Name: maintenance of a lateral fluid percussion injury device
Uploaded: 2023-04-21T14:10:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device at JoVE.com

De auteurs willen Custom Design &; Fabrication Inc. bedanken voor hun technische assistentie en ondersteuning. Dit werk werd gefinancierd door de National Institutes of Health subsidies R01NS120099-01A1 en R37HD059288-19.

1. De LFPI-cilinder reinigen
<ol><li>Maak voorzichtig de spuiten los die aan de behuizing en vulpoort van de transducer zijn bevestigd, evenals de kabel die is aangesloten op de drukomvormer (zie figuur 1 voor een schema van onderdelen van het letselapparaat).</li>
	<li>Terwijl u voorzichtig bent om de cilinder niet te laten vallen, schroeft u de handknoppen aan de achterkant van het apparaat los van de cilinderklemmen om de cilinder vrij te maken.</li>
	<li>Verwijder de z...

<ol>
	<li>Centers for Disease Control and Prevention. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surveillance+Report+of+Traumatic+Brain+Injury-related+Emergency+Department+Visits,+Hospitalizations,+and+Deaths.">Surveillance Report of Traumatic Brain Injury-related Emergency Department Visits, Hospitalizations, and Deaths.</a> Centers for Disease Control and Prevention, U.S. Department of Health and Human Services. , (2014).</li><li>Dewan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimating+the+global+incidence+of+traumatic+brain+injury.">Estimating the global incidence of traumatic brain injury.</a> Journal of Neurosurgery. 130 (4), 1080-1097 (2018).</li><li>National Center for Injury Prevention and Control; Division of Unintentional Injury Prevention. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Traumatic Brain Injury in the United States: Epidemiology and Rehabilitation. , (2015).</li><li>Holm, L., Cassidy, J. D., Carroll, L. J., Borg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Summary+of+the+WHO+Collaborating+Centre+for+neurotrauma+task+force+on+mild+traumatic+brain+injury.">Summary of the WHO Collaborating Centre for neurotrauma task force on mild traumatic brain injury.</a> Journal of Rehabilitation Medicine. 37 (3), 137-141 (2005).</li><li>Pavlovic, D., Pekic, S., Stojanovic, M., Popovic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+brain+injury:+neuropathological,+neurocognitive+and+neurobehavioral+sequelae.">Traumatic brain injury: neuropathological, neurocognitive and neurobehavioral sequelae.</a> Pituitary. 22 (3), 270-282 (2019).</li><li>Dixon, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fluid+percussion+model+of+experimental+brain+injury+in+the+rat.">A fluid percussion model of experimental brain injury in the rat.</a> Journal of Neurosurgery. 67 (1), 110-119 (1987).</li><li>McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+brain+injury+in+the+rat:+characterization+of+a+lateral+fluid-percussion+model.">Traumatic brain injury in the rat: characterization of a lateral fluid-percussion model.</a> Neuroscience. 28 (1), 233-244 (1989).</li><li>Ma, X., Aravind, A., Pfister, B. J., Chandra, N., Haorah, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+traumatic+brain+injury+and+assessment+of+injury+severity.">Animal models of traumatic brain injury and assessment of injury severity.</a> Molecular Neurobiology. 56 (8), 5332-5345 (2019).</li><li>Nwafor, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pediatric+traumatic+brain+injury:+an+update+on+preclinical+models,+clinical+biomarkers,+and+the+implications+of+cerebrovascular+dysfunction.">Pediatric traumatic brain injury: an update on preclinical models, clinical biomarkers, and the implications of cerebrovascular dysfunction.</a> Journal of Central Nervous System Disease. 14, (2022).</li><li>Turner, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+chronic+traumatic+encephalopathy:+the+way+forward+for+future+discovery.">Modeling chronic traumatic encephalopathy: the way forward for future discovery.</a> Frontiers in Neurology. 6, 223 (2015).</li><li>Petersen, A., Soderstrom, M., Saha, B., Sharma, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+traumatic+brain+injury:+a+review+of+pathophysiology+to+biomarkers+and+treatments.">Animal models of traumatic brain injury: a review of pathophysiology to biomarkers and treatments.</a> Experimental Brain Research. 239 (10), 2939-2950 (2021).</li><li>Sullivan, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid-percussion+model+of+mechanical+brain+injury+in+the+cat.">Fluid-percussion model of mechanical brain injury in the cat.</a> Journal of Neurosurgery. 45 (5), 521-534 (1976).</li><li>Pernici, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+optical+imaging+technique+to+visualize+progressive+axonal+damage+after+brain+injury+in+mice+reveals+responses+to+different+minocycline+treatments.">Longitudinal optical imaging technique to visualize progressive axonal damage after brain injury in mice reveals responses to different minocycline treatments.</a> Scientific Reports. 10, 7815-78 (2020).</li></ol>

