Name: a volumetric method for quantification of cerebral vasospasm in a murine model of subarachnoid hemorrhage
Uploaded: 2018-07-28T14:30:00
Duration: 8 min 12 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Volumetric Method for Quantification of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage at JoVE.com

इस अध्ययन के पार्ट्स पैंटेल, जोहांस Gutenberg के चिकित्सा संकाय-मैन्ज़ विश्वविद्यालय के लिए प्रस्तुत की डॉक्टरेट थीसिस का हिस्सा हैं । अध्ययन Friedhelm मुक्त Stiftung द्वारा समर्थित और Stiftung Neurochirurgische Forschung (कामनेवा के लिए अनुदान) द्वारा किया गया ।

पशु प्रयोगों को उत्तरदायी पशु परिचर्या समिति (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz) द्वारा अनुमोदित किया गया और इसे जर्मन पशु कल्याण अधिनियम (TierSchG) के अनुसार लिया गया. सभी लागू अंतरराष्ट्रीय, राष्ट्रीय, और पशुओं की देखभाल और उपयोग के लिए संस्थागत दिशा निर्देशों का पालन किया गया ।
इस अध्ययन में पुरुष C57BL6 चूहों (आयु 10-12 सप्ताह) का प्रयोग किया गया । संक्षेप में, अवजालतनिका नकसीर isoflurane के साथ संज्ञाहरण के तहत अंतर्वाहिकी रेशा वेध द्वारा प्रेरित किया गया था । बाएं बाहरी मन्या धमनी शल्य चिकित्सा तैयार किया गया था । फिर, एक रेशा बाहरी मन्या धमनी में डाला गया था और उन्नत intracranially के माध्यम से आंतरिक मन्या धमनी जो मन्या टी में छिद्रित किया गया था, एक अवजालतनिका नकसीर उत्प्रेरण. intracranial दबाव में वृद्धि सफल अंतर्वाहिकी वेध के एक संकेतक के रूप में लिया गया था । चूहों में षः के एक अंतर्वाहिकी रेशा वेध मॉडल का एक विस्तृत प्रोटोकॉल दूसरों द्वारा प्रकाशित किया गया है8,14.
1. छिड़काव और अंतर्वाहिकी कास्टिंग
<ol><li>इस अध्ययन में, छिड़काव षः की प्रेरण के बाद ७२ घंटे प्रदर्शन किया गया । intraperitoneally इंजेक्शन द्वारा संज्ञाहरण प्रेरित 5 µ g/g शरीर का वजन (bw) मिदाजोलम, 30 एनजी/जी bw fentanyl, और ०.५ µ g/जी bw medetomidin । केवल एक पर्याप्त संज्ञाहरण स्तर के बाद जारी है तक पहुंच गया है, जो दर्द उत्तेजनाओं के लिए प्रतिक्रियाओं के अभाव द्वारा की पुष्टि की है ।</li>
	<li>छाती खोलें, एक 21G प्रवेशनी के साथ छोड़ दिया निलय पंचर, सही atrium खुला, और15कहीं वर्णित के रूप में उतरते महाधमनी दबाना ।</li>
	<li>एक transcardiac छिड़काव निंन समाधानों का उपयोग करते हुए कार्य करें: (i) Dulbecco के फास्फेट बफर खारा युक्त MgCl2 और CaCl2 के साथ पीएच ७.४ में 1 जी/L ग्लूकोज, और (ii) 4% paraformaldehyde समाधान.<ol>
<li>2 मिनट के लिए समाधान (i) के साथ छिड़काव प्रारंभ करें और 4 मिनट के लिए समाधान (ii) के साथ जारी रखें ।</li>
		<li>३७ ° c के तापमान पर समाधान को भ्रमित और ७० mmHg के एक निरंतर दबाव के साथ perfuse करने के लिए चर छिड़काव दर के साथ एक दबाव नियंत्रित पंप का उपयोग कर, जो इष्टतम छिड़काव के लिए चूहों में vasospasm का विश्लेषण करने के लिए दबाव पाया गया था16. समाधान (ii) के लिए हल (i) से स्विच करते समय दबाव की हानि से बचें ।</li>
	</ol>
</li>
	<li>समाधान (i) और (ii) के साथ छिड़काव के बाद, radiopaque कास्टिंग एजेंट के साथ कमरे के तापमान पर 20 मिनट के लिए छिड़काव जारी रखें ( सामग्री तालिकादेखें) ०.२ मिलीलीटर की एक स्थिर दर पर/</li>
	<li>रात भर 4 डिग्री सेल्सियस पर radiopaque कास्टिंग सामग्री के इलाज के लिए अनुमति दें । तो पहले17वर्णित के रूप में खोपड़ी से मस्तिष्क को दूर, 4% पीएफए समाधान करने के लिए नमूना हस्तांतरण, और माइक्रो सीटी स्कैनिंग तक 4 डिग्री सेल्सियस पर नमूना की दुकान.</li>
</ol>2. माइक्रो गणना टोमोग्राफी
<ol><li>एक कुंद संरचनात्मक संदंश के साथ एक प्लास्टिक ट्यूब के केंद्र में मस्तिष्क प्लेस । नमूना से थोड़ा बड़ा व्यास के साथ एक ट्यूब चुनें सुनिश्चित करें कि वस्तु छवि अधिग्रहण के दौरान कदम नहीं है । ट्यूब बंद करने के लिए धुंध का प्रयोग करें ।</li>
