Name: assessment of thermal damage from robot-drilled craniotomy for cranial window surgery in mice
Uploaded: 2022-11-11T13:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Thermal Damage from Robot-Drilled Craniotomy for Cranial Window Surgery in Mice at JoVE.com

이 연구는 미국(미국) 재향군인회 재활 연구 개발 서비스의 Merit Review Awards GRANT12418820(Capadona) 및 GRANTI01RX003420(Shoffstall/Capadona) 및 Research Career Scientist Award # GRANT12635707(Capadona)의 지원을 받았습니다. 또한 이 작업은 국립 보건원(National Institute of Health), 국립 신경 장애 및 뇌졸중 연구소(National Institute of Neurological Disorders and Stroke GRANT12635723)(카파도나) 및 국립 생물의학 영상 및 생명공학 연구소(National Institute for Biomedical Imaging and Bioengineering, T32EB004314)(카파도나/키르쉬)의 일부 지원을 받았습니다. 이 자료는 보조금 번호 GRANT12635723에 따라 National Science Foundation 대학원 연구 펠로우십이 지원하는 작업을 기반으로 합니다. 이 자료에 표현된 모든 의견, 발견, 결론 또는 권장 사항은 저자의 것이며 반드시 National Science Foundation의 견해를 반영하는 것은 아닙니다.

모든 절차와 동물 관리 관행은 Louis Stokes Cleveland Department of Veterans Affairs Medical Center Institutional Animal Care and Use Committee에 따라 검토, 승인 및 수행되었습니다.
1. 수술 로봇 하드웨어 설정
<ol><li>수술 전에 수술 로봇( 재료 표 참조) 설명서와 가이드에 따라 하드웨어와 소프트웨어를 설정하십시오. 설명서에 설명된 대로 프레임 보정을 수행합니다. 드릴?...

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EB 염료 및 이미징의 사용은 새로운 방법과 기술을 위해 뇌의 혈관 손상을 평가하는 데 간단하고 빠르며 유용합니다. 수술 로봇을 사용하든 현재 실험실에서 수행되는 방법을 확인하든, 실험적 치료의 효과와 수술 효과를 분리하고 동물 복지를 개선하기 위해 수술 방법을 검증하는 것이 중요합니다. 열전대 설정은 가열이 발생하지 않도록 드릴링 방법을 평가하는 데에도 유용합니다. 뼈 천공으로 ...

두개골 창은 신경 과학, 신경 공학 및 생물학 분야 전반에 걸쳐 유비쿼터스로 사용되어 살아있는 동물의 피질을 직접 시각화하고 이미징 할 수 있습니다 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 . 형질전환 마우스와 다광자 이미징의 강력한 조합은 생체 내 뇌 12,13,14,15,16,17,18에서 회로 활동 및 기타 생물학적 통찰력에 대한 매우 귀중한 통찰력을 제공했습니다. 두개골에 장착된 소형 현미경은 이러한 기능을 더욱 확장하여 깨어 있고 자유롭게 움직이는 동물을 기록할 수 있게 해주었다19. 두개골 창을 만드는 과정은 피질20 위에 투명한 유리 조각을 고정하기에 충분히 큰 개두술을 생성하기 위해 두개골 뼈를 얇게 또는 완전히 제거하기 위한 파워 드릴링이 필요합니다. 폴리디메틸실록산(PDMS) 및 기타 폴리머도 두개골 창 재료 9,21로 테스트되었습니다. 궁극적으로, 이상적인 두개골 창은 그 아래의 정상적인 내인성 활동을 변경하거나 방해하지 않는 창입니다. 그러나 두개골 창 드릴링은 기저 조직을 악화시켜 뇌 손상, 환경 파괴 및 다광자 이미징 깊이22를 폐색하는 지점까지 수막에 영향을 미친다는 것이 일반적으로 받아들여지고 있습니다. 결과적인 신경염증은 혈액-뇌 장벽(BBB)의 투과성에서 임플란트 부위 주변의 신경교 세포의 활성화 및 모집에 이르기까지 광범위한 효과를 갖는다(23). 따라서 보다 안전하고 재현 가능한 두개골 창 드릴링 방법을 특성화하는 것은 일관된 이미징 품질과 교란 요인을 줄이는 데 매우 중요합니다.
밑에 있는 조직에 대한 외상을 최소화하기 위해 주의를 기울이는 동안, 뼈를 뚫는 행위는 뇌에 열적 및 기계적 섭동을 일으킬 가능성이 있습니다24,25. 경막으로의 우발적인 드릴 침투로 인한 기계적 외상은 다양한 정도의 피질 손상을 추가로 유발할 수 있습니다24. Shoffstall et al.25의 연구에서, 뼈 드릴링으로 인한 열은 뇌 실질에 Evans Blue(EB) 염료가 존재하는 것으로 나타난 바와 같이 BBB 투과성을 증가시켰습니다 25. 정맥 주사되는 EB 염료는 혈류에서 순환하는 알부민에 결합하므로 일반적으로 상당한 농도로 건강한 BBB를 통과하지 않습니다. 그 결과, EB 염료는 BBB 투과성26,27의 민감한 마커로 일반적으로 사용됩니다. 그들의 연구는 연구 중인 후속 생물학적 후유증에 대한 BBB 투과성의 영향을 직접 측정하지는 않았지만, 이전 연구에서는 BBB 투과성을 만성적으로 이식된 미세전극에 대한 증가된 신경염증 반응 및 운동 기능의 변화와 연관시켰습니다28.
연구의 목적에 따라 열적 및 기계적 손상의 정도가 실험 오류의 원인이 되어 연구의 엄격함과 재현성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 두개골 창을 생산하기 위해 인용 된 수십 가지 방법이 있으며, 각각 다른 드릴링 장비, 속도, 기술 및 사용자 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11을 사용합니다. Shoffstall et al.25는 관찰된 가열 결과의 변화가 드릴의 가해지는 힘, 이송 속도 및 적용 각도의 변동성에 기인한다고 보고했으며, 이는 손으로 드릴링할 때 제어할 수 없는 다른 측면 중에서도25. 자동화된 드릴링 시스템 및 기타 정체 장비가 재현성과 결과 일관성을 향상시킬 수 있다는 믿음이 있지만 발표된 방법 연구에서는 결과 중 하나로 온도 또는 BBB 투과성을 엄격하게 평가하지 않았습니다. 따라서 두개골 창을 생성하기 위해 보다 재현 가능하고 일관되게 적용되는 방법과 기본 신경 조직에 대한 두개골 창 드릴링의 영향을 평가하기 위해 엄격하게 적용되는 방법이 필요합니다.
이 연구의 초점은 두개골 창에 대한 일관되고 안전한 드릴링 방법을 결정하고 개발하는 것입니다. 두개골 창 설치를 위한 개두술의 크기는 뇌 이식 미세전극을 위한 표준 개두술보다 훨씬 큽니다. 이러한 개두술은 표준 장비를 사용할 때 단일 버 구멍으로 완료할 수 없으며, 따라서 손으로 수행할 때 외과 의사 간 기술 가변성을 더 많이 도입한다(20). 외과 용 드릴링 로봇이 현장에 도입되었지만 널리 채택되지는 않았습니다 1,6,29. 드릴링 자동화는 관찰된 시행 간 변동에 기여하는 변수에 대한 제어를 제공하며, 이는 장비 사용이 외과 간 및 외과 내 효과를 줄일 수 있음을 시사합니다. 이것은 두개골 창 배치에 필요한 더 큰 개두술의 추가 어려움을 감안할 때 특히 중요합니다. 시추 자동화를 통해 제공되는 제어에 분명한 이점이 있다고 가정할 수 있지만 이러한 장비의 구현에 대한 평가는 거의 없습니다. 눈에 보이는 병변은 관찰되지 않았지만5, EB를 이용한 더 높은 민감도 검사가 요구된다.
여기에서 BBB 투과성은 시중에서 판매되는 수술용 드릴링 로봇과 해당 소프트웨어를 사용하여 측정되며, 이를 통해 정위 좌표, 개두술 계획/매핑 및 드릴 비트의 라우팅 경로를 참조하는 드릴링 스타일 선택("포인트별" 대 "수평")을 프로그래밍할 수 있습니다. 처음에는 8 개의 "시드"지점이 뚫려 (그림 1A) 두개골 창을 설명합니다. 여기에서 씨앗 사이의 공간은 "점별" 또는 "수평" 드릴 방법을 사용하여 잘라냅니다. "Point-by-point"는 수직 파일럿 구멍 절단(CNC 드릴 프레스와 유사)을 수행하는 반면 "수평"은 구멍의 윤곽을 그리는 두개골 창 둘레를 따라 수평 절단을 수행합니다(CNC 라우터와 유사). 두 방법 모두 두개골 창을 드러내기 위해 제거할 수 있는 두개골 조각입니다. 드릴링으로 인한 손상을 분리하기 위해 두개골 창은 추가 손상을 방지하기 위해 물리적으로 제거되지 않습니다. 생쥐에서 개두술을 시행한 후 BBB 투과성을 측정하기 위해 형광 이미징과 결합된 EB 염료의 조합을 사용하고, 삽입된 열전대를 사용하여 드릴링 중 뇌 표면의 온도를 직접 측정합니다(그림 1B,C). 이전의 관찰은 2초 간격으로 펄스 드릴링 온/오프가 드릴 가열을 완화시키기에 충분하다는 것을 나타내었다(25), 따라서 수술 로봇에 대한 실험적 접근법에 통합되었다.
제시된 작업의 목적은 개두술 드릴링으로 인한 열 손상을 평가하는 방법을 시연하는 것입니다. 방법은 자동 드릴링의 맥락에서 제시되지만 이러한 방법은 수동 드릴링 방식에도 적용될 수 있습니다. 이러한 방법은 표준 절차로 채택하기 전에 장비 및/또는 드릴링 계획의 사용을 검증하는 데 사용할 수 있습니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64188/64188fig01.jpg"> 그림 1: 실험적 파이프라인 회로도. EB 정량화 후 두개골 창 절차를 위해 동물이 겪은 과정을 보여주는 개략도. (A) 정위 프레임과 수술 로봇 드릴을 사용한 마우스의 개략도 설정. 두개골 창의 예는 시드 포인트(녹색)와 가장자리 포인트(파란색)가 있는 운동 피질 위에 표시됩니다. (B) 관류 설정에는 동물 전체에 1x 인산염 완충 식염수(PBS)를 주입하여 혈액을 제거한 다음 뇌를 추출하는 것이 포함됩니다. (C) 그런 다음 뇌를 EB 형광 이미징 시스템 챔버에 넣어 Evans Blue 염료에 대한 형광 이미징을 수행합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64188/64188fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1x Phosphate Buffered Saline 
