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

Forfatterne vil takke Stefan Kindel for utarbeidelsen av illustrasjonene i videoen. PW, MM og SHK ble støttet av det tyske føderale departementet for utdanning og forskning (BMBF 01EO1503). Verket ble støttet av et stort instrumenteringsstipend fra den tyske forskningsstiftelsen (DFG INST 371/47-1 FUGG). MM ble støttet av et stipend fra Else Kröner-Fresenius-Stiftung (2020_EKEA.144).

Dyreforsøkene ble godkjent av den ansvarlige dyrepleiekomiteen (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz) og gjennomført i samsvar med den tyske dyrevelferdsloven (TierSchG). Alle gjeldende internasjonale, nasjonale og institusjonelle retningslinjer for omsorg og bruk av dyr ble fulgt. I denne studien utførte vi målinger av blodstrømshastigheter av intrakranielle og ekstrakranielle arterier hos kvinnelige C57BL/6N-mus i alderen 11-12 uker med en kroppsvekt mellom 19-21 g. Musene ble utsatt for enten SAH induksjon elle...

<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>

Så vidt vi vet, er denne studien den første til å presentere en protokoll for overvåking av cerebral vasospasme i en murinmodell av SAH med høyfrekvent transkraniell fargekodet dupleks ultralyd. Vi viser at denne metoden kan måle en økning i intrakranielle blodstrømshastigheter etter SAH-induksjon hos mus. I human medisin er dette fenomenet kjent3,15. Flere kliniske studier har vist at forhøyede blodstrømshastigheter i de store intrakranielle arteriene ...

Spontan subarachnoid blødning (SAH) er en form for hemorragisk slag hovedsakelig forårsaket av brudd på en intrakraniell aneurisme1. Det nevrologiske utfallet påvirkes hovedsakelig av to faktorer: tidlig hjerneskade (EBI), som skyldes effekten av blødningen og den tilhørende forbigående globale cerebral iskemi, og forsinket cerebral iskemi (DCI), som oppstår i ukene etter blødningen2,3. DCI ble rapportert å påvirke opptil 30 % av SAH-pasientene2. Patofysiologien til DCI innebærer angiografisk cerebral vasospasme, en forstyrret mikrosirkulasjon forårsaket av mikrovasospasmer og mikrotrombose, kortikale spredningsdepresjoner og effekter utløst av betennelse4. Dessverre er den eksakte patofysiologien fortsatt uklar, og det er ingen behandling tilgjengelig som effektivt forhindrer DCI3. Derfor undersøkes DCI i mange kliniske og eksperimentelle studier.
I dag bruker de fleste eksperimentelle studier på SAH små dyremodeller, spesielt hos mus5,6,7,8,9,10,11,12,13. I slike studier undersøkes cerebral vasospasme ofte som et endepunkt. Det er vanlig å bestemme graden av vasospasme ex vivo. Dette skyldes at ikke-invasive metoder for in vivo undersøkelse av cerebral vasospasme som krever kort anestesitid og pålegger bare liten nød på dyrene mangler. Imidlertid vil undersøkelse av cerebral vasospasme in vivo være fordelaktig. Dette er fordi det ville tillate langsgående in vivo studier på vasospasme hos mus (dvs. avbildning av cerebral vasospasme på forskjellige tidspunkter i løpet av dagene etter induksjon av SAH). Dette vil forbedre sammenlignbarheten av data som er samlet inn på forskjellige tidspunkter. Videre er bruk av en langsgående studiedesign en strategi for å redusere dyretallene.
Her demonstrerer vi bruken av høyfrekvent transkraniell ultralyd for å bestemme blodstrømmen i cerebral arterier hos mus. Vi viser at, i likhet med transkraniell Doppler sonografi (TCD) eller transkraniell fargekodet Duplex sonografi (TCCD) i klinisk praksis14,15,16,17,18, kan denne metoden brukes til å overvåke cerebral vasospasme ved å måle blodstrømmens hastigheter i intrakranielle arterier etter SAH-induksjon i murinmodellen.

