המחברים מודים לקתי גייג' על תמיכתה בעריכה. מחקר זה נתמך על ידי כספים מהמחלקה להרדמה (המרכז הרפואי של אוניברסיטת דיוק), מענק איגוד הלב האמריקאי (18CSA34080277), ומענקים של המכונים הלאומיים לבריאות (NIH) (NS099590, HL157354, NS117973 ו-NS127163).

כל ההליכים המתוארים כאן נערכו בהתאם להנחיות המכונים הלאומיים לבריאות (NIH) לטיפול ושימוש בבעלי חיים במחקר, והפרוטוקול אושר על ידי הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי חיים של מכון דיוק (IACUC). C57BL/6 עכברים זכרים ונקבות בגילאי 8-10 שבועות שימשו במחקר הנוכחי.
1. הכנה כירורגית
<ol><li>שק?...

מודל עכברי לחקר הפיזיולוגיה של המוח במהלך דום לב

<ol>
	<li>Smith, A., Masters, S., Ball, S., Finn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+incidence+and+outcomes+of+out-of-hospital+cardiac+arrest+in+metropolitan+versus+rural+locations:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">The incidence and outcomes of out-of-hospital cardiac arrest in metropolitan versus rural locations: A systematic review and meta-analysis.</a> Resuscitation. 185, 109655 (2022).</li><li>Amacher, S. A., 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=Predicting+neurological+outcome+in+adult+patients+with+cardiac+arrest:+systematic+review+and+meta-analysis+of+prediction+model+performance.">Predicting neurological outcome in adult patients with cardiac arrest: systematic review and meta-analysis of prediction model performance.</a> Critical Care. 26 (1), 382 (2022).</li><li>Matsuyama, T., Ohta, B., Kiyohara, K., Kitamura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intra-arrest+partial+carbon+dioxide+level+and+favorable+neurological+outcome+after+out-of-hospital+cardiac+arrest:+A+nationwide+multicenter+observational+study+in+Japan+(the+JAAM-OHCA+registry).">Intra-arrest partial carbon dioxide level and favorable neurological outcome after out-of-hospital cardiac arrest: A nationwide multicenter observational study in Japan (the JAAM-OHCA registry).</a> European Heart Journal of Acute Cardiovascular Care. 12 (1), 14-21 (2023).</li><li>Takahagi, M., Sawano, H., Moriyama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+neurological+outcome+of+extracorporeal+cardiopulmonary+resuscitation+for+out-of-hospital+cardiac+arrest+patients+with+nonshockable+rhythms:+A+single-center,+consecutive,+retrospective+observational+study.">Long-term neurological outcome of extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for out-of-hospital cardiac arrest patients with nonshockable rhythms: A single-center, consecutive, retrospective observational study.</a> The Journal of Emergency Medicine. 63 (3), 367-375 (2022).</li><li>Mork, S. R., Botker, M. T., Christensen, S., Tang, M., Terkelsen, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+and+neurological+outcome+after+out-of-hospital+cardiac+arrest+treated+with+and+without+mechanical+circulatory+support.">Survival and neurological outcome after out-of-hospital cardiac arrest treated with and without mechanical circulatory support.</a> Resuscition Plus. 10, 100230 (2022).</li><li>Koenig, M. A., Kaplan, P. W., Thakor, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+neurophysiologic+monitoring+and+brain+injury+from+cardiac+arrest.">Clinical neurophysiologic monitoring and brain injury from cardiac arrest.</a> Neurologic Clinics. 24 (1), 89-106 (2006).</li><li>Cavazzoni, E., Schibler, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+of+brain+tissue+oxygen+tension+and+use+of+vasopressin+after+cardiac+arrest+in+a+child+with+catecholamine-induced+cardiac+arrhythmia.">Monitoring of brain tissue oxygen tension and use of vasopressin after cardiac arrest in a child with catecholamine-induced cardiac arrhythmia.</a> Critical Care &amp; Resuscitation. 10 (4), 316-319 (2008).</li><li>Topjian, A. A., 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=Multimodal+monitoring+including+early+EEG+improves+stratification+of+brain+injury+severity+after+pediatric+cardiac+arrest.">Multimodal monitoring including early EEG improves stratification of brain injury severity after pediatric cardiac arrest.</a> Resuscitation. 167, 282-288 (2021).</li><li>Beekman, R., 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=Bedside+monitoring+of+hypoxic+ischemic+brain+injury+using+low-field,+portable+brain+magnetic+resonance+imaging+after+cardiac+arrest.">Bedside monitoring of hypoxic ischemic brain injury using low-field, portable brain magnetic resonance imaging after cardiac arrest.</a> Resuscitation. 176, 150-158 (2022).</li><li>Sinha, N., Parnia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+the+brain+after+cardiac+arrest:+A+new+era.">Monitoring the brain after cardiac arrest: A new era.</a> Current Neurology Neuroscience Report. 17 (8), 62 (2017).