Kalıcı Serebral Gemi Tıkanıklığı<em&gt; Ile</em&gt; Çift Ligature ve transeksiyonu

Özet

Biz bir kemirgen büyük bir beyin damar daimi tıkanıklığı için son derece tekrarlanabilir yöntem açıklanmaktadır. Bu teknik çok az çevresel zarar, en az kan kaybı, uzun süreli sağkalım oranının yüksek ve insan klinik nüfusu ile orantılı tutarlı infarkt hacmi ile gerçekleştirilebilir.

Özet

Inme ölüm, sakatlık, ve sosyo-ekonomik kaybı dünya çapında önde gelen nedenidir. Tüm inmelerin çoğunluğu kan akımında bir kesinti (iskemi) ¹ kaynaklanabilir. Orta serebral arter (MCA), korteks ² lateral yüzeyine kan büyük bir çoğunluğu teslim insan inme ³ en sık ve onun sınırları içinde iskemi geniş disfonksiyonu veya ölüme ^1,4,5 neden olabilir. Iskemik inme Dul genellikle kaybı veya motor yetenekleri bozulması, duyusal açıkları ve infarkt acı. Inme bu anahtar özellikleri yakalamak ve böylece etkili bir tedavi geliştirmek için bir çaba, vurgu büyük bir MCA iskemi hayvan modellerinde üzerine yerleştirilir.

Burada kalıcı bir kortikal yüzey damar tıkanıklığını gidermeye yönelik bir yöntem mevcut. Biz en yaygın türü, yeri ve outcom modeller bir ilgili damar tıkanıklığı bir örnekle bu yöntem sunacakinsan inme, kalıcı orta serebral arter tıkanıklığı (pMCAO) e. Bu modelde, cerrahi yetişkin sıçan MCA ortaya çıkarmak ve daha sonra geminin çift bağ ve kesisi ile tıkamak. Bu pMCAO MCA kortikal bölge, korteks büyük bir kısmının tüm iskemi neden MCA'nın proksimal kortikal kolu bloke eder. Oklüzyon Bu yöntem aynı zamanda daha küçük bir korteks bölge hedef alan daha fazla fokal iskemi elde etmek için kortikal damarlarının daha uzak bölümleri kapatmak için de kullanılabilir. PMCAO en önemli dezavantajları küçük bir kraniotomi MCA erişmek için gerekli olduğu gibi cerrahi işlem minimal doku hasarı bu sonuçlar olsa da, biraz invaziv olmasıdır. Bu modelin en önemli avantajları ise şunlardır: tıkanıklık site de kan akımı azalması derecesi, tutarlı işlevsel ve değer düşüklüğü hızla meydana nörolojik, tanımlanır, infarkt tutarlı ve hayatta kalma yüksek oranda uzun sağlar süreli kronik değerlendirme.

Giriş

Etkin insan iskemik inme taklit iskemik koşulları ikna etmek için, çeşitli hayvan inme modelleri yaygın infarkt hacimleri sonucu değişen, istihdam edilmektedir. Photothrombotic modelde, ^beyin, çevre doku ⁶ içinde fotokimyasal koagülasyon, ışınlanmış damarlarının tıkanmasına ve iskemi ile sonuçlanan, bir ışığa madde (örneğin gül-bengal gibi) intravenöz enjeksiyon sonrası lazer aydınlatma kullanarak sağlam kafatası yoluyla ışınlanmış ^7. Fototromboz infarkt, çok küçük izole bölgeleri neden olabilir ve tipik olarak modelleme "mini-vuruş" veya "mikro-vuruş" için bir araç olarak kullanılır.

Özellikle orta serebral arter (MCA), iskemik inme indüklemek için daha yaygın olarak benimsenen teknik, bir filaman cerrahi dış karotis arteri içine yerleştirilir ve ucu MCA baz kapatmasından kadar ilerletilir edildiği intraluminal monofilament modeli ^8'dir. Bir PRIintraluminal filament tıkanma mary meydan yüksek ölüm oranı ⁹ (MCA 3 saat, inme araştırma için ilgili zaman noktası için tıkalı olan% 70) 'dir. Yöntemi ile diğer konular mümkün subaraknoid kanama, eksik tıkanıklığı ve değişken infarkt hacmi ^10,11 dahil. Bu model, korteks ve subcortically ¹² hem de infarkt geniş bir derecesi ile sonuçlanır, ve model büyük bir insan felç.

