Name: analysis of cerebral vasospasm in a murine model of subarachnoid hemorrhage with high frequency transcranial duplex ultrasound
Uploaded: 2021-06-03T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Analysis of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage with High Frequency Transcranial Duplex Ultrasound at JoVE.com

De auteurs willen Stefan Kindel bedanken voor de voorbereiding van de illustraties in de video. PW, MM en SHK werden ondersteund door het Duitse federale ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF 01EO1503). Het werk werd ondersteund door een large instrumentation grant van de German Research Foundation (DFG INST 371/47-1 FUGG). MM werd gesteund door een subsidie van Else Kröner-Fresenius-Stiftung (2020_EKEA.144).

De dierproeven werden goedgekeurd door de verantwoordelijke commissie voor dierverzorging (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz) en uitgevoerd in overeenstemming met de Duitse wet op het dierenwelzijn (TierSchG). Alle toepasselijke internationale, nationale en institutionele richtlijnen voor de verzorging en het gebruik van dieren werden gevolgd. In deze studie hebben we metingen uitgevoerd van de bloedstroomsnelheden van intracraniële en extracraniële slagaders bij vrouwelijke C57BL/6N muizen in de leeftijd van 11-1...

<ol>
	<li>Macdonald, R. L., Schweizer, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+subarachnoid+haemorrhage.">Spontaneous subarachnoid haemorrhage.</a> Lancet. 389 (10069), 655-666 (2017).</li><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>Francoeur, C. L., Mayer, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Management+of+delayed+cerebral+ischemia+after+subarachnoid+hemorrhage.">Management of delayed cerebral ischemia after subarachnoid hemorrhage.</a> Critical Care. 20 (1), 277 (2016).</li><li>van Lieshout, J. 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=An+introduction+to+the+pathophysiology+of+aneurysmal+subarachnoid+hemorrhage.">An introduction to the pathophysiology of aneurysmal subarachnoid hemorrhage.</a> Neurosurgical Review. , (2017).</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> J Neurosci 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 Neuroscience. 17 (9), 1169-1172 (2010).</li><li>Provencio, J. J., Altay, T., Smithason, S., Moore, S. K., Ransohoff, 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=Depletion+of+Ly6G/C(+)+cells+ameliorates+delayed+cerebral+vasospasm+in+subarachnoid+hemorrhage.">Depletion of Ly6G/C(+) cells ameliorates delayed cerebral vasospasm in subarachnoid hemorrhage.</a> Journal of Neuroimmunology. 232 (1-2), 94-100 (2011).</li><li>Kamp, M. 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=Evaluation+of+a+murine+single-blood-injection+SAH+model.">Evaluation of a murine single-blood-injection SAH model.</a> PLoS One. 9 (12), 114946 (2014).</li><li>Luh, 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=The+Contractile+Apparatus+Is+Essential+for+the+Integrity+of+the+Blood-Brain+Barrier+After+Experimental+Subarachnoid+Hemorrhage.">The Contractile Apparatus Is Essential for the Integrity of the Blood-Brain Barrier After Experimental Subarachnoid Hemorrhage.</a> Translational Stroke Research. , (2018).</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+Volumetric+Method+for+Quantification+of+Cerebral+Vasospasm+in+a+Murine+Model+of+Subarachnoid+Hemorrhage.">A Volumetric Method for Quantification of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage.</a> Journal of Visualized Experiments. (137), (2018).</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=Large+Vessel+Vasospasm+Is+Not+Associated+with+Cerebral+Cortical+Hypoperfusion+in+a+Murine+Model+of+Subarachnoid+Hemorrhage.">Large Vessel Vasospasm Is Not Associated with Cerebral Cortical Hypoperfusion in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage.</a> Translational Stroke Research. , (2018).</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=Neutrophils+mediate+early+cerebral+cortical+hypoperfusion+in+a+murine+model+of+subarachnoid+haemorrhage.">Neutrophils mediate early cerebral cortical hypoperfusion in a murine model of subarachnoid haemorrhage.</a> Scientific Reports. 9 (1), 8460 (2019).</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=Volumetric+analysis+of+intracranial+vessels:+a+novel+tool+for+evaluation+of+cerebral+vasospasm.">Volumetric analysis of intracranial vessels: a novel tool for evaluation of cerebral vasospasm.