</li><li>Reis, C., 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=Pathophysiology+and+the+monitoring+methods+for+cardiac+arrest+associated+brain+injury.">Pathophysiology and the monitoring methods for cardiac arrest associated brain injury.</a> International Journal of Molecular Sciences. 18 (1), 129 (2017).</li><li>Zhou, H., Lin, C., Liu, J., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+monitoring+of+brain+perfusion+by+cerebral+oximetry+after+spontaneous+return+of+circulation+in+cardiac+arrest:+A+case+report.">Continuous monitoring of brain perfusion by cerebral oximetry after spontaneous return of circulation in cardiac arrest: A case report.</a> BMC Neurology. 22 (1), 365 (2022).</li><li>Takegawa, R., 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+brain+monitoring+by+near-infrared+spectroscopy+predicts+neurological+outcome+after+cardiac+arrest+and+resuscitation+in+rats:+A+proof+of+concept+study+of+a+novel+prognostic+measure+after+cardiac+arrest.">Real-time brain monitoring by near-infrared spectroscopy predicts neurological outcome after cardiac arrest and resuscitation in rats: A proof of concept study of a novel prognostic measure after cardiac arrest.</a> Journal Clinical Medicine. 11 (1), 131 (2021).</li><li>Zhang, C., 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=Invasion+of+peripheral+immune+cells+into+brain+parenchyma+after+cardiac+arrest+and+resuscitation.">Invasion of peripheral immune cells into brain parenchyma after cardiac arrest and resuscitation.</a> Aging and Disease. 9 (3), 412-425 (2018).</li><li>Duan, W., 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=Cervical+vagus+nerve+stimulation+improves+neurologic+outcome+after+cardiac+arrest+in+mice+by+attenuating+oxidative+stress+and+excessive+autophagy.">Cervical vagus nerve stimulation improves neurologic outcome after cardiac arrest in mice by attenuating oxidative stress and excessive autophagy.</a> Neuromodulation. 25 (3), 414-423 (2022).</li><li>Liu, H., 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=Novel+modification+of+potassium+chloride+induced+cardiac+arrest+model+for+aged+mice.">Novel modification of potassium chloride induced cardiac arrest model for aged mice.</a> Aging and Disease. 9 (1), 31-39 (2018).</li><li>Shen, 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=Aging+is+associated+with+impaired+activation+of+protein+homeostasis-related+pathways+after+cardiac+arrest+in+mice.">Aging is associated with impaired activation of protein homeostasis-related pathways after cardiac arrest in mice.</a> Journal of American Heart Association. 7 (17), e009634 (2018).</li><li>Wang, P., 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=Manganese+porphyrin+promotes+post+cardiac+arrest+recovery+in+mice+and+rats.">Manganese porphyrin promotes post cardiac arrest recovery in mice and rats.</a> Biology. 11 (7), 957 (2022).</li><li>Wang, W., 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=Development+and+evaluation+of+a+novel+mouse+model+of+asphyxial+cardiac+arrest+revealed+severely+impaired+lymphopoiesis+after+resuscitation.">Development and evaluation of a novel mouse model of asphyxial cardiac arrest revealed severely impaired lymphopoiesis after resuscitation.</a> Journal of American Heart Association. 10 (11), e019142 (2021).</li><li>Li, R., 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=Activation+of+the+XBP1s/O-GlcNAcylation+pathway+improves+functional+outcome+after+cardiac+arrest+and+resuscitation+in+young+and+aged+mice.">Activation of the XBP1s/O-GlcNAcylation pathway improves functional outcome after cardiac arrest and resuscitation in young and aged mice.</a> Shock. 56 (5), 755-761 (2021).</li><li>Shen, 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=Activation+of+the+ATF6+(activating+transcription+factor+6)+signaling+pathway+in+neurons+improves+outcome+after+cardiac+arrest+in+mice.">Activation of the ATF6 (activating transcription factor 6) signaling pathway in neurons improves outcome after cardiac arrest in mice.</a> Journal American Heart Association. 10 (12), e020216 (2021).</li><li>Jiang, 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=MCC950,+a+selective+NLPR3+inflammasome+inhibitor,+improves+neurologic+function+and+survival+after+cardiac+arrest+and+resuscitation.">MCC950, a selective NLPR3 inflammasome inhibitor, improves neurologic function and survival after cardiac arrest and resuscitation.</a> Journal of Neuroinflammation. 17 (1), 256 (2020).</li><li>Zhao, Q., 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=Cardiac+arrest+and+resuscitation+activates+the+hypothalamic-pituitary-adrenal+axis+and+results+in+severe+immunosuppression.">Cardiac arrest and resuscitation activates the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and results in severe immunosuppression.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 41 (5), 1091-1102 (2021).</li></ol>

במחקרי CA ניסיוניים, נעשה שימוש בחנק, זריקות אשלגן כלורי או פרפור חדרים שמקורו בזרם חשמלי כדי לגרום ל-CA 16,17,18,19,20,21,22,23. בדרך כלל, נדרשת החייאה לצו...

דום לב (CA) נותר משבר בריאות הציבור העולמי1. יותר מ -356,000 מקרים מחוץ לבית החולים ו -290,000 מקרי CA בבית החולים מדווחים מדי שנה בארה"ב לבדה, ורוב קורבנות CA הם מעל גיל 60. יש לציין כי ליקויים נוירולוגיים פוסט-CA נפוצים בקרב ניצולים, ואלה מהווים אתגר גדול לניהול CA 2,3,4,5. כדי להבין שינויים פתולוגיים במוח שלאחר CA והשפעתם על התוצאות הנוירולוגיות, טכניקות שונות של ניטור נוירופיזיולוגי וניטור רקמת המוח יושמו בחולים 6,7,8,9,10,11,12. באמצעות ספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה, ניטור מוחי בזמן אמת בוצע גם בחולדות CA כדי לחזות תוצאות נוירולוגיות13.
עם זאת, במודלים של Murine CA, גישת הדמיה כזו הייתה מסובכת בגלל הצורך בלחיצות חזה כדי להחזיר את זרימת הדם הספונטנית, אשר תמיד כרוכה בתנועה פיזית משמעותית, ובכך מעכבת הליכי הדמיה עדינים. יתר על כן, מודלים של CA מבוצעים בדרך כלל עם עכברים במצב שכיבה, בעוד שהעכברים חייבים להיות מופנים למצב נוטה עבור שיטות דימות מוח רבות. לפיכך, מודל עכבר עם תנועת גוף מינימלית במהלך הניתוח נדרש במקרים רבים על מנת לבצע הדמיה/ניטור בזמן אמת של המוח במהלך כל הליך CA, החל מטרום CA ועד לאחר החייאה.
בעבר, Zhang et al. דיווחו על מודל CA של עכבר שיכול להיות שימושי עבור דימות מוחי14. במודל שלהם, CA הושרה על ידי הזרקות בולוס של וקורוניום ואסמולול ואחריו הפסקת אוורור מכני. הם הראו כי לאחר 5 דקות של CA, החייאה יכולה להיות מושגת על ידי עירוי תערובת החייאה. עם זאת, יש לציין כי מעצר מחזור הדם במודל שלהם התרחש רק כ -10 שניות לאחר הזרקת אסמולול. לפיכך, מודל זה אינו משחזר את ההתקדמות של CA הנגרמת מחנק בחולים, כולל היפרקפניה והיפוקסיה רקמות במהלך התקופה שלפני המעצר.
המטרה הכוללת של ההליך הכירורגי הנוכחי היא למדל חנק קליני CA בעכברים ואחריו החייאה ללא לחיצות חזה. מודל CA זה, אם כן, מאפשר שימוש בטכניקות הדמיה מורכבות לחקר הפיזיולוגיה של המוח בעכברים15.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >Adrenalin</td>
			<td >Par Pharmaceutical</td>
			<td >NDC 42023-159-01</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Alcohol swabs</td>
			<td >BD</td>
			<td >326895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Animal Bio Amp</td>
			<td >ADInstruments</td>
			<td >FE232</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >BP transducer</td>
			<td >ADInstruments</td>
			<td >MLT0699</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Bridge Amp</td>
			<td >ADInstruments</td>
			<td >FE117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Heparin sodium injection, USP</td>
			<td >Fresenius Kabi</td>
			<td >NDC 63323-540-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Isoflurane</td>
			<td >Covetrus</td>
			<td >NDC 11695-6777-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Laser Doppler perfusion monitor</td>
			<td >Moor Instruments</td>
			<td >moorVMS-LDF1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Laser speckle imaging system</td>
			<td >RWD</td>
			<td >RFLSI III</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Lubricant eye ointment</td>
			<td >Bausch + Lomb</td>
			<td >339081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Micro clip</td>
			<td >Roboz</td>
			<td >RS-5431</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Mouse rectal probe</td>
			<td >Physitemp</td>
			<td >RET-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needle electrode</td>
			<td >ADInstruments</td>
			<td >MLA1213</td>
			<td>29 Ga, 1.5 mm socket</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Nitrogen</td>
			<td >Airgas</td>
			<td >UN1066</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Optic plastic fibre</td>
			<td >Moor Instruments</td>
			<td >POF500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Otoscope</td>
			<td >Welchallyn</td>
			<td >728</td>
			<td>2.5 mm Speculum</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Oxygen</td>
			<td >Airgas</td>
			<td >UN1072</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >PE-10 tubing</td>
			<td >BD</td>
			<td >427401</td>
			<td>Polyethylene tubing</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Povidone-iodine</td>
			<td >CVS</td>
			<td >955338</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >PowerLab 8/35</td>
			<td >ADInstruments</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Rimadyl (carprofen)</td>
			<td >Zoetis</td>
			<td >6100701</td>
			<td>Injectable 50 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Small animal ventilator</td>
			<td >Kent Scientific</td>
			<td >RoVent Jr.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Temperature controller</td>
			<td >Physitemp</td>
			<td >TCAT-2DF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Triple antibioric &#38; pain relief</td>
			<td >CVS</td>
			<td >NDC 59770-823-56</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Vaporizer</td>
			<td >RWD</td>
			<td >R583S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >0.25% bupivacaine</td>
			<td >Hospira</td>
			<td >NDC 0409-1159-18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >0.9% sodium chroride</td>
			<td >ICU Medical</td>
			<td >NDC 0990-7983-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >1 mL plastic syringe</td>
			<td >BD</td>
			<td >309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >4-0 silk suture</td>
			<td >Look</td>
			<td >SP116</td>
			<td>Black braided silk</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >6-0 nylon suture</td>
			<td >Ethilon</td>
			<td >1698G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >8.4% sodium bicarbonate Inj., USP</td>
			<td >Hospira</td>
			<td >NDC 0409-6625-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >20 G IV catheter</td>
			<td >BD</td>
			<td >381534</td>
			<td>20GA 1.6 IN</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >30 G PrecisionGlide needle</td>
			<td >BD</td>
			<td >305106</td>
			<td>30 G X 1/2</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mouse cardiac arrest model for brain imaging and brain physiology monitoring during ischemia and resuscitation

רוב המחלימים מדום לב (CA) חווים דרגות שונות של ליקויים נוירולוגיים. כדי להבין את המנגנונים העומדים בבסיס פגיעה מוחית הנגרמת על ידי CA, ולאחר מכן לפתח טיפולים יעילים, מחקר CA ניסיוני הוא חיוני. לשם כך הוקמו מספר דגמי CA עכבריים. ברוב הדגמים הללו, העכברים ממוקמים במצב שכיבה על מנת לבצע דחיסת חזה לצורך החייאה לב-ריאה (החייאה). עם זאת, הליך החייאה זה הופך את ההדמיה/ניטור בזמן אמת של הפיזיולוגיה של המוח במהלך CA והחייאה למאתגרים. כדי להשיג ידע קריטי כזה, הפרוטוקול הנוכחי מציג מודל CA של חנק עכבר שאינו דורש את שלב החייאה בדחיסת חזה. מודל זה מאפשר לחקור שינויים דינמיים בזרימת הדם, במבנה כלי הדם, בפוטנציאלים החשמליים ובחמצן ברקמת המוח מקו הבסיס שלפני CA ועד לרפרפוזיה מוקדמת שלאחר CA. חשוב לציין, מודל זה חל על עכברים זקנים. לפיכך, מודל CA עכברי זה צפוי להיות כלי קריטי לפענוח ההשפעה של CA על הפיזיולוגיה של המוח.

Cardiac arrest (CA) remains a global public health crisis1. More than 356,000 out-of-hospital and 290,000 in-hospital CA cases are reported annually in the US alone, and most CA victims are over 60 years old. Notably, post-CA neurologic impairments are common among survivors, and these represent a major challenge for CA management2,3,4,5. To understand post-CA brain pathologic changes and their effects on neurologic outcomes, various neurophysiologic monitoring and brain tissue monitoring techniques have been applied in patients6,7,8,9,10,11,12. Using near-infrared spectroscopy, real-time brain monitoring has also been performed in CA rats to predict neurologic outcomes13.
However, in murine CA models, such an imaging approach has been complicated by the need for chest compressions to restore spontaneous circulation, which always entails substantial physical motion and, thus, hinders delicate imaging procedures. Moreover, CA models are normally performed with mice in a supine position, whereas the mice must be turned to the prone position for many brain imaging modalities. Thus, a mouse model with minimal body movement during the surgery is required in many cases in order to perform real-time imaging/monitoring of the brain during the whole CA procedure, spanning from pre-CA to post-resuscitation.
Previously, Zhang et al. reported a mouse CA model that could be useful for brain imaging14. In their model, CA was induced by bolus injections of vecuronium and esmolol followed by the cessation of mechanical ventilation. They showed that after 5 min of CA, resuscitation could be achieved by infusing a resuscitation mixture. Notably, however, circulatory arrest in their model occurred only about 10 s after the esmolol injection. Thus, this model does not recapitulate the progression of asphyxia-induced CA in patients, including hypercapnia and tissue hypoxia during the prearrest period.
The overall goal of the current surgical procedure is to model clinical asphyxia CA in mice followed by resuscitation without chest compressions. This CA model, therefore, allows the use of complex imaging techniques to study brain physiology in mice15.

מחבר זרקור: מודל עכבר ייחודי של דום לב הנגרם מחנק 

מודל דום לב עכברי להדמיית מוח וניטור פיזיולוגיה מוחית במהלך איסכמיה והחייאה

Cardiac arrest affects over half a million people in the US every year, leading to impaired neurological function primarily caused by hypoxic-ischemic brain injury. To develop better treatments, we aim to understand how cardiac arrest affects brain physiology, including microcirculatory blood flow and oxygen use, through experimental research. Advanced imaging and the monitoring methods have been established to investigate the cerebral blood flow after cardiac arrest.However, obtaining a complete image of cerebral circulation during cardiac arrest and early resuscitation remains challenging. Our protocol involves simulating clinical asphyxia-induced cardiac arrest in mice, followed by recitation without chest compressions. This model enables the use of advanced imaging methods to study brain physiology in mice throughout the cardiac arrest process.This model does not require complex surgical interventions, and is relatively easier to perform. More importantly, during cardiac arrest and resuscitation, animals can be kept in prone proposition with minimal animal movement, which greatly facilitates the use of various imaging modalities. The impact of cardiac arrest and its treatment strategies, such as epinephrine administration, brain hemodynamics and the neurological function, is not yet fully understood.Our mouse model is ideal for investigating the dynamic alterations in brain circulation, vascular responses, and brain tissue oxygenation that occur during a cardiac arrest and resuscitation.

כדי לגרום ל-CA, העכבר הורדם עם 1.5% איזופלורן והונשם עם 100% חנקן. מצב זה הוביל לברדיקרדיה חמורה ב-45 שניות (איור 1). לאחר 2 דקות של אנוקסיה, קצב הלב ירד באופן דרמטי (איור 2), לחץ הדם ירד מתחת ל-20 מ"מ כספית, וזרימת הדם במוח פסקה לחלוטין (איור 1). כשהאיזופלו?...

Watch this Scientific Journal Video about A Unique Mouse Model of Asphyxia-Induced Cardiac Arrest at JoVE.com

פרוטוקול זה מדגים מודל עכברי ייחודי של דום לב מחנק שאינו דורש דחיסת חזה לצורך החייאה. מודל זה שימושי לניטור והדמיה של הדינמיקה של הפיזיולוגיה של המוח במהלך דום לב והחייאה.

Most cardiac arrest (CA) survivors experience varying degrees of neurologic deficits. To understand the mechanisms that underpin CA-induced brain injury ...

דום לב משפיע על יותר מחצי מיליון אנשים בארה"ב מדי שנה, מה שמוביל לתפקוד נוירולוגי לקוי הנגרם בעיקר על ידי פגיעה מוחית היפוקסית-איסכמית. כדי לפתח טיפולים טובים יותר, אנו שואפים להבין כיצד דום לב משפיע על הפיזיולוגיה של המוח, כולל זרימת דם מיקרו-סירקולטורית ושימוש בחמצן, באמצעות מחקר ניסיוני. נקבעו שיטות הדמיה מתקדמות ושיטות ניטור לחקירת זרימת הדם במוח לאחר דום לב.עם זאת, השגת תמונה מלאה של זרימת המוח במהלך דום לב והחייאה מוקדמת נותרה מאתגרת. הפרוטוקול שלנו כולל סימולציה של דום לב קליני הנגרם מחנק בעכברים, ואחריו דקלום ללא לחיצות חזה. מודל זה מאפשר שימוש בשיטות הדמיה מתקדמות לחקר הפיזיולוגיה של המוח בעכברים לאורך תהליך דום הלב.מודל זה אינו דורש התערבויות כירורגיות מורכבות, והוא קל יחסית לביצוע. חשוב מכך, במהלך דום לב והחייאה, ניתן לשמור על בעלי חיים במצב נוטה עם תנועה מינימלית של בעלי חיים, מה שמקל מאוד על השימוש בשיטות הדמיה שונות. ההשפעה של דום לב ואסטרטגיות הטיפול בו, כגון מתן אפינפרין, המודינמיקה במוח והתפקוד הנוירולוגי, עדיין אינה מובנת במלואה.מודל העכבר שלנו אידיאלי לחקר השינויים הדינמיים במחזור המוח, בתגובות כלי הדם ובחמצון רקמת המוח המתרחשים במהלך דום לב והחייאה.

מודל דום לב עכברי להדמיית מוח וניטור פיזיולוגיה מוחית במהלך איסכמיה והחייאה

Abstract