Name: maintenance of a lateral fluid percussion injury device
Uploaded: 2023-04-21T14:10:00
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Los autores desean agradecer a Custom Design & Fabrication Inc. por su asistencia técnica y apoyo. Este trabajo fue financiado por las subvenciones R01NS120099-01A1 y R37HD059288-19 de los Institutos Nacionales de Salud.

1. Limpieza del cilindro LFPI
<ol><li>Separe con cuidado las jeringas conectadas a la carcasa del transductor y al puerto de llenado, así como el cable conectado al transductor de presión (consulte la figura 1 para obtener un esquema de los componentes del dispositivo de lesión).</li>
	<li>Mientras tiene cuidado de no dejar caer el cilindro, desenrosque las perillas de mano en la parte posterior del dispositivo de las abrazaderas del cilindro para liberar el cilindro.</...

<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. 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>

Las técnicas descritas anteriormente demuestran cómo mantener adecuadamente un dispositivo LFPI. La limpieza y el monitoreo de rutina son necesarios para mantener el dispositivo LFPI funcionando correctamente y de manera confiable. Además, debido a la naturaleza invasiva del procedimiento LFPI, es imperativo que el dispositivo se limpie a fondo para prevenir la infección de animales de laboratorio. 
Evitar la formación de burbujas de aire en el dispositivo es crucial para obtener lesiones...

La lesión cerebral traumática (LCT) es causada por una fuerza repentina aplicada a la cabeza. Después de las lesiones primarias resultantes del impacto físico, los sobrevivientes de LCT comúnmente experimentan lesiones secundarias, incluyendo déficits cognitivos y disfunciones neurológicas que están asociadas con respuestas fisiológicas a la lesión inicial1. Se estima que aproximadamente 69 millones de personas en todo el mundo sufren de LCT anualmente2. Solo en los Estados Unidos, aproximadamente 2.5 millones de visitas a la sala de emergencias y hospitalizaciones relacionadas con TBI ocurren cada año, lo que hace que TBI sea una de las principales causas de discapacidad y muerte entre niños y adultos jóvenes3. La LCT puede clasificarse como leve, moderada o grave, y la LCT leve (LCTm) representa aproximadamente el 70% -90% de los casos de LCT4. La patología histológica y cognitiva de la LCT puede ocurrir en cuestión de minutos a horas después de la lesión, y los efectos de la LCT pueden persistir durante meses o años después del daño inicial5.
El desarrollo de modelos experimentales ha sido fundamental para comprender los efectos y los mecanismos subyacentes de la LCT. Uno de estos modelos, la lesión por percusión del fluido lateral (LFPI), se usa comúnmente para evaluar TBI in vivo. LFPI reproduce de cerca patologías asociadas con TCE humano, incluyendo trastornos vasculares, hemorragias, pérdida neuronal, inflamación, gliosis y alteraciones moleculares 6,7,8. La técnica LFPI se utiliza para un conjunto diverso de aplicaciones experimentales, incluyendo el modelado de LCT pediátrica, así como condiciones neurodegenerativas crónicas, como la encefalopatía traumática crónica 9,10. LFPI es un método bien definido y reproducible de TCE experimental que permite ajustar la gravedad de la lesión11. El dispositivo LFPI tiene varios componentes importantes, que incluyen: un péndulo con un martillo pesado, un pistón, un cilindro lleno de líquido, un transductor de presión, un osciloscopio digital y un pequeño tubo en el extremo del cilindro con un bloqueo Luer que se conecta a un cubo en el cráneo del animal (Figura 1). LFPI funciona balanceando el péndulo en el pistón, creando una onda de presión a través del fluido (agua desionizada desgasificada o solución salina) en el cerebro del animal unido; esto aumenta la presión intracraneal, replicando así las características mecánicas y los cambios biológicos de TBI12. Además, los animales utilizados en experimentos LFPI se someten a una craniectomía para exponer el cerebro al impacto de la presión del fluido del dispositivo.
El mantenimiento y la supervisión de rutina son necesarios para garantizar que el dispositivo LFPI funcione con precisión. Los siguientes métodos son vitales para prevenir la introducción de burbujas de aire contaminantes en el dispositivo. Aquí, demostramos métodos para limpiar, llenar y ensamblar adecuadamente el dispositivo LFPI. También discutiremos las salidas del osciloscopio y los tiempos de enderezamiento del mouse como formas de confirmar la viabilidad del 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 lesión cerebral traumática (TBI) representa aproximadamente 2.5 millones de visitas a la sala de emergencias y hospitalizaciones anualmente y es una de las principales causas de muerte y discapacidad en niños y adultos jóvenes. La LCT es causada por una fuerza repentina aplicada a la cabeza y, para comprender mejor la LCT humana y sus mecanismos subyacentes, se necesitan modelos experimentales de lesiones. La lesión por percusión del líquido lateral (LFPI) es un modelo de lesión comúnmente utilizado debido a las similitudes en los cambios patológicos encontrados en la LCT humana en comparación con la LFPI, incluidas hemorragias, trastornos vasculares, déficits neurológicos y pérdida de neuronas. LFPI emplea un péndulo y un cilindro lleno de líquido, este último con un pistón móvil en un extremo, y una conexión de bloqueo Luer a un tubo rígido lleno de líquido en el otro extremo. La preparación del animal implica realizar una craniectomía y colocar un cubo Luer sobre el sitio. Al día siguiente, el tubo del dispositivo de lesión se conecta al centro Luer en el cráneo del animal y el péndulo se eleva a una altura específica y se libera. El impacto del péndulo con el pistón genera un pulso de presión que se transmite a la duramadre intacta del animal a través del tubo y produce la LCT experimental. El cuidado y el mantenimiento adecuados son esenciales para que el dispositivo LFPI funcione de manera confiable, ya que el carácter y la gravedad de la lesión pueden variar mucho según la condición del dispositivo. Aquí, demostramos cómo limpiar, llenar y ensamblar adecuadamente el dispositivo LFPI, y asegurarnos de que se mantenga adecuadamente para obtener resultados óptimos.

