Method Article
تلعب دوران الحبل الشوكي دورا محوريا في إصابة الحبل الشوكي. معظم الطرق لا تسمح بتقييم في الوقت الحقيقي من دوران الحبل الشوكي، وهو أمر ضروري لتطوير العلاجات الموجهة نحو دوران الأوعية الدقيقة. هنا، نقترح بروتوكول باستخدام الليزر دوبلر تدفق إبرة المسابير في نموذج حيواني كبير من نقص التروية / reperfusion.
إصابة الحبل الشوكي هي مضاعفات مدمرة لإصلاح الأبهر. على الرغم من التطورات للوقاية والعلاج من إصابة الحبل الشوكي، لا يزال معدل الإصابة به مرتفعا إلى حد كبير، وبالتالي، يؤثر على نتائج المريض. تلعب الدورة الدموية الدقيقة دورا رئيسيا في تغلغل الأنسجة وإمدادات الأكسجين وغالبا ما يتم فصلها عن الديناميكا الكبيرة. وبالتالي، فإن التقييم المباشر لدوائر الحبل الشوكي الدقيقة أمر ضروري لتطوير العلاجات الموجهة نحو دوران الأوعية الدقيقة وتقييم النهج القائمة فيما يتعلق بدوائر النخاع الشوكي الدقيقة. ومع ذلك ، فإن معظم الأساليب لا توفر تقييما في الوقت الحقيقي لدوائر الحبل الشوكي الدقيقة. الهدف من هذه الدراسة هو وصف بروتوكول موحد لتقييم الأوعية الدقيقة في الحبل الشوكي في الوقت الحقيقي باستخدام مسابير إبرة الليزر دوبلر التي يتم إدخالها مباشرة في الحبل الشوكي. استخدمنا نموذج porcine من نقص التروية / reperfusion للحث على تدهور دوران الأوعية الدقيقة الحبل الشوكي. وبالإضافة إلى ذلك، استخدمت تقنية حقن ميكروسفير فلوري. في البداية، تم تخدير الحيوانات وتهوية ميكانيكيا. بعد ذلك ، تم إجراء إدخال مسبار إبرة الليزر دوبلر ، يليه وضع تصريف السائل النخاعي. تم إجراء استئصال القص المتوسط للتعرض للهرطا التنازلي لأداء اللقط الشرياني الأبهري. تم تحريض الإقفارية / الترطيب عن طريق اللقط الأبهري فوق البطني لما مجموعه 48 دقيقة ، يليه إعادة التروية واستقرار الدورة الدموية. تم إجراء ليزر دوبلر فلوكس بالتوازي مع التقييم الحيوي الكلي. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام تصريف السائل النخاعي الآلي للحفاظ على ضغط النخاع المستقر. بعد الانتهاء من البروتوكول، تم التضحية بالحيوانات، وتم حصاد الحبل الشوكي لتحليل الأمراض النسيجية والغلاف المجهري. ويكشف البروتوكول عن جدوى قياسات التروية الدقيقة في الحبل الشوكي باستخدام مسابير الليزر دوبلر ويظهر انخفاضا ملحوظا أثناء نقص التروية وكذلك الانتعاش بعد التروية. وأظهرت النتائج سلوكا مماثلا لتقييم الغلاف المجهري الفلوري. في الختام، قد يوفر هذا البروتوكول الجديد نموذجا حيوانيا كبيرا مفيدا للدراسات المستقبلية باستخدام تقييم الضخ الدقيق في الحبل الشوكي في الوقت الحقيقي في حالات نقص التروية/إعادة التروية.
إصابة الحبل الشوكي الناجمة عن نقص التروية / التروية (SCI) هي واحدة من أكثر المضاعفات المدمرة لإصلاح الأبهر المرتبطة بانخفاض النتيجة1،2،3،4. خيارات الوقاية والعلاج الحالية لSCI تشمل الاستفادة المثلى من المعلمات macrohemodynamic وكذلك تطبيع ضغط السائل النخاعي (CSP) لتحسين ضغط الحبل الشوكي2،5،6،7،8،9. على الرغم من تنفيذ هذه المناورات، لا يزال معدل الإصابة ب SCI يتراوح بين 2٪ و 31٪ اعتمادا على تعقيد إصلاح الأبهر10و11و12.