Mikro ve büyük hem de inme modelleri önemli olmakla birlikte, insan vuruş yerde arasında tipik olarak. Büyük klinik çalışmalarda, inme infarkt aralıkları boyutunda ipsi-iskemik yarımkürede ⁹ 4,5-14% çeviren 28-80 cm ^3, den. Buna karşılık, bizim sıçan pMCAO infarkt aralıkları ipsi-iskemik yarımkürenin 3 ila 12% oluşturan yaklaşık 9-35 mm ^3, den. Bizim pMCAO modeli, bu nedenle, yakından beyin yüzdesi ile insan iskemik inme infarkt hacimleri benzerhacmi.

Insan durumuna benzer fonksiyonel ve davranışsal açıkları inme, pMCAO sonuçlarının yapısal hasar modelleme ek olarak. En azından, inme hasar ^13-15, kayıp veya motor ve duyusal fonksiyon ^16,17, kayıp veya uyarılmış nöronal aktivitenin ^16,18 bozulması, serebral kan akımı ¹⁹ azalma bozulması için karşı taraf hareket açıklarında inme sonuçları etkili bir ^{modeli, 20} ve infarkt ^21,22. Buna göre, pMCAO modelleri MCA ciddi bir tıkanıklık duyusal korteks (ve komşu korteks), nöronal aktivitenin bozulması, MCA kan akımında ciddi azalma ve iskemik inme ²³ infarkt-damgasını özelliklerini içinde fonksiyonunun fiziksel engellilik, kaybına neden ^-25, bu nedenle insan inme etkin bir model olarak hizmet vermektedir.

Prosedürel, pMCAO dikkatle gelen kafatası ve dura kaldırmak hangi küçük bir kraniotomi içerirMCA ilk (M1) segmenti üzerinde 2 x 2 mm "cerrahi pencere", sadece ön ve arka kortikal dalları (Şekil 1A ve 1B) içine MCA birincil çatallanma önce. Biz (pMCAO yürütmek için gerekli olan cerrahi malzemeleri için özel reaktifler ve ekipman Tablo görmek MCA altında ve kortikal yüzeyi üzerinde, menenjlerin pial katmanı üzerinden yarım eğrisi ters kesme dikiş iğnesi ve iplik (6-0 ipek) geçmek .) Daha sonra bir çift bağ kravat, MCA etrafında iki knot sıkın ve iki knot arasındaki gemi transect. M1 ile çift bağ ve transeksiyonu sadece, lentikülostriat dallanma distalinde MCA sadece kortikal dalları etkilenen-böylece sadece kortikal infarkt (yok subkortikal hasar) ^26,27 (Şekil 2) oluşur olduğunu böyle ortaya çıkar. Insan inme genellikle subkortikal infarkt ibaret olmasına rağmen, kemirgenlerde bu modelleme artış invaziv (beyin damarları tıkayıp kortikal branchi önce gerektirirng boyun karotis arter yoluyla erişim arterler gerektirir ve teknik ve infarkt artan değişkenliği) ek tıkanıklığı gerektirir. MCA önceki şubelerine erişim basit bir kraniotomi ile mümkün değildir burada açıklandığı gibi modeli daha proksimale gerçekleştirilemez. Bu pMCAO üzeri subkortikal infarkt ikna etmek için cerrahi mümkün olsa da, tıkanma son derece invaziv gerektirecektir ve bu nedenle ideal değildir olacaktır.

Oklüzyon etkinliği histolojik olarak lazer Doppler, veya lazer görüntüleme ^12,24,25 benek (Şekil 3), ya da ölüm sonrası (Şekil 2) aracılığıyla da teyit edilebilir. Daha önceki araştırmalar duyusal stimülasyon infarkt gelişimi ve sonucu önemli bir rol oynayabilir göstermiştir unutulmamalıdır; pMCAO 2 saat içinde uygulandığında zarar güvenceler verildi ve 3 saat sonrası pMCAO de uygulanan inme zarar artışa neden ^24,25,28. Biz 5 saat sonrası pMCAO de, stimülasyon artık sonuç (yayınlanmamış veri) üzerinde bir etkisi olduğunu doğruladı. Bu nedenle, konuların duyusal stimülasyon pMCAO az değişkenlik ile infarkt hacimleri elde etmek için aşağıdaki 5 saat en aza indirilmelidir. Buna göre, bizim grup az duyusal stimülasyon ile, karanlıkta, 5 saat sonrası pMCAO için fareler anestezi tutarak bu tür "tedavi kontrolleri" çalışır, ve açıkça hiçbir bıyık uyarılması.

Bu daha fazla dallanma, birden çok ana parçaları, ya da iletişim damar yokluğu ile birlikte MCA yapıda zaman varyasyonu, yetişkin erkek Sprague Dawley sıçanları ^29,30 olarak 10-30% arasında bir frekansta oluşabileceğine dikkat edilmelidir. MCA anormallikler gözlenirse, bu tür damar anormallikleri ile hayvanlar ekleyerek infarkt değişkenlik artacak gibi o konu kullanmamayı tavsiye edilir.

Buna ek olarak, O ve birkaç pratik yönleri vardırinme soruşturma için avantajlı bu oklüzyon yöntemi yapmak ur prosedürü. İlk olarak, dikişler arter etrafına yerleştirilen ancak bağ ve kesisi sonrası post-iskemik değerlendirme ardından izlenmesi ve değerlendirilmesi, toplamak için sıkılır değil olabilir. Bu şekilde, oklüzyon için gerekli cerrahi hazırlık etkili olan denekler için kontrol edilir. Konularda sabit kalabilir veya tıkanıklığı boyunca stereotaksik çerçeve içinde, kullanımda ^25,28 de bu konuda hareket ya da herhangi bir deney ekipmanları bozmadan sırasında ve tıkanıklığı sonra, önce her konunun deneysel değerlendirme yapmak mümkün olduğu için. Ayrıca, daha yaşlı denekler kemirgen içinde çok düşük bir ölüm oranı, bu işlem sonucu 21-24 aylıkken (yaşlı bir insan eşdeğer), ³¹ ve bu nedenle daha yakından en yaygın model bu sıçanlarda inme tedavisinde değerlendirmek için kullanılabilir inme hastalarının ^25,28 yaş dirsek. Gemi transection da birkaç pratik amaca hizmet eder. Kesisi sonrası kanama olmaması geminin tamamen bağ sitelerinde hem de tıkalı olduğu teyit etmektedir. Ayrıca, kan akışı kesisi kalıcı bir bozulma sağlar. Son olarak, transeksiyonu tıkalı damar distal kısımlarının tespit herhangi bir kan akışı alternatif bir kaynak gelmelidir sağlar.

Biz özellikle bu el yazması ve video MCA için bu tıkanıklığı tekniği tarif rağmen Son olarak, aynı çift bağ kesisi teknik kraniotomi üzerinden erişilebilir herhangi bir serebral damar uygulanabilir. Laboratuarımızda, örneğin, seçici olarak birincil somatosensor korteks ³² içindeki iskemi ortaya çıkarmak için tasarlanmış tekniklere benzer bir şekilde birinci ve kollateral kan akımı ²⁴ hem de engellemek için distal MCA şube birkaç ilave daimi tıkanıklığı ile bağlantılı olarak pMCAO kullanılmaktadır.

Sonuç olarak, Tinme insan klinik literatür ile ilgili en yaygın konum (MCA), tipi (iskemi), ve hasar derecesi (enfarktüs): MCA uygulanan kalıcı tıkanıklığı için onun yöntemi yakın insan iskemik inme üç temel yönü modeller. Ayrıca, kapama bölgesinin bu yöntem, beyin boyunca tek veya birden fazla tıkanıklığı sitelerine tatbik edilebilir, ve hayatta kalma oranı yüksek olan yaşlı kişilerde ifa edilebilir. Bu tıkanma, dinamik, sürekli ve nispeten invaziv olmayan doğası göz önüne alındığında, bu tekniğin korunma ve inme tedavisinde yeni yaklaşımlar değerlendirmek klinik öncesi araştırmacılar için ek bir araç temsil eder.

