A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
פרוטוקול זה מציג מדריך שלב אחר שלב לחוקרים לביצוע הליך חסימת עורק המוח האמצעי בעכברים באמצעות שיטת עורק התרדמה החיצוני Longa שונה. השינויים המוצגים במאמר זה נועדו להגביר את הדיוק של חסימת עורק המוח התיכון ולהבטיח זילוח מלא.
מודל חסימת עורק המוח האמצעי משמש כמודל החייתי העיקרי לחקר שבץ איסכמי. למרות שנעשה בו שימוש במחקר במשך למעלה משלושה עשורים, הסטנדרטיזציה שלו נותרה בלתי מספקת. ההליך, שנערך בעיקר על חולדות ועכברים, מציב אתגרים בשל אופיים הקטן והשברירי יותר של עכברים. שלא כמו שיטת עורק התרדמה הנפוץ של קואיזומי, עורק התרדמה החיצוני של לונגה הוא מודל שבץ חוט הלהט התוך לומינלי היחיד המבטיח פרפוזיה מלאה לאחר איסכמיה. היבט זה הוא בעל משמעות קריטית עבור מחקרים החוקרים תופעות רפרפוזיה. השינויים הכירורגיים שהודגמו במאמר זה מבטיחים זרימת דם רציפה מעורק התרדמה המשותף לאורך השלב האיסכמי ולאחר הופעת הרפרפוזיה. מטרת שינויים אלה היא לחסום באופן סלקטיבי את עורק המוח האמצעי על ידי שמירה על זילוח ללא הפרעה בענפים קרובים לעורק המוח האמצעי במהלך תקופת האיסכמיה. יתר על כן, הופעת הרפרפוזיה היא פתאומית וניתנת לשליטה מדויקת, ובכך למדל טרומבקטומיה אנדווסקולרית ברפואה האנושית בצורה מדויקת יותר. מטרתנו בהצגת מאמר וידאו מקיף זה היא להקל על הכשרתם של מנתחים חדשים ולקדם סטנדרטיזציה של הליכים כירורגיים בקרב הקהילה המדעית.
שבץ מדורג כגורם המוות השני המוביל והגורם השלישי המוביל למוות ונכות יחד1. על פי הסיבה שלה, שבץ יכול להיות איסכמי או hemorrhagic, עם שבץ איסכמי להיות נפוץ יותר באופן משמעותי בפועל קליני. שבץ איסכמי נובע מחסימה בעורק המספק דם לרקמת המוח, מה שמוביל לאיסכמיה, מוות תאי ודלקת. מאז הופעתם של טיפולי רפרפוזיה כגון טרומבוליזה וטרומבקטומיה מכנית, חלה התקדמות רבה בטיפול בשבץ. עם זאת, כל טיפולי הרפרפוזיה נושאים את הסיכון להחמרת מצבו של המטופל על ידי גרימת מה שמכונה בדרך כלל פגיעה בזילוח2. המנגנון המדויק של פגיעה ברפרפוזיה עדיין אינו ברור, ועל מחקרים פרה-קליניים לזהות גורמים פוטנציאליים ואמצעי מניעה. לשם כך, פיתוח מודל חייתי רלוונטי לפגיעה ברפרפוזיה בעקבות שבץ איסכמי הופך להיות חיוני.
חסימת עורק מוחי אמצעי (MCAO) היא המודל הנפוץ ביותר בבעלי חיים לחקר שבץ איסכמי. הוא נערך בעיקר במכרסמים ויש לו גרסאות רבות ושונות המתוארות בספרות המדעית עד כה 3,4. שני הסוגים העיקריים, קואיזומי (Koizumi ) ולונגה (Longa), הידועים כגרסאות של עורק התרדמה המשותף (CCA) ועורק התרדמה החיצוני (ECA), נבדלים טכנית זה מזה באתר העורקים להחדרת חוטים 5,6. במאמר האחרון שלנו, על ידי ניטור in vivo של זילוח כלי הדם, הראינו כי רק שיטת לונגה יכולה להיחשב באמת איסכמיה מוחית / מודלזילוח 7. ההליך כולל החדרת חוט הלהט לתוך ECA, קידומו דרך האגודה למלחמה בסרטן, ואבטחתו בנקודת ההסתעפות של עורק המוח האמצעי (MCA) כדי לגרום לאיסכמיה של רקמת המוח. לאחר תקופה שנקבעה מראש של איסכמיה, נסיגה של חוט הלהט מאפשרת רפרפוזיה, המדמה איסכמיה מוחית חולפת. לאחר הופעת השבץ, משתנה התוצאה העיקרי המשמש במחקר הוא לרוב נפח הנגע האוטם, אשר ניתן למדוד באמצעות היסטולוגיה ex vivo או סריקות מוח in vivo. האתגרים במודלים של MCAO סובבים סביב יכולת שחזור נמוכה המיוחסת לשונות בין-משתנית, בין-אופרטורית ובין-נושאית, כאשר האחרונים מהווים מגבלה משמעותית במחקר שבץ פרה-קליני4.
