Summary

非外傷性脳室内出血げっ歯類モデルにおける頭蓋内圧モニタリング

Published: February 08, 2022
doi:

Summary

非外傷性脳室内出血のげっ歯類モデルにおける頭蓋内圧のモニタリングは、現在の文献では一般的ではありません。ここでは、ラットモデル動物における脳室内出血時の頭蓋内圧、平均動脈圧、脳灌流圧を測定する技術を実証する。

Abstract

脳室内出血の生存者は、しばしば重大な長期記憶障害を残されます。そのため、脳室内出血モデル動物を用いた研究が不可欠である。本研究では、ラットの非外傷性脳室内出血時の頭蓋内圧、平均動脈圧、脳灌流圧を測定する方法を検討しました。実験デザインには、偽、標準的な200μlの脳室内出血、およびビヒクルコントロールグループの3つのSprague Dawleyグループが含まれていました。実質内光ファイバー内圧センサーを導入することにより、すべてのグループで正確な頭蓋内圧測定値が得られました。脳灌流圧は、頭蓋内圧と平均動脈圧値を知って計算しました。予想通り、脳室内出血群とビヒクル対照群は、それぞれ自家血と人工脳脊髄液の脳室内注射中に頭蓋内圧の上昇とその後の脳灌流圧の低下を経験しました。実質内光ファイバー圧力センサーの追加は、正確な頭蓋内圧変化を監視するのに役立ちます。

Introduction

頭蓋内出血(ICH)の一種である脳室内出血(IVH)は、重大な死亡率と罹患率を伴う壊滅的な病気です。IVHは、頭蓋内脳室内の血液製剤の蓄積として特徴付けられます。孤立したIVHはまれであり、典型的には成人に発生します1。高血圧性出血、破裂した頭蓋内動脈瘤、または別の血管奇形、腫瘍、または外傷に関連している可能性があります1。IVHは、二次的な脳損傷と水頭症2の発症につながります。IVHの生存者は、損傷後に重大な機能障害、記憶障害、および認知障害を残すことがよくあります。これらの長期的な認知障害と記憶障害は、ICH3の生存者の44%にも上ると報告されています。別のタイプのICHであるくも膜下出血(SAH)では、生存者の約半数が記憶障害を抱えることがよく知られており、SAHに加えてIVHを患っている人にとっては、転帰は著しく悪化する傾向があります4,5,6

IVH後の記憶機能障害の根底にあるメカニズムはまだ解明されていません。機能障害や記憶機能障害のある非外傷性IVHモデルを用いたin vivo研究は、そのような患者の潜在的な治療標的を発見するために不可欠です。IVH後のより重度の記憶と機能障害のある動物モデルは、これらの変化を研究するのに最適です。上級著者の研究室はまた、IVHラットモデルの記憶障害の発症における高頭蓋内圧(ICP)の役割を具体的に調査しています。したがって、IVH中にICPを正確に測定する方法は、調査することが重要でした。今回,IVHラットモデルにおけるICPの精密測定方法について報告する.ICPモニタリングは、以前に外傷性ICHおよびくも膜下出血動物モデルにおいて使用されてきたが、自発的なIVHげっ歯類モデルにおけるICPモニタリングは、文献7,8において一般的に報告されていない。したがって、本明細書で提示された実験デザインには、Sprague Dawleyラットの3つのグループが含まれていました:偽、標準的な200μlの脳室内出血、およびビヒクル制御。IVH群については、自家脳室内血液注入モデルを用いた。ビヒクル対照動物については、滅菌乳酸リンゲル液の脳室内注射を使用した。ICP、平均動脈圧(MAP)、および脳灌流圧(CPP)を術中に記録され、その結果がここに報告されています。

Protocol

すべての研究方法と動物の世話/維持は、カリフォルニア大学デービス校の制度的ガイドラインに従って実施されました。カリフォルニア大学デービス校の施設動物管理使用委員会(IACUC)は、すべての動物使用プロトコルと実験手順を承認しました(IACUCプロトコル#21874)。 1.動物の住居 生後8〜10か月のスプレイグドーリーラットを入手します。実験手順?…

