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

Este estudo foi apoiado em parte pelos Prêmios de Revisão de Mérito GRANT12418820 (Capadona) e GRANTI01RX003420 (Shoffstall/Capadona), e pelo Prêmio de Cientista de Carreira de Pesquisa # GRANT12635707 (Capadona) do Serviço de Pesquisa e Desenvolvimento de Reabilitação do Departamento de Assuntos de Veteranos dos Estados Unidos (EUA). Além disso, este trabalho também foi apoiado em parte pelo National Institute of Health, pelo National Institute of Neurological Disorders and Stroke GRANT12635723 (Capadona) e pelo National Institute for Biomedical Imaging and Bioengineering, T32EB004314, (Capadona/Kirsch). Este material é baseado em trabalho apoiado pela National Science Foundation Graduate Research Fellowship sob o número GRANT AWARD12635723. Quaisquer opiniões, descobertas e conclusões ou recomendações expressas neste material são dos autores e não refletem necessariamente as opiniões da National Science Foundation.

Todos os procedimentos e práticas de cuidados com os animais foram revisados, aprovados e realizados de acordo com o Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais do Louis Stokes Cleveland Department of Veterans Affairs Medical Center.
1. Configuração do hardware do robô cirúrgico
<ol><li>Antes da cirurgia, siga o manual do robô cirúrgico (consulte Tabela de Materiais) e o guia para configurar o hardware e o software. Execute a calibração do qu...

<ol>
	<li>Kilic, K., 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=Chronic+cranial+windows+for+long+term+multimodal+neurovascular+imaging+in+mice.">Chronic cranial windows for long term multimodal neurovascular imaging in mice.</a> Frontiers in Physiology. 11, 612678 (2020).</li><li>Goldey, G. 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J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential+for+thermal+damage+to+the+blood-brain+barrier+during+craniotomy:+implications+for+intracortical+recording+microelectrodes.">Potential for thermal damage to the blood-brain barrier during craniotomy: implications for intracortical recording microelectrodes.</a> Journal of Neural Engineering. 15 (3), 034001 (2018).</li><li>Saunders, N. R., Dziegielewska, K. M., Mollgard, K., Habgood, M. 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Hyperpotassemia caused by cutaneous exposure to excessive heat.</a> Journal of Clinical Investigations. 26 (3), 497-504 (1947).</li><li>Kyweriga, M., Sun, J., Wang, S., Kline, R., Mohajerani, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+large+lateral+craniotomy+procedure+for+mesoscale+wide-field+optical+imaging+of+brain+activity.">A large lateral craniotomy procedure for mesoscale wide-field optical imaging of brain activity.</a> Journal of Visualized Experiments. (123), e52642 (2017).</li></ol>

O uso de corante EB e imagens é simples, rápido e útil para avaliar o dano vascular no cérebro para novos métodos e técnicas. Seja usando um robô cirúrgico ou confirmando métodos atualmente feitos em laboratório, é importante validar métodos cirúrgicos para isolar os efeitos de tratamentos experimentais versus impacto cirúrgico e melhorar o bem-estar animal. Uma configuração de termopar também é útil na avaliação de métodos de perfuração para garantir que nenhum aquecimento ocorra. Sabe-se que o a...