في الآونة الأخيرة، اكتسبت دوران الأوعية الدقيقة زيادة الاهتمام13،14. Microcirculation هو مجال امتصاص الأكسجين الخلوي وتبادل الأيض وبالتالي، يلعب دورا حاسما في وظيفة الجهاز وسلامةالخلوية 13. ضعف تدفق الدم في الأوعية الدقيقة هو محدد رئيسي لنقص التروية في الأنسجة المرتبطة بزيادة معدل الوفيات15،16،17،18،19. ويرتبط ضعف دوران الأوعية الدقيقة الحبل الشوكي مع انخفاض وظيفة عصبية والنتيجة20،21،22،23. لذلك ، فإن تحسين التخبط الدقيق لعلاج SCI هو نهج واعد للغاية. وقد وصف استمرار الاضطرابات في الأوعية الدقيقة ، على الرغم من التحسين الكلي ،26،27،28،29. يحدث هذا الفقدان في التماسك الديناميكي الدموي بشكل متكرر في ظروف مختلفة بما في ذلك نقص التروية / إعادة التروية ، مع التأكيد على الحاجة إلى التقييم المباشر للدوائر الدقيقة والعلاجات المستهدفة بدوائر صغيرة26و27و30.
حتى الآن، استخدمت دراسات قليلة فقط تحقيقات الليزر دوبلر لتقييم الوقت الحقيقي للسلوك النخاع الشوكي microcirculatory20،31. وقد استخدمت الدراسات القائمة في كثير من الأحيان تقنيات الحقن المجهرية، والتي تقتصر على الاستخدام المتقطع وتحليل ما بعد الوفاة32،33. عدد القياسات المختلفة باستخدام تقنية حقن ميكروسفير محدود بسبب توافر الموجات الدقيقة ذات الأطوال الموجية المختلفة. وعلاوة على ذلك، وعلى النقيض من تقنيات الليزر دوبلر، لا يمكن إجراء تقييم في الوقت الحقيقي للنزيف الدقيق، حيث أن هناك حاجة إلى معالجة وتحليل الأنسجة بعد الوفاة لهذه الطريقة. هنا، نقدم بروتوكول تجريبي للتقييم في الوقت الحقيقي من دوران الحبل الشوكي في نموذج حيواني كبير porcine من نقص التروية / reperfusion.
كانت هذه الدراسة جزءا من مشروع حيواني كبير يجمع بين دراسة عشوائية تقارن تأثير البلورات مقابل الغروانيات على دوران الأوعية الدقيقة في نقص التروية / التخثر بالإضافة إلى دراسة عشوائية استكشافية حول آثار السوائل مقابل الأوعية الدموية على التروية الدقيقة في الحبل الشوكي. تدفق التحقيق 2 نقطة المعايرة وكذلك الضغط تلميح القسطرة المعايرة وقد وصفت سابقا34. بالإضافة إلى البروتوكول المبلغ عنه، تم استخدام الميكروسفيرات الفلورية لقياس الميكروفوسيون الحبل الشوكي، كما هو موضح سابقا، وذلك باستخدام 12 عينة من أنسجة الحبل الشوكي لكل حيوان، مع عينات 1-6 تمثل الحبل الشوكي العلوي و 7-12 تمثل الحبل الشوكي السفلي35،36. تم إجراء حقن ميكروسفير لكل خطوة قياس بعد الانتهاء من تسجيلات ليزر دوبلر والتقييم الحيوي الكلي. تم إجراء تقييم الهستوباثولوجي باستخدام كلاينمان-نقاط كما وصف سابقا37.
وقد وافقت اللجنة الحكومية المعنية برعاية الحيوانات واستخدامها في مدينة هامبورغ على الدراسة (المرجع رقم 60/17). تلقت الحيوانات الرعاية وفقا ل دليل لرعاية واستخدام المختبر (نشر المعاهد القومية للصحة رقم 86-23 ، المنقحة 2011) وكذلك توصيات FELASA وأجريت التجارب وفقا للمبادئ التوجيهية وصول24،25. كانت هذه الدراسة تجربة حادة، وتم قتل جميع الحيوانات بالرصاص في نهاية البروتوكول.
