Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia can be studied using animal models. We demonstrate the procedures necessary for establishing a piglet model of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy.
Hipoksik-iskemik ensefalopati (HİE) neden Doğum asfiksi, dünya çapında 0.660.000 ölüm her yıl, dünyanın en 2,9 milyon neonatal ölümlerin yaklaşık dörtte oluşturuyor. HİE hayvan modelleri HIE patofizyoloji anlaşılmasına katkıda bulunmuştur ve bağlı perinatal asfiksi beyin hasarı meydana dinamik bir süreç sermiştir. Bu nedenle, hayvan çalışmaları taciz sonrası tedavi stratejileri için bir zaman penceresi sürmüşlerdir. Hipotermi pdiglet modellerinde HIE için bir tedavi olarak test edilmiştir ve daha sonra, klinik testlerde de etkili olmuştur. Modelin Varyasyonları adjuvan nöro-koruyucu yöntemler ve ksenon ve melatoninin domuz yavrusu çalışmaları çalışmada uygulanmıştır klinik faz yol açmıştır I ve II çalışmalarda 1,2. domuz yavrusu HİE modeli daha yenidoğan resuscitation- ve hemodinamik çalışmalar hem de hücresel seviyede serebral hipoksi araştırmalarda kullanılır. Bununla birlikte, teknik olarak zorprotokolde modeli ve varyasyonları ya çok hafif ya da çok şiddetli beyin yaralanmaya neden olabilir. Bu yazıda, yenidoğan HIE istikrarlı bir domuz yavrusu modelinin kurulması için gerekli teknik prosedürleri göstermektedir. İlk olarak, yenidoğan piglet (<24 saat eski, ortanca ağırlık 1500 gr), anestezi entübe ve yenidoğan yoğun bakım ünitesinde bulunan kıyaslanabilir bir kurulumda izlenir. Küresel hipoksi-iskemi küresel hipoksi, hipotansiyon ile iskemi ve serebral hipoksi gösteren düz bir iz genlik entegre EEG (aEEG) ulaşmak için inspirasyon oksijen fraksiyonu düşürerek indüklenir. Hayatta kalma aEEG tepki ve kan basıncına göre oksijen ayarlayarak teşvik edilmektedir. Beyin hasarı 72 saat sonra histopatolojik ve manyetik rezonans görüntüleme ile ölçülür.
Perinatal asfiksi Hipoksik-iskemik ensefalopati (HİE) ile ilişkili akut ve sıklıkla öngörülemeyen bir durumdur. Bu protokolün genel amacı, perinatal hipoksik iskemik ensefalopati bir domuz yavrusu hayatta kalma modeli ortaya koymaktır. Bu model yenidoğan beyin üzerinde ve kan, beyin omurilik sıvısı ve idrar gibi vücut sıvılarında nöropatolojisi deneysel tedaviler, manyetik rezonans görüntüleme ve spektroskopi (MRG ve MRS) ve biyobelirteçlerin hipoksi-iskemi çeşitli derecelerde etkisini araştırmak için kullanılabilir . modeli aynı zamanda küresel hipoksi-iskemi etkilenen bütün bunlar kardiyovasküler sistemi, solunum sistemi, böbrek ve karaciğer, soruşturma için yararlı olduğu kanıtlanmıştır.
Perinatal asfiksi tehlikeye oksijen kaynağı intrapartum veya hemen doğum sonrası dönemde sonucudur. İntrapartum hipoksik olaylar dünyanın 2.9 değirmen yaklaşık dörtte, dünya çapında 0.660.000 ölüm her yıl için hesap2012 3 iyon neonatal ölümler. 2010 1,15 milyon bebeklerde doğum asfiksi 4 Aşağıdaki neonatal ensefalopati geliştiği tahmin edilmektedir. HIE gebelik 34 haftadan sonra doğan bebeklerde ensefalopati olarak tanımlanan sanayileşmiş dünyada 1-3 / 1000 canlı doğumda 5 oluşur ve 8.5 / 1000 canlı doğumda kadar gelişmekte olan ülkelerde 4. ölüm riski% 10-60 olduğunu ve hayatta kalanların% 30-100 6,7 nörolojik handikap riski. 50200000 sakatlık ayarlanmış yaşam yılları (DALY) intrapartum hipoksik olaylar 4 atfedilir. Halen HIE için destekleyici başka tek tedavi sonrası hipoksik hipotermi olduğunu. Böylece, tanı yöntemleri ve tedavi stratejileri gelişmeler HIE 8 yönetimini geliştirmek için gereklidir.