	<li>एक्स-रे केबिन, जिसमें वस्तु अपनी क्षैतिज धुरी के चारों ओर घुमाया जाता है में कंप्यूटर navigated-नियंत्रण (सीएनसी) पोजीशनिंग सिस्टम पर माइक्रो कदम मोटर के लिए प्लास्टिक ट्यूब संलग्न ।</li>
	<li>नमूने को X-ray रेडियोग्राफी के अंतर्गत फ़ील्ड-के-दृश्य में संरेखित करें । अधिक से अधिक आवर्धन प्राप्त करने के लिए, एक्स-रे स्रोत के लिए संभव के रूप में बंद के रूप में वस्तु जगह है और जहां तक संभव डिटेक्टर के लिए दूरी को अधिकतम ।</li>
	<li>निम्न स्कैन पैरामीटर के साथ एक चरण और गोली मार छवि अधिग्रहण प्रोटोकॉल का उपयोग करें: संकेत करने के लिए शोर अनुपात (SNR), ट्यूब वोल्टेज ८० केवी (वर्तमान ३८ µA), ३६० ° रोटेशन १,००० अनुमानों में जिसके परिणामस्वरूप अनुकूलन करने के लिए प्रत्येक प्रक्षेपण के लिए 1 एस के लिए जोखिम समय निर्धारित किया है ।</li>
	<li>कच्चे डेटा के पुनर्निर्माण के लिए उपयोग एक फ़िल्टर वापस प्रक्षेपण एल्गोरिथ्म १०२४ x १०२४ x १०२४ के एक मैट्रिक्स के साथ Shepp-लोगान फिल्टर आवेदन पुनर्निर्माण सॉफ्टवेयर का उपयोग कर voxels ( सामग्री की तालिकादेखें) । आगे विश्लेषण के लिए 3 डी दृश्य सॉफ्टवेयर में परिणामी DICOM डेटा आयात ( सामग्री की तालिकादेखें) ।</li>
</ol>3.3-Intracranial संवहनी पेड़ और पोत मात्रा के निर्धारण के आयामी पुनर्निर्माण
नोट: दृश्य सॉफ्टवेयर के कार्यों पर पृष्ठभूमि जानकारी समारोह में मददका उपयोग कर पाया जा सकता है ।
<ol><li>फ़ंक्शन आयातका उपयोग करके दृश्यावलोकन सॉफ़्टवेयर में Dicom डेटा आयात करें.</li>
	<li>समारोह Volrenके साथ पोत पेड़ कल्पना । विज़ुअलाइज़ेशन थ्रेशोल्ड चुनें ताकि बड़ी सेरेब्रल धमनियों को तेज रूपरेखा में दर्शाया जाए. प्रायोगिक श्रृंखला से संबंधित सभी डेटा सेट्स के लिए समान दृश्यावलोकन थ्रेशोल्ड का उपयोग करना महत्वपूर्ण है.</li>
	<li>वस्तुतः काटना बेसल मस्तिष्क धमनियों (विलिस के सर्कल) कर्सर के साथ जहाजों आसपास के द्वारा समारोह VolumeEdit के साथ । फिर वस्तुतः काटना पोत खंड का विश्लेषण किया जाए. इसलिए, क्रम में ठीक मुख्य धमनी से सभी छोटी शाखाओं को अलग करने के लिए संवहनी पेड़ के 3 आयामी मॉडल घुमाएँ । यह और विश्लेषण के लिए आवश्यक है पोत खंड को छोड़कर सभी जहाजों को नष्ट करने के लिए विश्लेषण किया जाएगा ।</li>
	<li>थ्रेशोल्ड दृश्य थ्रेशोल्ड, जो एक केंद्र-पंक्ति-आधारित SpatialGraphजनरेट करता है के लिए सेट के साथ फ़ंक्शन के लिए उप- कंकाल लागू करें ।</li>
	<li>उसके बाद, एक पंक्ति सेट बनाने के लिए SpatialGraphToLineSet फ़ंक्शन लागू होते हैं । मैंयुअल रूप से कर्सर के साथ एकल उपखंडों को चुनने और "विभाजन" पर क्लिक करके अपने एकल उपखंडों में सेट लाइन विभाजित । यह चरण एकल उपखंडों के संस्करणों की गणना के क्रम में महत्वपूर्ण है ।</li>
	<li>एक स्थानिक ग्राफ फिर से बनाने के लिए समारोह LineSetToSpatialGraph का प्रयोग करें ।</li>
	<li>प्रत्येक उपसेगमेंट की लंबाई, वॉल्यूम और व्यास निर्धारित करने के लिए फ़ंक्शन SpatialGraphStatistics का उपयोग करें. रंग कोडित के लिए पोत व्यास के पाठ्यक्रम का प्रतिनिधित्व दृश्य, समारोह SpatialGraphView का उपयोग करें । "मोटाई", जो पोत व्यास के साथ संबद्ध करने के लिए रंग खंड सेट करें । यह प्रायोगिक श्रृंखला से संबंधित सभी डेटासेट के लिए एक ही रंग मानचित्र का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण है ।</li>
	<li>उपखंडों की लंबाई को यह निर्धारित करने के लिए जोड़ें कि आगे विश्लेषण में कौन-से उपसेगमेंट शामिल किए जाने हैं. वर्तमान अध्ययन में हम एक पोत की आंतरिक मन्या धमनी के समीपस्थ के 1 मिमी के साथ मिलकर खंड का मूल्यांकन मन्या टी और २.५ मिमी मध्य मस्तिष्क की धमनी के बाहर के मन्या टी. फिर निर्धारित पोत खंड के पोत मात्रा निर्धारित करने के लिए वॉल्यूम जोड़ें ।</li>
</ol>

