Name: real-time monitoring and modulation of blood pressure in a rabbit model of ischemic stroke
Uploaded: 2023-02-10T13:15:00
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本出版物中报告的研究得到了美国国立卫生研究院国家转化科学促进中心的支持，奖励号为UL1TR002538和KL2TR002539，并得到了美国心脏协会的转型资助19TPA34910194。

该协议由机构动物护理和使用委员会（犹他大学IACUC协议编号21-09021）批准。成熟的新西兰白兔是从商业供应商那里获得的。
1. 动物获取
<ol><li>根据机构协议，在抵达后，在规定的时间内适应动物，将动物社会地安置在具有标准食物的动物饲养室中。我们机构的适应期为2周。</li>
</ol>2. 麻醉和监测
<ol><li>肌内注射丁丙诺啡（0.03mg /...

<ol>
	<li>the American Heart Association. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+Disease+and+Stroke+Statistics-2022+Update:+A+Report+From+the+American+Heart+Association.">Heart Disease and Stroke Statistics-2022 Update: A Report From the American Heart Association.</a> Circulation. 145 (8), 153 (2022).</li><li>Jadhav, A. P., Campbell, B. C. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ongoing+advances+in+medical+and+interventional+treatments+of+large+vessel+occlusion+stroke.">Ongoing advances in medical and interventional treatments of large vessel occlusion stroke.</a> Stroke. 52 (3), 1115-1117 (2021).</li><li>Caprio, F. Z., Sorond, F. 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O., 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=Guideline+for+the+prevention+of+stroke+in+patients+with+stroke+and+transient+ischemic+attack:+A+guideline+from+the+American+Heart+Association/American+Stroke+Association.">Guideline for the prevention of stroke in patients with stroke and transient ischemic attack: A guideline from the American Heart Association/American Stroke Association.</a> Stroke. 52 (7), 364 (2021).</li><li>Kitagawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+pressure+management+for+secondary+stroke+prevention.">Blood pressure management for secondary stroke prevention.</a> Hypertension Research: Official Journal of the Japanese Society of Hypertension. 45 (6), 936-943 (2022).</li><li>Buchan, A. M., Pelz, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroprotection+in+acute+ischemic+stroke:+A+brief+review.">Neuroprotection in acute ischemic stroke: A brief review.</a> The Canadian Journal of Neurological Sciences. 49 (6), 741-745 (2021).</li><li>Paul, S., Candelario-Jalil, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+neuroprotective+strategies+for+the+treatment+of+ischemic+stroke:+An+overview+of+clinical+and+preclinical+studies.">Emerging neuroprotective strategies for the treatment of ischemic stroke: An overview of clinical and preclinical studies.</a> Experimental Neurology. 335, 113518 (2021).</li><li>Zabriskie, M., 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=New+Zealand+White+rabbits+fed+high+cholesterol+diets+develop+morbid+systemic+diseases+before+intracranial+atherosclerosis+is+detected.">New Zealand White rabbits fed high cholesterol diets develop morbid systemic diseases before intracranial atherosclerosis is detected.</a> Journal of Veterinary Science &amp; Medical Diagnosis. 8 (3), (2019).</li><li>McNally, J. 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=Rabbit+models+of+intracranial+atherosclerotic+disease+for+pathological+validation+of+vessel+wall+MRI.">Rabbit models of intracranial atherosclerotic disease for pathological validation of vessel wall MRI.</a> The Neuroradiology Journal. 34 (3), 193-199 (2020).</li><li>Brousseau, M. E., Hoeg, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+rabbits+as+models+for+atherosclerosis+research.">Transgenic rabbits as models for atherosclerosis research.</a> Journal of Lipid Research. 40 (3), 365-375 (1999).</li><li>Ji, D., Zhao, G., Songstad, A., Cui, X., Weinstein, E. 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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=Triggering+of+plaque+disruption+and+arterial+thrombosis+in+an+atherosclerotic+rabbit+model.">Triggering of plaque disruption and arterial thrombosis in an atherosclerotic rabbit model.</a> Circulation. 91 (3), 776-784 (1995).</li><li>Aliev, G., Burnstock, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Watanabe+rabbits+with+heritable+hypercholesterolaemia:+a+model+of+atherosclerosis.">Watanabe rabbits with heritable hypercholesterolaemia: a model of atherosclerosis.</a> Histology and Histopathology. 13 (3), 797-817 (1998).</li><li>Brinjikji, W., Ding, Y. H., Kallmes, D. 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D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatially+resolved+transcriptomics+for+evaluation+of+intracranial+vessels+in+a+rabbit+model:+Proof+of+concept.">Spatially resolved transcriptomics for evaluation of intracranial vessels in a rabbit model: Proof of concept.</a> bioRxiv. , (2022).</li><li>Alexander, M. D., Darflinger, R. D., Sun, Z., Cooke, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+cell+yield+among+different+devices+for+endovascular+biopsy+to+harvest+endothelial+cells.">Assessment of cell yield among different devices for endovascular biopsy to harvest endothelial cells.</a> Biotechniques. 66 (1), 34-36 (2017).</li><li>English, J. D., 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+model+of+large+vessel+ischemic+stroke+in+rabbits:+microcatheter+occlusion+of+the+posterior+cerebral+artery.">A novel model of large vessel ischemic stroke in rabbits: microcatheter occlusion of the posterior cerebral artery.</a> Journal of Neurointerventional Surgery. 7 (5), 363-366 (2015).</li><li>Peng, T. J., Ortega-Guti&#233;rrez, S., de Havenon, A., Petersen, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+pressure+management+after+endovascular+thrombectomy.">Blood pressure management after endovascular thrombectomy.</a> Frontiers in Neurology. 12, 723461 (2021).</li><li>Nepal, G., Shrestha, G. S., Shing, Y. 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IS的管理取得了实质性进展，特别是考虑到急性干预和二级预防策略的进展。然而，可以做更多的工作来改善对IS患者的护理。IS治疗的其他方面进展有限，特别是在神经保护领域，可能是由于组织和分子水平上对机制过程的病理生理学理解的局限性。来自人类的有影响力的数据是不现实的，很可能不可能获得。在这种情况下，来自动物模型的组织水平数据可以弥合知识差距并影响有意义的变化。<...

