We acknowledge Stephanie Gorgeard, Thierry Scheerlink (Toshiba France), and Christophe Lazare (Bracco France).

הערה: השיטות שתוארו בכתב היד הזה אושרו על ידי הוועדה לביו-האתיקה בבית הספר לרפואה של Lariboisière, פריז, צרפת (CEEALV / 2011/08/01). 1. כלי הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להכין ולנקות את המכשירים הבאים להכנסה קטטר: מיקרו-מלקחיים, מיקרו מספריים, מהדק מיקרו-וסקולרית, מספריים גדולים, חוט כירורגי (משי קלוע השחור 4-0) וקטטר 14 G. Heparinize הצנתר עם פתרון הפרין (5000 U / ml). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להכין ולנקות את המכשירים לlaminectomy הבאים: מספריים גדולים, אזמל וחותך עצם. בצע laminectomy עם חותך עצם מחוייט שנועד להפחית את הסיכון של פגיעה בחוט השדרה במהלך laminectomy (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת מסגרת 3D בשימוש על מיקום וייצוב של החיה. המסגרת המותאמת אישית בנויה עם האלמנטים של הקיבוע חיצוני הופמן 3 בשיתוף עם מלקחיים, which כבר מעוקל כדי להתאים את עמוד השדרה המותני של בעלי החיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את מכשיר ירידה במשקל (impactor) המשמש לפגיעה ביו-מכאנית בעמוד השדרה. הערה: מכשיר impaction מחוייט נועד עם תוכנת 3D ומודפס ב3D. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המכונה אולטרסאונד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את הערכה לכינון מחדש של חומר הניגוד. הערה: הערכה כוללת בקבוקון המכיל 1 25 מ&quot;ג של אבקת Lyophilised, מזרק מלא מראש 1 המכיל 5 מיליליטר מערכת אחת המיני-ספייק העברה (איור 2) כלוריד ונתרן. הצעדים לכינון מחדש של חומר הניגוד מפורטים להלן (בסעיף 5). </li></ol> 2. הצוואר וריד צנתור (איור 3) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את החיה עם isoflurane 4%. מניחים את החיה במצב שכיבה. לאשר הרדמה תקינה על ידי הבטחה כי בעל החיים אינם מגיבים כאשר כפות הם צבטו עם מלקחיים. החל משחה וטרינר בעיניים כדי למנוע יובש ואילו undהרדמה אה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגלח את הצוואר ולנקות את העור. עושה חתך בקו האמצע של הצוואר. לחזור שריר sternocleidomastoidian כדי למצוא וריד הצוואר הפנימי. להדק מייתר בחלק מקורי של הווריד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל מהדק כלי דם בווריד, 1 סנטימטר מתחת למייתר. עובר חוט אחר מסביב לווריד, ממש מתחת למהדק עם הקשר מוכן להיות להדק כאשר המהדק הוא שוחרר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את הקיר של הווריד (venotomy) בין המהדק והמייתר מקורי. להציג את צנתר G 14 בלומן של הווריד ולדחוף אותו לכיוון הלב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כשמדובר נגד המהדק, לשחרר את האחרון ולדחוף את הצנתר נוסף. אבטח את הצנתר בווריד, על ידי תוקף הידוק הקשר על הווריד עם קטטר בפנים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעריך פתיחות של הצנתר על ידי משיכת כמות קטנה של דם ורידים בקטטר ולאחר מכן ולאחר מכן שטיפה זה עם מלוחים heparinized. זה מונע חסימה של גatheter על ידי קריש דם פוטנציאלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר צינור גמיש לקטטר להזרקה נוספת של חומר ניגוד (microbubbles). שמור את זה סגור (סגור) עד מוכן לשימוש. </li></ol> 3. גישה לשדרה, Laminectomy ועכברוש מיקום (ב3D המסגרת) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החיה במצב אופקי נוטה שטוח. להתגלח ולנקות את הגב (אזור בית חזה) של בעלי החיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את הצלע האחרונה (XIIIth בחולדה) על ידי מישוש (איור 4). זה מאפשר להעריך את המיקום של החוליה XIIIth החזה (ThXIII). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעשות חתך 4 סנטימטר עור על קו האמצע, במרכז בThXIII. פתח את החתך בעור, כמו גם את הבורסה הבסיסית. שים לב לאלל של שרירי גב, כמו גם הטיפים של תהליכי עמוד השדרה בחוליות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למקם בזהירות את תהליך עמוד השדרה של ThXIII ע&quot;י מישוש צלעות XIIIth. הערה: צלעות XIIIth מחוברת לThXIII ולכן מייצגת קלה locaציון דרך אנטומיים te לזיהוי ThXIII. צעד זה מאפשר הלוקליזציה של ThXII לThIX תהליך spinous כמו גם (חוליות ראשונה ושנייה באזור המותניים) L1 ו- L2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך את אָלָל השרירים ולנתק את השרירים