<ol>
	<li>Macdonald, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+neurological+deterioration+after+subarachnoid+haemorrhage.">Delayed neurological deterioration after subarachnoid haemorrhage.</a> Nature Reviews Neurology. 10 (1), 44-58 (2014).</li><li>Dorsch, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+clinical+review+of+cerebral+vasospasm+and+delayed+ischaemia+following+aneurysm+rupture.">A clinical review of cerebral vasospasm and delayed ischaemia following aneurysm rupture.</a> Acta Neurochirurgica Supplement. 110 (Pt 1), 5-6 (2011).</li><li>Vergouwen, M. 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=Definition+of+delayed+cerebral+ischemia+after+aneurysmal+subarachnoid+hemorrhage+as+an+outcome+event+in+clinical+trials+and+observational+studies:+Proposal+of+a+multidisciplinary+research+group.">Definition of delayed cerebral ischemia after aneurysmal subarachnoid hemorrhage as an outcome event in clinical trials and observational studies: Proposal of a multidisciplinary research group.</a> Stroke. 41 (10), 2391-2395 (2010).</li><li>Friedrich, 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=CO2+has+no+therapeutic+effect+on+early+microvasospasm+after+experimental+subarachnoid+hemorrhage.">CO2 has no therapeutic effect on early microvasospasm after experimental subarachnoid hemorrhage.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 34 (8), e1-e6 (2014).</li><li>Friedrich, B., Muller, F., Feiler, S., Scholler, K., Plesnila, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+subarachnoid+hemorrhage+causes+early+and+long-lasting+microarterial+constriction+and+microthrombosis:+An+in+vivo+microscopy+study.">Experimental subarachnoid hemorrhage causes early and long-lasting microarterial constriction and microthrombosis: An in vivo microscopy study.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 32 (3), 447-455 (2012).</li><li>Terpolilli, N. 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=Nitric+oxide+inhalation+reduces+brain+damage,+prevents+mortality,+and+improves+neurological+outcome+after+subarachnoid+hemorrhage+by+resolving+early+pial+microvasospasms.">Nitric oxide inhalation reduces brain damage, prevents mortality, and improves neurological outcome after subarachnoid hemorrhage by resolving early pial microvasospasms.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 36 (12), 2096-2107 (2016).</li><li>Neulen, 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=A+segmentation-based+volumetric+approach+to+localize+and+quantify+cerebral+vasospasm+based+on+tomographic+imaging+data.">A segmentation-based volumetric approach to localize and quantify cerebral vasospasm based on tomographic imaging data.</a> PLoS One. 12 (2), e0172010 (2017).</li><li>Schuller, K., Buhler, D., Plesnila, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+murine+model+of+subarachnoid+hemorrhage.">A murine model of subarachnoid hemorrhage.</a> Journal of Visualized Experiments. (81), e50845 (2013).</li><li>Altay, T., 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=A+novel+method+for+subarachnoid+hemorrhage+to+induce+vasospasm+in+mice.">A novel method for subarachnoid hemorrhage to induce vasospasm in mice.</a> Journal of Neuroscience Methods. 183 (2), 136-140 (2009).</li><li>Momin, E. N., 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=Controlled+delivery+of+nitric+oxide+inhibits+leukocyte+migration+and+prevents+vasospasm+in+haptoglobin+2-2+mice+after+subarachnoid+hemorrhage.">Controlled delivery of nitric oxide inhibits leukocyte migration and prevents vasospasm in haptoglobin 2-2 mice after subarachnoid hemorrhage.</a> Neurosurgery. 65 (5), 937-945 (2009).</li><li>Froehler, M. T., 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=Vasospasm+after+subarachnoid+hemorrhage+in+haptoglobin+2-2+mice+can+be+prevented+with+a+glutathione+peroxidase+mimetic.">Vasospasm after subarachnoid hemorrhage in haptoglobin 2-2 mice can be prevented with a glutathione peroxidase mimetic.</a> Journal of Clinical Neurocience. 17 (9), 1169-1172 (2010).</li><li>Lin, C. 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=A+murine+model+of+subarachnoid+hemorrhage-induced+cerebral+vasospasm.">A murine model of subarachnoid hemorrhage-induced cerebral vasospasm.</a> Journal of Neuroscience Methods. 123 (1), 89-97 (2003).</li><li>Marbacher, S., Fandino, J., Kitchen, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+intracranial+in+vivo+animal+models+of+delayed+cerebral+vasospasm.">Standard intracranial in vivo animal models of delayed cerebral vasospasm.</a> British Journal of Neurosurgery. 24 (4), 415-434 (2010).</li><li>Feiler, S., Friedrich, B., Scholler, K., Thal, S. C., Plesnila, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardized+induction+of+subarachnoid+hemorrhage+in+mice+by+intracranial+pressure+monitoring.">Standardized induction of subarachnoid hemorrhage in mice by intracranial pressure monitoring.</a> Journal of Neuroscience Methods. 190 (2), 164-170 (2010).</li><li>Ghanavati, S., Yu, L. X., Lerch, J. P., Sled, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+perfusion+procedure+for+imaging+of+the+mouse+cerebral+vasculature+by+X-ray+micro-CT.">A perfusion procedure for imaging of the mouse cerebral vasculature by X-ray micro-CT.</a> Journal of Neuroscience Methods. 221, 70-77 (2014).</li><li>Parra, 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=Mouse+model+of+subarachnoid+hemorrhage+associated+cerebral+vasospasm:+methodological+analysis.">Mouse model of subarachnoid hemorrhage associated cerebral vasospasm: methodological analysis.</a> Neurological research. 24 (5), 510-516 (2002).</li><li>Boulay, A. C., Saubamea, B., Decleves, X., Cohen-Salmon, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+of+Mouse+Brain+Vessels.">Purification of Mouse Brain Vessels.</a> Journal of Visualized Experiments. 105 (e53208), (2015).</li><li>Marjamaa, J., 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=Mice+with+a+deletion+in+the+first+intron+of+the+Col1a1+gene+develop+dissection+and+rupture+of+aorta+in+the+absence+of+aneurysms:+High-resolution+magnetic+resonance+imaging,+at+4.7+T,+of+the+aorta+and+cerebral+arteries.">Mice with a deletion in the first intron of the Col1a1 gene develop dissection and rupture of aorta in the absence of aneurysms: High-resolution magnetic resonance imaging, at 4.7 T, of the aorta and cerebral arteries.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 55 (3), 592-597 (2006).</li><li>Schambach, S. J., 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=Ultrafast+high-resolution+in+vivo+volume-CTA+of+mice+cerebral+vessels.">Ultrafast high-resolution in vivo volume-CTA of mice cerebral vessels.</a> Stroke. 40 (4), 1444-1450 (2009).</li><li>Figueiredo, G., 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=Comparison+of+digital+subtraction+angiography,+micro-computed+tomography+angiography+and+magnetic+resonance+angiography+in+the+assessment+of+the+cerebrovascular+system+in+live+mice.">Comparison of digital subtraction angiography, micro-computed tomography angiography and magnetic resonance angiography in the assessment of the cerebrovascular system in live mice.</a> Clinical Neuroradiology. 22 (1), 21-28 (2012).</li></ol>