<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

Cerebral vasospasme som oppstår i ukene etter subarachnoid blødning, en type hemorragisk slag, bidrar til forsinket cerebral iskemi. Et problem som oppstår i eksperimentelle studier ved hjelp av murine modeller av SAH er at metoder for in vivo overvåking av cerebral vasospasme hos mus mangler. Her demonstrerer vi anvendelsen av høyfrekvent ultralyd for å utføre transkranielle duplex sonografiundersøkelser på mus. Ved hjelp av metoden kunne de interne halspulsårene (ICA) identifiseres. Blodstrømshastighetene i de intrakranielle ICAene ble akselerert betydelig etter induksjon av SAH, mens blodstrømshastighetene i de ekstrakranielle ICAene forble lave, noe som indikerer cerebral vasospasme. Til slutt tillater metoden som er demonstrert her funksjonell, ikke-invasiv in vivo-overvåking av cerebral vasospasme i en murin SAH-modell.

I 6 mus, i 3 hvorav SAH ble indusert ved hjelp av den endovaskulære filamentperforeringsmodellen mens 3 oppnådde skamkirurgi, ble blodstrømshastighetene til den intrakranielle indre halspulsåren (ICA) og av den ekstrakranielle ICA bestemt en dag før operasjonen, og 1, 3 og 7 dager etter operasjonen. Målingene ble utført som en del av ekkokardiografiundersøkelsene av en annen studie under anestesi med isofluran, samtidig som kroppstemperaturen opprettholdes ved 37 °C19.
<p class="jove_...

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

Målet med dette manuskriptet er å presentere en sonografibasert metode som tillater in vivo-avbildning av blodstrømmen i cerebral arterier hos mus. Vi demonstrerer dens anvendelse for å bestemme endringer i blodstrømshastigheter forbundet med vasospasme i murinmodeller av subarachnoid blødning (SAH).

Analyse av cerebral vasospasme i en murine modell av subarachnoid blødning med høyfrekvent transkraniell dupleks ultralyd