De hierboven beschreven technieken laten zien hoe u een LFPI-apparaat op de juiste manier kunt onderhouden. Routinematige reiniging en monitoring zijn noodzakelijk om het LFPI-apparaat correct en betrouwbaar te laten functioneren. Bovendien is het vanwege de invasieve aard van de FFPI-procedure noodzakelijk dat het apparaat grondig wordt gereinigd om infectie van proefdieren te voorkomen. 
Het vermijden van de vorming van luchtbellen in het apparaat is cruciaal voor het verkrijgen van optimale...

Traumatisch hersenletsel (TBI) wordt veroorzaakt door een plotselinge kracht die op het hoofd wordt uitgeoefend. Na primaire verwondingen als gevolg van de fysieke impact, ervaren TBI-overlevenden vaak secundaire verwondingen, waaronder cognitieve tekorten en neurologische disfuncties die geassocieerd zijn met fysiologische reacties op het initiële letsel1. Naar schatting lijden jaarlijks ongeveer 69 miljoen mensen wereldwijd aan TBI2. Alleen al in de Verenigde Staten vinden elk jaar ongeveer 2,5 miljoen TBI-gerelateerde bezoeken aan de spoedeisende hulp en ziekenhuisopnames plaats, waardoor TBI een van de belangrijkste oorzaken van invaliditeit en overlijden bij kinderen en jonge volwassenenis 3. TBI kan worden geclassificeerd als mild, matig of ernstig, waarbij milde TBI (mTBI) goed is voor ongeveer 70% -90% van de TBI-gevallen4. Histologische en cognitieve TBI-pathologie kan optreden binnen enkele minuten tot uren na letsel, en de effecten van TBI kunnen maanden tot jaren na de eerste schade aanhouden5.
De ontwikkeling van experimentele modellen heeft een belangrijke rol gespeeld bij het begrijpen van de effecten en onderliggende mechanismen van TBI. Een dergelijk model, de laterale vloeistofpercussieblessure (LFPI), wordt vaak gebruikt om TBI in vivo te beoordelen. LFPI reproduceert nauw pathologieën geassocieerd met menselijke TBI, waaronder vasculaire verstoringen, bloedingen, neuronaal verlies, ontsteking, gliose en moleculaire stoornissen 6,7,8. De LFPI-techniek wordt gebruikt voor een diverse reeks experimentele toepassingen, waaronder het modelleren van pediatrische TBI, evenals chronische neurodegeneratieve aandoeningen, zoals chronische traumatische encefalopathie 9,10. LFPI is een goed gedefinieerde en reproduceerbare methode van experimentele TBI waarmee de ernst van het letsel kan worden aangepast11. Het LFPI-apparaat heeft verschillende belangrijke componenten, waaronder: een slinger met een verzwaarde hamer, een zuiger, een met vloeistof gevulde cilinder, een drukomvormer, een digitale oscilloscoop en een kleine buis aan het einde van de cilinder met een Luer-slot dat wordt bevestigd aan een naaf op de schedel van het dier (figuur 1). LFPI werkt door de slinger in de zuiger te slingeren, waardoor een golf van druk door de vloeistof (ontgast gedeïoniseerd water of zoutoplossing) in de hersenen van het aangehechte dier ontstaat; dit verhoogt de intracraniale druk, waardoor de mechanische kenmerken en biologische veranderingen van TBI12 worden gerepliceerd. Bovendien ondergaan dieren die worden gebruikt in LFPI-experimenten een craniectomie om de hersenen bloot te stellen aan de impact van de vloeistofdruk van het apparaat.
Routineonderhoud en monitoring zijn noodzakelijk om ervoor te zorgen dat het LFPI-apparaat nauwkeurig functioneert. De volgende methoden zijn van vitaal belang om de introductie van verontreinigende luchtbellen in het apparaat te voorkomen. Hier demonstreren we methoden om het LFPI-apparaat goed te reinigen, te vullen en te monteren. We zullen ook oscilloscoopuitgangen en muiscorrectietijden bespreken als manieren om de levensvatbaarheid van de LFPI te bevestigen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2 - 10 mL syringes with Luer lock capability</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Ensures that needle is secure and reduces possible leaks of fluid&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Degassed fluid</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Helps to reduce air bubble formation during injury procedure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluid Percussion Injury (FPI) device (Model 01-B)</td>
			<td>Custom Designs &#38; Fabrications Inc.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Injury device used to model TBI in rodents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mild detergent</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Allows to thoroughly clean the LFPI cylinder&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petroleum Jelly</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used as a water-repellent and protects LFPI device form rust</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teflon tape</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Helps with tight seal of pipe joints on the LFPI device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>*Materials other than the LFPI device can be purchased from any reliable company.</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