</a> Int J Comput Assist Radiol Surg. 14 (1), 157-167 (2019).</li><li>Washington, C. W., Zipfel, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Participants+in+the+International+Multi-disciplinary+Consensus+Conference+on+the+Critical+Care+Management+of+Subarachnoid,+H.+Detection+and+monitoring+of+vasospasm+and+delayed+cerebral+ischemia:+a+review+and+assessment+of+the+literature.">Participants in the International Multi-disciplinary Consensus Conference on the Critical Care Management of Subarachnoid, H. Detection and monitoring of vasospasm and delayed cerebral ischemia: a review and assessment of the literature.</a> NeuroCritical Care. 15 (2), 312-317 (2011).</li><li>Greke, 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=Image-guided+transcranial+Doppler+sonography+for+monitoring+of+defined+segments+of+intracranial+arteries.">Image-guided transcranial Doppler sonography for monitoring of defined segments of intracranial arteries.</a> Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 25 (1), 55-61 (2013).</li><li>Neulen, A., Prokesch, E., Stein, M., Konig, J., Giese, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image-guided+transcranial+Doppler+sonography+for+monitoring+of+vasospasm+after+subarachnoid+hemorrhage.">Image-guided transcranial Doppler sonography for monitoring of vasospasm after subarachnoid hemorrhage.</a> Clinical Neurology and Neurosurgery. 145, 14-18 (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=Image-Guided+Transcranial+Doppler+Ultrasound+for+Monitoring+Posthemorrhagic+Vasospasms+of+Infratentorial+Arteries:+A+Feasibility+Study.">Image-Guided Transcranial Doppler Ultrasound for Monitoring Posthemorrhagic Vasospasms of Infratentorial Arteries: A Feasibility Study.</a> World Neurosurgery. 134, 284-291 (2020).</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=Correlation+of+cardiac+function+and+cerebral+perfusion+in+a+murine+model+of+subarachnoid+hemorrhage.">Correlation of cardiac function and cerebral perfusion in a murine model of subarachnoid hemorrhage.</a> Scientific Reports. 11 (1), 3317 (2021).</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), 0172010 (2017).</li><li>Marbacher, S., 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=Systematic+Review+of+In+Vivo+Animal+Models+of+Subarachnoid+Hemorrhage:+Species,+Standard+Parameters,+and+Outcomes.">Systematic Review of In Vivo Animal Models of Subarachnoid Hemorrhage: Species, Standard Parameters, and Outcomes.</a> Translational Stroke Research. , (2018).</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><li>Lindegaard, K. F., Nornes, H., Bakke, S. J., Sorteberg, W., Nakstad, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+vasospasm+diagnosis+by+means+of+angiography+and+blood+velocity+measurements.">Cerebral vasospasm diagnosis by means of angiography and blood velocity measurements.</a> Acta Neurochirurgica. 100 (1-2), 12-24 (1989).</li><li>Cassia, G. S., Faingold, R., Bernard, C., Sant'Anna, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neonatal+hypoxic-ischemic+injury:+sonography+and+dynamic+color+Doppler+sonography+perfusion+of+the+brain+and+abdomen+with+pathologic+correlation.">Neonatal hypoxic-ischemic injury: sonography and dynamic color Doppler sonography perfusion of the brain and abdomen with pathologic correlation.</a> American Journal of Roentgenology. 199 (6), 743-752 (2012).</li><li>Shen, Q., Stuart, J., Venkatesh, B., Wallace, J., Lipman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inter+observer+variability+of+the+transcranial+Doppler+ultrasound+technique:+impact+of+lack+of+practice+on+the+accuracy+of+measurement.">Inter observer variability of the transcranial Doppler ultrasound technique: impact of lack of practice on the accuracy of measurement.</a> Journal of Clinical Monitoring and Computing. 15 (3-4), 179-184 (1999).</li></ol>

Voor zover wij weten, is deze studie de eerste die een protocol presenteert voor het monitoren van cerebrale vasospasme in een murien model van SAH met hoogfrequente transcraniële kleurgecodeerde Duplex echografie. We laten zien dat deze methode een toename van intracraniële bloedstroomsnelheden kan meten na SAH-inductie bij muizen. In de menselijke geneeskunde is dit fenomeen bekend3,15. Verschillende klinische studies hebben aangetoond dat verhoogde bloedstro...

Spontane subarachnoïdale bloeding (SAH) is een vorm van hemorragische beroerte meestal veroorzaakt door de ruptuur van een intracranieel aneurysma1. De neurologische uitkomst wordt voornamelijk beïnvloed door twee factoren: vroeg hersenletsel (EBI), dat wordt veroorzaakt door de effecten van de bloeding en de bijbehorende voorbijgaande globale cerebrale ischemie, en vertraagde cerebrale ischemie (DCI), die optreedt in de weken na de bloeding2,3. DCI werd gemeld bij maximaal 30% van de SAH-patiënten2. De pathofysiologie van DCI omvat angiografisch cerebraal vasospasme, een verstoorde microcirculatie veroorzaakt door microvasospasmen en microtrombose, corticale verspreiding van depressies en effecten veroorzaakt door ontsteking4. Helaas blijft de exacte pathofysiologie onduidelijk en is er geen behandeling beschikbaar die effectief DCI3voorkomt. Daarom wordt DCI onderzocht in veel klinische en experimentele studies.
Tegenwoordig gebruiken de meeste experimentele studies over SAH modellen voor kleine dieren, vooral bij muizen5,6,7,8,9,10,11,12,13. In dergelijke studies wordt cerebrale vasospasme vaak onderzocht als eindpunt. Het is gebruikelijk om de mate van vasospasme ex vivo te bepalen. Dit komt omdat niet-invasieve methoden voor in vivo onderzoek van cerebrale vasospasme die korte anesthesietijd vereisen en slechts weinig leed aan de dieren opleggen, ontbreken. Onderzoek van cerebrale vasospasme in vivo zou echter voordelig zijn. Dit komt omdat het longitudinale in vivo studies naar vasospasme bij muizen mogelijk zou maken (d.w.z. beeldvorming van cerebrale vasospasme op verschillende tijdstippen tijdens de dagen na inductie van SAH). Dit zou de vergelijkbaarheid van gegevens die op verschillende tijdstippen zijn verkregen, vergroten. Bovendien is het gebruik van een longitudinaal studieontwerp een strategie om het aantal dieren te verminderen.
Hier demonstreren we het gebruik van hoogfrequente transcraniële echografie om de bloedstroom in cerebrale slagaders bij muizen te bepalen. We laten zien dat, vergelijkbaar met transcraniële Doppler sonografie (TCD) of transcraniële kleurgecodeerde Duplex sonografie (TCCD) in klinische praktijk14,15,16,17,18, deze methode kan worden gebruikt om cerebrale vasospasme te controleren door de bloedstroomsnelheden van de intracraniële slagaders na SAH-inductie in het muriene model te meten.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Balea hair removal creme</td>
			<td>Balea; Germany</td>
			<td>ASIN B0759XM39V</td>
			<td>hair removal creme</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6N mice</td>
			<td>Janvier; Saint-Berthevin Cedex, France</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corneregel</td>
			<td>Bausch&#38;Lomb; Rochester, NY, USA</td>
			<td>REF 81552983</td>
			<td>eye ointment, lube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cotton swabs</td>
			<td>Hecht Assistent; Sondenheim vor der R&#246;hn, Germany</td>
			<td>REF 44302010</td>
			<td>cotton swabs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ecco-XS razor</td>
			<td>Tondeo; Soligen, Germany</td>
			<td>DE 28693396</td>
			<td>razor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrode cream</td>
			<td>GE; Boston, MA, USA</td>
			<td>REF 21708318</td>
			<td>conductive paste</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating plate</td>
			<td>Medax; Kiel, Germany</td>
			<td>2005-205-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Abvie; Wiesbaden, Germany</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>volatile anesthetic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leukofix</td>
			<td>BSN medical; Hamburg, Germany</td>
			<td>REF 02137-00</td>
			<td>tape</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mechanical arm + micromanipulator</td>
			<td>VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA</td>
			<td>P/N 11277</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microbac tissues</td>
			<td>Paul Hartmann AG; Hamburg, Germany</td>
			<td>REF 981387</td>
			<td>antimicrobial tissues</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MZ400, 38 MHz linear array transducer</td>
			<td>VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA</td>
			<td>REF 51068-30</td>
			<td>ultrasound transducer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sonosid</td>
			<td>ASID Bonz GmbH; Herrenberg, Germany</td>
			<td>REF 782010</td>
			<td>ultrasonography gel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound platform with heating plate and ECG-recording</td>
			<td>VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA</td>
			<td>P/N 11179</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UniVet-Porta</td>
			<td>Groppler; Oberperasberg, Germany</td>
			<td>S/N BKGM0437</td>
			<td>isoflurane vaporizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vevo3100</td>
			<td>VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA</td>
			<td>REF 51073-45</td>
			<td>ultrasonography device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VevoLab software</td>
			<td>VisualSonics; FujiFilm, Toronto, CA</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>evaluation software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analysis of cerebral vasospasm in a murine model of subarachnoid hemorrhage with high frequency transcranial duplex ultrasound

