Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, den zerebralen Vasospasmus nach Subarachnoidalblutungen bei Mäusen in vivo zu überwachen. Dies wird durch die Anwendung der hochfrequenten farbcodierten Duplexsonographie unter Anästhesie mit Isofluran erreicht. Die Bilddaten werden verarbeitet, um die Blutflussgeschwindigkeiten in den intra- und extrakraniellen inneren Halsschlagadern zu bestimmen.
Eine beschleunigte intrakranielle Blutflussgeschwindigkeit weist auf einen zerebralen Vasospasmus hin. In dieser Studie führten wir Messungen der Blutflussgeschwindigkeiten von intrakraniellen und extrakraniellen Arterien bei weiblichen C57BL / 6N-Mäusen im Alter von 11 bis 12 Wochen durch. Die Mäuse wurden entweder einer SAH-Induktion oder einer Scheinoperation unterzogen, die an anderer Stelle ausführlich beschrieben wurde.
Zur Vorbereitung der Ultraschalluntersuchung schalten Sie das Ultraschallgerät ein und geben Sie den Tierausweis ein.Erwärmen Sie die Heizplatte des Ultraschallsystems auf 37 Grad Celsius. Stellen Sie sicher, dass der rektale Temperaturfühler einsatzbereit ist. Verwenden Sie ein warmes Wasserbad, um das Ultraschallgel auf 37 Grad Celsius zu erhitzen.
Bereiten Sie die Haarentfernungscreme, die Kontaktcreme für die Elektroden und die Augensalbe vor. Stellen Sie sicher, dass der Wandler ordnungsgemäß am mechanischen Arm montiert ist und stellen Sie sicher, dass die Kammer für die Anästhesieinduktion mit 4% Isofluran und 40% Sauerstoff gespült wird. Induzieren Sie die Anästhesie, indem Sie die Maus für eine Minute in die Kammer legen.
Schützen Sie die Augen mit Salbe. Fahren Sie erst fort, nachdem eine ausreichend tiefe Betäubung erreicht wurde. Halten Sie die Anästhesie mit 1,5% Isofluran und 40% Sauerstoff mit einer Anästhesiemaske während des gesamten Eingriffs aufrecht.
Im ersten Schritt werden die Durchblutungsgeschwindigkeiten der intrakraniellen inneren Halsschlagadern mit transkranieller Hochfrequenz-Duplexsonographie bestimmt. Stellen Sie die Maus in Bauchlage auf die Heizplatte des Ultraschallsystems, um eine Körpertemperatur von 37 Grad Celsius aufrechtzuerhalten. Augensalbe auf beiden Seiten auftragen.
Vor der ersten Untersuchung das Fell am Hinterkopf mit einem Elektrorasierer kürzen. Dann entfernen Sie die restlichen Haare chemisch mit Haarentfernungscreme. Verwenden Sie einen Wattestäbchen, um die Creme zu verteilen und zwei Minuten lang zu reiben, bis die Haare ausfallen.
Nach weiteren zwei Minuten die Creme und die Haare mit einem Spatel entfernen und die Haut mit einem alkoholischen Hautantiseptikum desinfizieren. Die vier Extremitäten des Tieres mit leitfähiger Paste beschichten und mit Klebeband auf den in die Platine eingebetteten EKG-Elektroden befestigen. Legen Sie das Gleitmittel auf einen rektalen Temperaturfühler und setzen Sie es vorsichtig ein, um die Körpertemperatur zu überwachen, wobei Bei Bedarf eine zusätzliche Wärmelampe verwendet wird.
Überprüfen Sie, ob die physiologischen Parameter, das EKG und das Atemsignal auf dem Bildschirm des Ultraschallsystems korrekt angezeigt werden. Bei Bedarf kann das Anästhesieniveau angepasst werden, um die Zielherzfrequenz von 4 bis 500 Schlägen pro Minute zu erhalten. Beschichten Sie es mit Ultraschallgel.