יתר על כן, אזורים אוטמים בעקבות MCAO במכרסמים הם מסיביים יחסית לגודל המוח של מכרסמים. בנוסף, אזורים אחוריים בהיפוקמפוס במוח מגויסים לעתים קרובות לנפח האוטם, למרות שאזורים אלה תלויים בעיקר בזרימת הדם מעורק המוח האחורי (PCA), ולא MCA8. כמו בשיטות קואיזומי ולונגה המתוארות בספרות, ה-CCA נשמר קשור במהלך תקופת האיסכמיה בשל הפטנט הלא שלם של מעגל ויליס בעכברים, מה שמוביל להשראת איסכמיה באזור רחב בהרבה מהמתוכנן 5,6,9. אפילו בשיטות שבהן CCA נפתח מחדש או מתוקן לאחר תקופת האיסכמיה, 30-60 הדקות הרגילות של איסכמיה גורמות לפגיעה בלתי הפיכה ברקמה באזורים שאינם MCA10. יתר על כן, בניגוד לציפיות, מחקרים קודמים הראו כי אורך ציפוי הסיליקון של חוט להט אינו משפיע על גודל הנגע11. עם זאת, בחירת אורך ציפוי הסיליקון של חוט הלהט טופלה אך ורק בדגמים עם CCA קשור במהלך תקופת החסימה.
מטרת שיטה זו הייתה לשנות את שיטת Longa MCAO בעכברים כדי לאפשר זרימת דם רציפה מה- CCA במהלך תקופת האיסכמיה, ובכך להגביר את הסלקטיביות של MCAO, כמו גם להבטיח זילוח מלא של האזור האוטם לאחר ההליך. שינויים אלה יועילו מאוד למחקרי אורך החוקרים פגיעה באיסכמיה-רפרפוזיה בעכברים על ידי הורדת שיעור התמותה והפחתת השונות בין הנבדקים.
כל הטיפול והנהלים בבעלי חיים אושרו על ידי ועדת רישוי האתיקה של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת זאגרב וועדת האתיקה להגנה על בעלי חיים המשמשים למטרות מדעיות של משרד החקלאות של הרפובליקה של קרואטיה. הליכי הניסוי נערכו על פי החוק הקרואטי להגנה על בעלי חיים (NN 102/17, 32/19), תיקונים לחוק ההגנה על בעלי חיים (NN 37/13) וההנחיות להגנה על בעלי חיים המשמשים למטרות מדעיות (NN 55/13) העולים בקנה אחד עם המדריך האירופי לטיפול ושימוש בחיות מעבדה (הנחיה 2010/63/EU).
1. הכנת החיה ואתר הניתוח
2. ניתוח אינדוקציה איסכמיה
איור 1: המחשה של התקדמות חוט החסימה של עורק המוח האמצעי מעבר לנקודת ההסתעפות של עורק הפטריגופלטין. התקדמות נכונה של חוט הלהט (משמאל) מושגת על ידי כיוון חוט הלהט MCAO באופן כזה שהוא נשען לאחור על הקיר הצידי של האגודה למלחמה בסרטן ומתעקם מנקודת ההסתעפות של PPA. אי ביצוע פעולה זו (מימין) עלול לגרום לכך שחוט הלהט ייכנס ל-PPA ולא יגרום לשבץ מוחי. במקרה האחרון, חוט הלהט לא יוכל להתקדם ככל שצריך והמנתח צריך למשוך את חוט הלהט עד שקצהו יתגלה בנקודת ההסתעפות של האגודה למלחמה בסרטן ויתחיל לקדם את חוט הלהט שוב. עורקים בצבע ירוק מייצגים עורקים מתקשרים אחוריים (PcomA), לרוב ללא פטנט בעכברים. נוצר באמצעות BioRender.com. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
3. תקופת איסכמיה
4. ניתוח נסיגה נימה
5. טיפול לאחר ניתוח
סריקות MRI תוך ניתוחיות או לאחר ניתוח, במיוחד סריקות דימות משוקלל זילוח (PWI) ו/או דימות משוקלל דיפוזיה (DWI) (איור 2) יכולות להציע הוכחה סופית להליך מוצלח. PWI תוך ניתוחי מראה איסכמיה קריטית באזור MCA ipsilateral ובכך מאשר כי מיקום חוט הלהט הביא לחסימה מוחלטת. PWI לאחר הני...
MCAO הוא הליך תובעני מאוד עבור המפעיל ומתיש עבור החיה. מסיבה זו, יש חשיבות עליונה לחוקרים שיהיה הליך ניתוח סטנדרטי שממזער את חומרת השבץ, מפחית כשל פרוצדורלי ומשפר את רווחת בעל החיים לאחר ההליך. פרוטוקול MCAO זה מדגיש כמה מהיבטי המפתח של שיקול בעת ביצוע הליך זה על עכבר.
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף. למחברים אין כל זיקה לשמות מסחריים ולסימנים מסחריים המוזכרים בעבודה זו.
עבודה זו מומנה על ידי פרויקט קרן המדע הקרואטית BRADISCHEMIA (UIP-2017-05-8082); GA KK01.1.1.0007 ממומן על ידי האיחוד האירופי באמצעות הקרן האירופית לפיתוח אזורי ועל ידי האיחוד האירופי באמצעות הקרן האירופית לפיתוח אזורי תחת הסכם מענק מס '. KK.01.1.1.07.0071, פרויקט "SineMozak. עבודתם של הדוקטורנטים רוק איסטר ומרתה פונגראק נתמכה במלואה על ידי "פרויקט פיתוח הקריירה של חוקרים צעירים - הכשרת דוקטורנטים" של קרן המדע הקרואטית הממומנת על ידי האיחוד האירופי מהקרן החברתית האירופית. ההליך צולם באמצעות סמארטפון אנדרואיד המורכב על מיקרוסקופ כירורגי באמצעות תושבת מצלמה גנרית. חומרי הווידאו נערכו, והקריינות הוקלטה באמצעות עורך הווידאו Wondershare Filmora.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Betadine cutaneous solution 10g/100ml | Alkaloid Skopje | N/A | |
Braided silk suture | Fine Science Tools | 18020-60 | |
Dafilon suture 5/0 DS16 | B. Braun | C0936154 | |
Dolokain 20 mg/g gel | Jadran-Galenski Laboratorij | N/A | |
Dumont #5 forceps | Fine Science Tools | 11251-20 | 2 pieces |
Dumont #7 forceps | Fine Science Tools | 11271-30 | |
Dumont N0 self-closing forceps | Fine Science Tools | 11480-11 | |
Durapore Surgical Tape 1,25cm x 9,1m | 3M | 7100057169 | |
Durapore Surgical Tape 2,5cm x 9,1m | 3M | 7100057168 | |
External thermostat | Petnap | 1012536 | |
Halsey needle holders | Fine Science Tools | 12500-12 | |
Hot bead sterilizer | Fine Science Tools | 18000-50 | |
Iris scissors | Fine Science Tools | 14060-10 | |
Isoflurane USP | Piramal critical care | N/A | |
Laser Doppler Monitor | Moor | MOORVMS-LDF2 | |
Metal Pet Heat Pad | Petnap | 1012525 | |
Micro Vannas spring scissors | Fine Science Tools | 15000-00 | |
Mini-colibri retractor | Fine Science Tools | 17000-01 | |
Recugel eye ointment | Bausch&Lomb | N/A | |
S&T B-1 vessel micro clamp | Fine Science Tools | 00396-01 | 2 pieces |
S&T micro clamp applying forceps | Fine Science Tools | 00071-14 | |
Schwartz micro serrefines | Fine Science Tools | 18052-01 | |
Stemi DV4 Spot stereo microscope | Zeiss | 000000-1018-453 | |
Steri-Strip Reinforced Adhesive Skin Closures 3 mm x 75 mm | 3M | 7100236545 | |
Straight tissue forceps | Fine Science Tools | 11023-10 | |
SZX Stand Arm | Olympus | SZ2-STS | |
Tec III 300 series calibrated vaporizer | Vaporizer Sales and Service inc. | N/A | |
Universal Stand Type 2 | Olympus | SZ2-STU2 | |
VetFlo Six Channel Anesthesia Stand | Kent Scientific | VetFlo-1225 | Modified for O2/N2 mixing |
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