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

Det overordnede målet med denne prosedyren er å overvåke cerebral vasospasme etter subarachnoid blødning hos mus in vivo. Dette oppnås ved bruk av høyfrekvent fargekodet dupleks sonografi under anestesi med isofluran. Bildedataene behandles for å bestemme blodstrømshastighetene i de intra- og ekstrakranielle indre karotisarteriene.En akselerert intrakraniell blodstrømshastighet indikerer cerebral vasospasme. I denne studien utførte vi målinger av blodstrømshastigheter av intrakranielle og ekstrakranielle arterier hos kvinner, C57BL/6N mus i alderen 11 til 12 uker. Musene ble utsatt for enten SAH-induksjon eller sham-kirurgi som har blitt beskrevet i detalj andre steder.For å forberede ultrasonografi eksamen bryteren på ultralyd maskinen og angi dyr ID.Warm varmeplaten av ultralydsystemet til 37 grader Celsius. Påse at rektal temperatursonden er klar til bruk. Bruk et varmt vannbad for å varme ultralydgelen til 37 grader Celsius.Forbered hårfjerningskrem, kontaktkrem for elektroder og øyesalve. Pass på at svingeren er riktig montert på den mekaniske armen og sørg for at kammeret for anestesiinduksjon skylles med 4% isofluran og 40% oksygen. Induser anestesi ved å sette musen i kammeret i ett minutt.Beskytt øynene med salve. Fortsett først etter at en tilstrekkelig dyp anestesi er nådd. Oppretthold anestesi med 1,5% isofluran og 40% oksygen ved hjelp av en anestesimaske gjennom hele prosedyren.I det første trinnet bestemmes blodstrømshastighetene til de intrakranielle indre karotisarteriene med transkraniell høyfrekvent dupleks sonografi. Plasser musen i utsatt posisjon på varmeplaten til ultralydsystemet for å opprettholde en kroppstemperatur 37 grader Celsius. Påfør øyesalve på begge sider.Før den første eksamen forkorte pelsen på oksiputen med en elektrisk barbermaskin. Fjern deretter gjenværende hår kjemisk ved hjelp av hårfjerningskrem. Bruk en bomullspinne til å spre seg og gni kremet i to minutter til håret begynner å falle ut.Etter ytterligere to minutter fjern krem og hår med en spatel og desinfiser huden med en alkoholholdig hud antiseptisk. Belegge dyrets fire ekstremiteter med ledende pasta og fest dem med tape på EKG-elektrodene som er innebygd i brettet. Plasser glidemiddelet på en rektal temperatursonde og sett den forsiktig inn for å overvåke kroppstemperaturen ved hjelp av ekstra varmelampe om nødvendig.Kontroller om de fysiologiske parametrene, EKG og åndedrettssignalet vises riktig på skjermen til ultralydsystemet. Om nødvendig kan anestesinivået justeres for å oppnå målpulsen på 4 til 500 slag per minutt. Belegge den med ultralydgel.Bruk en lineær array-svinger og en bildefrekvens over 200 bilder per sekund for å skaffe ultralydbilder og montere den på den mekaniske armen. Plasser svingeren på nakkestøtten vippet tilbake med 30 grader. Bruk B-modus og CW-Doppler-modus for å visualisere riktig intrakraniell indre halspulsåre og flytte svingeren med kontrollenheten frem og tilbake til vi finner maksimal strøm av arteriene.For å samle anatomisk informasjon, bruk den tradisjonelle B-modusen og CW-Doppler-modusen og start oppkjøpet ved å klikke på erverv-knappen. For å registrere informasjon om strømningsegenskapene til de intrakranielle fartøyene, klikk på pulsbølgedopplerknappen, plasser et prøvevolum i midten av fartøyet og skaff deg en cine loop lenger enn tre sekunder. Fortsett identisk med venstre side.I neste trinn bestemmes blodstrømshastighetene til de ekstrakranielle indre karotisarteriene med høyfrekvent dupleks sonografi. Plasser musen i liggende stilling på varmeplaten til ultralydsystemet for å opprettholde en kroppstemperatur på 37 grader Celsius. Før første eksamen fjern håret på forsiden av nakken med en elektrisk barbermaskin.Fjern deretter gjenværende hår kjemisk ved hjelp av hårfjerningskrem som beskrevet tidligere. Belegge dyrets fire ekstremiteter med ledende pasta og fest dem med tape på EKG-elektrodene som er innebygd i brettet. Plasser glidemiddelet på en rektal temperatursonde og sett den forsiktig inn for å overvåke kroppstemperaturen.Bruk om nødvendig ekstra varmelampe. Sjekk igjen for riktig visning av de fysiologiske parametrene på skjermen. Belegge forsiden av nakken med ultralydgel varmet til 37 grader Celsius.Plasser svingeren parallelt med dyret og juster posisjonen for å oppnå langsgående bilder av riktig halspulsåre. Bruk CW-Doppler-modus i B-modus for å visualisere riktig halspulsåre. Bildet skal inneholde riktig vanlig halspulsåre, høyre indre halspulsåre og høyre ekstern halspulsåre.For å samle anatomisk informasjon, bruk den tradisjonelle B-modusen og CW-Doppler-modusen og start oppkjøpet ved å klikke på erverv-knappen. For å registrere informasjon om strømningsegenskapene til den ekstrakranielle halspulsåren, klikk på pulsbølgedopplerknappen, plasser prøvevolumet i midten av midten av den vanlige halspulsåren den indre halspulsåren og den eksterne halspulsåren og skaff en cine loop lenger enn tre sekunder. Fortsett identisk med venstre side.Avslutt anestesi og fjern dyret fra varmeplaten og legg det i et bur, plassert i en inkubator oppvarmet til 36 grader Celsius i en time for å forhindre hypotermi og se etter full gjenoppretting. Det neste trinnet er å behandle ultrasonografidataene. Bruke ekstern arbeidsstasjon for etterbehandling av høyfrekvente ultralyddata.Eksporter bilder og cine-løkker i B-modus, CW-Doppler-modus og bilder i PW-Doppler-modus til Vevo LAB-programvaren. Åpne den eksporterte ultralydstudien. Velg ett dyr og åpne PW-Doppler cine-løkken til den intrakranielle halspulsåren.I denne protokollen registreres vanligvis syv til åtte hjerteslag i tilsvarende strømningshastighetskurver. Stans cine-løkken midlertidig og klikk på måleknappen. Velg den vaskulære pakken og klikk på RICA PSV for å måle topp systolisk trykk på høyre intrakraniell karotisarterie.Klikk nå til venstre på toppen av en hastighetskurve og dra den rette linjen til nulllinjen. Bestem målet med et klikk med høyre museknapp. Velg nå RICA EDV for å måle enden diastolisk hastighet.Klikk til venstre på det minimale av hastighetskurven på slutten av diastolen. Dra linjen rett til nulllinjen og bestem måling med et klikk med høyre museknapp. Velg RICA VTI for å måle hastighetstidintegralen.Klikk til venstre i begynnelsen av en hastighetskurve, og følg kurven med en mus til enden av det diastoliske platået. Og klikk deretter til høyre igjen for å bestemme målingen. Eksporter dataene til de indre halspulsårene ved hjelp av rapportknappen.Trykk på eksporter og lagre dataene som en VSI-rapportfil. Bruk samme tilnærming til måling av PSV, EDV og VTI for de riktige ekstrakranielle interne karotisarteriene og eksporter dataene deretter. Fortsett identisk med venstre side og bruk LICA PSV, EDV og VTI.I fem mus og tre av dem ble SAH indusert mens to fikk sham kirurgi blodstrømshastighetene til den intrakranielle indre arterien og av den ekstrakranielle indre halspulsåren ble bestemt en dag før operasjonen og en, tre og syv dager etter operasjonen. Før operasjonen var ekstra og intrakranielle blodstrømshastigheter samt forholdet mellom intra- og ekstrakraniell blodstrøm lik mellom SAH- og sham-dyrene. Den første dagen etter SAH-induksjon var det ingen store endringer i intra- eller ekstrakraniell blodstrømshastighet eller forholdet mellom intra- og ekstrakraniell blodstrøm.På dag tre og syv økte de intrakranielle blodstrømningshastighetene til den indre halspulsåren markant og to av SAH-dyrene indikerer cerebral vasospasme etter SAH. Ettersom de ekstrakranielle blodstrømshastighetene forble nesten uendret, økte også forholdet mellom intra- og ekstrakraniell blodstrømshastighet betydelig på dag syv i SAH-dyrene som indikerer cerebral vasospasme. Til slutt kan høyfrekvent fargekodet transkraniell dupleks sonografi brukes til å utføre in vivo-målinger av hastighetene til intrakraniell blodstrøm hos mus.I likhet med situasjonen hos humane pasienter akselererer intrakranielle blodstrømshastigheter hos mus etter SAH som indikerer vasospasme. Den ultra sonografiske metoden som vises her er rask og av liten invasivitet. Det tillater langsgående studier av vasospasme i murin SAH-modeller.

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

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

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

En rotte modell av Mild Intrauterine Hypoperfusion med 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

Volumetrisk metode for kvantifisering av Cerebral vasospasme i en Murine modell av Hjernehinneblødning

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

Dobbel direkte injeksjon av blod inn i Cisterna Magna som modell av Subaraknoid blødning

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-chiasmatisk, enkelt injeksjon av autologt blod for å indusere eksperimentell subaraknoid blødning i en rottemodell

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

Endovaskulær perforeringsmodell for subarachnoid blødning kombinert med magnetisk resonansavbildning (MR)

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 av neonatal intraventrikulær blødning gjennom intraventrikulær injeksjon av hemoglobin

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

En modifisert transkraniell mellomhjernearterie okklusjonsmodell for å studere slagutfall hos eldre mus

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

Abdominal massasje for å forbedre motorisk dysfunksjon hos rotter med cerebral parese

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