Perinatal asfiksi ve neonatal beyin hasarı yönetiminde sonrası prognozu gelişmeler altta yatan hastalık mekanizmaları bilgisini genişleterek dayalı bird olası tedaviler. Farklı klinik olaylar HİE yol açabilir ve tek bir doğumevinde insidans düşük 5 olarak HIE hayvan modelleri özellikle yararlıdır. Prognostik ve tanılama araçları ve tedavi stratejileri, yeni test ederken biyolojik çeşitliliği etkisi minimize edilebileceği bir deney düzeneği, esastır. Bir hayvan modeli böylece uyarılan yaralanma ve hastalık ve İt's sonucu 9 katılan dinamik bir süreç altında yatan patolojik mekanizmaların anlaşılmasına katkıda, mümkün olduğunca yakından klinik durum yaklaştığı gerekir. Yenidoğan HIE hayvan modelleri kemirgenler, kuzu, domuz da dahil olmak üzere türlerin bir dizi ihtiva ederler. Buna karşılık, yeni doğmuş domuz yavrusu teslimat 11,12 zamanında boyutu ile ilgili olarak, kalp-damar sistemi 10 ve beyin vadeli insan bebeğe daha fazla benzerliği vardır. Piglet modelinde İzleme, enstrümantasyon ve sonuç değerlendirme tha benzerHİE ile bebeklerin klinik bakımda kullanılan t. Bu duruma göre, bu modelden yenidoğan bakım çevrilmesinden yüksek derecede vardır.
Perinatal hipoksi ve HIE domuz yavrusu modelleri çok grup tarafından kullanılan ve alanda 13 bir dizi farklılık göstermektedir. Deneyin amacına göre, çok dikkat ilaçların seçimi ödenmelidir, hipoksi-iskemi, hakaret süresini ve şiddetini, post-hakaret resüsitasyon ve bakımı, ve sonuçları değerlendirme kontrol yöntemi uyarma yöntemi. Randomize bir çalışma tasarımı her zaman girişimsel çalışmalarda kullanılması gereken yanlılığı önlemek için.
hipoksik iskemik yaralanma uyaran uygulanacak yöntem önemlidir. HİE giden küresel hipoksi sıklıkla beyin, kalp, akciğerler, böbrek ve karaciğer ile ilgili çoklu organ yetmezliği ile sonuçlanır. Değerlendirilen sonuçlarına göre, HIE modelleri fokal iskemi, örneğin güveniyor ziyade küresel hipoksi ve iskemi dayanmalıdır., Arabanın ligasyonu ileotid arterler 14. Ortalama kan basıncı> 40 mm Hg 2 korurken yeni bir kağıt hipoksi kombinasyonu (FiO 2% 12) ve karotid arter sıkıştırma uyguladı. Başka bir grup negatif baz fazlalığı> 20 mmol / L kadar% 8 O 2 küresel hipoksi kaynaklı veya arteriyel kan basıncı (MABP) <15 mm Hg ortalama ve 4 saat 15 de hayvanların kurban. Hipoksi aynı zamanda kardiyak output ile titre edilmiştir MABP (bazal% 30-40) ve arteriyel pH (6,95-7,05), 16 (30-35 mm Hg).
Bu raporda sunulan benzer aEEG bastırma ile titre küresel hipoksi-iskemi, modelleri elektrofizyolojik, klinik olarak ensefalopati gösterdi ve oksijensiz dönem bebek 17,18 bulunan durumuna nöropatolojik karşılaştırılabilir olması.
indüklenen HIE derecesi önemlidir. HIE yararlı bir hayvan modeli, aynı zamanda, yeni dia test edilmesi için izin vermelidirusul ve tedavi seçenekleri gnostik. Bunu sağlamak için, modeller, yeni tedaviler değerlendirirken az alakalı olacağını çok az veya hiç tedavi potansiyeline sahip ciddi beyin hasarı gibi tedavi potansiyel var ılımlı HIE neden olmalıdır. Hipoksiye tolerans testi hayvanlar arasında önemli oranda değişmektedir. Önceki çalışmalar daha tutarlı bir beyin hasarı elde edilebileceğini göstermiştir ve daha fazla hayvan genlik entegre elektroensefalografi (aEEG) tarafından değerlendirilir her Piglet serebral yanıta göre uyarılan hipoksi bireyselleştirmekte ziyade boyunca bir dizi FiO 2 değeri kullanılarak 17,19 hayatta olduğunu hipoksik olayı. aEEG bastırma süresi 45 dakika aEEG bastırma az sayıdaki histopatolojik değişikliklerle, beyin hasarının derecesine ilişkilidir. HİE için nöroprotektif tedavilerin bir yeni yorum davranışsal sonuç ölç sağlayan yaşam modelleri için ihtiyaç tespithayvan modellerinde 20 ures.
Sunulan HIE Piglet modelinin sayısız avantajı vardır. Bu sonuç, insan fizyolojisine çevirmek için son derece muhtemeldir bir tür dayanmaktadır. AEEG Küresel hipoksi-iskemi modelleri çoklu organ yetmezliği ve hipoksi-iskemi titrasyon biyomarkerler, MR ve davranış ile ilgili zaman noktalarında değerlendirilebilir şekilde hayatta kalma klinik sonuçlarla ilgili beyin hasarı tutarlı bir derecede neden olur.
Perinatal asfiksi ve HİE Piglet modelleri HIE patofizyolojisi içine geçerli içgörü önemli katkıda değil, aynı zamanda başarılı bir sonuçta insanlarda yeni tedaviler sonucu, klinik çalışmalar öncesinde var. Piglet model çalışmaları HIE 21 için bir tedavi olarak hipotermi kurulmasında önemli bir rol oynadı ve yenidoğan resüsitasyon araştırması 22 kullanılır. Asfiksi ve HİE, bir araştırma içinde yaparken çeşitli gruplar piglet modelleri kullanmışD çalışmaları hipotermi 23, a-melanosit uyarıcı hormon 24, kalp durması 25, tirozin hidroksilaz aktivitesi 26, tekrar hipoksik maruz 27, NMDA reseptör aktivitesi 14 içerir ve yakın kızıl ötesi spektroskopi 28.
prosedür sırasında küçük ayarlamalar çok hafif ya da çok şiddetli beyin hasarı 29,2 ya sebep olabilir, bu raporda sunulan Piglet HIE modeli ile çalışmak teknik açıdan zor. Biz mevcut literatür önce yayınlanmış modeller üretmek için yeterli ayrıntı yoktu bulundu. Böylece, burada HIE çalışmaları için bu gelişmiş modeli kurmak için araştırmacıların sağlayan bu raporda bir domuz yavrusu 72 saat hayatta kalma modelinin kurulması için gerekli teknik prosedürlerin her adımını göstermektedir.
Mevcut protokol Danimarka Hayvan Deneyleri Müfettişliği tarafından onaylandı. Tüm test hayvanları prosedürler boyunca anestezi uygulandı. Bu protokolün çoğaltılması, ulusal etik ve hayvan refahı kurallarına uygun olarak yürütülen ve yerel etik komiteleri tarafından onaylanmalıdır.
1. Hayvanlar
2. Anestezi ve Bakım Sıvıları
Figuanestezi ve entübasyon 1. donatım yeniden. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
3. Entübasyon ve Havalandırma
4. İzleme ve Vücut Sıvısı Örnekleme
Izlemek için 2. Ekipman rakam.ank "> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Göbek hatları ve kan örneklemesi için 3. Ekipman rakam. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
4. Göbek damarları Şekil. Umbilikal ven (sağda) ve iki göbek arterler (solda) birini. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
5. hipoksi
Oksijenasyonda ayarlamaları gösteren Şekil 5. hipoksi-iskemi akış şeması. Akış aEEG yanıta göre (F i O 2 ve P aw). Havayolu basıncı (P aw) Ortalama PIP / TV (düşük PIP alt P aw verir) ve solunum hızı değiştirilerek ayarlandı (düşük RR alt P aw verir). AEEG = Üst iz marjı <5 mV ve iz alt marjı> 3 uV (ortalama 4 mV) hedefleyin. HedefKalp atım hızı (KAH) => 80. Hedef ortalama arteriyel kan basıncı (MABP) = MABP> 25. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
6. 72 saat sağkalım
7. Sonuç Değerlendirmesi
kaynaklı hakaret sırasında meydana beyinde hipoksi-iskemi etkileri aEEG izini kaydedilerek belgelenmiştir. Temsili aEEG izi, Şekil 6'da gösterilmiştir.
Şekil 6. Temsilcisi aEEG iz. Nedeniyle hipoksi-iskemi Düşük genlik. Bu rakamın büyük halini ...
Nedeniyle karmaşıklığına, açıklanan model sadece akredite tesislerde uygulanabilir ve hayvan araştırmalarında deneyimli. Yerel etik komiteler tarafından onaylanması öncesinde deneylerin başlamasından alınmalı ve optimum hayvan refahı her zaman sağlanmalıdır. Model test hayvanlarının hayatta kalma dayanmaktadır gibi, steril bir ortam enfeksiyonları önlemek için invazif prosedürler esnasında muhafaza edilmesi önemlidir.
tüm anestezik ilaçların potansiyel nöro-...
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
The authors would like to thank John Kristensen and Søren Braad Andersen from the Department of Communication, Aarhus University Hospital, Denmark, for their exceptional help with filming and editing. Animal technician Diana Gyldenløve and veterinarian Birgitte Kousgaard, Institute of Clinical Medicine Aarhus University Hospital, Denmark for assisting with animal care. This study was supported by the Lundbeck Foundation, the Laerdal Foundation for Acute Medicine, Central Denmark Region’s Research Foundation, Augustinus Foundation, Aase and Ejnar Danielsens Foundation, the Institute of Clinical Medicine Aarhus University Hospital, Brødrene Hartmanns Foundation, Karen Elise Jensens Foundation, Fonden til Lægevidenskabens Fremme, and Marie Dorthea og Holger From, Haderslevs Fond.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Warm-touch-pediatric blanket | Covidien | 5030840 | |
Adhesive Apertrue Drape | Barrier | 915447 | |
Utility Drape (sterile) 75x80 cm | Barrier | 800530 | |
Neoflon | BD - Luer | 391350 | |
Laryngoscope | Miller | 85-0045 | |
Endotracheal tube 2.5 mm | Covidien | 111-25 | |
Endotracheal tube 3.0 mm with cuff | Unomedical | MM61110030 | |
Endotracheal tube 3.5 mm with cuff | Unomedical | MM61110035 | |
Anesthesia machine | GE Healthcare | 1009-9002-000 | |
EEG - electrodes/disposable subdermal needle electrode | Cephalon | ACCE120550 | |
ECG - electrodes | medtronic | 3010107-003 | |
ECG-electrodes for MR | philips | ACCE120550 | |
Arterial blood sampler - aspirator | Radiometer medical ApS | 956552 | |
Polyurethane Umbilical vein catheter (5 Fr/Ch) | Covidien | 8888160341 | |
Polyurethane Umbilical vein catheter (3,5 Fr/ch) | Covidien | 8888160333 | |
Suture set (size 3-0) | Covidien | 8886 623341 | |
BD Spinal needle 0.7x38mm | BD needles | 405254 | |
Gas with 96% Nitrogen / 4% oxygen | Air Liquide | made on order | |
NeuroMonitor (CFM) system | Natus Medical Incorporated | OBM70002 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır