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

Författarna vill tacka Stefan Kindel för att han har beredningen av illustrationerna i videon. PW, MM och SHK stöddes av det tyska federala ministeriet för utbildning och forskning (BMBF 01EO1503). Arbetet stöddes av ett stort instrumenteringsbidrag från den tyska forskningsstiftelsen (DFG INST 371/47-1 FUGG). MM fick stöd av ett bidrag från Else Kröner-Fresenius-Stiftung (2020_EKEA.144).

Djurförsöken godkändes av den ansvariga djurvårdskommittén (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz) och genomfördes i enlighet med den tyska djurskyddslagen (TierSchG). Alla tillämpliga internationella, nationella och institutionella riktlinjer för vård och användning av djur följdes. I denna studie utförde vi mätningar av blodflödeshastigheter av intrakraniella och extrakraniella artärer hos kvinnliga C57BL/6N möss i åldern 11-12 veckor med en kroppsvikt mellan 19-21 g. Mössen utsattes för antingen SA...

<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>

Bäst av vår kunskap är denna studie den första att presentera ett protokoll för övervakning av cerebral vasospasm i en murinmodell av SAH med högfrekvent transkraniell färgkodad Duplex ultraljud. Vi visar att denna metod kan mäta en ökning av intrakraniell blodflödeshastigheter efter SAH-induktion hos möss. I humanmedicin är detta fenomenvälkänt 3,15. Flera kliniska studier har visat att förhöjda blodflödeshastigheter hos de stora intrakraniella...

Spontan subarachnoid blödning (SAH) är en form av hemorragisk stroke som främst orsakas av sprängning av en intrakraniell aneurysm1. Det neurologiska resultatet påverkas främst av två faktorer: tidig hjärnskada (EBI), som orsakas av effekterna av blödningen och den associerade övergående globala cerebrala ischemin, och fördröjd cerebral ischemi (DCI), som inträffar under veckorna efterblödningen 2,3. DCI rapporterades påverka upp till 30% av SAH patienter2. Patofysiologi av DCI innebär angiographic cerebral vasospasm, en störd mikrocirkulation orsakad av microvasospasms och microthrombosis, när spridning depressioner och effekter utlöses av inflammation4. Tyvärr är den exakta patofysiologin fortfarande oklar och det finns ingen behandling tillgänglig som effektivt förhindrar DCI3. DCI undersöks därför i många kliniska och experimentella studier.
Numera använder de flesta experimentella studier på SAH små djurmodeller, särskilt hos möss5,6,7,8,9,10,11,12,13. I sådana studier undersöks cerebral vasospasm ofta som en slutpunkt. Det är vanligt att bestämma graden av vasospasm ex vivo. Detta beror på att icke-invasiva metoder för in vivo-undersökning av cerebral vasospasm som kräver kort anestesitid och som endast ålägger djuren lite ångest saknas. Undersökning av cerebral vasospasm in vivo skulle dock vara fördelaktigt. Detta beror på att det skulle möjliggöra longitudinella in vivo-studier på vasospasm hos möss (dvs. avbildning av cerebral vasospasm vid olika tidpunkter under dagarna efter induktion av SAH). Detta skulle öka jämförbarheten mellan de uppgifter som insamlades vid olika tidpunkter. Dessutom är användning av en longitudinell studiedesign en strategi för att minska antalet djur.
Här visar vi användningen av högfrekvent transkraniell ultraljud för att bestämma blodflödet i cerebrala artärer hos möss. Vi visar att, i likhet med transkraniell Doppler sonography (TCD) eller transkraniell färgkodad Duplex sonography (TCCD) i klinisk praxis14,15,16,17,18, denna metod kan användas för att övervaka cerebral vasospasm genom att mäta blodflödet hastigheter i intrakraniell artärer efter SAH induktion i murin modell.

<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 vasospasm som uppstår under veckorna efter subarachnoid blödning, en typ av hemorragisk stroke, bidrar till fördröjd cerebral ischemi. Ett problem som uppstår i experimentella studier med murinmodeller av SAH är att metoder för in vivo övervakning av cerebral vasospasm hos möss saknas. Här visar vi tillämpningen av högfrekvent ultraljud för att utföra transkraniella Duplex sonography undersökningar på möss. Med hjälp av metoden kunde de inre halspulsådern (ICA) identifieras. Blodflödet hastigheter i intrakraniell ICAs accelererades betydligt efter induktion av SAH, medan blod flöde hastigheter i extrakraniell ICAs förblev låg, vilket anger cerebral vasospasm. Sammanfattningsvis tillåter metoden som demonstreras här funktionell, noninvasive in vivo övervakning av cerebral vasospasm i en murin SAH modell.

Hos 6 möss, i 3 varav SAH inducerades med hjälp av endovaskulära glödtråd perforering modell medan 3 erhöll sham kirurgi, blodflödet hastigheter i intrakraniell inre halsartären (ICA) och av extrakraniell ICA fastställdes en dag före kirurgi och 1, 3 och 7 dagar efter kirurgi. Mätningarna utfördes som en del av ekokardiografiundersökningarna av en annan studie under anestesi med isofluran samtidigt som kroppstemperaturen vid 37 °C19 bibehålls.
Före opera...

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

Syftet med detta manuskript är att presentera en sonografibaserad metod som möjliggör in vivo-avbildning av blodflödet i cerebrala artärer hos möss. Vi visar dess tillämpning för att bestämma förändringar i blodflödet hastigheter är associerade med vasospasm i murin modeller av subarachnoid blödning (SAH).

Analys av cerebral vasospasm i en murin modell av subarachnoid blödning med hög frekvens transkraniell duplex ultraljud