Representative Results

頭蓋内圧、平均動脈圧、脳灌流圧ICPとMAPの両方がすべての動物で術中にモニターされました(図1)。ラットは生後8〜10ヶ月で、平均体重は495±17gでした。リアルタイムのICPグラフも収集されました(図2)。偽群を除くと、ICPはIVHおよびビヒクル対照群の脳室内注射中に有意に増加しました(図3)。ICPは、車両?…

Discussion

この研究では、非外傷性IVHラット動物モデルでICP、MAP、およびCPPを測定するメカニズムを調査しました。結果は以下の群から記録された:偽、VH 200μL、およびビヒクル対照(人工脳脊髄液脳室内注射)動物。この実験デザインは、ICPのスパイクがより重大な二次脳損傷、したがってIVH動物モデルの記憶障害に寄与する可能性があると仮定したため、IVH注射中にICPを監視する方法を調査するために?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作業は、NINDS助成金K08NS105914によって資金提供されました。

Materials

0.25% bupivacaine Hospira, Inc. 409115901
1 mL syringe Covetrus 60734
10% providine iodine solution Aplicare MSD093947
20 mL syringe Covidien 8881520657
22 G needles Becton Dickinson 305155
28 G intraventricular needles P technologies 8IC313ISPCXC C313I/SPC 28-Gneedles to fit 22-G guide cannula with 6 mm projection
3-0 silk suture Henry Schein, Inc. SP116
3-way-stopcock Merti Medical Systems M3SNC
4% paraformaldehyde Fisher Chemical 30525-89-4
AnyMaze software Any-Maze behavioral tracking software Stoelting CO, USA
Artificial ointment Covetrus 48272
Blood collection vials with EDTA Becton Dickinson 367856
Bone wax CP Medical, Inc. CPB31A
Carprofen Zoetis, Inc. 54771-8507-1
Centrifuge Beckman BE-GS6R Model GS-6R
Cotton tip applicators Covetrus 71214
Drill Dremel 1600A011JA
Fiberoptic pressure sensors with readout units Opsens Medical OPP-M200-X-80SC- 2.0PTFE-XN-100PIT-P1 and LIS-P1-N-62SC Opp-M200 packaged pressure sensors with LifeSens system
Forceps 11923-13, 11064-07
Gauze Covetrus 71043
Guillotine World Precision Instruments 51330
Heating pad with rectal thermometer CWE, Inc. 08-13000 ,08-13014 TC1000 Temperature controller
Hemostats  13013-14,  13008-12
Isoflurane Covetrus 29405
Lactated ringers Baxter Healthcare Corp. Y345583
Laryngoscope American Diagnostic Corporation 4080
Metal clip Fine Scientic Tools 18056-14
Micro scissors Fine Scientic Tools 15007-08
Microscope Leica model L2
Needle driver 12003-15
Polyethylene tubing Thermo Fisher Scientific 14-170-12B PE-50 tubing
Rats Envigo Sprague Dawley rats 8–10 months old
Scalpel  10010-00
Scissors 14090-11
Stereotaxic instrument Kopf instruments Model 940 with ear bars
Syringe pump KD Scientific 780100 Model 100 series
Touhy Borst Abbott 23242
Ventilator Harvard rodent ventilator 55-0000 Model 683

References

  1. Gates, P. C., Barnett, H. J. M., Vinters, H. V., Simonsen, R. L., Siu, K. Primary intraventricular hemorrhage in adults. Stroke. 17, 872-877 (1986).
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Cite This Article
Peterson, C., Hawk, C., Puglisi, C. H., Waldau, B. Intracranial Pressure Monitoring In Nontraumatic Intraventricular Hemorrhage Rodent Model. J. Vis. Exp. (180), e63309, doi:10.3791/63309 (2022).

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