ملاحظة: أجريت الدراسة على ستة خنازير ذكرية وأنثى عمرها ثلاثة أشهر (سباق لاندراس الألماني) تزن حوالي 40 كجم. وقد أحضرت الحيوانات إلى مرافق رعاية الحيوانات قبل 7 أيام على الأقل من التجارب وتم إيواؤها وفقا لتوصيات رعاية الحيوان. وقدمت الحيوانات الغذاء والماء الإعلانية libitum، ويتم تقييم حالتها الصحية بانتظام من قبل الطبيب البيطري المسؤول. تم الحفاظ على وقت صيام 12 ساعة قبل التجارب. وأشرف الطبيب البيطري المسؤول على الإجراء التجريبي بأكمله والتعامل مع الحيوانات.
1. تحريض التخدير وصيانة التخدير
2. التحقيق التنسيب
3. قسطرة التنسيب
4. التحضير الجراحي
5. التقييم والحصول على البيانات
6. البروتوكول التجريبي
7. القتل الرحيم
8. حصاد الأعضاء
9. التحليل الإحصائي
وقد نجت جميع الحيوانات الستة حتى الانتهاء من البروتوكول. وكان وزن الحيوان 48.2 ± 2.9 كجم؛ خمسة كانت ذكورية واحد أنثى وكان إدخال مسبار إبرة الحبل الشوكي وكذلك قياس تدفق الحبل الشوكي ممكنا في جميع الحيوانات.
وترد أمثلة من تسجيلات النخاع الشوكي في الوقت الحقيقي microcirculatory بالاشتراك مع التسجيلات الدماغية microcirculatory و macrohemodynamic خلال الشريان الأبهري عبر لقط للتحريض الإقفاري وكذلك أثناء فك التعتيم و reperfusion في الشكل 3A, الشكل 3B. وأعقب اضطراب تدفق الأبهر التنازلي انخفاض ملحوظ في تدفق الحبل الشوكي، في حين زاد الضغط في الشريان الأبهري الصاعد(الشكل 3A). إعادة التشوه أدت إلى آثار معاكسة (الشكل 3B).
يظهر التحليل الإحصائي للمعلمات الكلية والميكروبية في الجدول 1. تشير الوسائل الهامشية المقدرة بالنموذج المختلط وفترات الثقة الخاصة بها إلى انخفاض ملحوظ في تدفق الحبل الشوكي أثناء نقص التروية. وعلى النقيض من ذلك، زاد التدفق الدماغي بشكل ملحوظ أثناء نقص التروية، كما هو مبين في الوسائل الهامشية المقدرة وفترات ثقتهم. ورافق ذلك زيادة في ضغط الشرايين، ومعدل ضربات القلب، ومقاومة الأوعية الدموية الجهازية، في حين انخفض الناتج القلبي وحجم السكتة الدماغية. وكشف تحليل الفلورسنت المجهري عن انخفاض ملحوظ في تدفق الدم في النخاع الشوكي في الحبل الشوكي السفلي، في حين لم يحدث أي تغيير كبير في الحبل الشوكي العلوي، كما يتضح من الوسائل الهامشية المقدرة وفترات ثقتهم. إعادة التخبط أدى إلى آثار معاكسة. على الرغم من وجود انخفاض آخر في إنتاج القلب وحجم السكتة الدماغية وضغط الشرايين في نهاية البروتوكول ، إلا أن تدفق الحبل الشوكي وكذلك تدفق الدم الدقيق في الحبل الشوكي كانت مستقرة.
تظهر نتائج هذه الدراسة قدرة مسابير إبرة الليزر / دوبلر على اكتشاف التغيرات في الوقت الحقيقي في التروية الدقيقة في الحبل الشوكي. كما هو متوقع، كان الانخفاض في دوران الحبل الشوكي أثناء نقص التروية جذريا مع الحد الأدنى من تدفق الأوعية الدقيقة. حدث تعافي تدفق الحبل الشوكي بعد إعادة التروية. أظهر تغلغل الحبل الشوكي السفلي ، كما تم تقييمه مع الميكروسفيرات الفلورية ، سلوكا مماثلا ، وبالتالي دعم الطريقة. كما هو متوقع، أظهر تغلغل الحبل الشوكي العلوي والتدفق الدماغي سلوكيات مختلفة. وعلى الرغم من استقرار دوران الأوعية الدقيقة في الحبل الشوكي، فقد انخفضت الدورة الدموية الكلية في نهاية البروتوكول، مما يدل على فقدان التماسك الديناميكي الدموي. في حين أن التدفق في الشريان الأورطي التنازلي كان صفرا أثناء نقص التروية ، أدى الارتشاح إلى انتعاش التدفق الأبهري. كشف التحليل النسيجي نخر خفيف من الحبل الشوكي مع كلاينمان عشرات لانخفاض الحبل الشوكي بين 0 و 2 والحبل الشوكي العلوي بين 0 و 1.