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

Det övergripande målet med denna procedur är att övervaka cerebral vasospasm efter subarachnoid blödning hos möss in vivo. Detta uppnås genom tillämpning av högfrekvent färgkodad duplex sonography under anestesi med isofluran. Bilddata behandlas för att bestämma blodflödets hastigheter i intra- och extrakraniella inre halspulsådern.En accelererad intrakraniell blod flöde hastighet indikerar cerebral vasospasm. I denna studie utförde vi mätningar av blodflödeshastigheter av intrakraniella och extrakraniella artärer hos hondjur, C57BL/6N möss i åldern 11 till 12 veckor. Mössen utsattes för antingen SAH-induktion eller skenkirurgi som har beskrivits i detalj någon annanstans.För att förbereda ultraljudsundersökningen slå på ultraljudsmaskinen och gå in i djur-ID.Värm värmeplattan i ultraljudssystemet till 37 grader Celsius. Se till att rektaltemperatursonden är klar att användas. Använd ett varmt vattenbad för att värma ultraljudsgelen till 37 grader Celsius.Förbered hårborttagningskrämen, kontaktkrämen för elektroderna och ögonsalvan. Se till att givaren är ordentligt monterad på den mekaniska armen och se till att kammaren för anestesiinduktion spolas med 4%isofluran och 40% syre. Framkalla anestesi genom att sätta musen i kammaren i en minut.Skydda ögonen med salva. Fortsätt först efter att en tillräckligt djup anestesi har uppnåtts. Behåll anestesi med 1,5% isofluran och 40% syre med hjälp av en anestesimask under hela proceduren.I det första steget bestäms blodflödet hastigheter i intrakraniell inre halsartärer med transkraniell högfrekvent duplex sonography. Placera musen i benägen position på ultraljudssystemets värmeplatta för att bibehålla en kroppstemperatur 37 grader Celsius. Applicera ögonsalva på båda sidor.Före den första tentamen förkorta pälsen vid occiput med en elektrisk rakapparat. Ta sedan bort återstående hår kemiskt med hårborttagningskräm. Använd en bomullspinne för att sprida och gnugga grädden i två minuter tills håret börjar falla ut.Efter ytterligare två minuter ta bort grädden och håret med en spatel och desinficera huden med ett alkoholhaltigt hudantiseptiskt medel. Täck djurets fyra extremiteter med ledande pasta och fixa dem med tejp på EKG-elektroderna inbäddade i brädan. Placera glidmedel på en rektal temperatursond och sätt försiktigt in det för att övervaka kroppstemperaturen med hjälp av ytterligare uppvärmningslampa om det behövs.Kontrollera om de fysiologiska parametrarna, EKG och andningssignalen visas korrekt på ultraljudssystemets skärm. Vid behov kan anestesinivån justeras för att erhålla målpulsen 4 till 500 slag per minut. Täck den med ultraljudsgel.Använd en linjär matrisgivare och en bildhastighet över 200 bilder per sekund för att skaffa ultraljudsbilder och montera den på den mekaniska armen. Placera givaren på occiput lutad tillbaka med 30 grader. Använd B-läge och CW-Doppler-läge för att visualisera rätt intrakraniell inre halspulsåder och flytta givaren med styrenheten fram och tillbaka tills vi hittar maximalt flöde av artärerna.För att samla in anatomisk information använd det traditionella B-läget och CW-Doppler-läget och starta förvärvet genom att klicka på inköpsknappen. För att registrera information om flödesegenskaperna hos de intrakraniella kärlen klickar du på pulsvågsdumlerknappen, placerar en provvolym i mitten av kärlet och förvärvar en cine-slinga längre än tre sekunder. Fortsätt identiskt med vänster sida.I nästa steg bestäms blodflödets hastigheter i de extrakraniella inre halspulsådern med högfrekvent duplex sonography. Placera musen i supin position på ultraljudssystemets värmeplatta för att bibehålla en kroppstemperatur på 37 grader Celsius. Innan den första undersökningen ta bort håret på nackens framsida med en elektrisk rakapparat.Ta sedan bort återstående hår kemiskt med hårborttagningskräm som beskrivits tidigare. Täck djurets fyra extremiteter med ledande pasta och fixa dem med tejp på EKG-elektroderna inbäddade i brädan. Placera glidmedel på en rektal temperatursond och sätt försiktigt in det för att övervaka kroppstemperaturen.Använd ytterligare uppvärmningslampa vid behov. Kontrollera igen för korrekt visning av de fysiologiska parametrarna på skärmen. Täck nackens framsida med ultraljudsgel värmd till 37 grader Celsius.Placera givaren parallellt med djuret och justera positionen för att få longitudinella bilder av rätt halspulsåder. Använd CW-Doppler-läge i B-läge för att visualisera rätt halspulsåder. Bilden ska innehålla rätt gemensam halspulsåder, rätt inre halspulsåder och rätt yttre halspulsåder.För att samla in anatomisk information använd det traditionella B-läget och CW-Doppler-läget och starta förvärvet genom att klicka på inköpsknappen. För att registrera information om flödesegenskaperna hos den extrakransiga halsartären klicka på pulsvågsdopplerknappen, placera provvolymen i mitten av mitten av den gemensamma halsartären den inre halsartären och den yttre halspulsådern och förvärva en cine-slinga längre än tre sekunder. Fortsätt identiskt med vänster sida.Avsluta anestesi och ta bort djuret från uppvärmningsplattan och lägg den i en bur, placerad i en inkubator uppvärmd till 36 grader Celsius i en timme för att förhindra hypotermi och kontrollera för fullständig återhämtning. Nästa steg är att bearbeta ultrasonography data. Använda extern arbetsstation för efterbehandling av ultraljudsdata med hög frekvens.Exportera bilder i B-läge, CW-Doppler-läge och PW-Doppler-läge och cine-loopar till Vevo LAB-programvaran. Öppna den exporterade ultraljudsstudien. Välj ett djur och öppna PW-Doppler cine-slingan i den intrakraniella halspulsådern.I det här protokollet registreras vanligtvis sju till åtta pulsslag i motsvarande flödeshastighetskurvor. Pausa cine-slingan och klicka på mätknappen. Välj kärlförpackningen och klicka på RICA PSV för att mäta topp systoliskt tryck på rätt intrakraniell halsartär.Klicka nu åt vänster på toppen av en hastighetskurva och dra den raka linjen till nolllinjen. Bestäm mätningen med ett klick med höger musknapp. Välj nu RICA EDV för att mäta den diastoliska hastigheten.Klicka åt vänster på de minimala utslagen i hastighetskurvan i slutet av diastolen. Dra linjen direkt till nolllinjen och bestäm mätningen med ett klick med höger musknapp. Välj RICA VTI för att mäta hastighetstidens integral.Klicka åt vänster i början av en hastighetskurva och följ kurvan med en mus till slutet av den diastoliska platån. Och klicka sedan åt höger igen för att bestämma mätningen. Exportera data från de intrakraniella inre halspulsådern med hjälp av rapportknappen.Tryck på exportera och spara data som en VSI-rapportfil. Använd samma metod för att mäta PSV, EDV och VTI av rätt extrakransiga inre halspulsåder och exportera data i enlighet därmed. Fortsätt identiskt med vänster sida och använd LICA PSV, EDV och VTI.I fem möss och tre av vilka SAH inducerades medan två erhåller sham kirurgi blodflödet hastigheter i intrakraniell inre gatan och av den extrakraniella inre halsartären fastställdes en dag före kirurgi och en, tre och sju dagar efter kirurgi. Före kirurgi, extra och intrakraniell blod flöde hastigheter samt förhållandet mellan intra och extrakraniell blodflödet var liknande mellan SAH och sham djur. Den första dagen efter SAH induktion fanns det inga större förändringar i intra eller extrakraniell blod flöde hastigheter eller förhållandet mellan intra och extrakraniell blodflödet.På dag tre och sju ökade intrakraniell blodflödet hastigheter i den inre halsartären markant och två av SAH djur anger cerebral vasospasm efter SAH. Eftersom de extrakraniella blod flöde hastigheterna förblev nästan oförändrade, förhållandet mellan intra och extrakraniell blod flöde hastigheter ökade också betydligt på dag sju i SAH djur som anger cerebral vasospasm. Sammanfattningsvis kan högfrekvent färgkodad transkraniell duplex sonography användas för att utföra in vivo mätningar av hastigheterna för intrakraniellt blodflöde hos möss.I likhet med situationen hos mänskliga patienter accelererar intrakraniell blodflödeshastighet hos möss efter SAH som indikerar vasospasm. Den ultrasonografiska metoden som visas här är snabb och av liten invasivitet. Det möjliggör longitudinella studier av vasospasm 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

Bedömning av Cerebral Lateralization hos barn med hjälp av funktionell Transkraniell Doppler ultraljud (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

Autologt blod Injection till Model Spontan intracerebralt blödning i Möss

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 råtta modell av Mild intrauterin Hypoperfusion med Microcoil stenos

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

En volymetrisk metod för kvantifiering av Cerebral Vasospasm i en murin modell av subarachnoidalblödning

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

Dubbel direktinsprutning av blod i Cisterna Magna som en modell av Subarachnoid Hemorrhage

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, enstaka injektion av autologt blod för att inducera experimentell subaraknoidalblödning i en råttmodell

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

Endovaskulär perforeringsmodell för subaraknoidalblödning i kombination med magnetisk resonanstomografi (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 av neonatal intraventrikulär blödning genom intraventrikulär injektion 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 modifierad transkraniell ocklusionsmodell för mellersta hjärnartären för att studera strokeresultat hos åldrade möss

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

Magmassage för att förbättra motorisk dysfunktion hos råttor med cerebral pares

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