משני צדי לחשוף את תהליכי spinous, laminas ומפרקי הפן מThIX לL2. לחשוף את ההיבטים הרוחביים של L1 ו- L2 ידי ניתוק שרירים מהתהליכים הרוחביים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוק שיניים החותכות של בעלי החיים ב3D המסגרת כדי לאבטח את העמדה (איור 5). הצמד את חוליות L1 ו- L2 עם המלקחיים שונה. חבר את המלקחיים שונה ל3D המסגרת כדי לייצב את בעלי החיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משכו בעדינות caudally המלקחיים מחזיקים עמוד השדרה המותני כדי להדק את כל עמוד השדרה ולרומם את בית החזה מהספסל. הערה: עם ההסדר המתואר בעלי החיים צריכים להיות מסוגלים לנשום. יתר על כן, למרות תנועות נשימה של כלוב הצלעות, עמוד השדרה ועמוד השדרהכבל צריך גם להישאר ללא תנועה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את processess spinous מThIX לThXII. הכנס בעדינות את הלהב הנחותים של להב העצם מתחת לlamina השמאל של ThXII ולאחר מכן לסגור את חתך העצם כדי לחתוך את lamina (איור 6). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על אותו התרגיל לlamina תקין וברציפות להסיר את הקשת האחורית. חזור על השלבים הקודמים לThXI החוליות לThIX על מנת להשיג laminectomy ארבע ברמה. הסר את שני מפרקי הפן לכל חוליה. הערה: לאורך כל ההליך, לנקות את שדה הניתוח מדימום מקומי. לשם כך, השתמש בצמר גפן והשקיה עם מי מלח פושר. עצירת דימום באופן שיטתי מתרחשת בתוך דקות. </li></ol> 4. CEU בדיקה מיקום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסה את מאטר הדורה עם ג&#39;ל אולטרסאונד. זה מאפשר העברת יעילה של גלי אולטרסאונד בין החללית ואת חוט השדרה (איור 7). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייצב את שנינות הבדיקה אולטרסאונדמהדק חה שיכול להיות מחובר להמשך 3D המסגרת על ידי זרוע מפרקים. באופן ידני למקם את החללית. ודא שהבדיקה מכוונת להשגת פרוסת sagittal אורך אלכסונית. במיקום נכון, חוט השדרה הוא אופקי אך ורק על התמונה והתעלה של חוט השדרה המרכזית גלויה לאורך הקטע המלא של חוט השדרה. הערה: מיקום צריך להיות מונחה על ידי תמונת B-המצב בזמן אמת המוצגת על המסך של מכשיר אולטרסאונד. מרחק המוקד של הבדיקה אולטרסאונד צריך להיות מתואם עם התעלה של חוט השדרה המרכזית. בשלב זה, ההיבט האחורי של חוט השדרה הוא נגיש שסופו של דבר יאפשר למיצוב של impactor. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר אופטימלי, לנעול את זרוע מפרקים כדי לייצב את המצב. </li></ol> 5. הכנת חומר הניגוד - Microbubble הכינון מחדש <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש בתוכן של ערכת הכינון מחדש מסחרית ולחבר את מוט הבוכנה על ידי חיזוקו tightly לתוך המזרק (עם כיוון השעון). פתח את שלפוחית ​​מערכת ההעברה ולהסיר את כובע קצה מזרק. פתח את מכסה מערכת ההעברה ולחבר את המזרק למערכת ההעברה (להדק בחוזקה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את דיסק מגן מהבקבוקון. חלק את הבקבוקון לתוך השרוול השקוף של </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערכת העברה ולחץ בחוזקה כדי לנעול את הבקבוקון במקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רוקן את התוכן של המזרק לתוך הבקבוקון על ידי לחיצה על מוט הבוכנה. לנער במרץ במשך 20 שניות כדי לערבב את כל התוכן בבקבוקון להשיג נוזל הומוגני חלבי לבן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך את המערכת ולסגת בזהירות את חומר הניגוד לתוך המזרק. להתיר את המזרק ממערכת ההעברה. לאחר הכינון מחדש (עפ&quot;י הוראות), 1 מיליליטר של הפיזור וכתוצאה מכיל hexafluoride גופרית 8 μl בmicrobubbles. צייר את ההשעיה של microbubbles לתוך מזרק 100 מיליליטר. הכנס את מזרק 100 מיליליטר למשאבה החשמלית. סגור את המכסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל תסיסה מתמדת של מחדשmicrobubbles הממוסדת. תסיסה מתמדת מתקבלת על ידי סיבוב איטי של המזרק, ששומר על ההשעיה microbubble. חבר את המשאבה לקטטר וריד הצוואר באמצעות הצינור גמיש. להגדיר את מכשיר אולטרסאונד כדי &quot;מצב הרמוני&quot;. הערה: האחרון התואם למצב שבו ניתן לאתר microbubbles במיוחד ודמיין. יש מצב זה מדד מכאני נמוך, אשר אינו להרוס microbubbles בניגוד לB-המצב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטהר את הצנתר על ידי יציקת מנה ראשונה (400 μl) של חומר ניגוד. במהלך העירוי ראשון זה, לבדוק שmicrobubbles מופיעה על מסך אולטרסאונד. זו מאשרת את המעגל השלם (מהמזרק