الشكل 1:وضع الليزر/ دوبلر إبرة التحقيق في الحبل الشوكي. (أ) التعرض الجراحي للهياكل الفقرية. (ب) ثقب الحبل الشوكي باستخدام قسطرة الوريد. (ج) إدخال مسبار الإبرة بعد إزالة الإبرة الملاية. (د) تثبيت مسبار الإبرة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: التعرض من الشريان الأورطي تنازلي ووضع تدفق التحقيق وحلقة السفينة. (أ)التعرض من الشريان الأورطي تنازلي بعد تعبئة قمة الرئة اليسرى وتقسيم الجزء الأيسر الجانبي من الحجاب الحاجز. (ب)تقسيم الأنسجة المحيطة للتعرض الجراحي. (ج)وضع الإفراط في الحصول على حول الشريان الأورطي التنازلي لتأمين التعرض الدائري السليم. (د) وضع تدفق التحقيق وكذلك حلقة السفينة حول الشريان الأورطي تنازلي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3:عينة تسجيلات للإشارات الدورانية الدقيقة والميكارومودينامية أثناء نقص التروية وكذلك إعادة التروية. تسجيلات عينة من تخطيط القلب، والضغط في الشريان الأورطي التصاعدي كما تقاس باستخدام microtip القسطرة، وتدفق في الشريان الأورطي تنازلي كما تقاس باستخدام مسبار التدفق بالموجات فوق الصوتية، والحبل الشوكي، فضلا عن تدفق الأوعية الدقيقة الدماغية كما تقاس باستخدام الليزر / دوبس إبرة دوبلر. (أ) عينة 50 ق أثناء التعريفي نقص التروية عن طريق فوق البطن الشريان الأورطي عبر لقط. (ب) عينة 20 ق أثناء تحريض إعادة التروية عن طريق لطيف إعادة فتح المشبك عبر الأبهر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | ||
تدفق الحبل الشوكي | 61.35 (41.96-89.70) | 6.78 (4.63-9.91) | 58.97 (40.33-86.22) | 66.05 (45.17-96.57) | 59.09 (40.41-86.40) | |
نقطة قياس التأثير الرئيسي: p < 0.001 | مقارنة زوجية M1 | ص < 0.001 | ص = 0.878 | ص = 0.777 | ص = 0.886 | |
تدفق دماغي | 41.12 (28.17-60.04) | 71.73 (49.13-104.73) | 60.34 (41.33-88.10) | 59.91 (36.93-78.71) | 49.82 (34.12-72.74) | |
نقطة قياس التأثير الرئيسي: p = 0.023 | مقارنة زوجية M1 | p = 0.001 | p = 0.045 | ص = 0.173 | ص = 0.341 | |
النخاع الشوكي ميكروبيرفوسيون (مل / دقيقة / غرام) | الحبل الشوكي العلوي | 0.071 (0.058-0.087) | 0.063 (0.052-0.078) | 0.088 (0.072-0.11) | 0.082 (0.067-0.100) | 0.083 (0.068-0.102) |
مقارنة زوجية M1 | p = 0.420 | ص = 0.146 | ص = 0.344 | ص = 0.281 | ||
نقطة قياس التأثير الرئيسي: p < 0.001 | ||||||
الحبل الشوكي السفلي | 0.079 (0.065-0.097) | 0.031 (0.026-0.039) | 0.111 (0.090-0.136) | 0.089 (0.073-0.110) | 0.105 (0.086-0.129) | |
نقطة قياس التفاعل · منطقة الحبل الشوكي: p < 0.001 | مقارنة زوجية M1 | ص < 0.001 | p = 0.021 | p = 0.400 | p = 0.051 | |
إخراج القلب (ل / دقيقة) | 4.15 (3.69-4.61) | 3.13 (2.67-3.60) | 3.30 (2.84-3.76) | 3.67 (3.20-4.13) | 2.67 (2.00-2.93) | |
نقطة قياس التأثير الرئيسي:: p < 0.001 | مقارنة زوجية M1 | ص < 0.001 | p = 0.007 | p = 0.125 | ص < 0.001 | |