maintenance of a lateral fluid percussion injury device

Traumatisch hersenletsel (TBI) is goed voor ongeveer 2,5 miljoen bezoeken aan de spoedeisende hulp en ziekenhuisopnames per jaar en is een belangrijke oorzaak van overlijden en invaliditeit bij kinderen en jonge volwassenen. TBI wordt veroorzaakt door een plotselinge kracht die op het hoofd wordt uitgeoefend en om menselijke TBI en de onderliggende mechanismen beter te begrijpen, zijn experimentele letselmodellen nodig. Lateraal vochtpercussieletsel (LFPI) is een veelgebruikt letselmodel vanwege overeenkomsten in de pathologische veranderingen die worden gevonden in menselijke TBI in vergelijking met LFPI, waaronder bloedingen, vasculaire verstoring, neurologische tekorten en neuronverlies. LFPI maakt gebruik van een slinger en een met vloeistof gevulde cilinder, waarbij de laatste aan het ene uiteinde een beweegbare zuiger heeft en aan het andere uiteinde een Luer-vergrendelingsverbinding met stijve, met vloeistof gevulde buizen. Voorbereiding van het dier omvat het uitvoeren van een craniectomie en het bevestigen van een Luer-hub over de site. De volgende dag wordt de slang van het verwondingsapparaat verbonden met de Luer-hub op de schedel van het dier en wordt de slinger tot een bepaalde hoogte verhoogd en losgelaten. De impact van de slinger met de zuiger genereert een drukpuls die via de buis wordt doorgegeven aan de intacte dura mater van het dier en de experimentele TBI produceert. Goede zorg en onderhoud zijn essentieel voor het LKPI-apparaat om betrouwbaar te functioneren, omdat het karakter en de ernst van het letsel sterk kunnen variëren, afhankelijk van de toestand van het apparaat. Hier laten we zien hoe u het LFPI-apparaat op de juiste manier reinigt, vult en monteert en ervoor zorgt dat het adequaat wordt onderhouden voor optimale resultaten.

We hebben de effecten van luchtbelverontreiniging in een LFPI-apparaat op golfvormvorming getest. We injecteerden luchtbellen in het apparaat en vergeleken de oscilloscoopuitgangen met oscilloscoopgegevens verzameld van een niet-besmet LFPI-apparaat. De omstandigheden waren als volgt: niet-verontreinigd, injectie van 5 ml lucht, injectie van 10 ml lucht en injectie van 15 ml lucht. We hielden de slinger op een consistente hoogte voor alle effecten voor alle omstandigheden en we voerden 15 stoten per toestand uit.
<p ...

Watch this Scientific Journal Video about Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device at JoVE.com

Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device

Goede zorg en onderhoud zijn essentieel om een lateraal vloeistofpercussieletsel (LFPI) apparaat betrouwbaar te laten functioneren. Hier laten we zien hoe u een LFPI-apparaat op de juiste manier reinigt, vult en monteert en ervoor zorgt dat het adequaat wordt onderhouden voor optimale resultaten.

Onderhoud van een lateraal vloeistofpercussieletselapparaat

Traumatic brain injury (TBI) accounts for roughly 2.5 million emergency room visits and hospitalizations annually and is a leading cause of death and ...

Ons protocol laat zien hoe u het LFPI-apparaat op de juiste manier kunt onderhouden. Het benadrukt het belang van routinematige reiniging en monitoring om storingen van het apparaat bij inconsistente verwondingen te voorkomen. LFPI is dus een letselmodel dat wordt gebruikt om TBI in vivo te beoordelen.Het reproduceert nauw pathologieën die geassocieerd zijn met menselijke TBI, waardoor het een van de best gedefinieerde methoden van experimentele TBI is. Aangezien de LFPI wordt gebruikt om menselijke TBI-symptomen te reproduceren, kunnen we experimenten opzetten die verschillende aspecten van traumatisch hersenletsel onderzoeken in de hoop therapeutische maatregelen te vinden. Luchtbellen in de vulpoort of transducer zijn bijzonder moeilijk te verwijderen vanwege het beperkte zicht in die gebieden.Wees bij het vullen van die gebieden geduldig, langzaam en voorzichtig om geen lucht te introduceren. Maak om te beginnen voorzichtig de spuiten los die zijn bevestigd aan de behuizing van de transducer en de vulpoort en de kabel die is aangesloten op de drukomvormer. Schroef de handknoppen aan de achterkant van het apparaat los van de cilinderklemmen om de cilinder vrij te maken.Verwijder de zuiger aan het einde van de cilinder, transducer, transducerbehuizing en O-ringen van de zuiger. Giet vloeistof uit de cilinder, voeg een mild reinigingsmiddel zoals afwasmiddel toe aan de cilinder en schrob lichtjes met een afwas- of flessenborstel. Om ervoor te zorgen dat al het reinigingsmiddel volledig wordt afgespoeld, vult u de cilinder met water en spoelt u deze grondig af.Breng een dunne laag vaseline aan op de zuigerzuigerzuiger en bevestig de zuigerzuiger met de zuiger die ongeveer 32 millimeter uit de cilinder steekt. Breng ook een dun laagje vaseline aan op de andere O-ringen en bevestig deze aan de cilinder behalve de O-ring op de vulpoort. Wikkel teflontape twee keer rond de draden van de transducer.Sluit een spuit van 10 milliliter gevuld met ontgaste vloeistof en vrij van luchtbellen aan op de Luer-vergrendelingshub op de behuizing van de transducer. Houd de transducer met het schroefdraaduiteinde naar boven gericht en vul de put in het schroefdraadgebied van de transducer volledig met de ontgaste vloeistof. Het doel hier is om de transducer goed te vullen zonder luchtbellen te introduceren.Zorg ervoor dat u het delicate membraan op de bodem van de put niet beschadigt. Met de cilinder onder een hoek geplaatst om te voorkomen dat lucht opnieuw in de behuizing van de transducer komt, bevestigt u de behuizing van de transducer aan de cilinder en gebruikt u een moersleutel om deze goed vast te draaien. Verwijder de dop van de vulpoort en de cilinder zodra de ontgaste vloeistof ongeveer tweederde van de cilinderinhoud bereikt.Plaats de cilinder horizontaal en vul de cilinder met ontgaste vloeistof. Plaats de dop terug bij de vulpoort en sluit alle stopkranen. Manipuleer de cilinder om eventuele luchtbellen naar de vulpoort te werken.Open de stopkraan op de vulpoort en injecteer vloeistof met behulp van de spuit op de behuizing van de transducer om eventuele luchtbellen uit de poort te persen. Inspecteer het hele apparaat en zorg ervoor dat er geen luchtbellen zijn. Voeg een spuit van 10 milliliter gevuld met ontgaste vloeistof toe aan de Luer-vergrendelingsnaaf op de vuldop en bevestig de cilinder opnieuw aan de basis met behulp van de handschroeven.Zorg ervoor dat de cilinder horizontaal is en is uitgelijnd met het midden van de verzwaarde hamer op de slinger. Het beeld van de drukgolfvorm geproduceerd door een goed gereinigd en functionerend LFPI-apparaat wordt weergegeven in deze figuur. Bij het uitvoeren van een verwonding of het testen van het LFPI-apparaat moet de drukgolfvorm een enkele scherpe piek vertonen.De aanwezigheid van luchtbellen in het apparaat zal resulteren in een golfvorm met verschillende korte pieken. De oscilloscoopuitgangen voor de niet-verontreinigde, 5 milliliter luchtinjectie, 10 milliliter luchtinjectie en 15 milliliter luchtinjectie worden hier weergegeven. De technieken die in deze video worden getoond, verminderen de kans dat gassen in het apparaat worden geïntroduceerd en helpen kleine gaszakjes te verwijderen die de vloeistof kunnen verontreinigen.Daarom is het verwijderen van luchtbellen de meest cruciale stap om te onthouden bij het gebruik van het LFPI-apparaat. Dus na deze procedure is ons laboratorium in staat om verwondingen bij muizen te veroorzaken en levende hersenplakken te gebruiken om neuronale activiteit te registreren. Je kunt een van onze video's hierover vinden op de website van JoVE.Dit apparaat is een game changer geweest in de wereld van TBI. Het is momenteel de meest gebruikte methode om letsel in diermodellen te veroorzaken en heeft de weg vrijgemaakt voor het vinden van betere therapieën voor menselijke TBI.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Isolation, Enrichment, and Maintenance of Medulloblastoma Stem Cells