למחזור הדם של החולדה) הוא שלם ופתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את מכשיר אולטרסאונד כדי &quot;B-מצב&quot; כדי להמחיש את parenchyma חוט השדרה וההרס של כמה microbubbles שנותרה במחזור הדם. התדירות הגבוהה של &quot;B-Mode&quot; טראןאנרגיה גבוהה סמיטס לmicrobubbles, המאפשרת להם התמוטטות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בואו החיה שכבה עדיין על כ 30 דקות. תקופה זו מאפשרת לייצוב הפרמטרים haemodynamic. </li></ol> 6. הערכת SCBF בחוט השדרה השלמה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את מכשיר אולטרסאונד כדי &quot;המצב ההרמוני&quot;. התחל בו זמנית (1) עירוי של חומר ניגוד (400 μl) ו- (2) כרונומטר. הערה: במהלך העירוי, הריכוז של microbubbles בזרם הדם צריך להגדיל, המאפשר לדמיון הניגוד של חוט השדרה (איור 8). מאז microbubbles נהרסות במהירות, הריכוז של microbubbles הדם מתחיל לרדת פעם אחת ההזרקה הושלמה אשר מייצרת ירידה הדרגתית בהדמית ניגוד של חוט השדרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר דקות 1, בחר (עיתונות) על כפתור &quot;חנות קליפ&quot; על המכונה אולטרסאונד. זה יאפשר אחד כדי להציל 1 דקות של Raw נתונים אולטרסאונד והווידאו ההדמיה הקלטה (שהוצג בעבר על מסך אולטרסאונד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את מכשיר אולטרסאונד כדי &quot;B-Mode&quot;. זה יבטל את microbubbles שנותרה. </li></ol> 7. ניסיוני SCI <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש micromanipulator המחובר ל3D המסגרת, מקם את מכשיר impaction ירידה במשקל, כך שקצה impactor בא במגע עם הדורה מאטר (על קו האמצע חוט השדרה), בצומת בין THX וThXI (איור 9) . הערה: רמה זו צריכה להתאים לאמצע הקטע של חוט השדרה נצפה עם מכשיר אולטרסאונד. החלוץ והגוף של impactor הם 8 מ&quot;מ קוטר. קצה impactor, שיפיק את הפגיעה, הוא 3 מ&quot;מ קוטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החלוץ של מכשיר impaction בעמדה 10 סנטימטר גבוה. לגרום SCI הניסיוני על ידי שחרור החלוץ של מכשיר impaction. החלוץ נופל ומשחרר הimpactor דואר, ופצע את חוט השדרה. Impaction המותאם אישית מספק מקביל השפעה למשקל 10 גרם שצנח מגובה של 10 סנטימטרים. </li></ol> 8. הערכת SCBF 5 דקות לאחר SCI <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על השלבים שתוארו בסעיף 6 (הערכה של SCBF). Microbubbles לא תוכל לעבור בנימי הדם הזעירה הפגומה ומוקד הפגיעה יישאר כהה (איור 10). </li></ol> 9. קורבן בעלי החיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את החיה עם הזרקה תוך הצפק קטלני של pentobarbital (100 מ&quot;ג). </li></ol> 10. כימות SCBF על ידי ניתוח מנותק <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את תוכנת Ultra-להאריך משמשת לכימות (במכונה אולטרסאונד). בחר &quot;קובץ&quot; ולאחר מכן בחר את הנתונים גולמיים שנשמרו בעבר ולפתוח את הקבצים הקשורים. הפעל את &quot;מצב הכימות&quot; על ידי לחיצה על כפתור &quot;צ&#39;י Q&quot; (בחירה). Sele גודלCT &quot;הגדר החזר על ההשקעה&quot; (כפתור) ולבחור את הצורה העגולה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר &quot;צייר ROI&quot; (כפתור) ולצייר שבעה אזורים מעגליים סמוכים של עניין (ROI) בחוט השדרה (איור 11). פתח את התפריט &quot;התאמה&quot; ולבחור את הפונקציה &quot;ערך Curve&quot;. שים לב לתוכנה בו מוצגות כמה עקומות, כל מתאים לשינויים של ריכוז microbubbles בתוך החזר על השקעה. הערה: לכל אחד יש עקומת פרופיל &quot;זלוף-deperfusion&quot;. השלב הראשון של העקומה הוא שטוח ומתאים לתקופה שלפני הגעתו של microbubbles. בשלב השני, הריכוז של microbubbles מגדיל במהירות כתוצאה מהעירוי. בשלב השלישי, אשר מתחיל כאשר העירוי יושלם, הריכוז של microbubbles בהדרגה יורד ככל שהם disintegratse בזרם הדם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הקו האנכי הראשון בתחילת השלב השני של גurve ובחר &quot;קבע&quot;. זה מודיע תוכנה מאיפה להתחיל ניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הקו האנכי השני בסוף ההקלטה ושוב בחר באפשרות &quot;SET&quot;. זה מודיע התוכנה היכן לעצור ניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תסתכל על תפריט &quot;קורות חיים&quot; ולהקליט את הערך &quot;AUC&quot;, אשר תואם את &quot;השטח מתחת לעקומה&quot; ניתחה. ערך זה הוא פרופורציונאלי לSCBF בתוך ROI המקביל. </li></ol>