معدل ضربات القلب (bpm) | 74.42 (53.70-95.15) | 131.09 (110.36-151.82) | 88.92 (68.19-109.65) | 80.62 (59.89-101.35) | 99.38 (78.65-120.11) | |
نقطة قياس التأثير الرئيسي: p = 0.002 | مقارنة زوجية M1 | ص < 0.001 | p = 0.314 | ص = 0.666 | p = 0.092 | |
حجم السكتة الدماغية (مل) | 55.50 (49.20-61.81) | 25.33 (19.03-31.64) | 37.00 (30.69-43.31) | 45.33 (39.03-51.64) | 27.17 (20.86-33.47) | |
نقطة قياس التأثير الرئيسي: p < 0.001 | مقارنة زوجية M1 | ص < 0.001 | ص < 0.001 | p = 0.004 | ص < 0.001 | |
الضغط الشرياني الانقباضي يصعد الشريان الأورطي (مم زئبق) | 94.36 (85.20-103.52) | 122.05 (112.89-131.20) | 76.72 (67.56-85.88) | 88.36 (79.20-97.52) | 73.36 (64.20-82.52) | |
نقطة قياس التأثير الرئيسي: p < 0.001 | مقارنة زوجية M1 | ص < 0.001 | p = 0.006 | ص = 0.321 | p = 0.002 | |
متوسط ضغط الشرياني التصاعدي الشرياني (مم زئبق) | 78.18 (68.68-87.67) | 107.29 (97.80-116.78) | 59.08 (49.58-68.57) | 70.38 (60.89-79.87) | 58.35 (48.85-67.84) | |
نقطة قياس التأثير الرئيسي: p < 0.001 | مقارنة زوجية M1 | ص < 0.001 | p = 0.005 | p = 0.217 | p = 0.004 | |
ضغط الشريان الانبساطي يصعد الشريان الأورطي (مم زئبق) | 59.20 (49.41-69.00) | 93.76 (83.97-103.56) | 45.18 (35.38-54.98) | 52.48 (42.69-62.28) | 45.33 (35.54-55.13) | |
نقطة قياس التأثير الرئيسي: p < 0.001 | مقارنة زوجية M1 | ص < 0.001 | p = 0.038 | p = 0.302 | p = 0.040 | |
مقاومة الأوعية الدموية الجهازية (dyn x sec x cm-5) | 1421.13 (1236.94-1632.74) | 208089.94 (181128.10-239085.87) | 1335.36 (1162.29-1534.21) | 1412.62 (1229.54-1622.97) | 1807.46 (1573.21-2076.60) | |
نقطة قياس التأثير الرئيسي: p < 0.001 | مقارنة زوجية M1 | ص < 0.001 | p = 0.407 | p = 0.938 | p = 0.005 | |
تدفق (ل / دقيقة) الشريان الأورطي التنازلي | 3.27 (0.96-5.58) | 0 | 3.27 (0.96-5.58) | 3.54 (1.23-5.85) | 4.54 (2.32-6.85) | |
نقطة قياس التأثير الرئيسي: p = 0.003 | مقارنة زوجية M1 | p = 0.998 | ص = 0.844 | ص = 0.381 |
الجدول 1: التغيرات في البارامترات الدينامية أثناء البروتوكول. يتم إعطاء القيم كوسائل هامشية تقديرية معدلة خط الأساس مع فترات ثقة 95٪. يتم إعطاء القيم P غير المعدلة من اختبارات F للآثار الرئيسية لنقطة القياس لكل معلمة وكذلك تأثيرات التفاعل بين المنطقة ونقطة القياس للتشويش الدقيق للنخاع الشوكي العلوي والسفلي. كما يتم عرض قيم p غير المعدلة للمقارنات الثنائية لنقاط القياس الفردية مع M1. نقاط القياس هي: M1 = تحسين الهموديناميكية قبل نقص التروية / reperfusion، M2 = أثناء نقص التروية، M3 = 1 ساعة بعد إعادة التروية M4 = تحسين الموديناميك بعد الإقفارية / reperfusion، M5 = 4.5 ساعة بعد تحريض الإقفارية / reperfusion.
