A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
כאן אנו מציגים מודל עכבר SAH סטנדרטי, המושרה על ידי ניקוב נימה אנדווסקולרית, בשילוב עם הדמיית תהודה מגנטית (MRI) 24 שעות לאחר הניתוח כדי להבטיח את אתר הדימום הנכון ולא לכלול פתולוגיות תוך גולגולתיות רלוונטיות אחרות.
מודל הניקוב האנדווסקולרי לחיקוי דימום תת-גולגולתי (SAH) הוא מודל נפוץ - עם זאת, הטכניקה עלולה לגרום לשיעור תמותה גבוה, כמו גם לנפח בלתי נשלט של SAH וסיבוכים תוך גולגולתיים אחרים כגון שבץ או דימום תוך גולגולתי. בפרוטוקול זה מוצג מודל עכבר SAH סטנדרטי, המושרה על ידי ניקוב נימה אנדווסקולרית, בשילוב עם הדמיית תהודה מגנטית (MRI) 24 שעות לאחר הניתוח כדי להבטיח את אתר הדימום הנכון ולא לכלול פתולוגיות תוך גולגולתיות רלוונטיות אחרות. בקצרה, עכברי C57BL/6J מורדמים בזריקת קטמין/קסילאזין תוך-צפקית (משקל גוף של 70 מ"ג/16 מ"ג/ק"ג) ומונחים בתנוחת שכיבה. לאחר חתך הצוואר האמצעי, עורק הצוואר המשותף (CCA) והביפורקציה של הצוואר נחשפים, ותפר פוליפרופילן מונופילמנטי 5-0 שאינו נספג מוחדר באופן מדרדר לתוך עורק הצוואר החיצוני (ECA) ומתקדם לתוך עורק הצוואר המשותף. לאחר מכן, החוט הוא invagined לתוך העורק הצווארי הפנימי (ICA) ונדחף קדימה כדי לנקב את עורק המוח הקדמי (ACA). לאחר ההחלמה מניתוח, עכברים עוברים MRI 7.0 T 24 שעות מאוחר יותר. ניתן לכמת את נפח הדימום ולדרג אותו באמצעות MRI לאחר הניתוח, מה שמאפשר לקבוצת SAH ניסיונית חזקה עם אפשרות לבצע ניתוחים נוספים של תת-קבוצות בהתבסס על כמות הדם.
דימום תת-גולגולתי (SAH) נגרם על ידי קרע של מפרצת תוך גולגולתית ומהווה מצב חירום מסכן חיים, הקשור לתחלואה ותמותה משמעותיות, המהוות כ-5% מהשבץ 1,2. חולי SAH סובלים מכאבי ראש קשים, תפקוד נוירולוגי לקוי והפרעה הדרגתית לתודעה3. כ-30% מחולי ה-SAH מתים במהלך 30 הימים הראשונים לאחר אירוע הדימום הראשוני4. מבחינה קלינית, 50% מהמטופלים חווים פגיעה מוחית מאוחרת (DBI) לאחר פגיעה מוחית מוקדמת. DBI מאופיין באיסכמיה מוחית מושהית ובליקויים נוירולוגיים מושהים. מחקרים עדכניים הראו כי ההשפעות הסינרגטיות של מספר גורמים שונים מובילות לאובדן התפקוד הנוירולוגי, כולל הרס מחסום הדם-מוח, התכווצות של עורקים קטנים, תפקוד לקוי של מיקרו-סירקולציה ופקקת 5,6.
היבט ייחודי אחד של SAH הוא שהפתוגנזה מקורה במיקום חוץ-פרנצ'ימלי, אך לאחר מכן מובילה למפלים מזיקים בתוך הפרנכימה: הפתולוגיה מתחילה בהצטברות הדם במרחב התת-קרקעי, ומפעילה שפע של השפעות תוך-פרנצ'ימליות, כגון דלקת עצבית, אפופטוזיס של תאי עצב ואנדותל, דה-פולריזציה של התפשטות קליפת המוח והיווצרות בצקת מוח7, 8.