<ol>
	<li>Cadotte, D. W., Fehlings, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+injury:+a+systematic+review+of+current+treatment+options.">Spinal cord injury: a systematic review of current treatment options.</a> Clin Orthop Relat Res. 469 (3), 732-741 (2011).</li><li>Beattie, M. S., Farooqui, A. A., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+current+evidence+for+apoptosis+after+spinal+cord+injury.">Review of current evidence for apoptosis after spinal cord injury.</a> J Neurotrauma. 17 (10), 915-925 (2000).</li><li>MacDonald, J. W., Sadowsky, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal-cord+injury.">Spinal-cord injury.</a> Lancet. 359 (9304), 417-425 (2002).</li><li>Mautes, A. E., Weinzierl, M. R., Donovan, F., Noble, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+events+after+spinal+cord+injury:+contribution+to+secondary+pathogenesis.">Vascular events after spinal cord injury: contribution to secondary pathogenesis.</a> Phys Ther. 80 (7), 673-687 (2000).</li><li>Martirosyan, N. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+supply+and+vascular+reactivity+of+the+spinal+cord+under+normal+and+pathological+conditions.">Blood supply and vascular reactivity of the spinal cord under normal and pathological conditions.</a> J Neurosurg Spine. 15 (3), 238-251 (2011).</li><li>Blight, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+morphology+of+chronic+spinal+cord+injury+in+the+cat:+analysis+of+myelinated+axons+by+line-sampling.">Cellular morphology of chronic spinal cord injury in the cat: analysis of myelinated axons by line-sampling.</a> Neuroscience. 10 (2), 521-543 (1983).</li><li>Bassingthwaighte, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validity+of+microsphere+depositions+for+regional+myocardial+flows.">Validity of microsphere depositions for regional myocardial flows.</a> Am J Physiol. 253 (1 Pt 2), H184-H193 (1987).</li><li>Drescher, W. R., Weigert, K. P., Bunger, M. H., Hansen, E. S., Bunger, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+blood+flow+in+24-hour+megadose+glucocorticoid+treatment+in+awake+pigs.">Spinal blood flow in 24-hour megadose glucocorticoid treatment in awake pigs.</a> J Neurosurg. 99 (3 Suppl), 286-290 (2003).</li><li>Golanov, E. V., Reis, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+oxygen-sensitive+neurons+of+the+rostral+ventrolateral+medulla+to+hypoxic+cerebral+vasodilatation+in+the+rat.">Contribution of oxygen-sensitive neurons of the rostral ventrolateral medulla to hypoxic cerebral vasodilatation in the rat.</a> J Physiol. 495 (Pt 1), 201-216 (1996).</li><li>Ueda, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+on+spinal+cord+blood+flow+and+function+by+interruption+of+bilateral+segmental+arteries+at+up+to+three+levels:+experimental+study+in+dogs).">Influence on spinal cord blood flow and function by interruption of bilateral segmental arteries at up to three levels: experimental study in dogs).</a> Spine (Phila Pa 1976). 30 (20), 2239-2243 (2005).</li><li>Carlson, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+spinal+cord+compression:+part+II:+effect+of+methylprednisolone+on+regional+blood+flow+and+recovery+of+somatosensory+evoked+potentials).">Sustained spinal cord compression: part II: effect of methylprednisolone on regional blood flow and recovery of somatosensory evoked potentials).</a> J Bone Joint Surg Am. 85-A (1), 95-101 (2003).</li><li>Hamamoto, Y., Ogata, T., Morino, T., Hino, M., Yamamoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+direct+measurement+of+spinal+cord+blood+flow+at+the+site+of+compression:+relationship+between+blood+flow+recovery+and+motor+deficiency+in+spinal+cord+injury.">Real-time direct measurement of spinal cord blood flow at the site of compression: relationship between blood flow recovery and motor deficiency in spinal cord injury.</a> Spine (Phila Pa 1976). 32 (18), 1955-1962 (2007).</li><li>Horn, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+intrathecal+hypotension+on+tissue+perfusion+and+pathophysiological+outcome+after+acute+spinal+cord+injury).">The effects of intrathecal hypotension on tissue perfusion and pathophysiological outcome after acute spinal cord injury).</a> Neurosurg Focus. 25 (5), E12 (2008).</li><li>Phillips, J. P., George, K. J., Kyriacou, P. A., Langford, 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=Investigation+of+photoplethysmographic+changes+using+a+static+compression+model+of+spinal+cord+injury.">Investigation of photoplethysmographic changes using a static compression model of spinal cord injury.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2009, 1493-1496 (2009).</li><li>Phillips, J. P., George, K. J., Kyriacou, P. A., Langford, 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=Investigation+of+photoplethysmographic+changes+using+a+static+compression+model+of+spinal+cord+injury.">Investigation of photoplethysmographic changes using a static compression model of spinal cord injury.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2009, 1493-1496 (2009).</li><li>Ishikawa, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Platelet+adhesion+and+arteriolar+dilation+in+the+photothrombosis:+observation+with+the+rat+closed+cranial+and+spinal+windows.">Platelet adhesion and arteriolar dilation in the photothrombosis: observation with the rat closed cranial and spinal windows.</a> J Neurol Sci. 194 (1), 59-69 (2002).</li><li>Soubeyrand, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+and+spatial+quantification+using+contrast-enhanced+ultrasonography+of+spinal+cord+perfusion+during+experimental+spinal+cord+injury.">Real-time and spatial quantification using contrast-enhanced ultrasonography of spinal cord perfusion during experimental spinal cord injury.</a> Spine (Phila Pa 1976). 37 (22), E1376-E1382 (1976).</li><li>Huang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+assessment+of+spinal+cord+perfusion+by+using+contrast-enhanced+ultrasound+in+a+porcine+model+with+acute+spinal+cord+contusion).">Quantitative assessment of spinal cord perfusion by using contrast-enhanced ultrasound in a porcine model with acute spinal cord contusion).</a> Spinal Cord. 51 (3), 196-201 (2012).</li><li>Postema, M., Gilja, O. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contrast-enhanced+and+targeted+ultrasound.">Contrast-enhanced and targeted ultrasound.</a> World J Gastroenterol. 17 (1), 28-41 (2011).</li><li>Soubeyrand, M., Badner, A., Vawda, R., Chung, Y. S., Fehlings, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Very+High+Resolution+Ultrasound+Imaging+for+Real-Time+Quantitative+Visualisation+of+Vascular+Disruption+After+Spinal+Cord+Injury.">Very High Resolution Ultrasound Imaging for Real-Time Quantitative Visualisation of Vascular Disruption After Spinal Cord Injury.</a> J Neurotrauma. , (2014).</li><li>Akhtar, A. Z., Pippin, J. J., Sandusky, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+in+spinal+cord+injury:+a+review.">Animal models in spinal cord injury: a review.</a> Rev Neurosci. 19 (1), 47-60 (2008).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial conflict of interest. The ultrasound machine was graciously lent by the Toshiba France company. The Vueject pump was graciously lent by the Bracco France company.