As janelas cranianas tornaram-se utilizadas de forma ubíqua nos campos da neurociência, engenharia neural e biologia para permitir a visualização direta e a obtenção de imagens do córtex em animais vivos 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 . A poderosa combinação de camundongos transgênicos e imagens de múltiplos fótons forneceu informações extremamente valiosas sobre a atividade do circuito e outros conhecimentos biológicos no cérebro in vivo 12,13,14,15,16,17,18. Microscópios em miniatura montados no crânio ampliaram ainda mais essas capacidades para permitir gravações em animais acordados e em movimento livre19. O processo de criação de uma janela craniana requer perfurações elétricas para afinar ou remover completamente o osso craniano para produzir craniotomias grandes o suficiente para fixar um pedaço de vidro transparente sobre o córtex20. Polidimetilsiloxano (PDMS) e outros polímeros também têm sido testados como materiais de janela craniana 9,21. Em última análise, a janela craniana ideal é aquela que não altera ou interfere com a atividade endógena normal por baixo. No entanto, é comumente aceito que a perfuração da janela craniana agrava o tecido subjacente, levando a danos ao cérebro, ruptura do ambiente e afetando meninges a ponto de ocluir a profundidade de imagens multifótons22. A neuroinflamação resultante tem uma ampla gama de efeitos que vão desde a permeabilidade da barreira hematoencefálica (BHE), até a ativação e recrutamento de células gliais ao redor do local do implante23. Portanto, caracterizar métodos de perfuração de janela craniana mais seguros e reprodutíveis é crucial para uma qualidade de imagem consistente e redução dos fatores de confusão.
Enquanto se toma cuidado para minimizar o trauma no tecido subjacente, o ato de perfurar o osso tem o potencial de causar perturbações térmicas e mecânicas ao cérebro24,25. O trauma mecânico decorrente da penetração acidental da broca na dura-máter pode induzir graus variados de lesão cortical24. No estudo de Shoffstall et al.25, o calor da perfuração óssea resultou em aumento da permeabilidade à BHE, como indicado pela presença do corante Azul de Evans (EB) no parênquima cerebral 25. O corante EB, injetado por via intravenosa, liga-se à albumina circulante na corrente sanguínea e, portanto, normalmente não atravessa um BBB saudável em concentrações apreciáveis. Como resultado, o corante EB é comumente usado como um marcador sensível da permeabilidade à BHE26,27. Embora seu estudo não tenha medido diretamente o impacto da permeabilidade da BBB nas sequelas biológicas subsequentes em estudo, estudos anteriores correlacionaram a permeabilidade à BBB a uma resposta neuroinflamatória aumentada a microeletrodos implantados cronicamente e alterações na função motora28.
Dependendo dos objetivos do estudo, a magnitude dos danos térmicos e mecânicos pode contribuir como fonte de erro experimental, afetando negativamente o rigor e a reprodutibilidade do estudo. Existem dezenas de métodos citados para a confecção de janelas cranianas, cada um utilizando diferentes equipamentos de perfuração, velocidades, técnicas e usuários 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11. Shoffstall et al.25 relataram que a variação observada nos resultados de aquecimento foi atribuída à variabilidade na força aplicada, taxa de alimentação e ângulo de aplicação da broca, entre outros aspectos que não podem ser controlados durante a perfuraçãomanual25. Acredita-se que sistemas de perfuração automatizados e outros equipamentos estereotáxicos possam melhorar a reprodutibilidade e a consistência dos resultados, mas estudos de métodos publicados não avaliaram rigorosamente a temperatura ou a permeabilidade à BHE como um dos desfechos. Portanto, há necessidade de métodos mais reprodutíveis e consistentemente aplicados para produzir janelas cranianas, bem como métodos rigorosamente aplicados para avaliar o impacto da perfuração da janela craniana no tecido neural subjacente.
O foco deste estudo é determinar e desenvolver métodos de perfuração consistentes e seguros para janelas cranianas. O tamanho da craniotomia para instalação da janela craniana é significativamente maior do que as craniotomias padrão para microeletrodos implantados no cérebro. Tais craniotomias não podem ser completadas com um único orifício de broca quando se utiliza equipamento padrão, introduzindo maior variabilidade da técnica intercirurgião quando realizadasmanualmente20. Robôs de perfuração cirúrgica têm sido introduzidos no campo, mas ainda não têm sido amplamente adotados 1,6,29. A automação da perfuração oferece controle sobre as variáveis que contribuem para a variação experimental-a-experimental, sugerindo que o uso do equipamento pode reduzir os efeitos inter e intra-cirurgião. Isso é de particular interesse dada a dificuldade adicional da craniotomia maior necessária para a colocação da janela craniana. Embora se possa supor que haja benefícios claros para o controle proporcionado pela automação da perfuração, há pouca avaliação da implementação desses equipamentos. Embora lesões visíveis não tenham sidoobservadas5, o teste de maior sensibilidade com o uso da EB é desejado.
Aqui, a permeabilidade BBB é medida usando um robô de perfuração cirúrgica disponível comercialmente com software correspondente, que permite a programação de coordenadas estereotáxicas, planejamento/mapeamento de craniotomia e uma seleção de estilos de perfuração ("ponto-a-ponto" vs "horizontal"), referindo-se ao caminho roteado da broca. Inicialmente, são perfurados oito pontos de "semente" (Figura 1A), delineando a janela craniana. A partir daqui, o espaço entre as sementes é recortado usando o método de broca "ponto a ponto" ou "horizontal". "Ponto a ponto" realiza cortes de furo piloto verticais (semelhante a uma prensa de perfuração CNC), enquanto "horizontal" realiza cortes horizontais ao longo da circunferência da janela craniana que delineia o furo (semelhante a um roteador CNC). O resultado para ambos os métodos é um pedaço de crânio que pode ser removido para revelar a janela craniana. Para isolar os danos da perfuração, a janela craniana não é removida fisicamente, de modo a evitar qualquer dano adicional. Uma combinação de corante EB acoplado a imagens fluorescentes é usada para medir a permeabilidade à BHB após a realização de craniotomias em camundongos, e um termopar inserido é usado para medir diretamente a temperatura da superfície cerebral durante a perfuração (Figura 1B,C). Observações anteriores indicaram que a perfuração pulsada liga/desliga com intervalos de 2 s foi suficiente para mitigar o aquecimento da broca25 e, portanto, está incorporada à abordagem experimental para o robô cirúrgico.
A intenção do trabalho apresentado é demonstrar métodos de avaliação de danos térmicos decorrentes da perfuração de craniotomias. Embora os métodos sejam apresentados no contexto da perfuração automatizada, tais métodos também podem ser aplicados a esquemas de perfuração manual. Esses métodos podem ser usados para validar o uso de equipamentos e/ou esquemas de perfuração antes de adotar como procedimento padrão.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64188/64188fig01.jpg"> Figura 1: Esquema de pipeline experimental. Esquema demonstrando o processo a que os animais foram submetidos para quantificação da EB pós-janela craniana. (A) Configuração esquemática do mouse com a armação estereotáxica e broca robótica cirúrgica. Um exemplo de janela craniana é mostrada sobre o córtex motor com pontos de semente (verde) e pontos de borda (azul). (B) A configuração de perfusão inclui a injeção de 1x solução salina tamponada com fosfato (PBS) em todo o animal para remover qualquer sangue, seguida de extração do cérebro. (C) O cérebro é então colocado na câmara do sistema de imagem fluorescente EB para conduzir imagens fluorescentes no corante azul de Evans. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64188/64188fig01large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</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