缺血性中风（IS）是全球死亡和长期残疾的主要原因，预计随着社会年龄的增长，其患病率将增加1。虽然在急性干预和二级预防策略方面取得了实质性进展，但辅助神经保护治疗并没有迅速跟进2，3，4，5，6，7。需要进一步研究中风病理生物学，因为对治疗可能有效或可能无效的机制知之甚少。这主要是由于卒中患者群体的异质性，其中许多人有许多合并症，使分析1感到困惑。研究局限性的一个驱动因素是缺乏组织水平的数据 - 生物医学研究的黄金标准 - 由于从人类中枢神经系统采样组织令人望而却步的发病率。具体来说，活人的血管组织采集会导致中风，因此血管组织通常只在尸检时获得，尸检在一般人群中的代表性不足，并且在伴随诊断的老年患者中偏向于更晚期的疾病。
在这种情况下，当无法利用足够的人类数据时，动物模型可以弥合数据差距。中风的大型动物模型是有限的，因为研究中使用的大多数大型动物都是有蹄类动物，具有阻止血管内直接进入脑动脉的有蹄类动物8，9，10，11，12，13，14，15，16，17.兔子在心血管疾病的研究方面有着悠久的历史，包括颅内病变8，9，10，11，12，13，14，15，16，17。兔子是脑血管疾病的理想模型，因为它们足够大，可以进行血管内导尿，并且缺乏阻止其他大型哺乳动物颅内通路的奇迹9，15，16，17。它们以前已被专门用于通过用微导管精确且控制良好的颅内动脉闭塞来研究IS18。
血压 （BP） 控制，无论是通过调节绝对血压还是血压变异性 （BPV），即动脉血压在平均血压附近波动的程度，是 IS 患者的新兴潜在治疗靶点，此前有报道称血压或 BPV 控制不佳的患者结局更差19，20，21，22.缺乏关于变化如何导致IS患者不良结局的机制研究。这部分是由于难以获得组织水平的数据并在人类中进行控制良好的分析。为了测试调节血压或BPV的干预措施，必须利用动物模型来克服这些限制。本报告描述了先前验证的 IS 兔模型的成功配对，该模型使用大脑后动脉的受控闭塞结合连续动脉内血压18 测量。这里介绍的方法通过将经过验证和可重复的卒中模型应用于可以实现精确测量和控制血压的系统，改进了以前的中风病理生理学方法。在这个改进的模型中，可以通过收获的大脑的术后组织病理学染色来评估梗死负担，这也适用于各种染色和更高级的分析，如空间转录组学。此外，还可以选择闭塞的后循环动脉进行评估，以便在生存程序后进行发病率分析。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3-0 Silk Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>A184H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B9275</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Catheter</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>CG415</td>
			<td>4F glide catheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endovascular Pressure Sensor</td>
			<td>Millar</td>
			<td>SPR-524</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Euthasol</td>
			<td>Virbac</td>
			<td>PVS111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guidewire</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>GR1804</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iohexol</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>466651000</td>
			<td>Iodinated Contrast</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Biorbyt</td>
			<td>orb61131</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabChart Software</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lidocaine</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td>LI102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcatheter</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>EV3 105-5056</td>
			<td>Marathon Microcatheter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwire</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>EV3 103-0608</td>
			<td>Mirage Microwire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PowerLab&#160;</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit Brain 2mm Coronal Cutting Matrix</td>
			<td>Ted Pella</td>
			<td>15026</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline</td>
			<td>FisherScientific</td>
			<td>23-535435</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sheath</td>
			<td>Merit Medical</td>
			<td>PSI-5F-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine&#160;</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>J61430.14</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

