Periorbitale Platzierung einer Laser-Doppler-Sonde zur Überwachung des zerebralen Blutflusses vor einem Verschluss der mittleren Hirnarterie in Nagetiermodellen

Zusammenfassung

Hier wird ein minimal-invasives chirurgisches Verfahren gezeigt, bei dem die Laser-Doppler-Sonde über der distalen Region der mittleren Hirnarterie (MCA), einer für Ratten und Mäuse geeigneten periorbitalen Stelle, auf den Schädel aufgesetzt wird, um den Blutfluss während eines vorübergehenden MCA-Verschlusses zu beurteilen.

Zusammenfassung

Der Verschluss der mittleren Hirnarterie (MCAO) ist die Goldstandardmethode für die präklinische Modellierung des ischämischen Schlaganfalls bei Nagetieren. Eine erfolgreiche Okklusion ist jedoch selbst für die geschicktesten chirurgischen Hände nicht garantiert. Fehler treten vor allem dann auf, wenn das Filament nicht in der richtigen Tiefe platziert wird, und umfassen entweder keinen Infarkt oder eine Gefäßperforation, die zum Tod führen kann. Die Laser-Doppler-Flowmetrie (LDF) ist eine zuverlässige Technik, die während des MCAO-Verfahrens Echtzeit-Feedback über den regionalen zerebralen Blutfluss (CBF) liefert. Hier demonstrieren wir eine schnelle Technik zur periorbitalen Platzierung einer Laser-Doppler-Sonde zur Messung von CBF sowohl bei Mäusen als auch bei Ratten. Unser Grundgedanke bestand darin, die LDF-Implementierung zu vereinfachen und eine breite Anwendung zu fördern, um die chirurgische Zuverlässigkeit zu verbessern. Die Technik macht eine Schädelausdünnung und spezielle Ausrüstung überflüssig, da die Platzierung im periorbitalen Bereich und nicht in der dorsalen Region erfolgt, was die Effizienz und einfache Einführung fördert. Das hier beschriebene Protokoll umfasst die präoperativen Vorbereitungen, die Platzierung der periorbitalen Dopplersonde und die postoperative Versorgung. Zu den repräsentativen Ergebnissen gehören visuelle Darstellungen von Verfahrenselementen sowie repräsentative LDF-Spuren, die erfolgreiche MCAO-Operationen veranschaulichen, wobei Fälle von erfolgloser Filamentplatzierung, die zu Komplikationen führten, veranschaulicht wurden. Das Protokoll veranschaulicht LDF bei der Bestätigung der korrekten Filamentplatzierung und bietet ein vereinfachtes Verfahren im Vergleich zu alternativen Methoden.

Einleitung

Die Methode des Verschlusses der mittleren Hirnarterie (MCAO) ist bei Nagetieren weit verbreitet, seit sie 1986 in die wissenschaftliche Gemeinschaft eingeführt wurde, um sie bei Ratten anzuwenden¹ , wobei die Longa-Adaption 1990^{beschrieben wurde 2} und Anpassungen für Mäuse bald darauf^{folgten 3}. Obwohl in Longas Veröffentlichung nicht beschrieben, wurde die Verwendung des Laser-Doppler-Flowmetrie-Signals (LDF) zur Bestätigung der Filamentplatzierung bald in der Literatur beschrieben⁴. Die LDF-Beschäftigung während des MCAO-Verfahrens wird i....

Protokoll

Zur Veranschaulichung dieses Protokolls wurden adulte Mäuse und Ratten herangezogen (25 g, C57BL/6J, Jackson Laboratories; 250 g, Sprague Dawley, Envigo). Der Umgang mit Tieren und die Versuchsverfahren wurden mit Genehmigung und in Übereinstimmung mit dem Institutional Animal Care and Use Committee der University of Arizona, den nationalen Gesetzen und gemäß den Grundsätzen der Labortierpflege¹¹ durchgeführt. Ratten und Mäuse wurden mit einem 12-stündigen Hell-Dunkel-Zeitplan (7-19 Uhr) untergebracht, wobei Futter und Wasser nach Belieben zur Verfügung standen.

1. Prä....

Diskussion

Das MCAO ist das Goldstandardverfahren für die Modellierung von Hirnarterienverschluss und Reperfusion bei Nagetieren und war der Eckpfeiler der präklinischen Schlaganfallforschung, der die Induktion von fokaler Ischämie bei Nagetieren ermöglichte, um die Pathophysiologie des menschlichen Schlaganfalls nachzuahmen. Es handelt sich um ein anspruchsvolles chirurgisches Verfahren mit erheblicher inter- und sogar intrachirurgischer Variabilität. Es gibt zwar keine Hinweise darauf, dass .......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
curved spring scissors	Castroviejo	1501710
forceps #5	Fine science tools	11250-20
forceps #5/45	Fine science tools	1151-35
Forcepts Cautery tool	Conmed	M18019-01
Laboratory tape	Fisherbrand Labeling Tape	15-950
Laser Doppler Monitor	Moore Instruments	MOORVMS-LDF
LDF software	Perisoft for Windows or moorSOFT	NA
Mouse clippers	Philips Norelco	MG7910
Periflux System 4000, probe 407	Perimed	equipment no longer available
plastic wrap	Glad	press n seal
Rat clippers	oster	A5 or similar
Small rodent anesthesia	JD Medical	custom order
small scissors	excelta	362 Sissors or similar
Temperature monitor system with probe	Physitemp	TCAT-2AC Controller