Name: maintenance of a lateral fluid percussion injury device
Uploaded: 2023-04-21T14:10:00
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Gli autori desiderano ringraziare Custom Design & Fabrication Inc. per la loro assistenza tecnica e supporto. Questo lavoro è stato finanziato dalle sovvenzioni del National Institutes of Health R01NS120099-01A1 e R37HD059288-19.

1. Pulizia del cilindro LFPI
<ol><li>Staccare con cautela le siringhe collegate all'alloggiamento del trasduttore e alla porta di riempimento, nonché il cavo collegato al trasduttore di pressione (vedere la Figura 1 per uno schema dei componenti del dispositivo di lesione).</li>
	<li>Facendo attenzione a non far cadere il cilindro, svitare le manopole sul retro del dispositivo dai morsetti del cilindro per liberare il cilindro.</li>
	<li>Rimuovere il pistone all'estremit?...

<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. 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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. 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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>

Le tecniche descritte sopra dimostrano come mantenere correttamente un dispositivo LFPI. La pulizia e il monitoraggio di routine sono necessari per mantenere il dispositivo LFPI funzionante correttamente e in modo affidabile. Inoltre, a causa della natura invasiva della procedura LFPI, è imperativo che il dispositivo venga pulito accuratamente per prevenire l'infezione degli animali da laboratorio. 
Evitare la formazione di bolle d'aria nel dispositivo è fondamentale per ottenere lesioni ott...

La lesione cerebrale traumatica (TBI) è causata da una forza improvvisa applicata alla testa. A seguito di lesioni primarie derivanti dall'impatto fisico, i sopravvissuti al trauma cranico sperimentano comunemente lesioni secondarie, inclusi deficit cognitivi e disfunzioni neurologiche associate a risposte fisiologiche alla lesione iniziale1. Si stima che circa 69 milioni di individui in tutto il mondo soffrano di TBI ogni anno2. Solo negli Stati Uniti, circa 2,5 milioni di visite al pronto soccorso e ricoveri correlati al TBI si verificano ogni anno, rendendo il trauma cranico una delle principali cause di disabilità e morte tra bambini e giovani adulti3. Il TBI può essere classificato come lieve, moderato o grave, con TBI lieve (mTBI) che rappresenta circa il 70% -90% dei casi di TBI4. La patologia istologica e cognitiva TBI può verificarsi entro pochi minuti o ore dalla lesione e gli effetti del TBI possono persistere per mesi o anni dopo il danno iniziale5.
Lo sviluppo di modelli sperimentali è stato determinante per comprendere gli effetti e i meccanismi sottostanti del TBI. Uno di questi modelli, la lesione da percussione fluida laterale (LFPI), è comunemente usato per valutare il trauma cranico in vivo. LFPI riproduce fedelmente le patologie associate al trauma cranico umano, tra cui disturbi vascolari, emorragie, perdita neuronale, infiammazione, gliosi e disturbi molecolari 6,7,8. La tecnica LFPI viene utilizzata per una serie diversificata di applicazioni sperimentali, tra cui la modellazione di TBI pediatrico, nonché condizioni neurodegenerative croniche, come l'encefalopatia traumatica cronica 9,10. LFPI è un metodo ben definito e riproducibile di TBI sperimentale che consente di regolare la gravità della lesione11. Il dispositivo LFPI ha diversi componenti importanti, tra cui: un pendolo con un martello appesantito, un pistone, un cilindro riempito di liquido, un trasduttore di pressione, un oscilloscopio digitale e un piccolo tubo all'estremità del cilindro con un lucchetto Luer che si attacca a un mozzo sul cranio dell'animale (Figura 1). LFPI funziona facendo oscillare il pendolo nel pistone, creando un'onda di pressione attraverso il fluido (acqua deionizzata degassata o soluzione salina) nel cervello dell'animale attaccato; questo aumenta la pressione intracranica, replicando così le caratteristiche meccaniche e i cambiamenti biologici del TBI12. Inoltre, gli animali utilizzati negli esperimenti LFPI subiscono una craniectomia per esporre il cervello all'impatto della pressione del fluido del dispositivo.
La manutenzione ordinaria e il monitoraggio sono necessari per garantire che il dispositivo LFPI funzioni correttamente. I seguenti metodi sono fondamentali per prevenire l'introduzione di bolle d'aria contaminanti nel dispositivo. Qui, dimostriamo i metodi per pulire, riempire e assemblare correttamente il dispositivo LFPI. Discuteremo anche le uscite dell'oscilloscopio e i tempi di raddrizzamento del mouse come modi per confermare la fattibilità dell'LFPI.