המחקר הקליני מוגבל על ידי מספר גורמים, מה שהופך את המודל החי למרכיב קריטי בחיקוי עקבי ומדויק של השינויים הפתומכניסטיים של המחלה. הוצעו פרוטוקולים שונים של מודל SAH, למשל, הזרקת דם אוטולוגית לתוך הציסטרנה מגנה (ACM). כמו כן, שיטה שונה עם הזרקה כפולה של דם אוטולוגי לתוך cisterna magna ו בור כיאסם אופטי (APC) בהתאמה 9,10. בעוד שהזרקת דם אוטולוגית היא דרך פשוטה לדמות את התהליך הפתולוגי של vasospasm ותגובות דלקתיות לאחר דימום תת-עכבישי, העלייה הבאה של לחץ תוך גולגולתי (ICP) היא איטית יחסית, ואין שינויים ראויים לציון בחדירות של מחסום הדם-מוח נגרמים11,12. שיטה אחרת, מיקום הדם הפריארטריאלי, המשמשת בדרך כלל במודלים גדולים של SAH (למשל, קופים וכלבים), כוללת הצבת דם אוטולוגי נוגד קרישה או מוצרי דם דומים סביב כלי הדם. את שינויי הקוטר של העורק ניתן לראות עם מיקרוסקופ, המשמש אינדיקטור עבור vasospasm המוח לאחר SAH13.
Barry et al. תיארו לראשונה מודל ניקוב אנדווסקולרי בשנת 1979 שבו עורק הבזילרי נחשף לאחר הסרת הגולגולת; לאחר מכן מנקבים את העורק במיקרו-אלקטרוניקה של טונגסטן, תוך שימוש בטכניקה סטריאוטקטית מיקרוסקופית14. בשנת 1995, בדרסון וולקן שינו את מודל Zea-Longa של איסכמיה מוחית והקימו את הניקוב האנדווסקולרי, אשר שופר ברציפות מאז15,16. שיטה זו מבוססת על העובדה כי עכברים ובני אדם חולקים רשת כלי דם תוך גולגולתית דומה, המכונה המעגל של ויליס.
להערכה לאחר הניתוח ולציון של SAH במודל העכבר, הוצעו גישות שונות. Sugawara et al. פיתחו סולם דירוג שנמצא בשימוש נרחב מאז 200817. שיטה זו מעריכה את חומרת ה-SAH בהתבסס על שינויים מורפולוגיים. עם זאת, עבור שיטה זו, יש לבחון את המורפולוגיה של רקמת המוח של העכבר תחת ראייה ישירה, ולכן יש להקריב את העכבר לצורך הערכה. יתר על כן, נקבעו מספר שיטות לקביעת חומרת SAH in vivo. הגישות נעות בין ניקוד נוירולוגי פשוט לניטור של לחץ תוך גולגולתי (ICP) ועד טכניקות הדמיה רדיולוגיות שונות. יתר על כן, דירוג MRI הוכח ככלי חדש ולא פולשני לדירוג חומרת SAH, בקורלציה לציון נוירולוגי18,19.
כאן מוצג פרוטוקול למודל SAH הנגרם על ידי ניקוב אנדווסקולרי, בשילוב עם MRI לאחר הניתוח. בניסיון להקים מערכת שתחפצן את כמות הדימום בסביבת in vivo , פיתחנו גם מערכת לדירוג SAH וכימות של נפח הדם הכולל בהתבסס על MRI משוקלל T2 ברזולוציה גבוהה של 7.0 T. גישה זו מבטיחה אינדוקציה נכונה של SAH והדרה של פתולוגיות אחרות כגון שבץ, הידרוצפלוס, או דימום תוך-מוחי (ICH) וסיבוכים.
הניסויים בוצעו בהתאם להנחיות ולתקנות שנקבעו על ידי Landesamt fuer Gesundheit und Soziales (LaGeSo), ברלין, גרמניה (G0063/18). במחקר זה נעשה שימוש בעכברים זכרי C57Bl/6J (בני 8-12 שבועות) במשקל של 25 ± 0.286 גרם (ממוצע ± s.e.m.).