Cerebrale vasospasme die optreedt in de weken na subarachnoïdale bloeding, een soort hemorragische beroerte, draagt bij aan vertraagde cerebrale ischemie. Een probleem dat wordt aangetroffen in experimentele studies met muriene modellen van SAH is dat methoden voor in vivo monitoring van cerebrale vasospasme bij muizen ontbreken. Hier demonstreren we de toepassing van hoogfrequente echografie om transcraniële Duplex sonografie-onderzoeken op muizen uit te voeren. Met behulp van de methode konden de interne halsslagaders (ICA) worden geïdentificeerd. De bloedstroomsnelheden in de intracraniële ICAs werden aanzienlijk versneld na inductie van SAH, terwijl de bloedstroomsnelheden in de extracraniële ICA's laag bleven, wat wijst op cerebrale vasospasme. Concluderend, de hier gedemonstreerde methode maakt functionele, niet-invasieve in vivo monitoring van cerebrale vasospasme in een murien SAH-model mogelijk.

Bij 6 muizen, waarvan SAH werd geïnduceerd met behulp van het endovasculaire filamentperforatiemodel terwijl 3 schijnchirurgie kregen, werden de bloedstroomsnelheden van de intracraniële interne halsslagader (ICA) en van de extracraniële ICA een dag voor de operatie en 1, 3 en 7 dagen na de operatie bepaald. De metingen werden uitgevoerd als onderdeel van de echocardiografieonderzoeken van een ander onderzoek onder anesthesie met isofluraan met behoud van de lichaamstemperatuur op 37 °C19....

Watch this Scientific Journal Video about Analysis of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage with High Frequency Transcranial Duplex Ultrasound at JoVE.com

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

Het doel van dit manuscript is om een sonografie-gebaseerde methode te presenteren die in vivo beeldvorming van de bloedstroom in cerebrale slagaders bij muizen mogelijk maakt. We demonstreren de toepassing ervan om veranderingen in de bloedstroomsnelheden te bepalen die verband houden met vasospasme in muriene modellen van subarachnoïdale bloeding (SAH).

Analyse van cerebrale vasospasme in een murien model van subarachnoïdale bloeding met hoogfrequente transcraniële duplex echografie

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

Het algemene doel van deze procedure is om cerebrale vasospasme na subarachnoïdale bloeding bij muizen in vivo te controleren. Dit wordt bereikt door de toepassing van hoogfrequente kleurgecodeerde duplexsonografie onder anesthesie met isofluraan. De beeldvormingsgegevens worden verwerkt om de bloedstroomsnelheden in de intra- en extracraniële interne halsslagaders te bepalen.Een versnelde intracraniële bloedstroomsnelheid duidt op cerebraal vasospasme. In deze studie hebben we metingen uitgevoerd van de bloedstroomsnelheden van intracraniële en extracraniële slagaders bij vrouwelijke, C57BL/6N muizen in de leeftijd van 11 tot 12 weken. De muizen werden onderworpen aan SAH-inductie of schijnchirurgie die elders in detail is beschreven.Om het echografie-onderzoek voor te bereiden, schakelt u het echoapparaat in en voert u de dierlijke ID.Warm de verwarmingsplaat van het echografiesysteem op tot 37 graden Celsius. Zorg ervoor dat de rectale temperatuursonde klaar is voor gebruik. Gebruik een warmwaterbad om de ultrasone gel te verwarmen tot 37 graden Celsius.Bereid de ontharingscrème, contactcrème voor de elektroden en oogzalf voor. Zorg ervoor dat de transducer goed op de mechanische arm is gemonteerd en zorg ervoor dat de kamer voor anesthesie-inductie wordt gespoeld met 4%isofluraan en 40% zuurstof. Induceer anesthesie door de muis een minuut in de kamer te plaatsen.Bescherm de ogen met zalf. Ga pas verder nadat een voldoende diepe anesthesie is bereikt. Handhaaf anesthesie met 1,5% isofluraan en 40% zuurstof met behulp van een anesthesiemasker gedurende de hele procedure.In de eerste stap worden de bloedstroomsnelheden van de intracraniële interne halsslagaders bepaald met transcraniële hoogfrequente duplexsonografie. Plaats de muis in de gevoelige positie op de verwarmingsplaat van het echografiesysteem om een lichaamstemperatuur van 37 graden Celsius te handhaven. Breng oogzalf aan beide zijden aan.Voor het eerste examen verkort de vacht bij het achterhoofd met een elektrisch scheerapparaat. Verwijder vervolgens het resterende haar chemisch met behulp van ontharingscrème. Gebruik een wattenstaafje om de crème twee minuten te spreiden en te wrijven totdat het haar begint uit te vallen.Verwijder na nog eens twee minuten de crème en het haar met een spatel en desinfecteer de huid met een alcoholisch huidantisepticum. Bedek de vier uiteinden van het dier met geleidende pasta en bevestig ze met tape op de ECG-elektroden die in het bord zijn ingebed. Plaats glijmiddel op een rectale temperatuursonde en plaats het voorzichtig om de lichaamstemperatuur te controleren, indien nodig met behulp van extra verwarmingslamp.Controleer of de fysiologische parameters, ecg en ademhalingssignaal correct worden weergegeven op het scherm van het echografiesysteem. Indien nodig kan het anesthesieniveau worden aangepast om de streefhartslag van 4 tot 500 slagen per minuut te verkrijgen. Bedek het met ultrasone gel.Gebruik een lineaire array transducer en een framesnelheid van meer dan 200 frames per seconde om echografiebeelden te verkrijgen en deze op de mechanische arm te monteren. Plaats de transducer op de achterhoofdsput die 30 graden naar achteren is gekanteld. Gebruik de B-modus en CW-Doppler-modus om de juiste intracraniële interne halsslagader te visualiseren en beweeg de transducer met de besturingseenheid heen en weer totdat we de maximale stroom van de slagaders vinden.Om anatomische informatie te verzamelen gebruikt u de traditionele B-modus en CW-Doppler-modus en begint u met acquisitie door op de acquire-knop te klikken. Om informatie over de stromingskenmerken van de intracraniële vaten vast te leggen, klikt u op de dopplerknop van de pulsgolf, plaatst u een monstervolume in het midden van het vat en krijgt u een cinelus langer dan drie seconden. Ga identiek te werk met de linkerkant.In de volgende stap worden de bloedstroomsnelheden van de extracraniële interne halsslagaders bepaald met hoogfrequente duplexsonografie. Plaats de muis in de liggende positie op de verwarmingsplaat van het echografiesysteem om een lichaamstemperatuur van 37 graden Celsius te handhaven. Verwijder voor het eerste onderzoek het haar van de voorkant van de nek met een elektrisch scheerapparaat.Verwijder vervolgens het resterende haar chemisch met behulp van ontharingscrème zoals eerder beschreven. Bedek de vier uiteinden van het dier met geleidende pasta en bevestig ze met tape op de ECG-elektroden die in het bord zijn ingebed. Plaats glijmiddel