Dieses Projekt wurde von der National Stroke Foundation, Hunter Medical Research Institute (HMRI) und National Health and Medical Research Council (MRC &amp; NH), Australien finanziert. Besonderer Dank geht an der Fakultät für Gesundheitswissenschaften Werkstatt Mitarbeiter an der Universität Newcastle für ihre fachliche Unterstützung.

1. Schädel-Penetration <ol><li> Betäuben Ratten mit Isofluran (5% Induktion, 1,5-2% Wartung) in 70% N 2 und 30% O 2. Nach Einleitung der Narkose, legen Sie die Ratte in Bauchlage auf einer Warmhalteplatte, die Positionierung der Ratte Nase in ein Anästhetikum Bugspitze. </li><li> Unter Beibehaltung Anästhesie, sichern Sie den Kopf in einen stereotaktischen Rahmen, Einsetzen der Ohr-Bars, bis der Kopf wird stabilisiert. Stellen Sie sicher, Atmung nicht beeinträchtigt wird. (2-A). </li><li> Inject Kopfhaut subkutan mit langfristiger örtlicher Betäubung, Bupivacain 0,3 ml 0,5% (Pfizer, Australien), bevor sie eine 1,5 cm Haut Mittellinie Kopf Einschnitt. (Sterile Instrumente und Handschuhe sollten benutzt werden.) </li><li> Blunt sezieren das weiche Gewebe und die umliegenden Muskeln, klar zu lokalisieren Lambda und Bregma. Ziehen Sie die Haut und Bindegewebe. </li><li> Stem eine Blutung durch Druck auf den Schädel ausgesetzt. Übermäßige Schädel Blutungen können verödet werden. </li><li> Verwendung einer dentalen drill mit einem 1 mm Spitze Grat, Grat ein Loch von 2 mm Breite in das rechte Scheitelbein. Burr das Loch 2 mm lateral und 2 mm posterior von Bregma, um den Sinus sagittalis superior zu vermeiden und die Platzierung des ICP Sensor über das ischämische Bereich, für Hub Studien. Alternative Standorte wäre ebenso für andere Anwendungen geeignet. Burr das Loch bis zu einer Tiefe, wo der Schädel über der Dura wird durchscheinend. (2-B). </li><li> Ersetzen Sie den Grat mit einem 0,5 mm Spitze Grat auf den Schädel an der Basis der Bohrung zu entfernen. </li><li> Wenn der Schädel zu knacken beginnt, verwenden 45 ° Zange, um alle restlichen Schädel zu entfernen, wodurch die Basis des Loch wird von Trümmern geräumt. (Abbildung 3). </li></ol> 2. Schraube Umbau und Insertion <ol><li> Bohren Sie ein 0,7 mm Loch in einer hexagonalen Hammerschraube mit einer Drehbank und 0,7 mm-Bohrer. </li><li> Legen Sie die Monitoring-Schraube in das Loch, indem Sie es etwa 1,5 Umdrehungen (verwenden Sie den Mindestbetrag vondreht Schraube benötigt, um in Schädel zu sichern, um nicht zugrunde liegenden Gewebeschäden an). (Abbildung 2-C und Abbildung 4). </li><li> Burr ein zweites Loch für eine Ankerschraube im linken Scheitelbein, 2 mm und 2 mm lateral posterior von Bregma. Dieses Loch erfordert keine vollständige Durchdringung des Schädels, so dass der 1 mm Spitze Grat verwendet wird, um den Schädel für Schraubeninsertion verdünnen. </li><li> Legen Sie eine 2 x 4 mm Sechskant-Kopfschraube in das zweite Loch. Diese Schraube hilft, die Dentalzement und damit die Überwachung Schraube am Schädel zu verankern. </li><li> Mit Hilfe einer Pipette zu mischen und anzuwenden Zahnzement Monomer und Polymer auf der Basis der Kopf der Schrauben. </li><li> Erlauben Sie Zahnzement für mindestens 10 Minuten trocknen. </li></ol> 3. Hirndruck Transducer Insertion <ol><li> Mit weißen Korrekturflüssigkeit, markieren Sie den faseroptischen Sensor 4 mm von der Spitze. </li><li> Füllen Sie das Loch des Monitoring-Schraube mit einer sterilen Kochsalzlösung (0,9%) und sicherzustellen, dass keineLuftblasen vorhanden sind innerhalb der Schraube. </li><li> Legen Sie die ICP-Sonde 4 mm in der Schraube, so dass die Spitze der Sonde mit dem Ende der Schraube ist. Sicherstellen, dass die Spitze nicht durchbohren die Dura. </li><li> Passen Sie die Spitze der Sonde in der Schraube, bis ein ICP Spur reflektiert Lüftungs-und Blutdruck-Puls-Wellen beobachtet werden kann. (5). </li></ol> 4. Eine luftdichte Dichtung <ol><li> Eine luftdichte Abdichtung ist zwingend notwendig, zu einer genauen Lektüre ICP. Mischen eines viskosen Dichtungsmaterial biokompatiblen Monomeren und Polymeren in einem Verhältnis von 1:1. Da der Drucksensor an der Spitze der Sonde, und dies ist innerhalb des ausgehöhlten Schraube weist Anwendung Dichtungsmaterial an der Welle der faseroptischen Sonde keine Auswirkung auf Druck Empfindlichkeit des Sensors. </li><li> Tragen Sie eine dünne Schicht um die Sonde und der Leiter der Monitoring-Schraube. Vermeiden Verschieben des ICP-Sonde. </li><li> Lassen Sie es 5 Minuten eingestellt. </li><li> Tragen Sie eine zweite LaienER von Dichtungsmaterial um die gesamte Überwachung Schraube und Sonde. Stellen Sie sicher, dass keine Flüssigkeit wird von allen Spalten im Dichtungsmaterial undicht. (2-D). </li><li> Entfernen Sie Ohr-Bars. </li><li> Die Ratte kann in der Bauchlage zu bleiben, oder werden sorgfältig gedreht, in der Rückenlage während der ICP-Überwachung. </li><li> Eine schematische Darstellung der ausgeführten Prozedur wird in (6) dargestellt. </li></ol> 5. Hirndruck Transducer Entfernen und Wiedereinsetzen <ol><li> Nach Beendigung Hirndruckmessung kann die ICP-Sensor durch leichtes Ziehen der Katheter aus der Schraube und Dichtungsmaterial entfernt werden. </li><li> Die SAMBA-Sensor sollte sofort sein Platz in 1% Terg-A-Zyme Lösung bis zur Spitze Korrosion zu vermeiden. </li><li> Das Loch in der verbleibenden Dichtungsmaterial sollte mit einer zusätzlichen Schicht aus Dichtungsmaterial abgedeckt werden. (Rat kann in diesem Stadium geweckt werden). </li><li> Um den Samba-Katheter für zusätzliche Überwachung wieder einsetzen, in Scheiben schneidenDie Dichtungsmaterial auf der Ebene der Kopf der Schraube. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte von 3,2 bis 5,3. </li></ol> 6. Repräsentative Ergebnisse Abbildung 5 ist eine Darstellung des ICP-Werte über 10 Sekunden. Zu Beginn der Studie ist die durchschnittliche ICP in einer Wistar-Ratte 6 mmHg. Die Ereignisse des kürzeren Abständen in 5 dargestellt während Blutdruck Pulswellen. Die Ereignisse von mehr Periodizität zeigen, Lüftungs-Veranstaltungen. Beachten Sie, dass der Samba-Sensor eine Belüftung Amplitude von 3-4 mmHg und Pulsamplitude von 1-2 mmHg widerspiegelt. Um die Position des SAMBA-Sensor in jedem Experiment zu bestätigen, sollte ICP Spuren für das Ansprechen auf abdominale Kompressionen und respiratorische Ereignisse, wie zum Beispiel Perioden von Apnoe getestet werden. Ein Bauchkompressionsgurt ist in 7 dargestellt. Perioden von Apnoe (dargestellt in Abbildung 8) sind in den meisten Experimenten beobachtet invo<html> liebenden spontan atmenden Tieren. Diese Ereignisse werden auf die physiologischen Aufzeichnungen durch das Fehlen einer respiratorischen Ausschläge auf der Atemwege (Membrane Wandler) und arteriellen Drucks Spuren identifiziert. Eine entsprechende Änderung in der ICP-Trace validiert die ICP-Probe-Positionierung. 9 zeigt eine typische ICP Spur nach dem Entfernen der Ohr-Bars (Schritt 4.6). Das Einsetzen der Ohr-Bars in Schritt 1.2 ergibt sich eine leichte Kompression des Schädels und der daraus resultierenden Störungen in intrakraniellen Volumens und damit eine erhöhte ICP. Wenn der Sensor richtig positioniert ist, wird ICP lassen mindestens 4 bis 5 mmHg mit der Entfernung der Ohr-Bars. Die histologische Analyse verwendet werden, um für eventuelle Schäden an der kortikalen Bereich unmittelbar unter dem Drucksensor und Schraube zu überprüfen. Ein Beispiel eines traumatischen und nicht-traumatische Einschraubtiefe ist in 4 dargestellt. _upload/3689/3689fig1.jpg &quot;/&gt; Abbildung 1. Flüssigkeit gefüllt Vs SAMBA ICP Traces. ICP gleichzeitig wurde über die SAMBA LWL-Katheter (oben) und einer Flüssigkeit gefüllt Katheter (unten) aufgezeichnet. Die mittleren ICP-Werte waren in beiden Spuren, wie das Fluid gefüllten Katheters Signal wurde gedämpft insbesondere im Vergleich zu der klaren Atemwege und arteriellen Druck Wellenformen mit der faseroptischen Katheters zu sehen. <img alt="2" src="/files/ftp_upload/3689/3689fig2.jpg" /> Abbildung 2. Hirndruck Kathetereinführung Vorgehensweise. Die Ratte wurde der Kopf in einen stereotaktischen Rahmen mit Ohr-Bars und ein Betäubungsmittel Nasenkonus [A] gesichert. Ein Loch, etwa 2 mm im Durchmesser, wurde in den rechten Scheitelbein [B] gebohrt. Ein 2 x 4 mm Schraube mit einem 0,7 mm Loch in der Welle eingesetzt wurde [C]. Eine Ankerschraube in die linke Scheitelbein und der Schädel und Operationsstelle in Dentalzement abgedeckt eingefügt. Die ICP cathetER (schwarzer Pfeil) wurde dann in das Schraubenloch und eine luftdichte Abdichtung mit dem Dichtungsmaterial (weißer Pfeil) [D] gemacht eingefügt. Staple (für Scale) = 12 mm x 5 mm. <img alt="Abbildung 3" src="/files/ftp_upload/3689/3689fig3.jpg" /> Abbildung 3. Abfrageschraube Bohrloch Orientierung. Der Schädel wurde von Bindegewebe gerodet, um Lambda (schwarzer Stern) und Bregma (weißer Stern) zu lokalisieren und das Loch gebohrt, 2 mm und 2 mm lateral posterior von Bregma. Das Loch wurde von Schutt Verlassen der Dura und Pia-Gefäße (schwarzer Pfeil) intakt gelöscht. Staple (für Scale) = 12 mm x 5 mm. <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/3689/3689fig4.jpg" /> Abbildung 4. Histologie von Rattenhirn 24 Stunden nach der Instrumentierung von ICP-Monitoring-Schraube. Haemotoxylin und Eosin-Färbung, 6 um koronalen Abschnitte. Links: Nicht-traumatische Schraubeninsertion. Rechts: Traumatische Schraubeninsertion,Bereich der Blässe zeigt beschädigtes Gewebe mit ähnlichen Zellmorphologie zu streicheln beschädigt Bereich (Pfeil). Fügt mit 4x Ziel. <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/3689/3689fig5.jpg" /> Abbildung 5. Typische ICP Trace. Pulse Druckwellen werden durch Ereignisse kleinerer Amplitude (*) dargestellt. Die Belüftung erfolgt durch Veranstaltungen von mehr Periodizität (#) wider. <img alt="6" src="/files/ftp_upload/3689/3689fig6.jpg" /> Abbildung 6. ICP Sondeneinbaulänge Schematische. Diagramm zeigt die Anordnung von Support-Schraube (rechts) und Dichtungsmaterial beschichtet ICP-Sonde in die Schraube (links). <img alt="7" src="/files/ftp_upload/3689/3689fig7.jpg" /> Abbildung 7. Bauchpresse. Das Abdomen wurde vorübergehend komprimiert (~ 1 sec), um die Lebensfähigkeit des ICP-Signal zu validieren. Komprimierung führt zu einer verringerten zerebralen venösen Rückfluss,zunehmende intrakranielle Volumen und damit steigende ICP. Der arterielle Druck (Pa) wurde, kann nur nach dem ersten Anstieg ICP. <img alt="8" src="/files/ftp_upload/3689/3689fig8.jpg" /> 8. Zeitraum der Apnoe. Die vorübergehende Einstellung der Atmung wird in der Technik gefertigte Wandler Spur wider, der arterielle Druck (Pa) Spur und die ICP-Trace. <img alt="Abbildung 9" src="/files/ftp_upload/3689/3689fig9.jpg" /> Abbildung 9. Ear-Bar Entfernung. ICP sollten mit der Entfernung der stereotaktischen Rahmen Ohr-Bars fallen zu lassen.