A cirurgia da janela craniana permite a obtenção de imagens de tecido cerebral em camundongos vivos com o uso de multifótons ou outras técnicas de imagem intravitais. No entanto, ao realizar qualquer craniotomia à mão, muitas vezes há dano térmico ao tecido cerebral, que é inerentemente variável de cirurgia para cirurgia e pode ser dependente da técnica individual do cirurgião. A implementação de um robô cirúrgico pode padronizar a cirurgia e levar a uma diminuição do dano térmico associado à cirurgia. Neste estudo, três métodos de perfuração robótica foram testados para avaliar o dano térmico: horizontal, ponto a ponto e pulsado ponto a ponto. A perfuração horizontal utiliza um esquema de perfuração contínua, enquanto a perfuração ponto a ponto faz vários furos que abrangem a janela craniana. O pulsado ponto a ponto adiciona um esquema de perfuração "2 s on, 2 s off" para permitir o resfriamento entre as perfurações. A imagem fluorescente do corante Azul de Evans (EB) injetado por via intravenosa mede os danos ao tecido cerebral, enquanto um termopar colocado sob o local de perfuração mede o dano térmico. Os resultados do termopar indicam uma diminuição significativa na mudança de temperatura no grupo pulsado ponto a ponto (6,90 °C ± 1,35 °C) em comparação com os grupos horizontal (16,66 °C ± 2,08 °C) e ponto a ponto (18,69 °C ± 1,75 °C). Da mesma forma, o grupo pulsado ponto a ponto também mostrou presença significativamente menor de EB após a perfuração da janela craniana em comparação com o método horizontal, indicando menos danos aos vasos sanguíneos no cérebro. Assim, um método de perfuração ponto a ponto pulsado parece ser o esquema ideal para reduzir o dano térmico. Uma furadeira robótica é uma ferramenta útil para ajudar a minimizar o treinamento, a variabilidade e reduzir os danos térmicos. Com a expansão do uso de imagens multifótons em laboratórios de pesquisa, é importante melhorar o rigor e a reprodutibilidade dos resultados. Os métodos abordados aqui ajudarão a informar outros sobre como usar melhor esses robôs cirúrgicos para avançar ainda mais no campo.

Avaliação térmica O potencial de dano térmico foi avaliado medindo-se a mudança de temperatura em relação à linha de base devido à perfuração usando métodos horizontal (Figura 2A), ponto a ponto (Figura 2B) e pulsado ponto a ponto (Figura 2C). A Figura 2D mostra o arranjo experimental para a obtenção de dados térmicos. Um tamanho de amostra de N = 4 janelas cranianas f...

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

As janelas cranianas tornaram-se uma técnica cirúrgica onipresente para permitir imagens intravitais em camundongos transgênicos. Este protocolo descreve o uso de um robô cirúrgico que realiza perfuração óssea semi-automatizada de janelas cranianas e pode ajudar a reduzir a variabilidade cirurgião-cirurgião e mitigar parcialmente os danos da barreira térmica hematoencefálica.

Avaliação do Dano Térmico da Craniotomia Robotizada para Cirurgia de Janela de Crânio em Camundongos

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

Este protocolo fornece um método para avaliar o dano vascular como resultado da perfuração da janela craniana. Um robô cirúrgico oferece consistências aprimoradas entre os procedimentos, reduzindo a quantidade de treinamento para aprender a técnica. Durante esse procedimento, utilizamos injeções cranianas, que podem ser muito desafiadoras.Recomendamos treinamento extensivo para aqueles que são novos na técnica. Para começar, configure o sistema conforme descrito no manuscrito e realize a calibração do quadro seguindo o manual do robô cirúrgico. Navegue até o software cirúrgico e crie um novo projeto selecionando começar com um projeto limpo.Em seguida, defina o assunto como mouse na parte superior para designar o atlas de coordenadas de perfuração a ser usado. Em seguida, selecione iniciar novo projeto e clique em planejamento no canto inferior esquerdo para navegar até a tela de planejamento de coordenadas de perfuração. Crie o esquema de perfuração para a técnica de janela craniana a ser realizada clicando em qualquer lugar no atlas estereotáxico.Use bregma como referência e insira as coordenadas para o córtex motor conforme descrito no manuscrito. Pressione Enter no teclado para atualizar as coordenadas selecionadas. Clique em destino da loja para salvar essas coordenadas e inserir um nome apropriado.Em seguida, clique no botão mover no canto inferior esquerdo para navegar de volta para a tela de perfuração principal. Clique em ferramentas, projete e salve como opção para reutilizar este projeto de modelo para projetos posteriores, pois ele manterá automaticamente as coordenadas de perfuração. Primeiro, administrar injeções subcutâneas de antibióticos, cefazolina, analgésico, carprofeno e buprenorfina no camundongo anestesiado.Em seguida, coloque o mouse em uma bolsa térmica e mantenha a anestesia com isoflurano a 0,5% a 2% por inalação através de um cone nasal. Monte o animal na estrutura estereotáxica do robô cirúrgico usando barras auriculares fornecidas e avalie rotineiramente os sinais vitais e a profundidade anestésica através da pinça dos dedos. Em seguida, esfregar a área cirúrgica com gluconato de clorexidina e isopropanol a 70% para esterilização.E coloque um filme plástico estéril sobre o mouse e armação estereotáxica para manter a esterilidade durante a cirurgia. Usando uma lâmina de bisturi, realizar uma incisão de uma polegada na linha média do crânio, começando na parte de trás dos olhos, secar e limpar o crânio usando peróxido de hidrogênio a 3% com aplicadores de algodão. Para preparar a cauda para injeção fácil, limpe com álcool.Usando o polegar e o indicador, dobre a cauda para expor a veia da cauda em cima da curvatura da cauda. Insira a seringa paralelamente à veia e injete lentamente o volume de azul de Evans. Uma vez injetado, aguarde cinco minutos para permitir que o azul de Evans circule.Uma injeção bem-sucedida é imediatamente verificada quando as extremidades do mouse e a janela cirúrgica ficam azuis. Uma vez que o crânio está preparado para perfuração, navegue de volta para o software cirúrgico e clique em ferramentas. Em seguida, selecione projeto, seguido de novo e selecione um projeto de modelo no menu suspenso para escolher um projeto de modelo.Selecione os mesmos elementos de protocolo. Clique em planejamento, selecione os parâmetros de perfuração para transportar para este novo projeto e clique em iniciar novo projeto. Em seguida, corrija a broca e o quadro para contabilizar a inclinação e o dimensionamento do crânio do mouse do animal atual clicando em Ferramentas e selecione Correto para inclinação e dimensionamento para abrir a tela de correções.Na parte superior da tela, certifique-se de que a broca esteja ativa clicando no botão vermelho claro Depois que a correção tiver sido executada, saia da janela de correção clicando em fechar no meio inferior da tela e navegue até a tela de perfuração clicando em ferramentas e, em seguida, selecionando broca para iniciar o procedimento de perfuração. Confirme o local da broca selecionando a janela de forma da craniotomia na parte superior da tela, seguida pela visualização dos detalhes do alvo de perfuração na lista suspensa abaixo. Para realizar a perfuração manual de pulso, desative o recurso de parada automática desmarcando