op een rectale temperatuursonde en plaats het voorzichtig om de lichaamstemperatuur te controleren.Gebruik indien nodig extra verwarmingslamp. Controleer nogmaals op de juiste weergave van de fysiologische parameters op het scherm. Bedek de voorkant van de nek met ultrasone gel verwarmd tot 37 graden Celsius.Plaats de transducer evenwijdig aan het dier en pas de positie aan om longitudinale beelden van de rechter halsslagader te verkrijgen. Gebruik de B-modus CW-Doppler om de rechter halsslagader te visualiseren. Het beeld moet de juiste gemeenschappelijke halsslagader, de juiste interne halsslagader en de juiste externe halsslagader bevatten.Om anatomische informatie te verzamelen gebruikt u de traditionele B-modus en CW-Doppler-modus en begint u met acquisitie door op de acquire-knop te klikken. Om informatie over de stromingskenmerken van de extracraniële halsslagader vast te leggen, klikt u op de pulsgolf dopplerknop, plaatst u het monstervolume in het midden van de gemeenschappelijke halsslagader, de interne halsslagader en de uitwendige halsslagader en krijgt u een cinelus langer dan drie seconden. Ga identiek te werk met de linkerkant.Beëindig de anesthesie en verwijder het dier van de verwarmingsplaat en plaats het in een kooi, geplaatst in een incubator verwarmd tot 36 graden Celsius gedurende een uur om onderkoeling te voorkomen en controleer op volledig herstel. De volgende stap is het verwerken van de ultrasonografiegegevens. Gebruik van extern werkstation voor de nabewerking van de hoogfrequente echografiegegevens.Exporteer de B-mode, CW-Doppler mode en PW-Doppler mode images en cine loops naar de Vevo LAB software. Open het geëxporteerde echografieonderzoek. Selecteer één dier en open de PW-Doppler cinelus van de intracraniële halsslagader.In dit protocol worden meestal zeven tot acht hartslagen in overeenkomstige stroomsnelheidscurven geregistreerd. Pauzeer de cinelus en klik op de meetknop. Kies het vasculaire pakket en klik op RICA PSV om de piek systolische druk van de rechter intracraniële halsslagader te meten.Klik nu links op de piek van een snelheidscurve en trek de rechte lijn naar de nullijn. Bepaal de meting met een klik met de rechtermuisknop. Kies nu RICA EDV om de einddiastolische snelheid te meten.Klik links op de minimale uitslag van de snelheidscurve aan het einde van de diastole. Trek de lijn rechtstreeks naar de nullijn en bepaal de meting met een klik met de rechtermuisknop. Kies RICA VTI om de snelheidstijd integraal te meten.Klik links aan het begin van een snelheidscurve en volg de curve met een muis tot het einde van het diastolische plateau. En klik vervolgens nogmaals op rechts om de meting te bepalen. Exporteer de gegevens van de intracerebrale interne halsslagaders met behulp van de rapportknop.Druk op exporteren en sla de gegevens op als een VSI-rapportbestand. Gebruik dezelfde aanpak om PSV, EDV en VTI van de juiste extracraniële interne halsslagaders te meten en de gegevens dienovereenkomstig te exporteren. Ga identiek te werk met de linkerkant en gebruik LICA PSV, EDV en VTI.Bij vijf muizen en drie waarvan SAH werd geïnduceerd terwijl twee schijnchirurgie kregen, werden de bloedstroomsnelheden van de intracraniële interne slagader en van de extracraniële interne halsslagader één dag voor de operatie en één, drie en zeven dagen na de operatie bepaald. Vóór de operatie waren de extra en intracraniële bloedstroomsnelheden en de verhouding van intra- en extracraniële bloedstroom vergelijkbaar tussen de SAH en schijndieren. Op de eerste dag na SAH-inductie waren er geen grote veranderingen in de intra- of extracraniële bloedstroomsnelheden of de verhoudingen tussen intra- en extracraniële bloedstroom.Op dag drie en zeven namen de intracraniële bloedstroomsnelheden van de interne halsslagader aanzienlijk toe en twee van de SAH-dieren wezen op cerebrale vasospasme na SAH. Aangezien de extracraniële bloedstroomsnelheden vrijwel onveranderd bleven, namen de verhoudingen van intra- en extracraniële bloedstroomsnelheden ook aanzienlijk toe op dag zeven bij de SAH-dieren die wijzen op cerebrale vasospasme. Concluderend kan hoogfrequente kleurgecodeerde transcraniële duplexsonografie worden gebruikt om in vivo metingen uit te voeren van de snelheden van intracraniële bloedstroom bij muizen.Vergelijkbaar met de situatie bij menselijke patiënten versnellen de intracraniële bloedstroomsnelheden bij muizen na SAH, wat vasospasme aangeeft. De ultra sonografische methode die hier wordt getoond is snel en van weinig invasiviteit. Het maakt longitudinale studies van vasospasme in muriene SAH-modellen mogelijk.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound (fTCD)

Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound fTCD

Beoordeling van de cerebrale lateralisatie bij kinderen met behulp van functionele Transcranial Doppler-echografie (fTCD)

There are many unanswered questions about cerebral lateralization.  In particular, it remains unclear which aspects of language and nonverbal ability are ...

Autologous Blood Injection to Model Spontaneous Intracerebral Hemorrhage in Mice

Autoloog bloed injectie tot spontane intracerebrale bloeding in Muizen Model

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

A Rat Model of Mild Intrauterine Hypoperfusion with Microcoil Stenosis

Een Model van de Rat van milde uteriene hypoperfusie met Microcoil stenose

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

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

Een volumetrische methode voor de kwantificering van cerebrale Vasospasm in een lymfkliertest Model van subarachnoïdale bloeding

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

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

Dubbele directe bloedinjectie in de Cisterna Magna als model van subarachnoïdale bloeding

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

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

Pre-chiasmatische, enkele injectie van autoloog bloed om experimentele subarachnoïdale bloeding in een rattenmodel te induceren

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

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

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

Endovasculair perforatiemodel voor subarachnoïdale bloeding gecombineerd met magnetische resonantie beeldvorming (MRI)

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

Modellering neonatale intraventriculaire bloeding door intraventriculaire injectie van hemoglobine

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

Establishing a Transcranial Middle Cerebral Artery Occlusion Mice Model

A Modified Transcranial Middle Cerebral Artery Occlusion Model to Study Stroke Outcomes in Aged Mice

Innovative Techniques and Future Directions in Stroke Research (Video) | JoVE

Een aangepast transcraniaal occlusiemodel voor de middelste cerebrale slagader om de uitkomsten van een beroerte bij oudere muizen te bestuderen

In experimental stroke research, middle cerebral artery occlusion (MCAO) with an intraluminal filament is widely used to model ischemic stroke in mice. ...

Chinese Massage Techniques: Enhancing Motor Function in Cerebral Palsy Rats

Abdominal Massage to Improve Motor Dysfunction in Rats with Cerebral Palsy

Exploring the Potential of Massage Therapy in Cerebral Palsy Using Animal Models (Video) | JoVE

Abdominale massage om motorische disfunctie te verbeteren bij ratten met hersenverlamming

Cerebral palsy (CP) is a disease with a high disability rate and morbidity. The clinical symptoms of cerebral palsy are motor dysfunction and abnormal ...