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Murine षः मॉडल बुनियादी षः अनुसंधान के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण हैं । सेरेब्रल vasospasm अक्सर के रूप में प्रयोग किया जाता है प्रयोगात्मक अध्ययन में एक समापन बिंदु के रूप में डीसीआई के लिए अग्रणी तंत्र की जांच9,11षः । हालांकि, चूहों या षः के अन्य छोटे जानवर मॉडल में सेरेब्रल vasospasm के ठहराव चुनौतीपूर्ण है. सामांयतः, vasospasm अंतर्वाहिकी छिड़काव और ढलाई7,9,12 या परिधि के निर्धारण के बाद परिभाषित शारीरिक बिंदुओं पर पोत व्यास के पूर्व विवो निर्धारण द्वारा quantified है ऊतकवैज्ञानिक वर्गों पर निर्धारित जहाजों की10,11। हालांकि, इन विधियों कुछ नुकसान है: Vasospasm केवल परिभाषित संरचनात्मक बिंदुओं पर मूल्यांकित है; पड़ोसी पोत क्षेत्रों के vasospasm मूल्यांकन से बच सकते हैं । ऊतकवैज्ञानिक कलाकृतियों त्रुटियों का एक और स्रोत मौजूद । इसके अलावा, मूल्यांकन बल्कि व्यक्तिपरक हो सकता है, क्योंकि सटीक स्थिति जहां पोत व्यास मापा जाता है अंवेषक द्वारा निर्धारित किया जाता है ।
लक्ष्य था इसलिए एक विधि स्थापित करने के लिए कि quantifies मस्तिष्क vasospasm पार से पूरे मस्तिष्क पोत क्षेत्रों के पोत मात्रा की गणना से खंडीय इमेजिंग डेटा7। यहाँ प्रस्तुत volumetric पद्धति का सबसे महत्वपूर्ण लाभ यह है कि संपूर्ण पोत खंडों की जांच की जा सकती है. यह एक बिंदु जहां पोत व्यास मापा जाता है की परिभाषा की जरूरत से बचा जाता है । पूरे पोत क्षेत्रों के मूल्यांकन का एक और लाभ यह है कि यह संभवतः एक अधिक उद्देश्य पैरामीटर परिभाषित बिंदुओं पर पोत व्यास के निर्धारण से vasospasm यों तो प्रस्तुत करता है, जहां अधिक समीपस्थ या बाहर के पोत के vasospasm बच सकते है मूल्यांकन. पोत व्यास का डिजिटल प्रतिनिधित्व एक रंग कोड का उपयोग vasospasm की डिग्री का एक सहज ज्ञान युक्त अनुमान की अनुमति देता है । इसके अलावा, volumetric मूल्यांकन पोत व्यास के मूल्यांकन की तुलना में vasospastic जहाजों के बीच बड़ा अंतर करने के लिए नेतृत्व के रूप में प्रतिनिधि परिणामों में दिखाया गया है । आभासी पुनर्निर्माण विधि यहां प्रस्तुत के साथ हासिल संवहनी शरीर रचना विज्ञान सही दर्शाता है । यह प्रतिनिधि श्रृंखला, जिसमें पोत व्यास microscopically मापा और डिजिटल पुनर्निर्माण से समान थे, के मूल्यांकन के द्वारा दिखाया गया है एक पिछले अध्ययन के प्रेक्षणों reproducing7। हालांकि, इसके फायदे के बावजूद, आगे के अध्ययनों का मूल्यांकन करने की जरूरत है या नहीं, यहां प्रस्तुत विधि vasospasm विश्लेषण के पारंपरिक तरीकों से बेहतर है ।
यहां प्रस्तुत विधि की एक सीमा है कि यह अधिक समय के लिए कच्चा मस्तिष्क नमूने या ऊतकवैज्ञानिक विश्लेषण (माइक्रो सीटी स्कैनिंग समय ९० मिनट प्रति मस्तिष्क नमूना, डेटा प्रोसेसिंग ४५ मिनट प्रति ब्रेन नमूना) के सूक्ष्म विश्लेषण की तुलना में affords । इसके अलावा, माइक्रो सीटी स्कैनर की उपलब्धता अपने आवेदन को सीमित कर सकते हैं । यहां की जांच की गई पशुओं की संख्या इस पांडुलिपि में वर्णित प्रोटोकॉल की व्यवहार्यता प्रदर्शित करने के लिए पर्याप्त थी । हालांकि, अगर प्रोटोकॉल उपचार अध्ययन में इस्तेमाल किया जाना चाहिए, पशु संख्या पोत मात्रा और व्यास पर अपेक्षित प्रभाव के आधार पर गणना की जानी चाहिए । murine षः मॉडलों का उपयोग कर इस और अंय अध्ययनों की एक और सीमा है कि vasospasm पूर्व vivoनिर्धारित किया जाता है । यह अनुदैर्ध्य अध्ययन असंभव है कि अलग समय बिंदुओं पर षः प्रेरण और vasospasm से पहले आधारभूत मानों की जांच करता है । हालांकि अध्ययन का प्रदर्शन किया है कि यह vivo में चूहों के बड़े intracranial वाहिकाओं के एनाटॉमी का चित्रण करने के लिए संभव है चुंबकीय अनुनाद टोमोग्राफी का उपयोग18, गणना टोमोग्राफी एंजियोग्राफी19, या डिजिटल घटाव 20एंजियोग्राफी, इन तरीकों, हमारे ज्ञान के लिए, vivo मेंmurine षः मॉडलों में सेरेब्रल vasospasm का विश्लेषण करने के लिए अभी तक उपयोग नहीं किया गया है । ध्यान दें की, यहां प्रस्तुत सेरेब्रल vasospasm के बाद volumetric मूल्यांकन के साथ मस्तिष्क vasculature के डिजिटल पुनर्निर्माण पूर्व vivo माइक्रो सीटी डेटा पर उपयोग करने के लिए सीमित नहीं है. यदि उच्च संकल्प संवहनी पार अनुभागीय मस्तिष्क इमेजिंग चूहों में भविष्य में उपलब्ध हो जाना चाहिए, यह vivo मेंvasospasm का एक volumetric विश्लेषण प्रदर्शन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।

Aneurysmatic अवजालतनिका नकसीर (षः), रक्तस्रावी स्ट्रोक का एक उपप्रकार, neurointensive देखभाल इकाइयों में एक आम बीमारी है । जल्दी मस्तिष्क चोट (EBI) है, जो मस्तिष्क में खून बह रहा घटना की वजह से ही नुकसान शामिल है इसके अलावा, एक और महत्वपूर्ण रोगी परिणाम का निर्धारण कारक सेरेब्रल ischemia (डीसीआई) विलंबित है, बिगड़ा मस्तिष्क के माध्यम से नैदानिक गिरावट द्वारा परिभाषित छिड़काव या मस्तिष्क रोधगलन के साथ जुड़े नहीं हस्तक्षेप या शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं1,2,3. डीसीआई में योगदान करने वाले महत्वपूर्ण तंत्र एक ओर बड़े सेरेब्रल वाहिकाओं के vasospasms हैं; दूसरी ओर, microvessels और microthrombosis के vasospasm के साथ microcirculatory शिथिलता, और cortical प्रसार अवसाद से संबंधित ischemia एक भूमिका निभा (Madonald २०१४1में समीक्षित) । इसलिए, vasospasm के निदान के नैदानिक अभ्यास में महत्वपूर्ण है और कई नैदानिक और प्रयोगात्मक अध्ययन में एक महत्वपूर्ण समापन बिंदु प्रदर्शित करता है ।
इस तथ्य के बावजूद कि murine षः मॉडलों में vasospasm की विशेषताएँ सीधे मानव रोगी के लिए हस्तांतरणीय नहीं हैं, षः संबंधित vasospasm के murine मॉडल पिछले वर्षों में बढ़ती महत्ता के हैं. इन मॉडलों में षः अंतर्वाहिकी रेशा वेध द्वारा प्रेरित किया जाता है4,5,6,7,8, transection के cisternal जहाजों9, या सीएसएफ 10 में रक्त का इंजेक्शन ,११,१२. vasospasm13अध्ययन करने के लिए पारंपरिक रूप से डिजाइन किए गए थे जो षः के बड़े पशु मॉडल के विपरीत, murine मॉडल कई ट्रांसजेनिक चूहों उपभेदों उपलब्ध हैं कि महान लाभ है. यह उंहें vasospasm और डीसीआई के लिए अग्रणी आणविक तंत्र का अध्ययन करने के लिए एक उत्कृष्ट उपकरण बनाता है । हालांकि, चूहों में सेरेब्रल vasospasm का निर्धारण चुनौतीपूर्ण है. इसका कारण यह है कि बड़े पशु मॉडलों में vasospasm नैदानिक इमेजिंग तकनीक का उपयोग कर जांच की जा सकती है के विपरीत में, vivo इमेजिंग में मस्तिष्क vasospasm का विश्लेषण करने के लिए चूहों में अभी तक उपलब्ध नहीं है । इसलिए, vasospasm आमतौर पर या तो ऊतकवैज्ञानिक वर्गों10,11 या microscopically सेरेब्रल वाहिकाओं के कास्टिंग के बाद का उपयोग कर निर्धारित किया गया है7,9,12. हालांकि, इन तकनीकों का नुकसान है कि पोत व्यास केवल परिभाषित बिंदुओं पर जांच कर रहे हैं ।
एक पिछले अध्ययन के आधार पर7, इस पांडुलिपि एक murine षः मॉडल में vasospasm के उद्देश्य और reproducible विश्लेषण के लिए एक विधि प्रस्तुत करता है । विधि छिड़काव और मस्तिष्क वाहिकाओं के कास्टिंग, पूर्व vivo माइक्रो सीटी स्कैनिंग, पोत पेड़ के डिजिटल पुनर्निर्माण, और पूरे मस्तिष्क वाहिकाओं के संस्करणों के बाद के मूल्यांकन पर आधारित है ।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1385px;" width="1385">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:503px;">Medetomidin&#160;</td>
			<td style="width:363px;">Pfizer, Karlsruhe, Germany</td>
			<td style="width:344px;">n.a.</td>
			<td style="width:176px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Midazolam</td>
			<td>Ratiopharm, Ulm, Germany</td>
			<td>n.a.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Fentanyl&#160;</td>
			<td>Curamed, Karlsruhe, Germany</td>
			<td>n.a.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Venofix 21G</td>
			<td>B Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>21G cannula&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffered Saline containing MgCl2 and CaCl2, pH 7.4&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Hamburg, Germany</td>
			<td>D8662&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">4% paraformaldehyde solution&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Hamburg, Germany</td>
			<td>100496</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Microfil MV-122&#160;</td>
			<td>Flowtech Inc., Carver, MA, USA</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>Radiopaque</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Micro-CT system Y.Fox</td>
			<td>Yxlon, Garbsen, Germany</td>
			<td>n.a.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">Reconstruction Studio software version 1.2.8.1</td>
			<td style="width:363px;">TeraRecon, Frankfurt am Main, Germany</td>
			<td style="width:344px;">n.a.</td>
			<td style="width:176px;">Reconstruction software</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Amira software version 5.4.2&#160;</td>
			<td>FEI Visualization Sciences Group, Hillsboro, OR, USA</td>
			<td style="width:344px;">n.a.</td>
			<td>Visualization software</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:503px;">PHD ultra syringe pump</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>70-3</td>
			<td>Pressure controlled pump</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">anatomical forceps (blunt)</td>
			<td>B Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany</td>
			<td>160323_v&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Infinity X-21</td>
			<td>Deltapix, Maalov, Denmark</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>high resolution camera</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">DeltaPix Insight software version 2.0.1</td>
			<td>Deltapix, Maalov, Denmark</td>
			<td>n.a.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">C57BL6 mice</td>
			<td>Charles River, Cologne, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a volumetric method for quantification of cerebral vasospasm in a murine model of subarachnoid hemorrhage

अवजालतनिका नकसीर (षः) रक्तस्रावी स्ट्रोक का एक उपप्रकार है । मस्तिष्क vasospasm कि रक्तस्राव के बाद में होता है एक महत्वपूर्ण रोगी परिणाम का निर्धारण कारक है और इसलिए अक्सर एक अध्ययन समापन बिंदु के रूप में लिया जाता है । हालांकि, षः पर छोटे जानवर के अध्ययन में, सेरेब्रल vasospasm के ठहराव एक प्रमुख चुनौती है । यहां, एक पूर्व vivo विधि प्रस्तुत की है कि पूरे पोत क्षेत्रों है, जो एक उद्देश्य के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है की मात्रा के ठहराव की अनुमति देता है सेरेब्रल vasospasm । एक पहले चरण में, सेरेब्रल vasculature के अंतर्वाहिकी कास्टिंग एक radiopaque कास्टिंग एजेंट का उपयोग किया जाता है । फिर, क्रॉस-अनुभागीय इमेजिंग डेटा माइक्रो गणना टोमोग्राफी द्वारा प्राप्त कर रहे हैं । अंतिम चरण में वर्चुअल संवहनी वृक्ष की 3-आयामी पुनर्निर्माण शामिल है, जिसके बाद चयनित पोत खंडों की केंद्र रेखाओं और वॉल्यूंस की गणना करने के लिए एक एल्गोरिथ्म है । विधि उनके आभासी पुनर्निर्माण के साथ संरचनात्मक नमूनों की एक व्यास आधारित तुलना द्वारा दिखाए गए मस्तिष्कवाहिकीय पेड़ के एक बेहद सटीक आभासी पुनर्निर्माण के परिणामस्वरूप । अकेले पोत व्यास के साथ तुलना में, पोत मात्रा vasospastic और गैर vasospastic के बीच मतभेद षः और अन्तर्वासना संचालित चूहों की एक श्रृंखला में दिखाया गया है पर प्रकाश डाला ।

3 आयामी intracranial संवहनी पेड़ के आभासी पुनर्निर्माण
3-आयामी intracranial संवहनी पेड़ों को खंगाला एक बहुत सटीक संवहनी एनाटॉमी (चित्रा 1) प्रदान की है । सटीकता का आकलन करने के लिए, हम microscopically निर्धारित पोत व्यास और 3-आयामी आभासी पुनर्निर्माण से 2 anatomically निर्धारित अंक (1: वाम मध्यम मस्तिष्क धमनी (एमसीए) 1 मिमी के बाहर के बीच एक व्यास आधारित तुलना प्रदर्शन मन्या टी; 2: ठीक एमसीए 1 मिमी मन्या टी के बाहर). पोत व्यास के सूक्ष्म संकल्प के लिए, एक उच्च संकल्प कैमरा (इन्फिनिटी एक्स-21, Deltapix) Deltapix इनसाइट सॉफ्टवेयर संस्करण के साथ 2.0.1 एक माइक्रोमीटर पैमाने पर तुले हुए थे । इस मूल्यांकन के लिए १० मस्तिष्क के नमूनों (५ षः, ५ शम) का विश्लेषण किया गया. इन 12 चूहों की एक श्रृंखला से थे, जिनमें से 7 में एक षः प्रेरित किया गया था, जबकि 5 जाना जाता है अन्तर्वासना सर्जरी (षः समूह के 2 पशुओं की मृत्यु पश्चात के दिन 1 और 2, क्रमशः) । वहां microscopically और वस्तुतः निर्धारित व्यास के बीच कोई महत्वपूर्ण मतभेद थे, intracranial संवहनी शरीर रचना विज्ञान के एक सटीक आभासी पुनर्निर्माण का संकेत (सूक्ष्म आभासी पुनर्निर्माण बनाम , मतलब ± मानक त्रुटि: वाम एमसीए १५० ± 9 µm बनाम वाम एमसीए १५० ± 8 µm; सही एमसीए १५३ ± 8 µm बनाम१५४ ± 9 µm, चित्रा 2देखें) । 
ठहराव के साथ चूहों में सेरेब्रल vasospasm का
सेरेब्रल vasospasm के लिए, (i) एक पूर्वनिर्धारित प्रतिनिधि ३.५ मिमी पोत खंड की मात्रा, 1 मिमी आंतरिक मन्या धमनी (ICA) और बाईं ओर २.५ मिमी एमसीए शामिल है, और (ii) पोत व्यास पर 2 anatomically निर्धारित अंक (बाएँ और दाएँ एमसीए) थे षः और शम-संचालित पशुओं से मस्तिष्क के नमूनों में निर्धारित (n = 5) । पोत की मात्रा को शम (३६ ± 4 nL बनाम ७१ ± 9 nL, पी < ०.०५) की तुलना में षः में काफी कम था । विवाहिका व्यास, अन्तर्वासना की तुलना में षः में कम थे (वाम एमसीए: १४० ± 11 µm बनाम १६० ± 10 µm, पी = ०.११; राइट एमसीए: १३० ± 16 µm बनाम १५८ ± 13 µm, p < ०.०५; चित्र 3देखें), जबकि महत्व का स्तर केवल विश्लेषण के लिए पहुंच गया था सही MCA का है.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57997/57997fig1.jpg"> चित्र 1. intracranial संवहनी पेड़ के आभासी पुनर्निर्माण । (क) एक प्रतिनिधि ब्रेन नमूना दिखाता है; (ख) इसी वस्तुतः पुनर्निर्माण संवहनी पेड़ से पता चलता है । (ग) बाईं एमसीए के व्यास का रंग-कोडित दृश्य. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57997/57997fig1large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57997/57997fig2.jpg"> चित्रा 2 . vasculature के डिजिटल पुनर्निर्माण की सटीकता । मतलब व्यास 3 डी से मापा उन निर्धारित microscopically के साथ तुलना में मस्तिष्क के नमूनों को खंगाला । डेटा मतलब का मतलब ± मानक त्रुटि के रूप में दिखाया जाता है । <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57997/57997fig2large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57997/57997fig3.jpg"> चित्रा 3 . पोत मात्रा और पोत व्यास के बाद षः । (क) 3 से मापा एमसीए व्यास की तुलना में षः और अन्तर्वासना चूहों में vasculature खंगाला. (ख) षः और शम चूहों में पोत की मात्रा. डेटा मतलब का मतलब ± मानक त्रुटि के रूप में दिखाया जाता है । *p < ०.०५ । <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57997/57997fig3large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>

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A Volumetric Method for Quantification of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

इस अनुच्छेद के लक्ष्य के लिए एक विधि है कि एक 3-सूक्ष्म गणना टोमोग्राफी और पूरे पोत क्षेत्रों है कि में सेरेब्रल vasospasm के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है की मात्रा के निर्धारण के बाद चूहों में मस्तिष्कवाहिकीय पेड़ की आयामी पुनर्निर्माण की अनुमति देता है वर्तमान है अवजालतनिका नकसीर के murine मॉडल ।

अवजालतनिका नकसीर के एक Murine मॉडल में सेरेब्रल Vasospasm के ठहराव के लिए एक Volumetric विधि

Subarachnoid hemorrhage (SAH) is a subtype of hemorrhagic stroke. Cerebral vasospasm that occurs in the aftermath of the bleeding is an important factor ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Autologous Blood Injection to Model Spontaneous Intracerebral Hemorrhage in Mice

ऑटोलॉगस रक्त चूहे में स्वतःस्फूर्त intracerebral नकसीर मॉडल इंजेक्शन

Investigation of the pathophysiology of injury after intracerebral
hemorrhage (ICH) requires a reproducible animal model.  While ICH
accounts for 10-15% ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

तीव्र hippocampal स्लाइस में Synaptically पैदा Astroglial और neuronal प्रतिक्रियाएँ की दोहरी electrophysiological रिकॉर्डिंग

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Quantification of Cerebral Vascular Architecture using Two-photon Microscopy in a Mouse Model of HIV-induced Neuroinflammation

एचआईवी प्रेरित neuroinflammation के एक माउस मॉडल में दो photon माइक्रोस्कोपी का उपयोग मस्तिष्क संवहनी वास्तुकला की मात्रा

Human Immunodeficiency Virus 1 (HIV-1) infection frequently results in HIV-1 Associated Neurocognitive Disorders (HAND), and is characterized by a chronic ...

A Rat Model of Mild Intrauterine Hypoperfusion with Microcoil Stenosis

Microcoil एक प्रकार का रोग के साथ हल्के अंतर्गर्भाशयी Hypoperfusion के एक चूहे मॉडल

Intrauterine hypoperfusion/ischemia is one of the major causes of intrauterine/fetal growth restriction, preterm birth, and low birth weight. Most studies ...

Double Direct Injection of Blood into the Cisterna Magna as a Model of Subarachnoid Hemorrhage

सबराचनॉइड हेमरेज के मॉडल के रूप में सिस्टर्ना मैग्ना में रक्त का डबल डायरेक्ट इंजेक्शन

Among strokes, subarachnoid hemorrhage (SAH) consecutive to the rupture of a cerebral arterial aneurysm represents 5-9% but is responsible for about 30% ...

Analysis of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage with High Frequency Transcranial Duplex Ultrasound

उच्च आवृत्ति ट्रांसक्रैनियल डुप्लेक्स अल्ट्रासाउंड के साथ सुबाराक्नॉइड हेमरेज के मुरीन मॉडल में सेरेब्रल वासोस्पास्म का विश्लेषण

Cerebral vasospasm that occurs in the weeks after subarachnoid hemorrhage, a type of hemorrhagic stroke, contributes to delayed cerebral ischemia. A ...

Pre-Chiasmatic, Single Injection of Autologous Blood to Induce Experimental Subarachnoid Hemorrhage in a Rat Model

एक चूहे के मॉडल में प्रायोगिक सबरैक्नॉइड रक्तस्राव को प्रेरित करने के लिए ऑटोलॉगस रक्त का प्री-चियास्मेटिक, एकल इंजेक्शन

Despite advances in treatment over the last decades, subarachnoid hemorrhage (SAH) continues to carry a high burden of morbidity and mortality, largely ...

Digital Droplet PCR Method for the Quantification of AAV Transduction Efficiency in Murine Retina

मुरीन रेटिना में एएवी ट्रांसडक्शन दक्षता के परिमाणीकरण के लिए डिजिटल ड्रॉपलेट पीसीआर विधि

Many retinal cell biology laboratories now routinely use Adeno-associated viruses (AAVs) for gene editing and regulatory applications. The efficiency of ...

Endovascular Perforation Model for Subarachnoid Hemorrhage Combined with Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Endovascular Perforation Model for Subarachnoid Hemorrhage Combined with Magnetic Resonance Imaging MRI

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) के साथ संयुक्त Subarachnoid रक्तस्राव के लिए एंडोवैस्कुलर छिद्र मॉडल

The endovascular filament perforation model to mimic subarachnoid hemorrhage (SAH) is a commonly used model - however, the technique can cause a high ...

Modeling Neonatal Intraventricular Hemorrhage Through Intraventricular Injection of Hemoglobin

हीमोग्लोबिन के इंट्रावेंट्रिकुलर इंजेक्शन के माध्यम से नवजात इंट्रावेंट्रिकुलर रक्तस्राव मॉडलिंग

Neonatal intraventricular hemorrhage (IVH) is a common consequence of premature birth and leads to brain injury, posthemorrhagic hydrocephalus (PHH), and ...