			Type: Reagent</td>
			<td>VWR</td>
			<td>MRGF-6235</td>
			<td>For Evans Blue dilution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aura Software 
			Type: Tool</td>
			<td>Spectral Instruments Imaging</td>
			<td></td>
			<td>Open access imaging processing software for Lumina imaging sytems</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine 
			Type: Drug</td>
			<td>Sourced from Animal Facility</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbide Drill Bit, 0.6mm (Robot Drill) 
			Type: Tool</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>58640-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen 
			Type: Drug</td>
			<td>Sourced from Animal Facility</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cefazolin 
			Type: Drug</td>
			<td>Sourced from Animal Facility</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Evans Blue Dye 
			Type: Reagent</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>E2129</td>
			<td>Reconstituted in 1x phosphate-buffered saline</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane 
			Type: Drug</td>
			<td>Sourced from Animal Facility</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Lumina II 
			Type: Tool</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>CLS136334</td>
			<td>IVIS Lumina III currently in place of Lumina II on the market</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jenco Linearizing Thermometer 
			Type: Tool</td>
			<td>Jenco</td>
			<td>765JF</td>
			<td>For Thermocouple setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine 
			Type: Drug</td>
			<td>Sourced from Animal Facility</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LivingImage 
			Type: Tool</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td></td>
			<td>Software for IVIS Lumina III</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marcaine 
			Type: Drug</td>
			<td>Sourced from Animal Facility</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neurostar Software 
			Type: Tool</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td></td>
			<td>Comes with surgical robot purchase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physiosuite with MouseSTAT&#174; Pulse Oximeter &#38; Heart Rate Monitor 
			Type: Tool</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>PS-03</td>
			<td>Used to monitor vitals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PrismPlus mice 
			Type: Animal</td>
			<td>Jackson Labortory</td>
			<td>031478, RRID:IMSR_JAX:031478, Male, ~8 months old</td>
			<td>Animals used for the study</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stoelting Drill and Injection Robot for Motorized Stereotaxic Instruments 
			Type: Tool</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>58640</td>
			<td>Main robotic drill with stereotaxic frame</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocouple 
			Type: Tool</td>
			<td>TC Direct</td>
			<td>206-557</td>
			<td>For Thermocouple setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB-6008 Multifunction I/O DAQ 
			Type: Tool</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>USB-6008</td>
			<td>For Thermocouple setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine 
			Type: Drug</td>
			<td>Sourced from Animal Facility</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of thermal damage from robot-drilled craniotomy for cranial window surgery in mice