Probamos los efectos de la contaminación de burbujas de aire en un dispositivo LFPI en la formación de formas de onda. Inyectamos burbujas de aire en el dispositivo y comparamos las salidas del osciloscopio con los datos del osciloscopio recopilados de un dispositivo LFPI no contaminado. Las condiciones fueron las siguientes: no contaminado, inyección de 5 mL de aire, inyección de 10 mL de aire e inyección de 15 mL de aire. Mantuvimos el péndulo a una altura constante para todos los impactos para todas las condicio...

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Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device

El cuidado y el mantenimiento adecuados son esenciales para que un dispositivo de lesión por percusión de fluido lateral (LFPI) funcione de manera confiable. Aquí, demostramos cómo limpiar, llenar y ensamblar adecuadamente un dispositivo LFPI, y asegurarnos de que se mantenga adecuadamente para obtener resultados óptimos.

Mantenimiento de un dispositivo de lesión por percusión de fluido lateral

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

Nuestro protocolo demuestra cómo mantener el dispositivo LFPI correctamente. Destaca la importancia de la limpieza y el monitoreo de rutina para evitar el mal funcionamiento del dispositivo en lesiones inconsistentes. Por lo tanto, LFPI es un modelo de lesión utilizado para evaluar TBI in vivo.Reproduce de cerca las patologías que están asociadas con la LCT humana, lo que lo convierte en uno de los métodos mejor definidos de LCT experimental. Dado que el LFPI se utiliza para reproducir los síntomas de TBI humano, nos permite establecer experimentos que investigan diferentes aspectos de las lesiones cerebrales traumáticas con la esperanza de encontrar medidas terapéuticas. Las burbujas de aire en el puerto de llenado o el transductor son particularmente difíciles de eliminar debido a la visibilidad limitada en esas áreas.Al llenar esas áreas, sea paciente, lento y tenga cuidado de no introducir aire. Para comenzar, separe cuidadosamente las jeringas conectadas a la carcasa del transductor y al puerto de llenado y el cable conectado al transductor de presión. Desenrosque las perillas de mano en la parte posterior del dispositivo de las abrazaderas del cilindro para liberar el cilindro.Retire el pistón en el extremo del cilindro, el transductor, la carcasa del transductor y las juntas tóricas del émbolo. Drene el líquido del cilindro, agregue un detergente suave como detergente para lavar platos al cilindro y frote ligeramente con un cepillo para platos o botellas. Para asegurarse de que todo el detergente se enjuague completamente, llene el cilindro con agua y enjuague bien.Aplique una capa delgada de vaselina al émbolo del pistón y fije el émbolo del pistón con el émbolo que sobresale aproximadamente 32 milímetros del cilindro. Aplique una capa delgada de vaselina a las otras juntas tóricas también y conéctelas al cilindro, excepto a la junta tórica en el puerto de llenado. Envuelva la cinta de teflón dos veces alrededor de las roscas del transductor.Conecte una jeringa de 10 mililitros llena de líquido desgasificado y libre de burbujas de aire al cubo de bloqueo Luer en la carcasa del transductor. Sostenga el transductor con el extremo roscado apuntando hacia arriba y llene completamente el pozo dentro de la región roscada del transductor con el fluido desgasificado. El objetivo aquí es llenar bien el transductor sin introducir burbujas de aire.Tenga cuidado de no dañar la delicada membrana en el fondo del pozo. Con el cilindro colocado en ángulo para evitar que el aire vuelva a entrar en la carcasa del transductor, fije la carcasa del transductor al cilindro y use una llave para apretarlo cómodamente. Retire la tapa del puerto de llenado y del cilindro una vez que el fluido desgasificado alcance aproximadamente dos tercios de la capacidad del cilindro.Coloque el cilindro horizontalmente y termine de llenar el cilindro con líquido desgasificado. Vuelva a colocar la tapa en el puerto de llenado y cierre todas las llaves de paso. Manipule el cilindro para que las burbujas de aire se dirijan al puerto de llenado.Abra la llave de paso en el puerto de llenado e inyecte líquido usando la jeringa en la carcasa del transductor para forzar cualquier burbuja de aire fuera del puerto. Inspeccione todo el dispositivo y asegúrese de que no haya burbujas de aire. Agregue una jeringa de 10 mililitros llena de líquido desgasificado al cubo de bloqueo Luer en la tapa de llenado y vuelva a colocar el cilindro a la base con los tornillos manuales.Asegúrese de que el cilindro esté horizontal y alineado con el centro del martillo pesado en el péndulo. La imagen de la forma de onda de presión producida por un dispositivo LFPI correctamente limpiado y en funcionamiento se muestra en esta figura. Al realizar una lesión o probar el dispositivo LFPI, la forma de onda de presión debe mostrar un solo pico agudo.La presencia de burbujas de aire en el dispositivo dará como resultado una forma de onda con varios picos cortos. Aquí se muestran las salidas del osciloscopio para la inyección de aire no contaminada, 5 mililitros de aire, 10 mililitros de inyección de aire y 15 mililitros de inyección de aire. Las técnicas que se muestran en este video reducen la probabilidad de que se introduzcan gases en el dispositivo y ayudan a eliminar cualquier pequeña bolsa de gas que pueda estar contaminando el fluido.Por lo tanto, eliminar las burbujas de aire es el paso más importante para recordar cuando se usa el dispositivo LFPI. Entonces, después de este procedimiento, nuestro laboratorio puede inducir lesiones en ratones y usar cortes de cerebro vivos para registrar la actividad neuronal. De hecho, puede encontrar uno de nuestros videos sobre esto en el sitio web de JoVE.Este dispositivo ha sido un cambio de juego en el mundo de TBI. Actualmente es el método más utilizado para inducir lesiones en modelos animales y ha allanado el camino para encontrar mejores terapias para la LCT humana.

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