למרות שתארנו כיצד להשתמש CEU במודל חבלת עכברוש SCI, פרוטוקול זה יכול להיות שונה כדי להתאים את יעדי ניסוי אחרים או מודלים SCI. אנחנו בחרנו למדוד SCBF רק שתי נקודות בזמן (לפני פציעה ו -15 דקות לאחר SCI), עם זאת את מספר נקודות זמן, והעיכוב בין מדידות SCBF ניתן להתאימם לצורך של מחקרים א?...

פגיעה טראומטית בחוט השדרה (SCI) היא מצב הרסני שהוביל לירידת ערך המשמעותית במנוע, חושית ופונקציות אוטונומיות. נכון להיום, אין טיפול הוכיח את יעילותה בחולים. מסיבה כזו, חשוב לזהות טכניקות חדשות שתשפר את ההערכה של טיפולים פוטנציאליים ועוד יכול להבהיר pathiophysiology פציעת 1. SCI מחולק לשני שלבים רציפים, התייחס לפציעות ראשוניות ומשניים כ. הפגיעה העיקרית תואמת את העלבון המכני הראשוני. בעוד הקבוצות המשניות פציעת מפל של אירועים ביולוגיים שונים (כגון דלקת, סטרס חמצונים והיפוקסיה) שתורמים עוד יותר להרחבה ההדרגתית של הנגע הראשוני, נזק לרקמות וגירעון 2,3 לכן נוירולוגיות. בשלב האקוטי של SCI, טיפולי נוירו אלה נועדו לצמצם את הפתולוגיה פגיעה המשנית וציודולד בהתאם לשפר את תוצאות נוירולוגיות. בין אירועי הפגיעה המשניים הרבים, איסכמיה משחקת תפקיד מכריע 4,5. ברמה של מוקד SCI, microvessels parenchymal הפגומה לעכב זרימה יעילה השדרה דם טבורי (SCBF). יתר על כן, SCBF גם הקטינה באופן משמעותי באזור המקיף את מוקד פגיעה, אזור ספציפי המכונה &quot;אזור פנומברה איסכמית&quot;. אם SCBF לא ניתן לשחזר במהירות באזורים אלה, איסכמיה יכולה להוביל לנימק parenchymal נוסף ונזק לרקמות עצבים נוסף. כאפילו שימור הרקמות הקל יכול להיות השפעות משמעותיות של פונקציה, זה עניין גדול לפיתוח תרופות וטיפולים שיכולים להפחית איסכמיה לאחר SCI. כדי להדגיש את התופעה הזאת, עבודה קודמת הראתה כי שימור של 10% בלבד של אקסונים myelinated היה מספיק כדי לאפשר הליכה בחתולי פוסט-SCI 6. למרות כמה טכניקות תוארו להעריך SCBF,יש כל y מגבלות משמעותיות. לדוגמא, השימוש בmicrospheres רדיואקטיבי 7,8 וC14-iodopyrine autoradiography 9 דורש הקרבת בעלי חיים שלאחר מכן ולא ניתן לחזור בזמן מאוחר יותר נקודות. טכניקת שחרור מימן 10 תלויה בהכנסה של אלקטרודות intraspinal, אשר עשוי לפגוע עוד יותר בעמוד השדרה. בעוד ההדמיה דופלר הלייזר, photoplethysmography 14,15 וב- vivo מיקרוסקופ אור 16 יש עומק / שטח מצומצם מאוד של המדידה 11-13. צוות שלנו הראה בעבר כי אולטרסאונד הניגוד משופר הדמיה (CEU) ניתן להשתמש כדי להעריך בזמן אמת וב- vivo שינויי SCBF בparenchyma חוט השדרה עכברוש 17. חשוב לציין כי טכניקה דומה מיושמת על ידי אל הואנג ואח. במודל חזירי של SCI 18. CEU חל במצב ספציפי של ההדמיה אולטרסאונד המאפשר לשייך im מורפולוגיים בגווני אפורגילים (מתקבלים על ידי B-המצב הקונבנציונלי) עם פריסה המרחבית של זרימת דם 19. ההדמיה SCBF והכימות מסתמכים על הזרקה תוך-של סוכני הד ניגודיות. חומר הניגוד מורכב מmicrobubbles hexafluoride הגופרית (כלומר קוטר של כ 2.5 מיקרומטר ו -90% בעל קוטר של פחות מ -6 מיקרומטר) התייצב בפוספוליפידים. Microbubbles משקפת את קורה אולטרסאונד הנפלט על ידי הבדיקה ובכך לשפר echogenicity דם וניגוד הולך וגדל של הרקמות על פי זרימת הדם שלהם. לכן ניתן להעריך את זרימת הדם באזור נתון של ריבית בהתאם לעוצמת האות לידי ביטוי. Microbubbles גם בטוחה והם יושמו קליניים בבני אדם. Hexafluoride הגופרית מנוקה במהירות (כלומר מחצית חיים מסוף הוא 12 דקות) ויותר מ -80% מhexafluoride הגופרית מנוהל הוא התאושש באוויר ננשף בתוך 2 דקות לאחר הזרקה. פרוטוקול זה מספק דרך פשוטה לשימוש im CEUהזדקנות להעריך שינויי SCBF בחולדה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1154">
	<tbody>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:397px;">Name of Reagent/ Equipment</td>
			<td style="width:229px;">Company</td>
			<td style="width:229px;"></td>
			<td style="width:299px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:397px;">External Fixator Hoffman 3</td>
			<td style="width:229px;">Stryker, Kalamazoo, USA</td>
			<td style="width:229px;"></td>
			<td>Modular system used to build the custom made 3D frame and the jointed arm holding the ultrasound probe</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:397px;">Toshiba Applio</td>
			<td style="width:229px;">Toshiba, Tokyo, Japan</td>
			<td style="width:229px;"></td>
			<td>Ultrasound machine</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:397px;">Sonovue</td>
			<td style="width:229px;">Bracco, Milan, Italy</td>
			<td style="width:229px;"></td>
			<td>Contrast agent : microbubbles</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:397px;">Vueject pump</td>
			<td style="width:229px;">Bracco, Milan, Italy</td>
			<td style="width:229px;"></td>
			<td>Electric pump for infusion of microbubbles bolus</td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:397px;">Aquasonic Ultrasound Gel</td>
			<td style="width:229px;">Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA</td>
			<td style="width:229px;"></td>
			<td>Ultrasound gel used to transmit the ultrasound waves</td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:397px;">Isovet</td>
			<td style="width:229px;">Piramal Healthcare, Mumbai, India</td>
			<td style="width:229px;"></td>
			<td>Isoflurane used for anesthesia</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:397px;">Ultra Extend</td>
			<td style="width:229px;">Toshiba, Tokyo, Japan</td>
			<td style="width:229px;"></td>
			<td>Software used for quantification of spinal cord blood flow</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:397px;">Mastercraft Five-piece Mini-pliers Set, Product #58-4788-6</td>
			<td style="width:229px;">Canadian Tire, Toronto, Canada</td>
			<td style="width:229px;"></td>
			<td>Set of pliers for Do-it-yourself job</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

contrast enhanced ultrasound imaging for assessment of spinal cord blood flow in experimental spinal cord injury