a caixa de seleção ao lado da opção de parada automática no menu de perfuração, que permite controlar quando a broca está desligada para o pulso.No menu de perfuração, selecione 100 micrômetros como o avanço da profundidade da perfuração. Abra o menu do local de perfuração e navegue até o primeiro local de perfuração. Use o botão de avanço ou os controles manuais para abaixar a broca até que ela toque o crânio e pressione a superfície ajustada assim que a broca atingir o crânio.Depois de pronto, clique em avançar para iniciar a perfuração. E depois que a broca tiver avançado 100 micrômetros, pressione Escape duas vezes para parar a broca. Após dois segundos, repita este ciclo para a profundidade do crânio.Para cada ponto de semente e borda durante a perfuração, certifique-se de definir a dura-máter usando o botão no menu de perfuração assim que a dura-máter sido atingida. Meça as mudanças de temperatura do crânio e do cérebro usando um termopar em combinação com os três diferentes esquemas de perfuração conectados a um sistema de aquisição de dados, que permite que a medição seja lida no MATLAB. Monte um mouse cadáver na estrutura estereotáxica e na configuração da broca robótica.Faça manualmente um pequeno orifício a aproximadamente dois milímetros de distância de onde a janela craniana será feita na lateral do crânio, o que permite que o termopar seja deslizado para a posição sob onde ocorre a perfuração da janela craniana. Inicie o processo de perfuração para cada um dos três esquemas como demonstrado anteriormente, resultando em picos devido à mudança de temperatura, indicando que o aquecimento ocorre perto do cérebro à medida que a broca atravessa o crânio. O potencial de dano térmico foi avaliado medindo-se a mudança de temperatura em relação à linha de base devido à perfuração usando métodos horizontais, ponto a ponto e pulsado ponto a ponto.Tanto o esquema de perfuração horizontal quanto o ponto a ponto mostram diferenças não significativas nas mudanças térmicas. No entanto, a mudança para um método pulsado ponto a ponto resultou em significativamente menos aquecimento do cérebro do que a perfuração horizontal e ponto a ponto. A perfuração de borda horizontal levou 300 segundos, enquanto a perfuração de borda ponto a ponto levou 200 segundos.O método de pulso levou mais tempo com a perfuração da semente e da borda, levando aproximadamente 500 segundos cada. Para monitorar a relação entre o esquema de perfuração e o dano vascular, imagens fluorescentes com azul de Evans foram realizadas. A perfuração via corte horizontal e ponto a ponto foi vista como prejudicial à vasculatura no cérebro.Em comparação com os grupos controle, o método pulsado ponto a ponto teve menos danos localizados na semente e no ponto de borda, mas ainda tinha presença visível de azul de Evans dentro da janela craniana. Ao perfurar manualmente, é crucial verificar a craniotomia após o avanço da broca para garantir que a dura-máter não seja rompida. Além das janelas cranianas, um robô cirúrgico pode ser usado para craniotomias padrão para melhorar os resultados cirúrgicos.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

Microscopia intravital da Microcirculação cérebro de camundongo usando uma janela fechada Cranial

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

Neurociência

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

Avaliação da hiperalgesia induzida por morfina e analgésicos Tolerância em ratos usando térmicas e mecânicas nociceptivos Modalidades

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

Lateral Crônica Cranial Janela Preparação Ativa<em&gt; In Vivo</em&gt; Observação Após Distal Middle Cerebral Oclusão da Artéria em Ratos

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

Avaliação da complexidade dendrítica do hipocampo em ratos idosos usando o método de Golgi-Cox

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

Piezo de alta precisão Osteal extirpação (PHASOR): Uma técnica para cirurgia melhorada janela Cranial em ratos

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

Procedimento de craniotomia para visualizar atividades neuronais no hipocampo de ratos comportadores

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

Implantação de uma janela craniana para imagem repetida em vivo em ratos acordados

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

Avaliação dos Limiares Sensoriais em Cães Utilizando Testes Sensoriais Quantitativos Mecânicos e Térmicos a Quente

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

Treinamento de resistência ajustado pela dosagem em camundongos com um risco reduzido de dano muscular

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

In vivo Imagem de cálcio de campo amplo e de dois fótons de um rato usando uma grande janela craniana

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 ...