<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

La lesione cerebrale traumatica (TBI) rappresenta circa 2,5 milioni di visite al pronto soccorso e ricoveri ospedalieri ogni anno ed è una delle principali cause di morte e disabilità nei bambini e nei giovani adulti. Il trauma cranico è causato da una forza improvvisa applicata alla testa e, per comprendere meglio il trauma cranico umano e i suoi meccanismi sottostanti, sono necessari modelli sperimentali di lesioni. La lesione da percussione fluida laterale (LFPI) è un modello di lesione comunemente usato a causa delle somiglianze nei cambiamenti patologici riscontrati nel TBI umano rispetto a LFPI, tra cui emorragie, disturbi vascolari, deficit neurologici e perdita di neuroni. LFPI impiega un pendolo e un cilindro riempito di liquido, quest'ultimo con un pistone mobile a un'estremità e una connessione Luer lock a tubi rigidi e pieni di liquido all'altra estremità. La preparazione dell'animale comporta l'esecuzione di una craniectomia e il collegamento di un mozzo Luer sul sito. Il giorno successivo, il tubo del dispositivo di lesione viene collegato al mozzo Luer sul cranio dell'animale e il pendolo viene sollevato ad un'altezza specificata e rilasciato. L'impatto del pendolo con il pistone genera un impulso di pressione che viene trasmesso alla dura madre intatta dell'animale attraverso il tubo e produce il TBI sperimentale. Una cura e una manutenzione adeguate sono essenziali affinché il dispositivo LFPI funzioni in modo affidabile, poiché il carattere e la gravità della lesione possono variare notevolmente a seconda delle condizioni del dispositivo. Qui, dimostriamo come pulire, riempire e assemblare correttamente il dispositivo LFPI e garantire che sia adeguatamente mantenuto per risultati ottimali.

Abbiamo testato gli effetti della contaminazione da bolle d'aria in un dispositivo LFPI sulla formazione della forma d'onda. Abbiamo iniettato bolle d'aria nel dispositivo e confrontato le uscite dell'oscilloscopio con i dati dell'oscilloscopio raccolti da un dispositivo LFPI non contaminato. Le condizioni erano le seguenti: non contaminato, iniezione di 5 ml di aria, iniezione di 10 ml di aria e iniezione di 15 ml di aria. Abbiamo mantenuto il pendolo ad un'altezza costante per tutti gli impatti per tutte le condizioni ...

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Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device

Una cura e una manutenzione adeguate sono essenziali affinché un dispositivo per lesioni a percussione fluida laterale (LFPI) funzioni in modo affidabile. Qui, dimostriamo come pulire, riempire e assemblare correttamente un dispositivo LFPI e garantire che sia adeguatamente mantenuto per risultati ottimali.

Manutenzione di un dispositivo per lesioni a percussione a fluido laterale

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

Il nostro protocollo dimostra come mantenere correttamente il dispositivo LFPI. Sottolinea l'importanza della pulizia e del monitoraggio di routine per evitare malfunzionamenti del dispositivo in caso di lesioni incoerenti. Quindi LFPI è un modello di lesione utilizzato per valutare TBI in vivo.Riproduce da vicino le patologie associate al trauma cranico umano, rendendolo così uno dei metodi più ben definiti di TBI sperimentale. Dato che l'LFPI viene utilizzato per riprodurre i sintomi del trauma cranico umano, ci consente di impostare esperimenti che indagano diversi aspetti delle lesioni cerebrali traumatiche nella speranza di trovare misure terapeutiche. Le bolle d'aria nella porta di riempimento o nel trasduttore sono particolarmente difficili da rimuovere a causa della visibilità limitata in tali aree.Quando riempi quelle aree, sii paziente, lento e attento a non introdurre aria. Per iniziare, staccare con attenzione le siringhe collegate all'alloggiamento del trasduttore e alla porta di riempimento e al cavo collegato al trasduttore di pressione. Svitare le manopole sul retro del dispositivo dai morsetti del cilindro per liberare il cilindro.Rimuovere il pistone all'estremità del cilindro, del trasduttore, dell'alloggiamento del trasduttore e degli O-ring dello stantuffo. Drenare il liquido dal cilindro, aggiungere un detergente delicato come detersivo per piatti al cilindro e strofinare leggermente con un piatto o una spazzola per bottiglie. Per assicurarsi che tutto il detersivo sia completamente risciacquato, riempire il cilindro con acqua e risciacquare abbondantemente.Applicare un sottile strato di vaselina allo stantuffo del pistone e collegare lo stantuffo del pistone con lo stantuffo che sporge di circa 32 millimetri dal cilindro. Applicare un sottile strato di vaselina anche agli altri O-ring e collegarli al cilindro ad eccezione dell'O-ring sulla porta di riempimento. Avvolgere il nastro di teflon due volte attorno ai fili del trasduttore.Collegare una siringa da 10 millilitri riempita di fluido degassato e priva di bolle d'aria al mozzo Luer lock sull'alloggiamento del trasduttore. Tenere il trasduttore con l'estremità filettata rivolta verso l'alto e riempire completamente il pozzetto all'interno della regione filettata del trasduttore con il fluido degassato. L'obiettivo qui è quello di riempire bene il trasduttore senza introdurre bolle d'aria.Fare attenzione a non danneggiare la delicata membrana sul fondo del pozzetto. Con il cilindro posizionato ad angolo per impedire all'aria di rientrare nell'alloggiamento del trasduttore, collegare l'alloggiamento del trasduttore al cilindro e utilizzare una chiave per stringerlo saldamente. Rimuovere il tappo dalla porta di riempimento e dal cilindro una volta che il fluido degassato raggiunge circa i due terzi della capacità del cilindro.Posizionare il cilindro orizzontalmente e terminare di riempire il cilindro con fluido degassato. Riposizionare il tappo nella porta di riempimento e chiudere tutti i rubinetti di arresto. Manipolare il cilindro per far funzionare eventuali bolle d'aria fino alla porta di riempimento.Aprire il rubinetto di arresto sulla porta di riempimento e iniettare fluido utilizzando la siringa sull'alloggiamento del trasduttore per forzare eventuali bolle d'aria fuori dalla porta. Ispezionare l'intero dispositivo e assicurarsi che non ci siano bolle d'aria. Aggiungere una siringa da 10 millilitri riempita di fluido degassato al mozzo Luer lock sul tappo di riempimento e riattaccare il cilindro alla base utilizzando le viti a mano.Assicurarsi che il cilindro sia orizzontale e allineato con il centro del martello appesantito sul pendolo. L'immagine della forma d'onda della pressione prodotta da un dispositivo LFPI correttamente pulito e funzionante è mostrata in questa figura. Quando si esegue un infortunio o si testa il dispositivo LFPI, la forma d'onda della pressione dovrebbe mostrare un singolo picco acuto.La presenza di bolle d'aria nel dispositivo si tradurrà in una forma d'onda con diversi picchi brevi. Le uscite dell'oscilloscopio per il non contaminato, 5 millilitri di iniezione d'aria, 10 millilitri di iniezione d'aria e 15 millilitri di iniezione d'aria sono mostrati qui. Le tecniche mostrate in questo video riducono la probabilità che i gas vengano introdotti nel dispositivo e aiutano a rimuovere eventuali piccole sacche di gas che potrebbero contaminare il fluido.Pertanto, la rimozione delle bolle d'aria è il passo più cruciale da ricordare quando si utilizza il dispositivo LFPI. Quindi, dopo questa procedura, il nostro laboratorio è in grado di indurre lesioni nei topi e utilizzare fette di cervello vive per registrare l'attività neuronale. Puoi effettivamente trovare uno dei nostri video su questo sul sito web di JoVE.Questo dispositivo è stato un punto di svolta nel mondo del TBI. Attualmente è il metodo più utilizzato per indurre lesioni nei modelli animali e ha spianato la strada alla ricerca di terapie migliori per il trauma cranico umano.

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