זרימה מופחתת חוט השדרה דם (SCBF) (כלומר, איסכמיה) ממלאת תפקיד מרכזי בהפתופיזיולוגיה טראומטית פגיעה בחוט השדרה (SCI), והוא בהתאם יעד חשוב לטיפולי נוירו. למרות כמה טכניקות תוארו להעריך SCBF, לכולם יש מגבלות משמעותיות. כדי להתגבר על זה האחרון, אנו מציעים שימוש בהדמיה בזמן אמת אולטרסאונד ניגוד משופר (CEU). כאן אנו מתארים את היישום של טכניקה זו במודל חולדה חבלה של SCI. קטטר הצוואר מושתל ראשון להזרקה החוזרת ונשנית של חומר ניגוד, פתרון נתרן כלורי של microbubbles מארז hexafluoride הגופרית. עמוד השדרה מכן התייצב עם 3D מסגרת מותאמת אישית ומאטר הדורה חוט השדרה הוא נחשף על ידי laminectomy בThIX-ThXII. הבדיקה אולטרסאונד אז הוא מוצב בחלק האחורי של מאטר הדורה (מצופה בג&#39;ל אולטרסאונד). כדי להעריך SCBF בסיס, הזרקה תוך ורידית אחת (400 μl) של קונטרהסוכן רח מוחל להקליט המעבר שלו דרך נימי הדם הזעיר בעמוד השדרה בשלמותה. מכשיר ירידה במשקל משמש לאחר מכן כדי ליצור מודל חבלה ניסיוני לשחזור של SCI. חומר ניגוד מוזרק מחדש 15 דקות הבאות הפציעה להעריך שינויים פוסט-SCI SCBF. CEU מאפשר בזמן אמת וב- vivo הערכה של שינויי SCBF הבאים SCI. בבעלי החיים ללא כל הפגע, הדמיה אולטרסאונד הראתה זרימת דם לא אחידה לאורך חוט השדרה בשלמותה. יתר על כן, 15 דקות לאחר SCI, הייתה איסכמיה קריטית ברמה של המוקד בעוד SCBF נשאר השתמר באזורים המרוחקים יותר ללא פגע. באזורים הסמוכים למוקד הרעש (שני מקורי ואת הזנב), SCBF הופחת באופן משמעותי. זה מתאים לתואר קודם לכן &quot;אזור פנומברה איסכמית&quot;. כלי זה הוא עניין גדול להערכת ההשפעות של טיפולים שמטרתן להגביל איסכמיה והנימק של רקמות וכתוצאה מכך לאחר SCI.

עם הפרוטוקול שתואר לעיל, ניתן למפות את SCBF לאורך קטע sagittal אורך חוט השדרה. בחוט השדרה שלם, נראה שיש אי סדרים SCBF בתוך parenchyma (איור 12). זה יכול להיות מוסבר על ידי ההפצה המשתנה של עורקי radiculo-לשדי (RMA) מבעלי חיים אחד למשנהו. RMA מתייחס...

Watch this Scientific Journal Video about Contrast Enhanced Ultrasound Imaging for Assessment of Spinal Cord Blood Flow in Experimental Spinal Cord Injury at JoVE.com

Contrast Enhanced Ultrasound Imaging for Assessment of Spinal Cord Blood Flow in Experimental Spinal Cord Injury

Contrast Enhanced Ultrasound imaging is a reliable in-vivo tool for quantifying spinal cord blood flow in an experimental rat spinal cord injury model. This paper contains a comprehensive protocol for application of this technique in association with a contusion model of thoracic spinal cord injury.

השווה אולטראסאונד הדמיה משופרת להערכה של חוט השדרה זרימת דם בפגיעה בחוט השדרה הניסויית

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an ...

contrast-enhanced-ultrasound-imaging-for-assessment-spinal-cord-blood

Research

JoVE Journal

Medicine

13.9K Views.  Faculté de Médecine Paris Diderot Paris VII, U942. Contrast Enhanced Ultrasound imaging is a reliable in-vivo tool for quantifying spinal cord blood flow in an experimental rat spinal cord injury model. This paper contains a comprehensive protocol for application of this technique in association with a contusion model of thoracic spinal cord injury.

Video: Contrast Enhanced Ultrasound Imaging for Assessment of Spinal Cord Blood Flow in Experimental Spinal Cord Injury

Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory testing in rat SCI models is needed. However, until recently, no single testing approach had been validated for SCI so that standardized methods have not been implemented across labs. Additionally, available testing methods could not be implemented acutely or when severe motor impairments existed, preventing studies of the development of SCI-induced allodynia3. Here we present two validated sensory testing methods using von Frey Hair (VFH) monofilaments which quantify changes in tactile sensory thresholds after SCI4-5. One test is the well-established Up-Down test which demonstrates high sensitivity and specificity across different SCI severities when tested chronically5. The other test is a newly-developed dorsal VFH test that can be applied acutely after SCI when allodynia develops, prior to motor recovery4-5. Each VFH monofilament applies a calibrated force when touched to the skin of the hind paw until it bends. In the up-down method, alternating VFHs of higher or lower forces are used on the plantar L5 dermatome to delineate flexor withdrawal thresholds. Successively higher forces are applied until withdrawal occurs then lower force VFHs are used until withdrawal ceases. The tactile threshold reflects the force required to elicit withdrawal in 50% of the stimuli. For the new test, each VFH is applied to the dorsal L5 dermatome of the paw while the rat is supported by the examiner. The VFH stimulation occurs in ascending order of force until at least 2 of 3 applications at a given force produces paw withdrawal. Tactile sensory threshold is the lowest force to elicit withdrawal 66% of the time. Acclimation, testing and scoring procedures are described. Aberrant trials that require a retest and typical trials are defined. Animal use was approved by Ohio State University Animal Care and Use Committee.

We describe two tactile sensory testing methods for acute or chronic periods of spinal cord injury in rats. These validated procedures can detect the development and maintenance of allodynia-like sensations.

אקוטי וכרוני בדיקה חושי טקטילי לאחר פגיעה בחוט השדרה של חולדות

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is described to obtain a consistent model of severe SCI. Use of a stereotactic frame and computer controlled impactor allows for creation of reproducible injury. Hypothermia and urinary tract infection pose significant challenges in the post-operative period. Careful monitoring of animals with daily weight recording and bladder expression allows for early detection of post-operative complications. The functional results of this contusion model are equivalent to transection models. The contusion model can be utilized to evaluate the efficacy of both neuroprotective and neuroregenerative approaches.

A contusion model of severe spinal cord injury is described. Detailed pre-operative, operative and post-operative steps are described to obtain a consistent model.

דגם חבורה של פגיעה בחוט השדרה חמורה בחולדות

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is ...

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination is disrupted by spinal cord injury (SCI), control of respiratory muscles innervated below the injury level is compromised1,2 leading to respiratory muscle dysfunction and pulmonary complications. These conditions are among the leading causes of death in patients with SCI3. Standard pulmonary function tests that assess respiratory motor function include spirometrical and maximum airway pressure outcomes: Forced Vital Capacity (FVC), Forced Expiratory Volume in one second (FEV1), Maximal Inspiratory Pressure (PImax) and Maximal Expiratory Pressure (PEmax)4,5. These values provide indirect measurements of respiratory muscle performance6. In clinical practice and research, a surface electromyography (sEMG) recorded from respiratory muscles can be used to assess respiratory motor function and help to diagnose neuromuscular pathology. However, variability in the sEMG amplitude inhibits efforts to develop objective and direct measures of respiratory motor function6. Based on a multi-muscle sEMG approach to characterize motor control of limb muscles7, known as the voluntary response index (VRI)8, we developed an analytical tool to characterize respiratory motor control directly from sEMG data recorded from multiple respiratory muscles during the voluntary respiratory tasks. We have termed this the Respiratory Motor Control Assessment (RMCA)9. This vector analysis method quantifies the amount and distribution of activity across muscles and presents it in the form of an index that relates the degree to which sEMG output within a test-subject resembles that from a group of healthy (non-injured) controls. The resulting index value has been shown to have high face validity, sensitivity and specificity9-11. We showed previously9 that the RMCA outcomes significantly correlate with levels of SCI and pulmonary function measures. We are presenting here the method to quantitatively compare post-spinal cord injury respiratory multi-muscle activation patterns to those of healthy individuals.

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment RMCA in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

The purpose of this publication is to present our original work on a multi-muscle surface electromyographic approach to quantitatively characterize respiratory muscle activation patterns in individuals with chronic spinal cord injury using vector-based analysis.

הערכה של הפעלת שרירים נשימה בעזרת נשימה בקרת מנוע הערכה (RMCA) אצל אנשים עם פגיעה בחוט השדרה כרונית

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination ...

Implanting Glass Spinal Cord Windows in Adult Mice with Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in adult rodents is the standard experimental model for studying autonomic demyelinating diseases such as multiple sclerosis. Here we present a low-cost and reproducible glass window implantation protocol that is suitable for intravital microscopy and studying the dynamics of spinal cord cytoarchitecture with subcellular resolution in live adult mice with EAE. Briefly, we surgically expose the vertebrae T12-L2 and construct a chamber around the exposed vertebrae using a combination of cyanoacrylate and dental cement. A laminectomy is performed from T13 to L1, and a thin layer of transparent silicone elastomer is applied to the dorsal surface of the exposed spinal cord. A modified glass cover slip is implanted over the exposed spinal cord taking care that the glass does not directly contact the spinal cord. To reduce the infiltration of inflammatory cells between the window and spinal cord, anti-inflammatory treatment is administered every 2 days (as recommended by ethics committee) for the first 10 days after implantation. EAE is induced only 2-3 weeks after the cessation of anti-inflammatory treatment.
Using this approach we successfully induced EAE in 87% of animals with implanted windows and, using Thy1-CFP-23 mice (blue axons in dorsal spinal cord), quantified axonal loss throughout EAE progression. Taken together, this protocol may be useful for studying the recruitment of various cell populations as well as their interaction dynamics, with subcellular resolution and for extended periods of time. This intravital imaging modality represents a valuable tool for developing therapeutic strategies to treat autoimmune demyelinating diseases such as EAE.

We describe a method for implanting and maintaining glass windows over the exposed spinal cords of adult mice for studying experimental autoimmune encephalomyelitis. These windows provide chronic optical access to the spinal cord for monitoring cell dynamics at the subcellular level in live animals using two-photon microscopy.

השתלת זכוכית חוט השדרה של Windows בעכברים בוגרים עם ניסיון אוטואימוניות Encephalomyelitis

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in adult rodents is the standard experimental model for studying autonomic demyelinating diseases such as ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI). Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, social, and economical effects are staggering. Therefore, further research into the effects of TBI and effective treatments is necessary. The controlled cortical impact (CCI) model induces traumatic brain injuries ranging from mild to severe. This method uses a rigid impactor to deliver mechanical energy to an intact dura exposed following a craniectomy. Impact is made under precise parameters at a set velocity to achieve a pre-determined deformation depth. Although other TBI models, such as weight drop and fluid percussion, exist, CCI is more accurate, easier to control, and most importantly, produces traumatic brain injuries similar to those seen in humans. However, no TBI model is currently able to reproduce pathological changes identical to those seen in human patients. The CCI model allows investigation into the short-term and long-term effects of TBI, such as neuronal death, memory deficits, and cerebral edema, as well as potential therapeutic treatments for TBI.

Traumatic brain injuries (TBIs) remain a serious health problem. Using the controlled cortical impact surgery model, research on the effects of TBI and possible treatment methods may be performed.

השפעת דגם קליפת המוח מבוקר לפגיעה מוחית טראומטית

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter connected to a radio transmitter into the femoral artery of rats that underwent a T4 spinal cord transection with or without grafting of embryonic brainstem-derived neural stem cells expressing green fluorescent protein. Compared to other methods such as cannula insertion or tail-cuff, telemetry is advantageous to continuously monitor blood pressure and heart rate in freely moving animals. It is also capable of long term multiple data acquisitions. In spinal cord injured rats, basal cardiovascular data under unrestrained condition and autonomic dysreflexia in response to colorectal distension were successfully recorded. In addition, cardiovascular parameters before and after SCI can be compared in the same rat if a transmitter is implanted before a spinal cord transection. One limitation of the described telemetry procedure is that implantation in the femoral artery may influence the blood supply to the ipsilateral hindlimb.

We present a protocol for using a radio-telemetric system to record cardiovascular parameters in T4 spinal cord transected rats eight weeks after embryonic brainstem neural stem cell grafting into the lesion site. Telemetry is an advanced technique to accurately evaluate cardiovascular function in conscious freely moving spinal cord injured rats.

מערכת רדיו-telemetric לפקח פונקצית לב וכלי דם אצל חולדות עם חוט השדרה חיתוך רוחב ועוברי גזע עצבי שתלי סלולארי

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter ...

Synergetic Use of Neural Precursor Cells and Self-assembling Peptides in Experimental Cervical Spinal Cord Injury

Spinal cord injuries (SCI) cause serious neurological impairment and psychological, economic, and social consequences for patients and their families. Clinically, more than 50% of SCI affect the cervical spine1. As a consequence of the primary injury, a cascade of secondary mechanisms including inflammation, apoptosis, and demyelination occur finally leading to tissue scarring and development of intramedullary cavities2,3. Both represent physical and chemical barriers to cell transplantation, integration, and regeneration. Therefore, shaping the inhibitory environment and bridging cavities to create a supportive milieu for cell transplantation and regeneration is a promising therapeutic target4. Here, a contusion/compression model of cervical SCI using an aneurysm clip is described. This model is more clinically relevant than other experimental models, since complete transection or ruptures of the cord are rare. Also in comparison to the weight drop model, which in particular damage the dorsum columns, circumferential compression of the spinal cord appears advantageous. Clip closing force and duration can be adjusted to achieve different injury severity. A ring spring facilitates precise calibration and constancy of clip force. Under physiological conditions, synthetic self-assembling peptides (SAP) self-assemble into nanofibers and thus, are appealing for application in SCI5. They can be injected directly into the lesion minimizing damage to the cord. SAPs are biocompatible structures erecting scaffolds to bridge intramedullary cavities and thus, equip the damaged cord for regenerative treatments. K2(QL)6K2 (QL6) is a novel SAP introduced by Dong et al.6 In comparison to other peptides, QL6 self-assembles into &#946;-sheets at neutral pH6.14 days after SCI, after the acute stage, SAPs are injected into the center of the lesion and neural precursor cells (NPC) are injected into adjacent dorsal columns. In order to support cell survival, transplantation is combined with continuous subdural administration of growth factors by osmotic micro pumps for 7 days.

Treating cervical spinal cord injury with both self-assembling peptides (SAP) and neural precursor cells (NPC), together with growth factors, is a promising approach to promote regeneration and recovery. A contusion/compression aneurysm clip rat model of cervical SCI and combined treatment involving SAP injection and NPC transplantation is established.

שימוש סינרגטי של תאים עצביים מבשר ופפטידים עצמי הרכבה בפגיעה בחוט השדרה הניסויית צוואר הרחם

Spinal cord injuries (SCI) cause serious neurological impairment and psychological, economic, and social consequences for patients and their families. ...

Neural Stem Cell Transplantation in Experimental Contusive Model of Spinal Cord Injury

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can be used both to investigate the biological responses to injury and to test potential therapies. Contusion or compression injury delivered to the surgically exposed spinal cord are the most widely used models of the pathology. In this report the experimental contusion is performed by using the Infinite Horizon (IH) Impactor device, which allows the creation of a reproducible injury animal model through definition of specific injury parameters. Stem cell transplantation is commonly considered a potentially useful strategy for curing this debilitating condition. Numerous studies have evaluated the effects of transplanting a variety of stem cells. Here we demonstrate an adapted method for spinal cord injury followed by tail vein injection of cells in CD1 mice. In short, we provide procedures for: i) cell labeling with a vital tracer, ii) pre-operative care of mice, iii) execution of a contusive spinal cord injury, and iv) intravenous administration of post mortem neural precursors. This contusion model can be utilized to evaluate the efficacy and safety of stem cell transplantation in a regenerative medicine approach.

Spinal cord injury is a traumatic condition that causes severe morbidity and high mortality. In this work we describe in detail a contusion model of spinal cord injury in mice followed by a transplantation of neural stem cells.

השתלת תאי גזע עצבית בדגם ניסיוני של Contusive פגיעה בחוט השדרה

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can ...

Calibrated Forceps Model of Spinal Cord Compression Injury

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The calibrated forceps model of compression injury is a convenient, low cost, and very reproducible animal model for SCI. We used a pair of modified forceps in accordance with the method published by Plemel et al. (2008) to laterally compress the spinal cord to a distance of 0.35 mm. In this video, we will demonstrate a dorsal laminectomy to expose the spinal cord, followed by compression of the spinal cord with the modified forceps. In the video, we will also address issues related to the care of paraplegic laboratory animals. This injury model produces mice that exhibit impairment in sensation, as well as impaired hindlimb locomotor function. Furthermore, this method of injury produces consistent aberrations in the pathology of the SCI, as determined by immunohistochemical methods. After watching this video, viewers should be able to determine the necessary supplies and methods for producing SCI of various severities in the mouse for studies on SCI and/or treatments designed to mitigate impairment after injury.

Spinal cord injury models should be highly reproducible. We demonstrate that the calibrated forceps compression model of spinal cord injury is an easy to use surgical method for generating reproducible injuries to the murine spinal cord.

מכויל דגם מלקחיים של חוט השדרה דחיסת פגיעה

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal cord. A major current area of research is focused on the mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous or induced functional recovery following SCI. Spontaneous functional recovery is reported to be greater early in life, raising interesting questions about how adaptive plasticity changes as the spinal cord develops. To facilitate investigation of this dynamic, we have developed a SCI model in the neonatal mouse. The model has relevance for pediatric SCI, which is too little studied. Because neural plasticity in the adult involves some of the same mechanisms as neural plasticity in early life1, this model may potentially have some relevance also for adult SCI. Here we describe the entire procedure for generating a reproducible spinal cord compression (SCC) injury in the neonatal mouse as early as postnatal (P) day 1. SCC is achieved by performing a laminectomy at a given spinal level (here described at thoracic levels 9-11) and then using a modified Yasargil aneurysm mini-clip to rapidly compress and decompress the spinal cord. As previously described, the injured neonatal mice can be tested for behavioral deficits or sacrificed for ex vivo physiological analysis of synaptic connectivity using electrophysiological and high-throughput optical recording techniques1. Earlier and ongoing studies using behavioral and physiological assessment have demonstrated a dramatic, acute impairment of hindlimb motility followed by a complete functional recovery within 2 weeks, and the first evidence of changes in functional circuitry at the level of identified descending synaptic connections1.

This article describes a method for generating a reproducible spinal cord compression injury (SCI) in the neonatal mouse. The model provides an advantageous platform for studying mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous functional recovery.

חוט השדרה עכבר בילוד דגם פגיעה דחיסה

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...