<ol>
	<li>Ng, L. K., Nimmannitya, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Massive+cerebral+infarction+with+severe+brain+swelling:+a+clinicopathological+study.">Massive cerebral infarction with severe brain swelling: a clinicopathological study.</a> Stroke. 1, 158-163 (1970).</li><li>Plum, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+swelling+and+edema+in+cerebral+vascular+disease.">Brain swelling and edema in cerebral vascular disease.</a> Res. Publ. Assoc. Res. Nerv. Ment. Dis. 41, 318-348 (1966).</li><li>Ropper, A. H., Shafran, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+edema+after+stroke.+Clinical+syndrome+and+intracranial+pressure.">Brain edema after stroke. Clinical syndrome and intracranial pressure.</a> Arch. Neurol. 41, 26-29 (1984).</li><li>Silver, F. L., Norris, J. W., Lewis, A. J., Hachinski, V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+mortality+following+stroke:+a+prospective+review.">Early mortality following stroke: a prospective review.</a> Stroke. 15, 492-496 (1984).</li><li>Geraci, E. B., Geraci, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperventilation+and+head+injury:+controversies+and+concerns.">Hyperventilation and head injury: controversies and concerns.</a> J. Neurosci. Nurs. 28, 381-387 (1996).</li><li>Schwab, S., Aschoff, A., Spranger, M., Albert, F., Hacke, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+value+of+intracranial+pressure+monitoring+in+acute+hemispheric+stroke.">The value of intracranial pressure monitoring in acute hemispheric stroke.</a> Neurology. 47, 393-398 (1996).</li><li>Adams, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+for+the+early+management+of+patients+with+ischemic+stroke:+A+scientific+statement+from+the+Stroke+Council+of+the+American+Stroke+Association.">Guidelines for the early management of patients with ischemic stroke: A scientific statement from the Stroke Council of the American Stroke Association.</a> Stroke. 34, 1056-1083 (2003).</li><li>Zhong, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+ICP+monitoring+techniques.">Advances in ICP monitoring techniques.</a> Neurol. Res. 25, 339-350 (2003).</li><li>Aucoin, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracranial+pressure+monitors.+Epidemiologic+study+of+risk+factors+and+infections.">Intracranial pressure monitors. Epidemiologic study of risk factors and infections.</a> Am. J. Med. 80, 369-376 (1986).</li><li>Silasi, G., MacLellan, C. L., Colbourne, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+telemetry+blood+pressure+transmitters+to+measure+intracranial+pressure+(ICP)+in+freely+moving+rats.">Use of telemetry blood pressure transmitters to measure intracranial pressure (ICP) in freely moving rats.</a> Curr. Neurovasc. Res. 6, 62-69 (2009).</li><li>Crutchfield, J. S., Narayan, R. K., Robertson, C. S., Michael, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+a+fiberoptic+intracranial+pressure+monitor.">Evaluation of a fiberoptic intracranial pressure monitor.</a> J. Neurosurg. 72, 482-487 (1990).</li><li>Bolander, R., Mathie, B., Bir, C., Ritzel, D., Vandevord, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skull+Flexure+as+a+Contributing+Factor+in+the+Mechanism+of+Injury+in+the+Rat+when+Exposed+to+a+Shock+Wave.">Skull Flexure as a Contributing Factor in the Mechanism of Injury in the Rat when Exposed to a Shock Wave.</a> Ann. Biomed. Eng. , (2011).</li><li>Chavko, M., Koller, W. A., Prusaczyk, W. K., McCarron, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+blast+wave+by+a+miniature+fiber+optic+pressure+transducer+in+the+rat+brain.">Measurement of blast wave by a miniature fiber optic pressure transducer in the rat brain.</a> J. Neurosci. Methods. 159, 277-281 (2007).</li><li>Chavko, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+orientation+to+a+blast+and+pressure+wave+propagation+inside+the+rat+brain.">Relationship between orientation to a blast and pressure wave propagation inside the rat brain.</a> J. Neurosci. Methods. 195, 61-66 (2011).</li><li>Leonardi, A. D., Bir, C. A., Ritzel, D. V., VandeVord, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracranial+pressure+increases+during+exposure+to+a+shock+wave.">Intracranial pressure increases during exposure to a shock wave.</a> J. Neurotrauma. 28, 85-94 (2011).</li></ol>

Wir haben nichts zu offenbaren.

Das hier vorgestellte Verfahren ermöglicht eine sehr empfindliche und genaue Erfassung von Hirndruck. Diese minimal invasive Technik vermeidet erhebliche Hirn-Trauma, indem Sie den Drucksensor im Epiduralraum und nicht das Hirngewebe oder Herzkammern. Die entscheidenden Schritte sind: 1) Bohren durch den Schädel - darauf zu achten, nicht zu durchbohren die Dura oder Schäden zugrunde liegenden Hirngewebes werden; 2) sicherzustellen, dicht mit dem Dichtungsmaterial - wenn es irgendein Leck,...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> Zahnzement Monomer </td><td> Henry Schein </td><td> VX-SC500MLL </td><td></td></tr><tr><td> Zahnzement Polymer </td><td> Henry Schein </td><td> VX-SC1000GCL4 </td><td></td></tr><tr><td> Dentalbohrmaschinen Burr-Größe 12 </td><td> Gunz Dental </td><td> EL104S001012/10 </td><td></td></tr><tr><td> Dentalbohrmaschinen Burr-Größe 6 </td><td> Gunz Dental </td><td> EL104S001006/10 </td><td></td></tr><tr><td> Blechschraube </td><td> Eisenwarengeschäft </td><td></td><td> 2 x 4 mm, Sechskantkopf. (Von 0,7 mm Loch durch den Schaft gebohrt Labor-modifiziert) </td></tr><tr><td> SAMBA Control Unit </td><td> Harvard Apparatus </td><td> 50433102 </td><td></td></tr><tr><td> SAMBA-Sensor </td><td> Harvard Apparatus </td><td> 50461122 </td><td> 420 LP, 15cm unisolierten Faser, Radio-opaken Beschichtung </td></tr><tr><td> Silagum AV Mono Dichtungsmaterial </td><td> Gunz Dental </td><td> RG 9152 </td><td> Vinylpolysiloxanen, Hydrogenpolysiloxane, Füllstoff, Pigmente, Additive, Plantinum Katalysators </td></tr><tr><td> Terg-A-Zyme </td><td> Alconox, Inc. </td><td> 1304 </td><td> Enzyme-aktiv Waschpulver </td></tr></tbody></table>

epidural intracranial pressure measurement in rats using a fiber-optic pressure transducer

Erhöhten intrakraniellen Druck (ICP) ist ein bedeutendes Problem in mehreren Formen von ischämischen Hirnschädigung wie Schlaganfall, Schädelhirntrauma und Herzstillstand. Diese Erhöhung kann zu einem weiteren neurologischen Verletzungen führen, in Form von transtentorielle Herniation 1,2,3,4, Mittelhirn Kompression, neurologische Defizite oder erhöhte Hirninfarkt 2,4. Aktuelle Therapien sind oft unzureichend, um erhöhten ICP im klinischen Umfeld 5,6,7 steuern. So gibt es einen Bedarf für eine genaue Methoden der ICP-Messung in Tiermodellen zu unserem Verständnis der grundlegenden Mechanismen zu fördern und zu neuen Behandlungen für erhöhten ICP zu entwickeln. Sowohl in der klinischen und experimentellen Einstellung ICP kann nicht ohne direkte Messung geschätzt werden. Mehrere Methoden der ICP-Katheter zur Zeit existieren. Davon sind der intraventrikulären Katheter hat sich der klinische &quot;Goldstandard&quot; der ICP-Messung beim Menschen 8. Diese Methode involves die teilweise Entfernung des Schädels und die Instrumentierung des Katheters durch Hirngewebe. Folglich haben intraventrikulären Katheter eine Infektionsrate von 11.6% 9. Aus diesem Grund haben subduralen und epidurale Kanülen werden die bevorzugten Verfahren in Tiermodellen von ischämischen Schädigung. Verschiedene Techniken wurden ICP-Messung für Tiermodelle angepasst, und von diesen sind mit Flüssigkeit gefüllte Telemetrie Katheter 10 und Katheter festen Zustand die am häufigsten verwendete 11,12,13,14,15. Die Flüssigkeit gefüllte Systeme sind anfällig für die Entwicklung von Luftblasen in der Leitung, was zu falschen Messungen ICP. Solid-State-Sonden dieses Problem vermeiden (Abbildung 1). Ein weiteres Problem ist passend Katheter unter dem Schädel oder in die Ventrikel, ohne dass eine Hirnschädigung, die die experimentellen Ergebnisse beeinflussen könnten. Deshalb haben wir eine Methode, die eine ICP-Katheter angrenzend an den Epiduralraum platziert entwickelt, aber vermeidet die need, um es zwischen Schädel und Gehirn einzufügen. Lichtleitfaser Druck Katheter (420LP, SAMBA Sensoren, Schweden) wurde verwendet, um ICP bei den Epiduralraum Ort zu messen, da die Lage des Drucksensors (an der äußersten Spitze des Katheters) wurde gefunden, dass eine High-Fidelity-ICP-Signal in diesem Modell zu erzeugen . Es gibt andere Hersteller von ähnlichen optischen Faser 13, die mit Technologien unsere Methode verwendet werden kann. Alternative festen Zustand Katheter, die den Drucksensor an der Seite der Katheterspitze angeordnet sind, nicht geeignet sein, dieses Modell an, wenn das Signal durch die Anwesenheit des Abfrageschraube gedämpft werden. Hier präsentieren wir eine relativ einfache und genaue Methode zur ICP zu messen. Dieses Verfahren kann in einem breiten Bereich von ICP erhältlichen Tiermodellen verwendet werden.

Watch this Scientific Journal Video about Epidural Intracranial Pressure Measurement in Rats Using a Fiber-optic Pressure Transducer at JoVE.com

Epidural Intracranial Pressure Measurement in Rats Using a Fiber-optic Pressure Transducer

Eine neue Technik, um die Drücke innerhalb des Schädels aufnehmen beschrieben. Die minimal-invasive Methode verwendet eine Glasfaser-Druck-Sensing-System genau zu messen Hirndruck (ICP) in narkotisierten Ratten ohne wesentliche Hirn-Trauma. Die Technik kann in einem weiten Bereich von experimentellen Modellen verwendet werden.

Epidurale Intrakranielle Druckmessung in Ratten mit einem LWL-Druckaufnehmer

Elevated intracranial pressure (ICP) is a significant problem in several forms of ischemic brain injury including stroke, traumatic brain injury and ...

epidural-intracranial-pressure-measurement-rats-using-fiber-optic

Research

JoVE Journal

Medicine

20.8K Aufrufe.  The University of Newcastle. Eine neue Technik, um die Drücke innerhalb des Schädels aufnehmen beschrieben. Die minimal-invasive Methode verwendet eine Glasfaser-Druck-Sensing-System genau zu messen Hirndruck (ICP) in narkotisierten Ratten ohne wesentliche Hirn-Trauma. Die Technik kann in einem weiten Bereich von experimentellen Modellen verwendet werden.

Serie: Epidural Intracranial Pressure Measurement in Rats Using a Fiber-optic Pressure Transducer

Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice

Murine models are extensively used to investigate acute injuries of different organs systems (1-34). Acute lung injury (ALI), which occurs with prolonged mechanical ventilation, contributes to morbidity and mortality of critical illness, and studies on novel genetic or pharmacological targets are areas of intense investigation (1-3, 5, 8, 26, 30, 33-36). ALI is defined by the acute onset of the disease, which leads to non-cardiac pulmonary edema and subsequent impairment of pulmonary gas exchange (36). We have developed a murine model of ALI by using a pressure-controlled ventilation to induce ventilator-induced lung injury (2). For this purpose, C57BL/6 mice are anesthetized and a tracheotomy is performed followed by induction of ALI via mechanical ventilation. Mice are ventilated in a pressure-controlled setting with an inspiratory peak pressure of 45 mbar over 1 - 3 hours. As outcome parameters, pulmonary edema (wet-to-dry ratio), bronchoalveolar fluid albumin content, bronchoalveolar fluid and pulmonary tissue myeloperoxidase content and pulmonary gas exchange are assessed (2). Using this technique we could show that it sufficiently induces acute lung inflammation and can distinguish between different treatment groups or genotypes (1-3, 5). Therefore this technique may be helpful for researchers who pursue molecular mechanisms involved in ALI using a genetic approach in mice with gene-targeted deletion.

A murine model for ventilator induced lung injury is an important tool to study an acute lung injury in vivo. Here, we report an easy applicable in situ model for acute lung injury using high-pressure mechanical ventilation to induce acute failure of the lung.

Pressure Controlled Ventilation zu Acute Lung Injury in Mäusen zu induzieren

Murine models are extensively used to investigate acute injuries of different organs systems (1-34). Acute lung injury (ALI), which occurs with prolonged ...

Forschung

Medizin

Automated Midline Shift and Intracranial Pressure Estimation based on Brain CT Images

In this paper we present an automated system based mainly on the computed tomography (CT) images consisting of two main components: the midline shift estimation and intracranial pressure (ICP) pre-screening system. To estimate the midline shift, first an estimation of the ideal midline is performed based on the symmetry of the skull and anatomical features in the brain CT scan. Then, segmentation of the ventricles from the CT scan is performed and used as a guide for the identification of the actual midline through shape matching. These processes mimic the measuring process by physicians and have shown promising results in the evaluation. In the second component, more features are extracted related to ICP, such as the texture information, blood amount from CT scans and other recorded features, such as age, injury severity score to estimate the ICP are also incorporated. Machine learning techniques including feature selection and classification, such as Support Vector Machines (SVMs), are employed to build the prediction model using RapidMiner. The evaluation of the prediction shows potential usefulness of the model. The estimated ideal midline shift and predicted ICP levels may be used as a fast pre-screening step for physicians to make decisions, so as to recommend for or against invasive ICP monitoring.

An automated midline shift estimation and intracranial pressure (ICP) pre-screening system based on computed tomography (CT) images for patients with traumatic brain injury (TBI) is proposed using image processing and machine learning techniques.

Automatisierte Midline Shift und intrakranieller Druck Schätzung basierend auf Gehirn CT Images

In this paper we present an automated system based mainly on the computed tomography (CT) images consisting of two main components: the midline shift ...

Ascending Aortic Constriction in Rats for Creation of Pressure Overload Cardiac Hypertrophy Model

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart failure. Here, we describe a detailed surgical procedure for creating pressure overload and cardiac hypertrophy in rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. After anesthesia, the trachea is intubated by inserting a cannula through a half way incision made between two cartilage rings of trachea. Then a skin incision is made at the level of the second intercostal space on the left chest wall and muscle layers are cleared to locate the ascending portion of aorta. The ascending aorta is constricted to 50&#8211;60% of its original diameter by application of a small sized titanium clip. Following aortic constriction, the second and third ribs are approximated with prolene sutures. The tracheal cannula is removed once spontaneous breathing was re-established. The animal is allowed to recover on the heating pad by gradually lowering anesthesia. The intensity of pressure overload created by constriction of the ascending aorta is determined by recording the pressure gradient using trans-thoracic two dimensional Doppler-echocardiography. Overall this protocol is useful to study the remodeling events and contractile properties of the heart during the gradual onset and progression from compensated cardiac hypertrophy to heart failure stage.

We describe a stepwise procedure for creating pressure overload and left ventricular hypertrophy in Wistar rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. This model is extensively used for studying remodeling changes during cardiac hypertrophy and for identifying and evaluating strategies for regression of such changes.

Aufsteigend Aortakonstriktion bei Ratten zur Erstellung von Drucküberlast Herzhypertrophie Modell

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart ...

Assessing Myogenic Response and Vasoactivity In Resistance Mesenteric Arteries Using Pressure Myography

Small resistance arteries constrict and dilate respectively in response to increased or decreased intraluminal pressure; this phenomenon known as myogenic response is a key regulator of local blood flow. In isobaric conditions small resistance arteries develop sustained constriction known as myogenic tone (MT), which is a major determinant of systemic vascular resistance (SVR). Hence, ex vivo&#160;pressurized preparations of small resistance arteries are major tools to study microvascular function in near-physiological states. To achieve this, a freshly isolated intact segment of a small resistance artery (diameter ~260 &#956;m) is mounted onto two small glass cannulas and pressurized. These arterial preparations retain most in vivo characteristics and permit assessment of vascular tone in real-time. Here we provide a detailed protocol for assessing vasoactivity in pressurized small resistance mesenteric arteries from rats; these arteries develop sustained vasoconstriction - approximately 25% of maximal diameter - when pressurized at 70 mmHg. These arterial preparations may be used to study the effect of investigational compounds on relationship between intra-arterial pressure and vasoactivity and determine changes in microvascular function in animal models of various diseases.

Pressure myography is used to assess vasoactivity of small arteries that develop sustained constriction when pressurized. This manuscript provides a detailed protocol to assess in isolated segments of small mesenteric arteries from rats, vasoactivity and the effect of intraluminal pressure on vascular diameter.

Beurteilung Myogenic Antwort und Vasoaktivität In Resistance Mesenterialarterien Mit Druck Myographie

Small resistance arteries constrict and dilate respectively in response to increased or decreased intraluminal pressure; this phenomenon known as myogenic ...

Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs

In recent decades the mouse has become the primary animal model of a variety of lung diseases. In models of emphysema or fibrosis, the essential phenotypic changes are best assessed by measurement of the changes in lung elasticity. To best understand specific mechanisms underlying such pathologies in mice, it is essential to make functional measurements that can reflect the developing pathology. Although there are many ways to measure elasticity, the classical method is that of the total lung pressure-volume (PV) curve done over the whole range of lung volumes. This measurement has been made on adult lungs from nearly all mammalian species dating back almost 100 years, and such PV curves also played a major role in the discovery and understanding of the function of pulmonary surfactant in fetal lung development. Unfortunately, such total PV curves have not been widely reported in the mouse, despite the fact that they can provide useful information on the macroscopic effects of structural changes in the lung. Although partial PV curves measuring just the changes in lung volume are sometimes reported, without a measure of absolute volume, the nonlinear nature of the total PV curve makes these partial ones very difficult to interpret. In the present study, we describe a standardized way to measure the total PV curve. We have then tested the ability of these curves to detect changes in mouse lung structure in two common lung pathologies, emphysema and fibrosis. Results showed significant changes in several variables consistent with expected structural changes with these pathologies. This measurement of the lung PV curve in mice thus provides a straightforward means to monitor the progression of the pathophysiologic changes over time and the potential effect of therapeutic procedures.

Here we present a protocol to simply and reliably measure the lung pressure-volume curve in mice, showing that it is sufficiently sensitive to detect phenotypic parenchymal changes in two common lung pathologies, pulmonary fibrosis and emphysema. This metric provides a means to quantify the lung&#8217;s structural changes with developing pathology.

Die Messung der Druck-Volumen-Kurve in der Mäuselunge

In recent decades the mouse has become the primary animal model of a variety of lung diseases. In models of emphysema or fibrosis, the essential ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. Despite the discovery of key regulators of uterine contractility, this process is still not fully understood. Transgenic mice provide an ideal model in which to study parturition. Previously, the only method to study uterine contractility in the mouse was ex vivo isometric tension recordings, which are suboptimal for several reasons. The uterus must be removed from its physiological environment, a limited time course of investigation is possible, and the mice must be sacrificed. The recent development of radiometric telemetry has allowed for longitudinal, real-time measurements of in vivo intrauterine pressure in mice. Here, the implantation of an intrauterine telemeter to measure pressure changes in the mouse uterus from mid-pregnancy until delivery is described. By comparing differences in pressures between wild type and transgenic mice, the physiological impact of a gene of interest can be elucidated. This technique should expedite the development of therapeutics used to treat myometrial disorders during pregnancy, including preterm labor.

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.

Intrauterine Telemetrie zur Maus Kontraktionsdruck messen<em&gt; In-vivo-</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye

The mechanical characteristics of the trabecular meshwork (TM) are linked to outflow resistance and intraocular pressure (IOP) regulation. The rationale behind this technique is the direct observation of the mechanical response of the TM to acute IOP elevation. Prior to scanning, IOP is measured at baseline and during IOP elevation. The limbus is scanned by spectral-domain optical coherence tomography at baseline and during IOP elevation (ophthalmodynamometer (ODM) applied at 30 g force). Scans are processed to enhance visualization of the aqueous humor outflow pathway using ImageJ. Vascular landmarks are used to identify corresponding locations in baseline and IOP elevation scan volumes. Schlemm canal (SC) cross-sectional area (SC-CSA) and SC length from anterior to posterior along its long axis are measured manually at 10 locations within a 1 mm segment of SC. Mean inner to outer wall distance (short axis length) is calculated as the area of SC divided by its long axis length. To examine the contribution of adjacent tissues to the effect IOP elevations, measurements are repeated without and with smooth muscle relaxation with instillation of tropicamide. TM migration into SC is resisted by TM stiffness, but is enhanced by the support of its attachment to adjacent smooth muscle within the ciliary body. This technique is the first to measure the living human TM response to pressure elevation in situ under physiological conditions within the human eye.

Trabecular meshwork (TM) migration into Schlemm&#8217;s canal space can be induced by acute pressure elevation by ophthalmodynamometer, and observed by spectral domain optical coherence tomography. The goal of this method is to quantify the morphometric response of the living outflow tract to acute pressure elevation in living tissues in situ.

Trabekelnetzwerk Reaktion auf den Druck in der Elevation Wohnzimmer Menschliches Auge

The mechanical characteristics of the trabecular meshwork (TM) are linked to outflow resistance and intraocular pressure (IOP) regulation. The rationale ...

Long-term Blood Pressure Measurement in Freely Moving Mice Using Telemetry

During the development of new vasoactive agents, arterial blood pressure monitoring is crucial for evaluating the efficacy of the new proposed drugs. Indeed, research focusing on the discovery of new potential therapeutic targets using genetically altered mice requires a reliable, long-term assessment of the systemic arterial pressure variation. Currently, the gold standard for obtaining long-term measurements of blood pressure in ambulatory mice uses implantable radio-transmitters, which require&#160;artery cannulation. This technique eliminates the need for tethering, restraining, or anesthetizing the animals which introduce stress and artifacts during data sampling. However, arterial blood pressure monitoring in mice via catheterization can be rather challenging due to the small size of the arteries. Here we present a step-by-step guide to illustrate the crucial key passages for a successful subcutaneous implantation of radio-transmitters and carotid artery cannulation in mice. We also include examples of long-term blood pressure activity taken from freely moving mice after a period of post-surgery recovery. Following this procedure will allow reliable direct blood pressure recordings from multiple animals simultaneously.

The goal of this protocol is to assess systemic blood pressure in conscious freely moving mice using implantable radio-telemetry devices.

Langzeit-Blutdruckmessung in sich frei bewegenden Mäuse Telemetrie

During the development of new vasoactive agents, arterial blood pressure monitoring is crucial for evaluating the efficacy of the new proposed drugs. ...

Spatial Measurements of Perfusion, Interstitial Fluid Pressure and Liposomes Accumulation in Solid Tumors

The heterogeneous intra-tumoral accumulation of liposomes is a critical determinant of their efficacy. Both the chaotic tumor microcirculation and elevated IFP are linked to the heterogeneous intra-tumoral distribution of nanotechnology-based drug delivery systems such as liposomes. In the present study, the relationship between tumor microcirculation, elevated IFP, and accumulation of nanoparticles was investigated through in vivo experimentation. This was accomplished by evaluation of the tumor microcirculation using dynamic contrast enhanced computed tomography (DCE-CT) and measurement of tumor IFP using a novel image-guided robotic needle placement system connected to the micro-CT scanner. The intra-tumoral accumulation of liposomes was determined by CT image-based assessment of a nanoparticle liposomal formulation that stably encapsulate the contrast agent iohexol (CT-liposomes). CT imaging allowed for co-localization of the spatial distribution of tumor hemodynamics, IFP and CT-liposome accumulation in an individual subcutaneous xenograft mouse model of breast cancer. Measurements led to the discovery that perfusion and plasma volume fraction are strong mediators of the intra-tumoral distribution of liposomes. Furthermore, the results suggest that IFP plays an indirect role in mediating liposome distribution through modulating blood flow.

The heterogeneous intra-tumoral accumulation of liposomes has been linked to an abnormal tumor microenvironment. Herein methods are presented to measure tumor microcirculation by perfusion imaging and elevated interstitial fluid pressure (IFP) using an image-guided robotic system. Measurements are compared to the intra-tumoral accumulation of liposomes, determined using volumetric micro-CT imaging.

Räumliche Messungen der Perfusion, interstitielle Fluiddruck und Liposome Anreicherung in soliden Tumoren

The heterogeneous intra-tumoral accumulation of liposomes is a critical determinant of their efficacy. Both the chaotic tumor microcirculation and ...

Cavernous Nerve Stimulation and Recording of Intracavernous Pressure in a Rat

The stimulation of the cavernous nerve (CN) and measurement of intracavernous pressure (ICP) have been used extensively to test and evaluate therapies for erectile dysfunction. However, the methods used vary between laboratories, and pitfalls still exist. The goal of this study was to describe a surgical technique that would provide a reliable and reproducible model. By exposing the ischiocavernosus muscle at its point of insertion on the ischial tuberosity, the penile crus could be cannulated with minimal dissection and injury to the structures involved in erectile function. Repeated stimulation of the CN, without the need for lifting and drying, was achieved by using a 125 &#181;m bipolar silver electrode and biocompatible silicon glue to isolate the electrode-nerve complex. This method prevents neuropraxia by reducing stretching and drying the nerve and provides complete isolation of the nerve, negating electrical leakage and preventing stimulation of alternative pathways.

This study describes a simplified surgical procedure and technique for performing cavernous nerve stimulation with the isolation of the nerve-electrode complex using silicone glue and intracavernous pressure measurement.

Cavernosus Nervenstimulation und Aufzeichnung der Intrakavernose Druck in eine Ratte

The stimulation of the cavernous nerve (CN) and measurement of intracavernous pressure (ICP) have been used extensively to test and evaluate therapies for ...