Verwenden Sie einen linearen Array-Wandler und eine Bildrate von über 200 Bildern pro Sekunde, um Ultraschallbilder zu erfassen und auf dem mechanischen Arm zu montieren. Platzieren Sie den Wandler auf dem um 30 Grad nach hinten geneigten Hinterhaupt. Verwenden Sie den B-Modus und den CW-Doppler-Modus, um die richtige intrakranielle interne Halsschlagader zu visualisieren und den Wandler mit der Steuereinheit hin und her zu bewegen, bis wir den maximalen Fluss der Arterien finden.
Um anatomische Informationen zu sammeln, verwenden Sie den traditionellen B-Modus und CW-Doppler-Modus und starten Sie die Erfassung, indem Sie auf die Erfassungsschaltfläche klicken. Um Informationen über die Fließeigenschaften der intrakraniellen Gefäße aufzuzeichnen, klicken Sie auf die Pulswellen-Dopplertaste, platzieren Sie ein Probenvolumen in der Mitte des Gefäßes und erfassen Sie eine Cine-Schleife, die länger als drei Sekunden ist. Gehen Sie mit der linken Seite identisch vor.
Im nächsten Schritt werden die Durchblutungsgeschwindigkeiten der extrakraniellen inneren Halsschlagadern mit Hochfrequenz-Duplexsonographie bestimmt. Stellen Sie die Maus in Rückenlage auf die Heizplatte des Ultraschallsystems, um eine Körpertemperatur von 37 Grad Celsius aufrechtzuerhalten. Vor der ersten Untersuchung entfernen Sie die Haare der Vorderseite des Halses mit einem elektrischen Rasierer.
Entfernen Sie dann die restlichen Haare chemisch mit einer Haarentfernungscreme, wie zuvor beschrieben. Die vier Extremitäten des Tieres mit leitfähiger Paste beschichten und mit Klebeband auf den in die Platine eingebetteten EKG-Elektroden befestigen. Legen Sie das Gleitmittel auf einen rektalen Temperaturfühler und setzen Sie es vorsichtig ein, um die Körpertemperatur zu überwachen.
Verwenden Sie bei Bedarf eine zusätzliche Wärmelampe. Überprüfen Sie erneut die korrekte Anzeige der physiologischen Parameter auf dem Bildschirm. Beschichten Sie die Vorderseite des Halses mit Ultraschallgel, das auf 37 Grad Celsius erwärmt ist.
Platzieren Sie den Wandler parallel zum Tier und passen Sie die Position an, um Längsbilder der rechten Halsschlagader zu erhalten. Verwenden Sie den B-Modus CW-Doppler-Modus, um die richtige Halsschlagader zu visualisieren. Das Bild sollte die rechte gemeinsame Halsschlagader, die rechte Arteria carotis interna und die rechte Arteria carotis externa enthalten.
Um anatomische Informationen zu sammeln, verwenden Sie den traditionellen B-Modus und CW-Doppler-Modus und starten Sie die Erfassung, indem Sie auf die Erfassungsschaltfläche klicken. Um Informationen über die Fließeigenschaften der extrakraniellen Halsschlagader aufzuzeichnen, klicken Sie auf die Pulswellen-Dopplertaste, platzieren Sie das Probenvolumen in der Mitte der Mitte der gemeinsamen Halsschlagader, der Arteria carotis interna und der Arteria carotis externa und erhalten Sie eine Cine-Schleife, die länger als drei Sekunden ist. Gehen Sie mit der linken Seite identisch vor.
Beenden Sie die Anästhesie und entfernen Sie das Tier von der Wärmeplatte und legen Sie es in einen Käfig, der eine Stunde lang in einen auf 36 Grad Celsius erhitzten Inkubator gelegt wird, um Eine Unterkühlung zu verhindern und die vollständige Genesung zu überprüfen. Der nächste Schritt ist die Verarbeitung der Ultraschalldaten. Verwendung eines externen Arbeitsplatzes zur Nachbearbeitung der hochfrequenten Ultraschalldaten.
Exportieren Sie die Bilder und Cine-Loops im B-Modus, CW-Doppler-Modus und PW-Doppler-Modus in die Vevo LAB-Software. Öffnen Sie die exportierte Ultraschallstudie. Wählen Sie ein Tier aus und öffnen Sie die PW-Doppler-Cine-Schleife der intrakraniellen Halsschlagader.
In diesem Protokoll werden typischerweise sieben bis acht Herzschläge in entsprechenden Strömungsgeschwindigkeitskurven aufgezeichnet. Pausieren Sie die Cine-Schleife und klicken Sie auf die Messtaste. Wählen Sie das Gefäßpaket und klicken Sie auf RICA PSV, um den systolischen Spitzendruck der rechten intrakraniellen Halsschlagader zu messen.
Klicken Sie nun links auf die Spitze einer Geschwindigkeitskurve und ziehen Sie die gerade Linie zur Nulllinie. Bestimmen Sie die Messung per Klick mit der rechten Maustaste. Wählen Sie nun RICA EDV, um die enddiastolische Geschwindigkeit zu messen.
Klicken Sie links auf den minimalen Ausschlag der Geschwindigkeitskurve am Ende der Diastole. Ziehen Sie die Linie gerade auf die Nulllinie und bestimmen Sie die Messung durch einen Klick mit der rechten Maustaste. Wählen Sie RICA VTI, um das Geschwindigkeitszeitintegral zu messen.
Klicken Sie am Anfang einer Geschwindigkeitskurve links und folgen Sie der Kurve mit der Maus bis zum Ende des diastolischen Plateaus. Klicken Sie dann erneut nach rechts, um die Messung zu bestimmen. Exportieren Sie die Daten der intrazerebralen internen Halsschlagadern mithilfe der Berichtsschaltfläche.
Drücken Sie auf Exportieren und speichern Sie die Daten als VSI-Berichtsdatei. Verwenden Sie den gleichen Ansatz zur Messung von PSV, EDV und VTI der richtigen extrakraniellen internen Halsschlagadern und exportieren Sie die Daten entsprechend. Gehen Sie identisch mit der linken Seite vor und verwenden Sie LICA PSV, EDV und VTI.
Bei fünf Mäusen und drei von denen SAH induziert wurde, während zwei eine Scheinoperation erhielten, wurden die Blutflussgeschwindigkeiten der intrakraniellen inneren Arterie und der extrakraniellen inneren Halsschlagader einen Tag vor der Operation und einen, drei und sieben Tage nach der Operation bestimmt. Vor der Operation waren die zusätzlichen und intrakraniellen Blutflussgeschwindigkeiten sowie das Verhältnis von intra- und extrakraniellem Blutfluss zwischen den SAH- und Scheintieren ähnlich. Am ersten Tag nach der SAH-Induktion gab es keine wesentlichen Veränderungen der intra- oder extrakraniellen Blutflussgeschwindigkeiten oder der Verhältnisse zwischen intra- und extrakraniellem Blutfluss.
An den Tagen drei und sieben nahmen die intrakraniellen Blutflussgeschwindigkeiten der Arteria carotis interna deutlich zu und zwei der SAH-Tiere deuteten auf einen zerebralen Vasospasmus nach SAH hin. Da die extrakraniellen Blutflussgeschwindigkeiten nahezu unverändert blieben, stiegen auch die Verhältnisse der intra- und extrakraniellen Blutflussgeschwindigkeiten am siebten Tag bei den SAH-Tieren signifikant an, was auf einen zerebralen Vasospasmus hindeutet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die hochfrequente farbcodierte transkranielle Duplexsonographie verwendet werden kann, um In-vivo-Messungen der Geschwindigkeiten des intrakraniellen Blutflusses bei Mäusen durchzuführen.
Ähnlich wie bei menschlichen Patienten beschleunigen sich die intrakraniellen Blutflussgeschwindigkeiten bei Mäusen nach SAH, was auf Vasospasmus hinweist. Die hier gezeigte ultrasonographische Methode ist schnell und von geringer Invasivität. Es ermöglicht Längsschnittuntersuchungen des Vasospasmus in murinen SAH-Modellen.