두개골 창 수술은 다광자 또는 기타 생체 내 이미징 기술을 사용하여 살아있는 마우스의 뇌 조직을 이미징할 수 있습니다. 그러나 손으로 개두술을 시행할 때 뇌 조직에 열 손상이 있는 경우가 많으며, 이는 본질적으로 수술 간에 가변적이며 개별 외과 의사의 기술에 따라 달라질 수 있습니다. 수술 로봇을 구현하면 수술을 표준화하고 수술과 관련된 열 손상을 줄일 수 있습니다. 이 연구에서는 열 손상을 평가하기 위해 수평, 점별 및 펄스 점별로 세 가지 로봇 드릴링 방법을 테스트했습니다. 수평 드릴링은 연속 드릴링 회로도를 사용하는 반면, 포인트별 드릴링은 두개골 창을 둘러싸고 있는 여러 구멍을 뚫습니다. 펄스 포인트별 드릴링 방식은 "2초 켜짐, 2초 꺼짐" 드릴링 방식을 추가하여 드릴링 사이에 냉각을 허용합니다. 정맥 주사된 Evans Blue(EB) 염료의 형광 이미징은 뇌 조직의 손상을 측정하는 반면, 시추 현장 아래에 배치된 열전대는 열 손상을 측정합니다. 열전대 결과는 수평(16.66°C ± 2.08°C) 및 점별(18.69°C ± 1.75°C) 그룹에 비해 펄스 점별(6.90°C ± 1.35°C) 그룹에서 온도 변화가 크게 감소했음을 나타냅니다. 유사하게, 펄스 점별 그룹은 수평 방법에 비해 두개골 창 드릴링 후 EB 존재가 현저히 적어 뇌의 혈관 손상이 적음을 나타냅니다. 따라서, 펄스 점별 드릴링 방법은 열 손상을 감소시키기위한 최적의 방식 인 것으로 보인다. 로봇 드릴은 훈련, 변동성을 최소화하고 열 손상을 줄이는 데 도움이 되는 유용한 도구입니다. 연구실 전반에 걸쳐 다광자 이미징의 사용이 확대됨에 따라 결과의 엄격함과 재현성을 개선하는 것이 중요합니다. 여기에서 다루는 방법은 이러한 수술 로봇을 더 잘 사용하여 현장을 더욱 발전시키는 방법을 다른 사람들에게 알리는 데 도움이 될 것입니다.

열 평가 열 손상 가능성은 수평(그림 2A), 점별(그림 2B) 및 펄스 점별(그림 2C) 방법을 사용하여 드릴링으로 인한 기준선으로부터의 온도 변화를 측정하여 평가되었습니다. 그림 2D는 열 데이터를 얻기 위한 실험 설정을 보여줍니다. 열 평가를 위해 N = 4개의 두개골 창의 샘플 크기가 사용되었습?...

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Assessment of Thermal Damage from Robot-Drilled Craniotomy for Cranial Window Surgery in Mice

두개골 창은 형질전환 마우스에서 생체 내 이미징을 허용하기 위해 유비쿼터스로 구현된 수술 기술이 되었습니다. 이 프로토콜은 두개골 창의 반자동 뼈 드릴링을 수행하고 외과 의사 간 변동성을 줄이고 열 혈액-뇌 장벽 손상을 부분적으로 완화하는 데 도움이 될 수 있는 수술 로봇의 사용을 설명합니다.

마우스의 두개골 창 수술을 위한 로봇 천공 개두술의 열 손상 평가

Cranial window surgery allows for the imaging of brain tissue in live mice with the use of multiphoton or other intravital imaging techniques. However, ...

이 프로토콜은 두개골 창 드릴링의 결과로 혈관 손상을 평가하는 방법을 제공합니다. 수술 로봇은 시술 전반에 걸쳐 향상된 일관성을 제공하는 동시에 기술을 배우기 위한 교육의 양을 줄입니다. 이 과정에서 우리는 매우 어려울 수 있는 두개골 주사를 사용했습니다.이 기술을 처음 접하는 사람들을 위해 광범위한 교육을 권장합니다. 시작하려면 원고에 설명된 대로 시스템을 설정하고 수술 로봇 설명서에 따라 프레임 보정을 수행합니다. 수술 소프트웨어로 이동하고 클린 프로젝트로 시작을 선택하여 새 프로젝트를 만듭니다.그런 다음 피사체를 상단의 마우스로 설정하여 사용할 드릴링 좌표 아틀라스를 지정합니다. 그런 다음 새 프로젝트 시작을 선택하고 왼쪽 하단 모서리에 있는 계획을 클릭하여 드릴링 좌표 계획 화면으로 이동합니다. 두개골 창 기술에 대한 드릴링 계획을 작성하여 stereotaxic atlas의 아무 곳이나 클릭하여 수행합니다.브레그마를 참조로 사용하고 원고에 설명된 대로 운동 피질의 좌표를 입력합니다. 키보드에서 Enter 키를 눌러 선택한 좌표를 업데이트합니다. 저장 대상을 클릭하여 이 좌표를 저장하고 적절한 이름을 입력합니다.그런 다음 왼쪽 하단의 이동 버튼을 클릭하여 기본 드릴링 화면으로 다시 이동합니다. tools(도구)를 클릭한 다음 project(프로젝트)를 클릭하고 다른 이름으로 저장(save as) 옵션을 클릭하여 드릴링 좌표를 자동으로 유지하므로 이후 프로젝트에 이 템플릿 프로젝트를 재사용할 수 있습니다. 먼저, 마취된 마우스에 항생제, 세파졸린, 진통제, 카르프로펜, 부프레노르핀을 피하 주사한다.다음으로, 마우스를 가열 패드에 놓고 코 콘을 통한 흡입을 통해 0.5%에서 2% 이소플루란으로 마취를 유지합니다. 제공된 이어바를 사용하여 수술 로봇 정위 프레임에 동물을 장착하고 발가락 핀치를 통해 정기적으로 바이탈과 마취 깊이를 평가합니다. 그런 다음 멸균을 위해 클로르헥시딘 글루코네이트와 70% 이소프로판올로 수술 부위를 문지릅니다.그리고 수술 중 무균 상태를 유지하기 위해 마우스와 정위 프레임 위에 멸균 플라스틱 랩을 씌웁니다. 메스 칼날을 사용하여 눈 뒤쪽에서 시작하여 두개골 정중선을 1인치 절개하고 면봉 어플리케이터로 3% 과산화수소를 사용하여 두개골을 건조시키고 청소합니다. 쉽게 주사 할 수 있도록 꼬리를 준비하려면 알코올로 닦으십시오.엄지와 집게 손가락을 사용하여 꼬리를 구부려 꼬리의 구부러진 부분 위에 꼬리 정맥을 노출시킵니다. 주사기를 정맥과 평행하게 삽입하고 천천히 에반스 블루의 볼륨을 주입하십시오. 주사가 끝나면 에반스 블루가 순환 할 때까지 5 분 동안 기다리십시오.성공적인 주사는 마우스의 사지와 수술 창이 파란색으로 바뀌면 즉시 확인됩니다. 두개골을 드릴링할 준비가 되면 수술 소프트웨어로 돌아가 도구를 클릭합니다. 그런 다음, 프로젝트, 새로 만들기를 차례로 선택하고 드롭다운 메뉴에서 템플릿 프로젝트를 선택하여 템플릿 프로젝트를 선택합니다.동일한 프로토콜 요소를 선택합니다. planning(계획)을 클릭한 다음 드릴 매개변수를 선택하여 이 새 프로젝트로 이월하고 start new project(새 프로젝트 시작)를 클릭합니다. 그런 다음 도구(Tools)를 클릭하여 현재 동물의 마우스 두개골 기울기 및 배율을 고려하여 드릴과 프레임을 수정하고 기울기 및 배율 조정(Correct for tilt and scaling)을 선택하여 보정 화면을 엽니다.화면 상단에서 연한 빨간색 드릴 버튼을 클릭하여 드릴이 활성화되어 있는지 확인합니다. 수정이 수행된 후 화면 하단 중앙에 있는 닫기를 클릭하여 수정 창에서 나와 도구를 클릭한 다음 드릴을 선택하여 드릴링 화면으로 이동하여 드릴링 절차를 시작합니다. 화면 상단의 개두술 모양 창을 선택한 다음 아래 드롭다운에서 드릴링 대상 세부 정보를 확인하여 드릴 위치를 확인합니다. 수동 펄스 드릴링을 수행하려면 드릴 메뉴에서 자동 정지 옵션 옆의 확인란을 선택 취소하여 자동 정지 기능을 끄면 펄스에 대해 드릴이 꺼지는 시기를 제어할 수 있습니다.드릴 메뉴에서 드릴 깊이 진행으로 100마이크로미터를 선택합니다. 드릴 사이트 메뉴를 열고 첫 번째 드릴 사이트로 이동합니다. 고급 버튼 또는 수동 컨트롤을 사용하여 드릴이 두개골에 닿을 때까지 드릴을 내리고 드릴 비트가 두개골에 도달하면 설정 표면을 누릅니다.준비가 되면 전진을 클릭하여 드릴링을 시작합니다. 그리고 드릴이 100마이크로미터 전진한 후 Escape를 두 번 눌러 드릴을 중지합니다. 2초 후 두개골 깊이에 대해 이 주기를 반복합니다.드릴링 중 각 시드 및 에지 포인트에 대해 듀라에 도달하면 드릴 메뉴의 버튼을 사용하여 듀라를 설정해야 합니다. 데이터 수집 시스템에 연결된 세 가지 다른 드릴링 방식과 함께 열전대를 사용하여 두개골과 뇌의 온도 변화를 측정하면 측정값을 MATLAB으로 읽을 수 있습니다. 시체 마우스를 정체 프레임에 장착하고 로봇 드릴을 설정합니다.두개골 창이 두개골 측면으로 만들어질 위치에서 약 2mm 떨어진 곳에 작은 구멍을 수동으로 뚫어 열전대가 두개골 창 드릴링이 발생하는 위치로 밀어 넣을 수 있습니다. 앞에서 설명한 대로 세 가지 계획 각각에 대한 드릴링 프로세스를 시작하여 온도 변화로 인한 스파이크가 발생하며, 이는 드릴이 두개골을 통과할 때 뇌 근처에서 가열이 발생함을 나타냅니다. 열 손상 가능성은 수평, 점별 및 점별 펄스 방법을 사용하여 드릴링으로 인한 기준선으로부터의 온도 변화를 측정하여 평가되었습니다.수평 및 점별 드릴링 방식 모두 열 변화에서 유의하지 않은 차이를 보여줍니다. 그러나 펄스 포인트 바이 포인트 방법으로 변경하면 수평 및 포인트 바이 포인트 드릴링보다 뇌의 가열이 훨씬 적습니다. 수평 모서리 드릴링에는 300초가 걸렸고 포인트 바이 포인트 모서리 드릴링에는 200초가 걸렸습니다.펄스 방법은 시드 및 에지 드릴링에서 각각 약 500초가 소요되어 가장 오래 걸렸습니다. 드릴링 계획과 혈관 손상 사이의 관계를 모니터링하기 위해, 에반스 청색 형광 이미징을 수행하였다. 수평 및 점별 절단을 통한 드릴링은 뇌의 혈관 구조를 손상시키는 것으로 나타났습니다.대조군과 비교하여 펄스 점별 방법은 종자 및 가장자리 지점에서 국부적 손상이 적었지만 여전히 두개골 창 내에서 눈에 띄는 Evans 파란색 존재가 있었습니다. 수동으로 드릴링할 때 드릴을 진행한 후 개두술을 확인하여 경막이 파손되지 않았는지 확인하는 것이 중요합니다. 두개골 창 외에도 수술 로봇을 표준 개두술에 사용하여 수술 결과를 개선할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Intravital Microscopy of the Mouse Brain Microcirculation using a Closed Cranial Window