1. הכנת בעלי חיים
2. אינדוקציה של SAH
איור 1: תמונות שלב אחר שלב של טכניקה כירורגית. (A) תיאור האנטומיה של עורק הצוואר הימני החשוף: ה-CCA והביפורקציה שלו ל-ICA ול-ECA מזוהים, כמו גם הענפים הקטנים של ה-ECA (OA ו-STA). (B) ה-ECA מגויס מהרקמה הסובבת אותו ונקשר לשני תפרים לפני שהוא חותך אותו. יש למקם קשירה שלישית באופן רופף ליד הביפורקציה מבלי לחסום אותה. (C) ה-ICA וה-CCA מוסתרים באופן זמני (עם קשירת קשר או קליפים) כדי למנוע דימום מוגזם כאשר ה-ECA מסתתר בקפידה. (D) החוט מוכנס לתוך ה-ECA ומתקדם לתוך ה-CCA. יש להדק בזהירות את הקשירה שנקבעה מראש, כך שלא תתרחש התלקחות דם, אך קידום החוט נותר אפשרי. (E) ה-ICA וה-CCA נפתחים מחדש, ויש להתאים את גדם ה-ECA לכיוון הגולגולת. על ידי דחיפת החוט ~ 9 מ"מ קדימה לתוך ה- ICA, תגיע ל- ACA-MCA bifurcation, ולאחר מכן כלי השיט מחורר על ידי דחיפת החוט ~ 3 מ"מ עוד יותר. (ו) החוט נסוג לאחר שהבטיח קשירת קשר מחדש זמנית של ה-CCA. הקשירה שנקבעה מראש של ה-ECA נחסמת במהירות, וה-CCA נפתח מחדש כדי לאפשר רה-פוזה. קיצורים: ACA = עורק מוחי קדמי, CCA = עורק הצוואר הנפוץ, ECA = עורק הצוואר החיצוני, MCA = עורק המוח האמצעי, ICA = עורק הצוואר הפנימי, OA = עורק העורק העורפי, PPA = עורק פטריגופאלטין, STA = עורק בלוטת התריס העליון. סרגל קנה מידה = 2 מ"מ. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
3. מדידת MRI
התמותה
לצורך מחקר זה, 92 עכברי C57Bl/6J זכרים בגילאי 8-12 שבועות עברו ניתוח SAH; באלה ראינו שיעור תמותה כולל של 11.9% (n = 12). התמותה התרחשה אך ורק בתוך 6-24 השעות הראשונות לאחר הניתוח, מה שמרמז על תמותה פריאופרטיבית כמו גם על דימום SAH עצמו כגורמים התורמים הסבירים ביותר.
ציון ד...
לסיכום, מודל עכבר SAH סטנדרטי המושרה על ידי פעולת ניקוב נימה אנדווסקולרית מוצג עם פלישה קלה, זמן ניתוח קצר ושיעורי תמותה מקובלים. MRI מתבצע 24 שעות לאחר הניתוח כדי להבטיח את אתר הדימום הנכון ואת ההדרה של פתולוגיות תוך גולגולתיות רלוונטיות אחרות. יתר על כן, סיווגנו ציוני דימום שונים של SAH ומדדנו ...
אין ניגודי עניינים
SL נתמכה על ידי מועצת המלגות הסינית. KT נתמך על ידי מלגת BIH-MD של המכון לבריאות בברלין וקרן זוננפלד. RX נתמך על ידי תוכנית המדענים הקלינאים BIH-Charité, הממומנת על ידי ארגון הצדקה -Universitätsmedizin ברלין והמכון לבריאות של ברלין. אנו מכירים בתמיכה של קרן המחקר הגרמנית (DFG) וקרן הפרסום בגישה פתוחה של צדקה - אוניברסיטת ברלין.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Eye cream | Bayer | 815529836 | Bepanthen |
Images analysis software | ImageJ | Bundled with Java 1.8.0_172 | |
Ligation suture (5-0) | SMI | Silk black USP | |
Light source for microscope | Zeiss | CL 6000 LED | |
Ketamine | CP-pharma | 797-037 | 100 mg/mL |
MRI | Bruker | Pharmascan 70/16 | 7 Tesla |
MRI images acquired software | Bruker | Bruker Paravision 5.1 | |
Paracetamol (40 mg/mL) | bene Arzneimittel | 4993736 | |
Prolene filament (5-0) | Erhicon | EH7255 | |
Razor | Wella | HS61 | |
Surgical instrument (Fine Scissors) | FST | 14060-09 | |
Surgical instrument (forceps#1) | AESCULAP | FM001R | |
Surgical instrument (forceps#2) | AESCULAP | FD2855R | |
Surgical instrument (forceps#3) | Hammacher | HCS 082-12 | |
Surgical instrument (Needle holder) | FST | 91201-13 | |
Surgical instrument (Vannas Spring Scissors) | FST | 15000-08 | |
Surgical microscope | Zeiss | Stemi 2000 C | |
Ventilation monitoring | Stony Brook | Small Animal Monitoring & Gating System | |
Wounding suture(4-0) | Erhicon | CB84D | |
Xylavet | CP-pharma | 797-062 | 20 mg/mL |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved