Dieses Protokoll bietet eine Methode zur Beurteilung von Gefäßschäden als Folge von Schädelfensterbohrungen. Ein chirurgischer Roboter bietet eine verbesserte Konsistenz bei allen Eingriffen und reduziert gleichzeitig den Schulungsaufwand für das Erlernen der Technik. Während dieses Verfahrens verwendeten wir kraniale Injektionen, die sehr schwierig sein können.
Wir empfehlen ein umfangreiches Training für diejenigen, die neu in der Technik sind. Richten Sie zunächst das System wie im Manuskript beschrieben ein und führen Sie die Rahmenkalibrierung gemäß dem Handbuch des Operationsroboters durch. Navigieren Sie zur chirurgischen Software und erstellen Sie ein neues Projekt, indem Sie Mit einem sauberen Projekt beginnen auswählen.
Stellen Sie dann oben das Motiv als Maus ein, um den zu verwendenden Bohrkoordinatenatlas zu bestimmen. Wählen Sie als Nächstes Neues Projekt starten und klicken Sie in der unteren linken Ecke auf Planung, um zum Bildschirm für die Bohrkoordinatenplanung zu navigieren. Erstellen Sie das Bohrschema für die durchzuführende Schädelfenstertechnik, indem Sie auf eine beliebige Stelle im stereotaktischen Atlas klicken.
Verwenden Sie bregma als Referenz und geben Sie die Koordinaten für den motorischen Kortex ein, wie im Manuskript beschrieben. Drücken Sie die Eingabetaste auf der Tastatur, um die ausgewählten Koordinaten zu aktualisieren. Klicken Sie auf Ziel speichern, um diese Koordinaten zu speichern und einen geeigneten Namen einzugeben.
Klicken Sie dann unten links auf die Schaltfläche "Verschieben", um zurück zum Hauptbohrbildschirm zu navigieren. Klicken Sie auf Werkzeuge, dann auf Projizieren und speichern unter, um dieses Vorlagenprojekt für spätere Projekte wiederzuverwenden, da die Bohrkoordinaten automatisch beibehalten werden. Verabreichen Sie der anästhesierten Maus zunächst subkutane Injektionen von Antibiotika, Cefazolin, Analgetika, Carprofen und Buprenorphin.
Als nächstes legen Sie die Maus auf ein Heizkissen und halten Sie die Anästhesie mit 0,5 % bis 2 % Isofluran durch Inhalation durch einen Nasenkegel aufrecht. Befestigen Sie das Tier mit den mitgelieferten Ohrbügeln auf dem stereotaktischen Rahmen des Operationsroboters und beurteilen Sie routinemäßig die Vitalwerte und die Anästhesietiefe durch Zehenkneifen. Schrubben Sie dann den Operationsbereich zur Sterilisation mit Chlorhexidingluconat und 70%igem Isopropanol.
Legen Sie eine sterile Plastikfolie über die Maus und den stereotaktischen Rahmen, um die Sterilität während der Operation zu erhalten. Führen Sie mit einer Skalpellklinge einen Einschnitt von einem Zoll an der Mittellinie des Schädels durch, beginnend im hinteren Bereich der Augen, trocknen Sie den Schädel ab und reinigen Sie ihn mit 3%igem Wasserstoffperoxid mit Applikatoren mit Wattespitze. Um den Schwanz für eine einfache Injektion vorzubereiten, wischen Sie ihn mit Alkohol ab.
Beugen Sie mit Daumen und Zeigefinger den Schwanz, um die Schwanzvene über der Schwanzbiegung freizulegen. Führen Sie die Spritze parallel zur Vene ein und injizieren Sie langsam das Volumen von Evansblau. Warten Sie nach der Injektion fünf Minuten, damit Evans-Blau zirkulieren kann.
Eine erfolgreiche Injektion wird sofort überprüft, wenn sich die Extremitäten und das Operationsfenster der Maus blau färben. Sobald der Schädel für das Bohren vorbereitet ist, navigieren Sie zurück zur chirurgischen Software und klicken Sie auf Werkzeuge. Wählen Sie dann Projekt aus, gefolgt von neu, und wählen Sie ein Vorlagenprojekt aus dem Dropdown-Menü aus, um ein Vorlagenprojekt auszuwählen.
Wählen Sie die gleichen Protokollelemente aus. Klicken Sie auf Planung, wählen Sie dann die Bohrparameter aus, die auf dieses neue Projekt übertragen werden sollen, und klicken Sie auf Neues Projekt starten. Korrigieren Sie als Nächstes die Bohrung und den Rahmen, um die Neigung und Skalierung des Mausschädels des aktuellen Tieres zu berücksichtigen, indem Sie auf Werkzeuge klicken, und wählen Sie Neigung und Skalierung korrigieren aus, um den Korrekturbildschirm zu öffnen.
