侧位液体叩诊损伤装置的维护

摘要

适当的护理和维护对于侧位液体叩诊损伤 （LFPI） 装置的可靠运行至关重要。在这里，我们演示了如何正确清洁，填充和组装LFPI设备，并确保其得到充分维护以获得最佳结果。

摘要

创伤性脑损伤（TBI）每年造成约250万次急诊就诊和住院治疗，是儿童和年轻人死亡和残疾的主要原因。TBI是由施加在头部的突然力引起的，为了更好地了解人类TBI及其潜在机制，实验性损伤模型是必要的。侧位液叩诊损伤 （LFPI） 是一种常用的损伤模型，因为与 LFPI 相比，人类 TBI 中发现的病理变化相似，包括出血、血管破坏、神经功能缺损和神经元丢失。LFPI采用一个摆锤和一个充满液体的气缸，后者的一端有一个可移动的活塞，另一端有一个鲁尔锁连接到刚性的、充满液体的管子。动物的准备包括进行颅骨切除术并在该部位安装鲁尔枢纽。第二天，来自损伤装置的管子连接到动物头骨上的鲁尔轮毂，钟摆被抬高到指定的高度并释放。钟摆与活塞的冲击产生压力脉冲，该脉冲 通过管道传递 到动物的完整硬脑膜并产生实验性TBI。适当的保养和维护对于LFPI设备的可靠运行至关重要，因为损伤的性质和严重程度可能会因设备的状况而有很大差异。在这里，我们演示了如何正确清洁、填充和组装LFPI设备，并确保其得到充分维护以获得最佳结果。

引言

创伤性脑损伤（TBI）是由施加在头部的突然力量引起的。在身体撞击导致的原发性损伤之后，TBI幸存者通常会经历继发性损伤，包括与对初始损伤的生理反应相关的认知缺陷和神经功能障碍¹。据估计，全世界每年约有6900万人患有^TBI2。仅在美国，每年就有大约250万例与TBI相关的急诊就诊和住院，使TBI成为儿童和年轻人残疾和死亡的主要原因之一³。TBI 可分为轻度、中度或重度，轻度 TBI （mTBI） 约占 TBI 病例的 70%-90%⁴。组织学和认知 TBI 病理学可在受伤后数分钟至数小时内发生，TBI 的影响可在^{初始损伤后}持续数月至数年5。

实验模型的发展有助于理解TBI的影响和潜在机制。其中一种模型，即侧向液体叩诊损伤（LFPI），通常用于评估体内TBI。LFPI密切再现与人类TBI相关的病理，包括血管破坏，出血，神经元丢失，炎症，胶质增生和分子紊乱⁶，^7，8。LFPI技术用于各种实验应用，包括对儿科TBI进行建模，以及慢性神经退行性疾病，例如慢性创伤性脑病^9，10。LFPI是一种定义明确且可重复的实验性TBI方法，可以调整损伤的严重程度¹¹。LFPI装置有几个重要组件，包括:带有加重锤的摆锤，活塞，充满液体的圆柱体，压力传感器，数字示波器以及圆柱体末端带有鲁尔锁的小管，该管连接到动物头骨上的轮毂上（图1）。LFPI的工作原理是将钟摆摆动到活塞中，通过流体（脱气去离子水或盐水）产生一波压力进入附着动物的大脑;这增加了颅内压，从而复制了TBI¹²的机械特征和生物学变化。此外，LFPI实验中使用的动物接受颅骨切除术，以使大脑暴露于设备流体压力的影响下。

日常维护和监控对于确保LFPI设备准确运行是必要的。以下方法对于防止将污染气泡引入设备至关重要。在这里，我们演示了正确清洁、填充和组装 LFPI 设备的方法。我们还将讨论示波器输出和鼠标校正时间，作为确认LFPI可行性的方法。

研究方案

1. 清洁 LFPI 气缸

1. 小心地拆下连接到传感器外壳和填充端口的注射器，以及连接到压力传感器的电缆（有关损伤装置组件的原理图，请参见 图1 ）。
2. 在小心不要掉落气缸的同时，从气缸夹上拧下设备背面的手柄以释放气缸。
3. 拆下气缸末端的活塞、传感器、传感器外壳和柱塞 O 形圈。
4. 将液体排出气缸。
5. 向圆筒中加入温和的洗涤剂，例如洗碗剂，并使用盘子或瓶刷轻轻擦洗¹³.
6. 为确保冲洗掉所有洗涤剂，请用水完全填充滚筒并彻底冲洗。

2. 对用于填充气瓶的流体进行脱气

1. 在重新填充气缸之前，使用真空泵对流体进行脱气，以防止形成新气泡并吸收现有气泡。
   注意:大约需要 1.5 升流体来填充气瓶，尽管大约 2 升的脱气将留下少量供应来更换使用和测试期间损失的任何流体。
   注意:室内真空太弱，无法有效地对流体进行脱气。真空必须能够产生 25-28 inHg 的压力。
2. 在流体中加入搅拌棒，然后将流体容器放在搅拌板上。在脱气过程中搅拌流体有助于刺激鼓泡和气体释放。搅拌还可以防止鼓泡突然大幅增加。
   注意:当产生的气泡很少时，脱气过程应该结束;这发生在大约 45 分钟后。

3. LFPI设备的重新组装

1. 在活塞柱塞上涂上一层薄薄的凡士林。
2. 连接活塞柱塞，柱塞从气缸¹⁴ 伸出约 32 毫米。
   注意:空气经常被困在前导O形圈之前的柱塞上。为了去除多余的空气，在将柱塞移入和移出的同时扭转柱塞，以将空气从这个间隙中排出。
3. 在其他 O 形圈上也涂上一层薄薄的凡士林，并将它们连接到气缸上，但加注口上的 O 形圈除外。
4. 将特氟龙胶带缠绕在换能器的螺纹上两次。

4. 重新填充 LFPI 设备并连接到底座

1. 将装满脱气液体且无气泡的 10 mL 注射器连接到传感器外壳上的鲁尔锁轮毂。
2. 握住探头，螺纹端朝上，并使用 10 mL 注射器用脱气液体完全填充换能器螺纹区域内的孔。这里的目标是在不引入任何气泡的情况下很好地填充传感器。注意不要损坏换能器底部的脆弱膜。
3. 将气缸放置在一定角度以防止空气重新进入换能器外壳的情况下，将气缸外壳连接到气缸¹³ 并使用扳手将其紧紧拧紧。
4. 一旦脱气液达到气瓶容量的大约 2/3，就从加注口和气缸上取下盖子。
5. 水平放置气瓶并用脱气液填充气瓶。
   注意:为避免形成气泡，建议缓慢倒入流体¹⁴.
6. 装回加注口处的盖子并关闭所有旋塞阀。
7. 操纵气缸以将任何气泡工作到填充口¹⁴。
8. 打开填充口上的旋塞阀，使用换能器外壳上的注射器注入液体，以迫使任何气泡从端口¹⁴ 中排出。
9. 检查整个设备并确保没有气泡。
10. 将装满脱气液体的 10 mL 注射器添加到填充盖上的鲁尔锁集线器中。
11. 使用手动螺钉将气缸重新连接到底座。
12. 确保圆柱体水平并与摆锤上的加重锤子的中心对齐。

结果

我们测试了LFPI器件中的气泡污染对波形形成的影响。我们将气泡注入设备，并将示波器输出与从未受污染的LFPI设备收集的示波器数据进行比较。条件如下:无污染，注入5 mL空气，注射10 mL空气，注射15 mL空气。对于所有条件下的所有冲击，我们将钟摆保持在一致的高度，并且每种条件进行了 15 次撞击。

在执行损伤或测试 LFPI 设备时，示波器上的压力波形应显示一个尖锐的峰?...

讨论

上面概述的技术演示了如何正确维护 LFPI 设备。日常清洁和监控对于保持LFPI设备正常运行是必要的。此外，由于LFPI程序的侵入性，必须彻底清洁设备以防止感染实验动物。

避免在设备中形成气泡对于获得最佳伤害和压力波形至关重要。气泡会改变传递到大脑的压力脉冲的特性，导致不一致的损伤，并且难以正确再现临床TBI。这里收集的补充数据表明，气泡污染会改变撞击?...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
2 - 10 mL syringes with Luer lock capability			Ensures that needle is secure and reduces possible leaks of fluid
Degassed fluid			Helps to reduce air bubble formation during injury procedure
Fluid Percussion Injury (FPI) device (Model 01-B)	Custom Designs & Fabrications Inc.	N/A	Injury device used to model TBI in rodents
Mild detergent			Allows to thoroughly clean the LFPI cylinder
Petroleum Jelly			Used as a water-repellent and protects LFPI device form rust
Teflon tape			Helps with tight seal of pipe joints on the LFPI device
*Materials other than the LFPI device can be purchased from any reliable company.