Protokol

1. Başlarken: Gerekli Cerrahi Aletler

Bkz: Şekil 4

1. Diş matkap (kavo Diş Ekipmanları, Model: UMXL-TM), 2-bit matkap ve 3-bit matkap
2. İki ~ 30 ölçü hipodermik iğneleri
3. Dişli cımbız, kavisli ucu isteğe bağlı (yararlı ama önemli değil olabilir)
4. İki ince uçlu cımbız
5. tel kesme
6. Dikiş ipliğinin
7. Mikro makaslar

2. Cerrahi Pencere oluşturma

1. Anestezi: Prosedürler NIH kurallarına uygun ve UC Irvine Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanmıştır. Kobay 295-400 g ağırlığında erkek Sprague Dawley fareleri (Charles River Laboratories, Wilmington, MA, ABD) ve aşağıdaki anestezi uygulanarak kullanılmalıdır şunlardır:
   1. H atropin bir kas içi enjeksiyon (0.05 mg / kg, color) ardından sodyum pentobarbital bolus (55 mg / kg vücut ağırlığı) ile sıçan intraperitoneal enjekteind bacak ve deri altı suda% 5 dekstroz uygulanan 3.0 cc.
   2. Sodyum pentobarbital (27.5 mg / kg, color) enjeksiyon gerektiği gibi tamamlayın. Aşağıdaki işlemleri sırasında kornea korumak için gözleri bir oftalmik antibiyotik merhem yönetmek. Her altı saatte bir anestezi sırasında solunum salgıları azaltmak% 5 dekstroz (3 ml) ve atropin (0.05 mg / kg, color) yönetmek. Tedbir vücut bir rektal prob ile sıcaklık, ve kendi kendini düzenleyen termal battaniye ile 37 ° C de vücut ısısını korumak.
2. Ya tarafından MCA bulun:
   1. Inceltme 2 x 2 mm görüntüleme / kafatası neredeyse saydam oluncaya kadar bir boyutu HP 3 matkap ucu kullanarak somatosensoriyel korteks üzerinde pencere görselleştirme ve daha sonra bir boyutu HP 2 matkap ucu kullanarak tam şeffaflık için inceltme. MCA konumu bu pencere ve ilk segmentinin yaklaşık konuma kullanılan proksimal yörünge ile görülebilir. MCA genellikle bu çapraz çalışırdorsal yöne ventral / kaudal (örneğin, bakış cerrah bakış açısından sol hemisfer izlerken üst / sağ alta doğru sol) bir rostral pencere. Gözlemci M1 segmentinde (kortikal dallanma proksimalinde) ilk pencereden görünen distal dalları dayalı bulunması için tahmin nerede cerrahi camlar üzerinde oluşturulabilir. MCA erişmek için kaldırılır kafatası miktarını en aza indirmek için, görüntüleme / görselleştirme pencere yakın yerleştirilmiş, ancak cerrahi penceresinden ayrı olmalıdır.
      Veya
   2. Küçük bir cerrahi pencere yaklaşık 3 mm ön ve yakın kemer kürsü ^30,33,34 için foramen ovale veya mandibular sinir lateral 1 mm, yerleştirilmelidir. Etkili bir MCA (ayrıca M1 kademeli olarak da bilinir) ve kök erişmek amacıyla, temporal kas geçici kafatası yüzeyinden dışarı doğru yansıtılır. (Not: uzun süreli sağkalım ameliyatları durumunda, bizim laboratuar deneyimi tha oldutemporal kas onun çapa bağlı kalmasını sağlayarak t, kas sağlıklı beslenme davranışları ve vücut ağırlığının etkili bakım sağlayan, kafatası yüzeyi yeniden tavlama olacaktır.
3. Başlangıç ​​kortikal şube yatıyor tahmin etmek için görüntüleme penceresinin rostral, ventral köşesi (bir referans olarak kullanarak varsa) MCA izleyin.
4. (Bu cerrahi pencere olarak bakın) yeni bir ince-kafatası bölgesi oluşturma biraz rostral ve görüntüleme penceresi (bir referans olarak kullanılıyorsa) MCA M1 segmentinde (ön-kortikal dallanma) olması gereken yerde ventral. ÖNEMLİ NOT: (bir referans olarak kullanılıyorsa) ve cerrahi pencere görüntüleme penceresi arasında yaklaşık 2 mm boşluk bırakın.
5. Sadece Şekil 1A ve 1B 'de gösterildiği gibi arter kortikal dallanma önce MCA kök (ayrıca M1 kademeli olarak da bilinir) bulun.
6. Tahmini M1 segmentinde yer üzerinde kafatası ince, bir boyutu HP-3 matkap ucu kullanarak. Netamamen saydam oluncaya kadar kafatası biraz şeffaf hale, daha hassas boyutu HP-2 matkap ucu ve ince kafatası geçin. Cerrahi pencere alanı damar görmek ve bu noktada M1 yerini değerlendirmek ve 2-3 mm M1 segmentinin uzunluğu iki tarafında var öyle ki pencere (tamamlamak için yeterli ince olduğunda görsel onaylayın bu sağlar ekleme için oda ve MCA her iki tarafında dikiş iğnesinin çıkış).

ÖNEMLİ NOT: kafatası kalınlığı plastik wrap benzer olduğunda incelme durdurun. Matkap kafatası ve dura ile bozulursa damar rüptürü olacak. Kafatası Öte yandan yeterince ince değilse, tıkanma çıkarmadan zor olacaktır ve korteks veya artere hasara neden olabilir.

7. 30 ayar (30 G) derialtı iğne alın ve tırtıklı cımbız kullanarak, iğne ucu bükün.
8. Delinme kafatası bakımı için 30 G iğne kullanıntam doğrudan bir arter üzerinde bir alanda. Cımbız kafatası kavramak ve dikkatli cerrahi penceresinin inceltilmiş alanı kaldırmak için izin vermek için bu delinme deliği kullanın.
9. , Yeni bir 30 G ihtiyacı alın Adım 6'da olarak ucu viraj ve dikkatle dura çıkarın.

NOT: dura Kesme o kabuğu geri ve MCA düşük basınç sonucunda, daha belirgin hale gelecektir neden olur.

3. MCA kapatılmasıy

1. 3-5 mm yaklaşık dikiş iğnesi (yuvarlak 3/8, 16 mm dikiş iğnesi) aşağı kesim yarım eğrisi ters Döşeme tel kesiciler kullanın.
2. Şekil 4E de resimde gösterildiği gibi kesilmiş dikiş iğnesi geçirin. ÖNEMLİ NOT: dikiş ipliğinin her iki ucunda eşdeğer uzunluğu vardır ve böylece iğneyi dişli olması önemlidir. Bu iki iplik çekerek aynı zamanda M1 biter sağlayan, iğne sonra MCA etrafında iki knot bağlamak için iplik iki uzunlukları bırakarak ücretsiz kesilebilir.
3. Tırtıklı cımbız M1 dikiş iğnesi kayma kullanın. Korteks hasarı en aza indirmek için mümkün olduğunca sığ kadar kalan ama aynı zamanda MCA çok fazla yük kaçınarak, MCA 0,5-1 mm kadar mesafe ile yerleştirin.
4. Dikiş iğnesi bu MCA altında olduğu gibi diğer taraftan çıktığı zaman, beslemeye devam ya da dikiş diğer ucunu iterken karşı taraftan dikiş iğne ucu çekmek için (aşağıda gösterildiği gibi) ince bir ucu cımbız kullanın tırtıklı ucu cımbız ile iğne.
5. Dikiş iğnesi tamamen MCA altında geçirilir ve çıkardı sonra, iplik uzunluğu MCA her iki tarafında eşit olana kadar dikiş iğnesi veya iş parçacığı üzerinde çekmeye devam edin. Bu MCA üzerindeki gerilimi en aza indirmek için beslenen olduğu gibi iplik bastırarak diş arter altında geçerken rüptürü önlemek için yararlı olabilir.
6. Dikiş iğnesi yakın iplik kesin.
7. İki çıkan dikiş ipliğinin çözmek için her iki ince nokta cımbız kullanınkadar da değmeyen MCA altında sinirli iki bağımsız konuları olduğunu. İdeal konuları onlar MCA altında geçmek dışında 1 mm hakkında olacak.
8. Knot arasındaki boşluk ~ 1 mm transeksiyonu için yer açmak için iddia girişiminde MCA etrafında konuları ile iki ayrı knot (iki bitişik harfler) bağlamak için her iki ince nokta cımbız kullanın.

NOT: İç sham kontrol isteniyorsa, gevşek bu yüzden hiç MCA daraltmak olmadığını tıkanıklığı knot bırakarak tıkanıklığı hazırlamak ve knot sıkma ve damar kesme önce veri toplamak. Bu önce tıkanıklığına şey alıcı önlemek ama daha sonra knot sıkma sağlayacak kadar iplik bırakmak iplik kesin. Bu şekilde, herhangi bir temel görüntüleme veya veri toplama tıkanma ve kısa bir süre içinde, uygun bir zaman noktasında sıkılır knot aynı cerrahi işgali ile tüm gerçekleştirilebilir.

9. Knot olabilir sonraen sıkı, iki knot arasında M1 transect için mikro makas kullanın çekti.
10. :, Uzun vadeli hayatta kalma çalışmaları durumunda
    1. Dikiş steril cerrahi iplik ile yeniden kafa derisi flep kazıma veya steril yara klipleri kullanarak doku sabitleyin.
    2. Yara alanı (basitrasin merhem olarak) ve sistemik ampisilin profilaktik enjeksiyonu (150 mg / kg, IM) tarafından lokal antibiyotik uygulayın.
    3. Konu gözlere bir oftalmik antibiyotik merhem yönetmek hala anestezi iken.
    4. Anestezi sırasında solunum salgıları azaltmak için ek atropin (0.05 mg / kg IM) yönetmek.
    5. Cerrahi sonuç ve ağrı kontrolü için tekrar ertesi sabah (~ 12 saat sonra) de subkutan fluniksin meglumine (1.1 mg / kg) enjekte edilir.
    6. Hayvanların burun (bu hayvan uyanık kadar nefes kolaylaştırır) eğim üzerindeki kuyruk üzerinde böyle bir kuru, sıcak, eğimli yüzeye hayvan yerleştirin.
    7. Uyanık ve kendi başına güvenli bir şekilde hareket kadar hayvan izleyin.
    8. Hayvan vivaryum geri döndü sonra, hayvanın aktivite, görünümü, seslendirme ve beslenme ve davranış içme günlük olarak takip edilmelidir.

4. Ötenazi

1. Her deneyin sonunda, sıçanlar pentobarbital sodyum (2-3 mi, periton içine) ile ötenazi edilmelidir.

Sonuçlar

Bir geminin Başarılı tıkanıklığı diğer kan akımı görüntüleme yöntemleri arasında görüntüleme (LSI) benek lazer kullanılarak teyit edilebilir. MCA'nın temel kortikal dallarında kan akımı kayıt sistemi gürültü ve tekniğin hassasiyet seviyesine bağlı olarak ~ 25 taban bölgesinin% ya da daha az aşağıdaki tıkanıklığına damla gerekir. MCA tıkanmasından önce ve sonra MCA bir kortikal kolunun bir parçasını temsil eden bir LSI görüntü için Şekil 3...

Tartışmalar

Bu protokol kemirgen korteks içinde iskemi ikna etmek, ve deneysel konulara az çevresel etki ile bunu yapmak için geliştirilmiştir. Çift tıkanıklığı ve transeksiyonu yöntemi geminin sürekli tıkalı olduğunu görsel onay için izin verir, ve aşırı işgali veya doku zarar vermeden ve yüksek hayatta kalma oranı ile yapılabilir. Bu tıkanıklığı protokol belirli bir kortikal alanı içinde iskemi ikna etmek için kraniotomi üzerinden erişilebilir herhangi bir kortikal gemi uygulanabilir. Bir hayvan...

Malzemeler

Name of the equipment	Company	Catalogue number	Comments (optional)
Extra Fine Graefe Forceps - 0.5 mm Tips Slight Curve (1)	Fine Science Tools	11151-10
Ceramic Coated Dumont #5 Forceps (2)	Fine Science Tools	11252-50
Extra Fine Bonn Scissors, straight (1)	Fine Science Tools	14084-08
Round 3/8 (16 mm) Suture Needles	Fine Science Tools	12050-02
6-0 Braided Silk Suture	Fine Science Tools	NC9071061 Harvard Apparatus No.:510461
30 gauge needle, ½" length	Fine Science Tools	NC9867376 No.:ZT-5-030-5-L/COL