real-time monitoring and modulation of blood pressure in a rabbit model of ischemic stroke

血压的控制，包括绝对值及其变异性，都会影响缺血性卒中患者的结局。然而，由于人类数据固有的令人望而却步的局限性，确定导致不良结果的机制或评估可以减轻这些影响的措施仍然具有挑战性。在这种情况下，动物模型可用于对疾病进行严格且可重复的评估。在这里，我们报告了先前描述的兔子缺血性中风模型的改进，该模型通过连续血压记录来增强，以评估调节对血压的影响。在全身麻醉下，股动脉通过手术切开以双侧放置动脉鞘暴露。在透视和路线图指导下，微导管进入大脑后循环的动脉。通过注射对侧椎动脉进行血管造影以确认目标动脉闭塞。在闭塞导管固定固定时间的情况下，连续记录血压，以便通过机械或药理学手段对血压操作进行严格滴定。在闭塞间隔结束时，取出微导管，并将动物在全身麻醉下维持规定的再灌注时间。对于急性研究，然后将动物安乐死并斩首。在光学显微镜下收获和处理大脑以测量梗死体积，并通过各种组织病理学染色或空间转录组学分析进一步评估。该协议提供了一个可重复的模型，可用于对缺血性中风期间血压参数的影响进行更彻底的临床前研究。它还有助于对可能改善缺血性中风患者护理的新型神经保护干预措施进行有效的临床前评估。

在该模型的初始实验中，我们小组成功地在14只动物中的12只（85.7%）中实现了大脑后部或小脑上动脉闭塞的预期结果。在实验中，研究了七名男性和七名女性。平均动物体重为3.6公斤（±0.46公斤）。在未取得成功的两只动物中，深度导管诱导的血管痉挛阻止了安全进入颅内循环。在一只兔中，由于闭塞性血管痉挛而无法获得颅内通路，而在另一只动物中，在尝试导尿期间发生颅内动脉穿孔，这可?...

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Real-Time Monitoring and Modulation of Blood Pressure in a Rabbit Model of Ischemic Stroke

连续动脉血压记录可以研究各种血流动力学参数的影响。本报告展示了连续动脉血压监测在缺血性卒中大型动物模型中的应用，以确定卒中病理生理学、不同血流动力学因素的影响以及评估新的治疗方法。

缺血性脑卒中兔模型中血压的实时监测和调节

Control of blood pressure, in terms of both absolute values and its variability, affects outcomes in ischemic stroke patients. However, it remains ...

由于缺乏高质量的人类组织数据，对缺血性卒中的病理生理学了解有限。由于无法获得此类样本，因此控制良好的动物模型研究可以作为替代物。该方案中使用的兔子模型为缺血性中风的询问提供了一致的高质量数据。这里描述的技术允许精确控制和调节血流动力学因素，以评估它们对缺血性卒中病理生理学的影响。精心策划的手术可以带来高质量的结果，特别是通过结合药物预防和有效的血管造影技术来减轻动脉血管痉挛的策略。首先，将兔子仰卧放在透视兼容手术台上。伸展头部，因为它优化了后续血管造影视图的定位。为了减轻血管痉挛，在诱导麻醉后，将 0.5 英寸的透皮硝酸甘油放在耳朵内侧。使用电剪从两个腹股沟区域去除皮毛后，用洗必泰和酒精磨砂膏准备皮肤。以通常的无菌方式覆盖皮肤，并触诊双侧股动脉脉动。在注射利多卡因的部位用10号刀片做一个5厘米的手术切口。使用钝性夹层暴露神经血管束，如果需要，延长切口以暴露足够大的动脉段以进入。分离神经血管束后，在动脉上滴几滴 1% 利多卡因以防止血管痉挛。使用镊子轻轻地将动脉与静脉和邻近神经分开。通过其肌肉壁的特征外观与静脉薄壁相比来识别动脉。隔离动脉后，将直角镊子放在血管下方。然后用仪器抓住两个血管环，轻轻地将它们穿过动脉下方。在暴露容器的上游和下游各放置一个。通过拉动血管环使动脉受到轻柔的牵引，并检查血管是否有任何残留组织要通过轻柔解剖去除，从而增加成功进入的机会。解剖血管并准备血管导管后，再次将利多卡因滴注在血管上。动脉明显扩张，增加了使用Seldinger技术成功进入和放置鞘的机会。对下游血管环施加轻柔的牵引力，通过减少流出并稳定血管以进行进入尝试来充血动脉。接下来，慢慢地将血管导管的针头推进到暴露的动脉段的中间。在看到血管导管和轮毂腔中有血闪时，将导管推进到动脉腔内。成功放置血管导管后，将一根微丝穿过血管导管腔并进入主动脉。然后取下导线上的血管导管，并用五法式细亲水护套代替。通过打开三通阀确认动脉血通过侧臂管返回。锁定阀门关闭，并用0.9%盐水冲洗护套。用额外的 3.0 丝缝将鞘轮固定在相邻皮肤上，并对股动脉对侧重复此过程。在透视下，将四根法式滑行导管推进到插入左股骨鞘的 0.035 英寸滑丝上。将滑动导管的尖端定位在左椎动脉近端。取下导线后，用肝素化的0.9%盐水冲洗导管。通过在肺叶放大下向左椎动脉注射碘造影剂来进行血管造影，以可视化整个头部和颈部。对于左椎体注射，注射50%造影剂，用生理盐水稀释，用三CC注射器的温和渐强。通过检查右椎动脉向下反流并进入右锁骨下动脉来确定注射量。在注射过程中，还要注意大脑后动脉或大脑上动脉，其中一个将是微导管闭塞的目标。用0.010英寸微丝准备2.4法式流向微导管，并在微丝尖端形成C形。在路线图指导下，使用右股骨鞘将微导管推进到四根法式滑动导管内，并通过导线进入右椎动脉。推进微导管通过左椎动脉的颈节段。为了通过从 V2 到 V3 段的最佳急转弯，当微丝回到其尖端近端时，单独推进微导管。在通过从V2到V3的急转后，微导管通常很容易通过近端基底或动脉。此时，推进微丝并选择所需的大脑后动脉和小脑上动脉，因为由于颅内动脉的脆弱性质，不建议注射微导管。进一步将微导管通过微丝推进到目标动脉并选择近端位置，因为它在原点成角度，因此在后部通常最安全进行交流。在小脑上动脉中放置更深的位置是可行的。重复血管造影，在头部注射高放大倍率的左椎动脉导管，以确认目标动脉闭塞。为了获得最佳成像效果，应注射全强度造影剂，通常不超过一个 CC，足以安抚所有颅内动脉。在透视下轻轻地从微导管上取下微丝，以确认位置稳定。将旋塞阀放在微导管的轮毂上并关闭旋塞阀，以防止逆行血流失血。移除左椎导管，使左股骨通路鞘可用。在随后的闭塞期间，获取间歇性透视图像以确认闭塞微导管的稳定位置。三小时后取出闭塞微导管。然后继续动脉血压测量和调节额外的所需时间。给主动脉中的球囊导管充气和放气，以监测血压变异性。在立即进行脑部摘取的急性手术中，从枕骨脊开始，向前工作，直到大脑可以完整地摘取。将大脑置于福尔马林或快速冷冻状态，具体取决于所需的组织分析类型。在所有动物中，成功收获大脑并进行组织病理学分析，显示右小脑梗死。血压从放置在肾下主动脉中的 Fogarty 球囊导管追踪，大约一小时的监测数据显示动脉压随球囊充气的变化而实时变化。血压的短期追踪显示了整个心动周期的压力变化。此外，呼吸变异性也注意到微小的快速变化，这在生理上是正常的。在气球充气后，测量的血压立即增加了近一倍。在尝试此操作时，细致的钝性夹层和滴注利多卡因以防止进入血管导管期间出现血管痉挛至关重要。此外，左椎动脉血管造影为有效血管内通路目标颅内动脉提供了路线图。血流动力学可以通过药理学方式或通过给主动脉中的球囊导管充气来调节。收获的脑标本可以用各种技术进行分析，例如组织病理学或空间转录组学。

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