휴일 두개골 윈도우를 사용하여 마우스 뇌 엑기스의 Intravital 현미경

This experimental model was designed to assess the mouse pial microcirculation during acute and chronic, physiological and pathophysiological hemodynamic, ...

연구

신경과학

Assessment of Morphine-induced Hyperalgesia and Analgesic Tolerance in Mice Using Thermal and Mechanical Nociceptive Modalities

열 및 기계를 침해 수용성 모달리티를 사용하여 마우스의 모르핀에 의한 통각 과민과 진통 공차의 평가

Opioid-induced hyperalgesia and tolerance severely impact the clinical efficacy of opiates as pain relievers in animals and humans. The molecular ...

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

측면 만성 두개골 창 준비 활성화<em&gt; 생체</em&gt; 마우스의 말초 중간 대뇌 동맥 폐색에 따라 관측

Focal cerebral ischemia (i.e., ischemic stroke) may cause major brain injury, leading to a severe loss of neuronal function and consequently to a host of ...

Assessment of Hippocampal Dendritic Complexity in Aged Mice Using the Golgi-Cox Method

골지 - 콕스 방법을 이용한 고령의 해마 상피 세포의 수지상 돌기 복잡성 평가

Dendritic spines are the protuberances from the neuronal dendritic shafts that contain&#160; excitatory synapses. The morphological and branching ...

Piezo High Accuracy Surgical Osteal Removal (PHASOR): A Technique for Improved Cranial Window Surgery in Mice

Piezo High Accuracy Surgical Osteal Removal PHASOR: A Technique for Improved Cranial Window Surgery in Mice

압 전 높은 정확도 Osteal 제거 수술 (위상): 쥐에 향상 된 두개골 창 수술 기법

Multiphoton microscopy has been widely adapted for imaging neurons in vivo. Repeated imaging requires implantation of a cranial window or repeated ...

Craniotomy Procedure for Visualizing Neuronal Activities in Hippocampus of Behaving Mice

마우스를 면도하는 해마에서 신경 활동을 시각화하기위한 두개골 절제술 절차

Imaging neuronal activities at single-cell resolution in awake behaving animals is a very powerful approach for the investigation of neural circuit ...

Implantation of a Cranial Window for Repeated In Vivo Imaging in Awake Mice

Implantation of a Cranial Window for Repeated In Vivo Imaging in Awake Mice

깨어있는 마우스 에서 반복되는 생체 내 이미징을위한 두개골 창 이식

To fully understand the cellular physiology of neurons and glia in behaving animals, it is necessary to visualize their morphology and record their ...

Assessment of Sensory Thresholds in Dogs Using Mechanical and Hot Thermal Quantitative Sensory Testing

기계적 및 고온 열 정량적 감각 테스트를 사용한 개의 감각 역치 평가

Quantitative sensory testing (QST) is used to evaluate the function of the somatosensory system in dogs by assessing the response to applied mechanical ...

Dosage-Adjusted Resistance Training in Mice with a Reduced Risk of Muscle Damage

근육 손상 위험이 감소한 마우스에서 복용량 조정 저항 훈련

Progressive resistance training (PRT), which involves performing muscle contractions against progressively greater external loads, can increase muscle ...

In Vivo Wide-Field and Two-Photon Calcium Imaging from a Mouse Using a Large Cranial Window

In Vivo Wide-Field and Two-Photon Calcium Imaging from a Mouse Using a Large Cranial Window

생체 내 큰 두개골 창을 사용한 마우스의 광시야 및 2광자 칼슘 이미징

Wide-field calcium imaging from the mouse&#39;s neocortex allows one to observe cortex-wide neural activity related to various brain functions. On the ...