Stellen Sie am oberen Bildschirmrand sicher, dass der Bohrer aktiv ist, indem Sie auf die hellrote Bohrschaltfläche klicken. Nachdem die Korrektur durchgeführt wurde, verlassen Sie das Korrekturfenster, indem Sie unten in der Mitte des Bildschirms auf Schließen klicken, und navigieren Sie zum Bohrbildschirm, indem Sie auf Werkzeuge klicken und dann Bohren auswählen, um den Bohrvorgang zu starten. Bestätigen Sie die Bohrstelle, indem Sie oben auf dem Bildschirm das Fenster für die Kraniotomieform auswählen und anschließend die Details des Bohrziels in der Dropdown-Liste unten anzeigen. Um manuelles Impulsbohren durchzuführen, deaktivieren Sie die Auto-Stopp-Funktion, indem Sie das Kontrollkästchen neben der Auto-Stopp-Option im Bohrmenü deaktivieren, mit dem Sie steuern können, wann der Bohrer für das Pulsieren ausgeschaltet ist.
Wählen Sie im Bohrmenü 100 Mikrometer als Bohrtiefenvorschub aus. Öffnen Sie das Bohrstellenmenü und navigieren Sie zur ersten Bohrstelle. Verwenden Sie die Vorschubtaste oder die manuellen Bedienelemente, um den Bohrer abzusenken, bis er den Schädel berührt, und drücken Sie auf die eingestellte Oberfläche, sobald der Bohrer den Schädel erreicht.
Wenn Sie fertig sind, klicken Sie auf Vorwärts, um mit der Bohrung zu beginnen. Und nachdem der Bohrer 100 Mikrometer vorgerückt ist, drücken Sie zweimal die Esc-Taste, um den Bohrer zu stoppen. Wiederholen Sie diesen Zyklus nach zwei Sekunden für die Tiefe des Schädels.
Stellen Sie sicher, dass Sie für jeden Saat- und Kantenpunkt während der Aussaat die Dura über die Schaltfläche im Bohrmenü einstellen, sobald die Dura erreicht ist. Messen Sie die Temperaturänderungen des Schädels und des Gehirns mit einem Thermoelement in Kombination mit den drei verschiedenen Bohrschemata, die mit einem Datenerfassungssystem verbunden sind, das das Einlesen der Messung in MATLAB ermöglicht. Montieren Sie eine Kadavermaus auf dem stereotaktischen Rahmen und dem Roboterbohrer.
Bohren Sie manuell ein kleines Loch etwa zwei Millimeter entfernt von der Stelle, an der das Schädelfenster gemacht werden soll, in die Seite des Schädels, wodurch das Thermoelement in Position geschoben werden kann, unter der das Bohren des Schädelfensters erfolgt. Beginnen Sie den Bohrvorgang für jedes der drei Schemata wie zuvor gezeigt, was zu Spitzen aufgrund von Temperaturänderungen führt, was darauf hindeutet, dass die Erwärmung in der Nähe des Gehirns auftritt, wenn der Bohrer durch den Schädel geht. Das Potenzial für thermische Schäden wurde bewertet, indem die Temperaturänderung gegenüber der Basislinie aufgrund von Bohrungen mit horizontalen, Punkt-für-Punkt- und gepulsten Punkt-für-Punkt-Methoden gemessen wurde.
Sowohl die horizontalen als auch die Punkt-für-Punkt-Bohrschemata zeigen nicht signifikante Unterschiede in den thermischen Änderungen. Die Umstellung auf eine gepulste Punkt-für-Punkt-Methode führte jedoch zu einer deutlich geringeren Erwärmung des Gehirns als sowohl horizontales als auch Punkt-für-Punkt-Bohren. Das horizontale Kantenbohren dauerte 300 Sekunden, das Punkt-für-Punkt-Kantenbohren 200 Sekunden.
Die Pulsmethode dauerte mit Saat- und Kantensaat am längsten und dauerte jeweils etwa 500 Sekunden. Um den Zusammenhang zwischen dem Bohrschema und der Gefäßschädigung zu überwachen, wurde eine Evans-Blaufluoreszenzbildgebung durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass das Bohren durch horizontales und punktuelles Schneiden die Gefäße im Gehirn schädigt.
Im Vergleich zu den Kontrollgruppen wies die gepulste Punkt-für-Punkt-Methode eine geringere lokale Schädigung am Seed- und Randpunkt auf, wies aber immer noch eine sichtbare Evans-Blau-Präsenz innerhalb des Schädelfensters auf. Beim manuellen Bohren ist es wichtig, die Kraniotomie nach dem Vorschieben des Bohrers zu überprüfen, um sicherzustellen, dass die Dura nicht durchbrochen wird. Zusätzlich zu den Schädelfenstern kann ein Operationsroboter für Standard-Kraniotomien eingesetzt werden, um die Operationsergebnisse zu verbessern.