Isolatie, Verrijking, en onderhoud van Medulloblastoom Stem Cells

Brain tumors have been suggested to possess a small population of stem cells that are the root cause of tumorigenesis. Neurosphere assays have been ...

The NeuroStar TMS Device: Conducting the FDA Approved Protocol for Treatment of Depression

De NeuroStar TMS-apparaat: Het uitvoeren van de FDA goedgekeurde protocol voor de behandeling van depressie

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic ...

Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

Laterale Fluid Percussie: Model van traumatisch hersenletsel bij muizen

Traumatic brain injury (TBI) research has attained renewed momentum due to the increasing awareness of head injuries, which result in morbidity and ...

Isolation of Cerebrospinal Fluid from Rodent Embryos for use with Dissected Cerebral Cortical Explants

Isolatie van de cerebrospinale vloeistof uit Knaagdieren Embryo&#39;s voor gebruik met Ontleed cerebrale corticale Explantaten

The CSF is a complex fluid with a dynamically varying proteome throughout development and in adulthood. During embryonic development, the nascent CSF ...

Acquisition of High-Quality Digital Video of Drosophila Larval and Adult Behaviors from a Lateral Perspective

Acquisition of High-Quality Digital Video of Drosophila Larval and Adult Behaviors from a Lateral Perspective

Overname van hoge kwaliteit digitale video van<em&gt; Drosophila</em&gt; Larven en volwassen gedrag van een Lateral Perspectief

Drosophila melanogaster is a powerful experimental model system for studying the function of the nervous system. Gene mutations that cause dysfunction of ...

3D Modeling of the Lateral Ventricles and Histological Characterization of Periventricular Tissue in Humans and Mouse

3D modellering van de laterale ventrikels en histologische karakterisering van periventriculaire Tissue bij de mens en muis

The ventricular system carries and circulates cerebral spinal fluid (CSF) and facilitates clearance of solutes and toxins from the brain. The functional ...

A Large Lateral Craniotomy Procedure for Mesoscale Wide-field Optical Imaging of Brain Activity

Een grote laterale kraniotomie procedure voor mesoscale breedbeeld optische beeldvorming van hersenactiviteit

The craniotomy is a commonly performed procedure to expose the brain for in vivo experiments. In mouse research, most labs utilize a small craniotomy, ...

Live Imaging of the Ependymal Cilia in the Lateral Ventricles of the Mouse Brain

Live-Imaging van de Ependymale Cilia in de laterale ventrikels van de hersenen van muizen

Multiciliated ependymal cells line the ventricles in the adult brain. Abnormal function or structure of ependymal cilia is associated with various ...

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

Een methode om Closed Head Traumatic Brain Injury Inflict in<em&gt; Drosophila</em

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies ...