدام ماسح ضوئي لكامل حيوانية جديدة ، لومينا IVIS XR (الفرجار الآلات) التي يمكن استخدامها لتوفير الطاقة المنخفضة (milligray 1-3 (mGy)) عالية الدقة وعالية التكبير صور الأشعة السينية عظام أطرافهم هند الماوس مع مرور الوقت بعد اصابات النخاع الشوكي. واعتبرت خسارة كبيرة في الكثافة العظمية للظن من الفئران بنسبة 10 أيام آخر الشوكي transection مقارنة يصب السيطرة العمر المتطابقة ، (السذاجة) الفئران (13 ٪ انخفاضا ، ف &lt;0.0005). كانت خسارة كثافة العظام في عظم الفخذ البعيدة أيضا كشفها اليوم 10 بعد اصابات النخاع الشوكي ، في حين أن فقدان كثافة في عظم الفخذ والداني لا يمكن كشفها حتى 40 إصابة آخر أيام (انخفاض بنسبة 7 ٪ ، P &lt;0.05). وتم تأكيد اصابات النخاع الشوكي والتي تعتمد على فقدان كثافة عظم الفخذ الماوس بعد الوفاة من خلال استخدام الطاقة المزدوجة قياس امتصاص الأشعة السينية (DXA) ، و &quot;المعيار الذهبي&quot; الحالية لقياس كثافة العظم. يمكننا الكشف عن فقدان 12 ٪ من BMC في femurs من الفئران في 40 يوما بعد اصابات النخاع الشوكي باستخدام ومينا IVIS XR. هذا يقارن ايجابيا مع خسارة BMC ذكرت سابقا ، 13.5 ٪ بواسطة بيكار وزملائه الذين اعتادوا على تحليل DXA femurs الماوس بعد الوفاة 30 يوما بعد اصابات النخاع الشوكي 9. نتائجنا تشير الى ان لومينا IVIS XR يوفر رواية ، high-resolution/high-magnification طريقة لأداء على المدى الطويل ، والقياسات الطولي للهند أطرافهم كثافة العظام في الماوس بعد اصابات النخاع الشوكي.

Watch this Scientific Journal Video about Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology at JoVE.com

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

وأجري الفحص طولية من فقدان العظام في femurs وظنبوب من فئران بالغة بعد إصابة الحبل الشوكي باستخدام متسلسلة جرعة منخفضة من الأشعة السينية بالاشعة. تم الكشف عن الساق فقدان العظام طوال فترة الدراسة ، في حين لم يتم الكشف عن فقدان العظام في عظم الفخذ حتى 40 إصابة آخر أيام.

التقييم الطولي للهند ماوس الاطراف فقدان العظام بعد اصابة النخاع الشوكي به الرواية ، في الجسم الحي ، منهجية

Spinal cord injury (SCI) is often accompanied by osteoporosis in the sublesional regions of the pelvis and lower extremities, leading to a higher ...

longitudinal-evaluation-mouse-hind-limb-bone-loss-after-spinal-cord

Research

JoVE Journal

Medicine

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

15.0K Views.  University of Texas Health Science Center at Houston. وأجري الفحص طولية من فقدان العظام في femurs وظنبوب من فئران بالغة بعد إصابة الحبل الشوكي باستخدام متسلسلة جرعة منخفضة من الأشعة السينية بالاشعة. تم الكشف عن الساق فقدان العظام طوال فترة الدراسة ، في حين لم يتم الكشف عن فقدان العظام في عظم الفخذ حتى 40 إصابة آخر أيام.

Video: Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory testing in rat SCI models is needed. However, until recently, no single testing approach had been validated for SCI so that standardized methods have not been implemented across labs. Additionally, available testing methods could not be implemented acutely or when severe motor impairments existed, preventing studies of the development of SCI-induced allodynia3. Here we present two validated sensory testing methods using von Frey Hair (VFH) monofilaments which quantify changes in tactile sensory thresholds after SCI4-5. One test is the well-established Up-Down test which demonstrates high sensitivity and specificity across different SCI severities when tested chronically5. The other test is a newly-developed dorsal VFH test that can be applied acutely after SCI when allodynia develops, prior to motor recovery4-5. Each VFH monofilament applies a calibrated force when touched to the skin of the hind paw until it bends. In the up-down method, alternating VFHs of higher or lower forces are used on the plantar L5 dermatome to delineate flexor withdrawal thresholds. Successively higher forces are applied until withdrawal occurs then lower force VFHs are used until withdrawal ceases. The tactile threshold reflects the force required to elicit withdrawal in 50% of the stimuli. For the new test, each VFH is applied to the dorsal L5 dermatome of the paw while the rat is supported by the examiner. The VFH stimulation occurs in ascending order of force until at least 2 of 3 applications at a given force produces paw withdrawal. Tactile sensory threshold is the lowest force to elicit withdrawal 66% of the time. Acclimation, testing and scoring procedures are described. Aberrant trials that require a retest and typical trials are defined. Animal use was approved by Ohio State University Animal Care and Use Committee.

We describe two tactile sensory testing methods for acute or chronic periods of spinal cord injury in rats. These validated procedures can detect the development and maintenance of allodynia-like sensations.

الحادة والمزمنة الاختبارات الحسية اللمس بعد إصابة الحبل الشوكي في الجرذان

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

Controlled Cervical Laceration Injury in Mice

Use of genetically modified mice enhances our understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders such as a spinal cord injury (SCI). Freehand manual control used to produce a laceration model of SCI creates inconsistent injuries often associated with a crush or contusion component and, therefore, a novel technique was developed. Our model of cervical laceration SCI has resolved inherent difficulties with the freehand method by incorporating 1) cervical vertebral stabilization by vertebral facet fixation, 2) enhanced spinal cord exposure, and 3) creation of a reproducible laceration of the spinal cord using an oscillating blade with an accuracy of &plusmn;0.01 mm in depth without associated contusion. Compared to the standard methods of creating a SCI laceration such as freehand use of a scalpel or scissors, our method has produced a consistent lesion. This method is useful for studies on axonal regeneration of corticospinal, rubrospinal, and dorsal ascending tracts.

A novel technique to create a reproducible in vivo model of cervical spinal cord laceration injury in the mouse is described. This technique is based on spine stabilization by fixation of the cervical facets and laceration of the spinal cord using an oscillating blade with an accuracy of &plusmn;0.01 mm.

تسيطر الاصابات تهتك عنق في الفئران

Use of genetically modified mice enhances our  understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders  such as a spinal cord ...

A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is described to obtain a consistent model of severe SCI. Use of a stereotactic frame and computer controlled impactor allows for creation of reproducible injury. Hypothermia and urinary tract infection pose significant challenges in the post-operative period. Careful monitoring of animals with daily weight recording and bladder expression allows for early detection of post-operative complications. The functional results of this contusion model are equivalent to transection models. The contusion model can be utilized to evaluate the efficacy of both neuroprotective and neuroregenerative approaches.

A contusion model of severe spinal cord injury is described. Detailed pre-operative, operative and post-operative steps are described to obtain a consistent model.

نموذج كدمة شديدة اصابات الحبل الشوكي في الجرذان

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is ...

A Novel Vertebral Stabilization Method for Producing  Contusive Spinal Cord Injury

Clinically-relevant animal cervical spinal cord injury (SCI) models are essential for developing and testing potential therapies; however, producing reliable cervical SCI is difficult due to lack of satisfactory methods of vertebral stabilization. The conventional method to stabilize the spine is to suspend the rostral and caudal cervical spine via clamps attached to cervical spinous processes. &#160;However, this method of stabilization fails to prevent tissue yielding during the contusion as the cervical spinal processes are too short to be effectively secured by the clamps (Figure 1). &#160;Here we introduce a new method to completely stabilize the cervical vertebra at the same level of the impact injury. &#160;This method effectively minimizes movement of the spinal column at the site of impact, which greatly improves the production of consistent SCIs. &#160;We provide visual description of the equipment (Figure 2-4), methods, and a step-by-step protocol for the stabilization of the cervical 5 vertebra (C5) of adult rats, to perform laminectomy (Figure 5) and produce a contusive SCI thereafter. &#160;Although we only demonstrate a cervical hemi-contusion using the NYU/MASCIS impactor device, this vertebral stabilization technique can be applied to other regions of the spinal cord, or be adapted to other SCI devices. &#160;Improving spinal cord exposure and fixation through vertebral stabilization may be valuable for producing consistent and reliable injuries to the spinal cord. &#160;This vertebral stabilization method can also be used for stereotactic injections of cells and tracers, and for imaging using two-photon microscopy in various neurobiological studies.

Vertebral stabilization is necessary for minimizing variability, and for producing consistent experimental spinal cord injuries.&#160; Using a customized stabilizing apparatus in conjunction with the NYU/MASCIS impactor device, we have demonstrated here the proper equipment and procedure for generating reproducible hemi-contusive cervical (C5) spinal cord injuries in adult rats.

رواية الفقري طريقة لتحقيق الاستقرار لإنتاج Contusive إصابة الحبل الشوكي

Clinically-relevant animal cervical spinal cord injury (SCI) models are essential for developing and testing potential therapies; however, producing ...

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination is disrupted by spinal cord injury (SCI), control of respiratory muscles innervated below the injury level is compromised1,2 leading to respiratory muscle dysfunction and pulmonary complications. These conditions are among the leading causes of death in patients with SCI3. Standard pulmonary function tests that assess respiratory motor function include spirometrical and maximum airway pressure outcomes: Forced Vital Capacity (FVC), Forced Expiratory Volume in one second (FEV1), Maximal Inspiratory Pressure (PImax) and Maximal Expiratory Pressure (PEmax)4,5. These values provide indirect measurements of respiratory muscle performance6. In clinical practice and research, a surface electromyography (sEMG) recorded from respiratory muscles can be used to assess respiratory motor function and help to diagnose neuromuscular pathology. However, variability in the sEMG amplitude inhibits efforts to develop objective and direct measures of respiratory motor function6. Based on a multi-muscle sEMG approach to characterize motor control of limb muscles7, known as the voluntary response index (VRI)8, we developed an analytical tool to characterize respiratory motor control directly from sEMG data recorded from multiple respiratory muscles during the voluntary respiratory tasks. We have termed this the Respiratory Motor Control Assessment (RMCA)9. This vector analysis method quantifies the amount and distribution of activity across muscles and presents it in the form of an index that relates the degree to which sEMG output within a test-subject resembles that from a group of healthy (non-injured) controls. The resulting index value has been shown to have high face validity, sensitivity and specificity9-11. We showed previously9 that the RMCA outcomes significantly correlate with levels of SCI and pulmonary function measures. We are presenting here the method to quantitatively compare post-spinal cord injury respiratory multi-muscle activation patterns to those of healthy individuals.

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment RMCA in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

The purpose of this publication is to present our original work on a multi-muscle surface electromyographic approach to quantitatively characterize respiratory muscle activation patterns in individuals with chronic spinal cord injury using vector-based analysis.

تقييم تنشيط العضلات التنفسية عن طريق الجهاز التنفسي التحكم في المحركات تقييم (RMCA) في الأشخاص الذين يعانون المزمنة اصابات الحبل الشوكي

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination ...

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are intensively and increasingly recruited in septic joints from the early phases of infection and the infiltration is supposed to regress once efficient removal of the pathogens is obtained. The ability to identify in vivo macrophage activity in an infected joint can therefore provide two main applications: early detection of acute synovitis and monitoring of therapy.
In vivo noninvasive detection of macrophages can be performed with magnetic resonance imaging using iron nanoparticles such as ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO). After intravascular or intraarticular administration, USPIO are specifically phagocytized by activated macrophages, and, due to their magnetic properties, induce signal changes in tissues presenting macrophage infiltration. A quantitative evaluation of the infiltrate is feasible, as the area with signal loss (number of dark pixels) observed on gradient echo MR images after particles injection is correlated with the amount of iron within the tissue and therefore reflects the number of USPIO-loaded cells.
We present here a protocol to perform macrophage imaging using USPIO-enhanced MR imaging in an animal model of septic arthritis, allowing an initial and longitudinal in vivo noninvasive evaluation of macrophages infiltration and an assessment of therapy action.

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

We demonstrate how to perform macrophage MR imaging using ultrasmall superparamagnetic contrast agent (USPIO) in septic arthritis, allowing an initial and longitudinal in vivo non-invasive evaluation of macrophages infiltration and an assessment of therapy efficacy.

في الجسم الحي بلعم التصوير باستخدام MR كيل النقيض المستهدفة لتقييم طولية من التفسخ التهاب المفاصل

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI). Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, social, and economical effects are staggering. Therefore, further research into the effects of TBI and effective treatments is necessary. The controlled cortical impact (CCI) model induces traumatic brain injuries ranging from mild to severe. This method uses a rigid impactor to deliver mechanical energy to an intact dura exposed following a craniectomy. Impact is made under precise parameters at a set velocity to achieve a pre-determined deformation depth. Although other TBI models, such as weight drop and fluid percussion, exist, CCI is more accurate, easier to control, and most importantly, produces traumatic brain injuries similar to those seen in humans. However, no TBI model is currently able to reproduce pathological changes identical to those seen in human patients. The CCI model allows investigation into the short-term and long-term effects of TBI, such as neuronal death, memory deficits, and cerebral edema, as well as potential therapeutic treatments for TBI.

Traumatic brain injuries (TBIs) remain a serious health problem. Using the controlled cortical impact surgery model, research on the effects of TBI and possible treatment methods may be performed.

تسيطر الموديل أثر القشرية لإصابات الدماغ الرضية

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter connected to a radio transmitter into the femoral artery of rats that underwent a T4 spinal cord transection with or without grafting of embryonic brainstem-derived neural stem cells expressing green fluorescent protein. Compared to other methods such as cannula insertion or tail-cuff, telemetry is advantageous to continuously monitor blood pressure and heart rate in freely moving animals. It is also capable of long term multiple data acquisitions. In spinal cord injured rats, basal cardiovascular data under unrestrained condition and autonomic dysreflexia in response to colorectal distension were successfully recorded. In addition, cardiovascular parameters before and after SCI can be compared in the same rat if a transmitter is implanted before a spinal cord transection. One limitation of the described telemetry procedure is that implantation in the femoral artery may influence the blood supply to the ipsilateral hindlimb.

We present a protocol for using a radio-telemetric system to record cardiovascular parameters in T4 spinal cord transected rats eight weeks after embryonic brainstem neural stem cell grafting into the lesion site. Telemetry is an advanced technique to accurately evaluate cardiovascular function in conscious freely moving spinal cord injured rats.

ونظام القياس عن بعد راديو لمراقبة وظيفة القلب والأوعية الدموية في الحبل الشوكي مع الفئران Transection والعصبية الجذعية الجنينية الطعوم خلية

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter ...

Calibrated Forceps Model of Spinal Cord Compression Injury

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The calibrated forceps model of compression injury is a convenient, low cost, and very reproducible animal model for SCI. We used a pair of modified forceps in accordance with the method published by Plemel et al. (2008) to laterally compress the spinal cord to a distance of 0.35 mm. In this video, we will demonstrate a dorsal laminectomy to expose the spinal cord, followed by compression of the spinal cord with the modified forceps. In the video, we will also address issues related to the care of paraplegic laboratory animals. This injury model produces mice that exhibit impairment in sensation, as well as impaired hindlimb locomotor function. Furthermore, this method of injury produces consistent aberrations in the pathology of the SCI, as determined by immunohistochemical methods. After watching this video, viewers should be able to determine the necessary supplies and methods for producing SCI of various severities in the mouse for studies on SCI and/or treatments designed to mitigate impairment after injury.

Spinal cord injury models should be highly reproducible. We demonstrate that the calibrated forceps compression model of spinal cord injury is an easy to use surgical method for generating reproducible injuries to the murine spinal cord.

معايرة الملقط نموذج من الحبل الشوكي ضغط الإصابات

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The ...

Contrast Enhanced Ultrasound Imaging for Assessment of Spinal Cord Blood Flow in Experimental Spinal Cord Injury

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an important target for neuroprotective therapies. Although several techniques have been described to assess SCBF, they all have significant limitations. To overcome the latter, we propose the use of real-time contrast enhanced ultrasound imaging (CEU). Here we describe the application of this technique in a rat contusion model of SCI. A jugular catheter is first implanted for the repeated injection of contrast agent, a sodium chloride solution of sulphur hexafluoride encapsulated microbubbles. The spine is then stabilized with a custom-made 3D-frame and the spinal cord dura mater is exposed by a laminectomy at ThIX-ThXII. The ultrasound probe is then positioned at the posterior aspect of the dura mater (coated with ultrasound gel). To assess baseline SCBF, a single intravenous injection (400 &#181;l) of contrast agent is applied to record its passage through the intact spinal cord microvasculature. A weight-drop device is subsequently used to generate a reproducible experimental contusion model of SCI. Contrast agent is re-injected 15 min following the injury to assess post-SCI SCBF changes. CEU allows for real time and in-vivo assessment of SCBF changes following SCI. In the uninjured animal, ultrasound imaging showed uneven blood flow along the intact spinal cord. Furthermore, 15 min post-SCI, there was critical ischemia at the level of the epicenter while SCBF remained preserved in the more remote intact areas. In the regions adjacent to the epicenter (both rostral and caudal), SCBF was significantly reduced. This corresponds to the previously described &#8220;ischemic penumbra zone&#8221;. This tool is of major interest for assessing the effects of therapies aimed at limiting ischemia and the resulting tissue necrosis subsequent to SCI.

Contrast Enhanced Ultrasound imaging is a reliable in-vivo tool for quantifying spinal cord blood flow in an experimental rat spinal cord injury model. This paper contains a comprehensive protocol for application of this technique in association with a contusion model of thoracic spinal cord injury.

على النقيض المحسن التصوير بالموجات فوق الصوتية لتقييم الحبل الشوكي تدفق الدم في التجريبية العمود الفقري اصابات الحبل

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an ...