SCI الناجم عن نقص التروية في الحبل الشوكي هو أحد المضاعفات الرئيسية لإصلاح الأبهر مع تأثير هائل على نتائج المريض1،2،3،4،10،11،12. العلاجات الموجهة نحو سرعة دوران الأوعية الدقيقة لمنع وعلاج SCI هي الأكثر واعدة. يوفر البروتوكول طريقة قابلة للاستنساخ لتقييم الأوعية الدقيقة في الحبل الشوكي في الوقت الحقيقي ويوفر القدرة على تقييم آثار النهج العلاجية الجديدة على دوران الأوعية الدقيقة في الحبل الشوكي في ظل ظروف نقص التروية / إعادة التروية.
هناك بعض الخطوات المنهجية الحاسمة في هذا النموذج التجريبي. لمنع فقدان الحيوانات ، يجب أن يكون الباحثون من ذوي الخبرة في تقنيات التخدير (غرز تصريف السوائل النخاعية ، والوصول إلى الأوعية الدموية السونوغرافية والعلاج الدموي أثناء التعرض الأبهري ، واللقط الشرياني الأبهري ، والتشويق) وكذلك في التقنيات الجراحية (استئصال القص ، والتعرض للأوعية ، والتعرض الجراحي للبرطا التنازلي). إدخال مسبار إبرة الحبل الشوكي يتطلب الخبرة والمعرفة العميقة بالتشريح والمهارات التقنية السليمة. ومع ذلك ، من خلال تجربتنا ، فإن منحنى التعلم حاد إلى حد كبير ، وسيحقق معظم الباحثين ذوي الخبرة النجاح في وقت قصير ، على الرغم من أنه يجب تجنب محاولات متعددة لمنع إصابات الحبل الشوكي التي يمكن أن تؤثر على المنهجية.
خطوة حاسمة أخرى هي التغيير من الجانب الأيمن إلى موقف سوبين لمنع خلع أو تلف مسبار إبرة الحبل الشوكي. لهذه المناورة، ينصح 4-5 أشخاص، الحشو السليم لموقع الإدراج أمر ضروري، وينبغي توخي الحذر الدقيق عدم خلع التحقيق. التعرض للهرطا تنازلي يتطلب بعض الخطوات الحاسمة كذلك. يجب تعبئة قمة الرئة اليسرى للسماح بالتراجع اللطيف للرئة اليسرى لفضح المجال الجراحي. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تشريح الجزء الجانبي الأيسر من الحجاب الحاجز لتسهيل التعرض. أثناء التحضير الأبهري ، هناك حاجة إلى التواصل الأمثل بين أولئك الباحثين الذين يجرون الجراحة وأولئك الذين يقدمون التخدير والإدارة الديناميكية الدموية لضمان الاستقرار الكافي لأمراض القلب والامرونة. أثناء اللقط عبر الأبهر ، يوصى بالضغط اليدوي للكافا الوريدية السفلية لتقليل الإرجاع الوريدي. دون هذه المناورة، قد تحدث زيادات شديدة في الحمل الذي يمكن أن يؤدي إلى إصابة عضلة القلبالضارة 39،40.
وينبغي إجراء إعادة التروية بحذر مع السوائل، فاسوبريسورس، و inotropes جاهزة للاستخدام. أثناء إعادة التروية ، تحدث تغييرات جذرية قد تؤدي إلى انخفاض ضغط الدم الشديد ، وarrythmias القلب ، وفشل الدورة الدموية41. ومع ذلك ، فإن المراقبة الحذرة للسلوك الهمودي ، والبدء الفوري للتدخلات ، وكذلك استخدام أداء منظم ولطيف خلال هذه المرحلة الحرجة يمكن أن تمنع فقدان الحيوانات. وبالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام فترات تصاعدية من اللقط عبر الأبهر، تليها فترات زمنية لتحسين التجديد، كما هو مستخدم في البروتوكول، يحفز آثار ما قبل التكييف الإقفارية التي تعزز الاستقرار الديناميكي الدموي أثناء إعادة التروية42،43.
يوفر النموذج القدرة على مراقبة دوران الحبل الشوكي بالإضافة إلى تقييم الدوران الكلي. بسبب فقدان التماسك الديناميكي الدموي كثيرا ما ينظر في الجراحة عالية الخطورة والمرضى الذين يعانون من أمراض خطيرة، والتقييم المباشر لدوائر الحبل الشوكي الدقيق ضروري13،30. وغالبا ما تستخدم دوران الأوعية الدقيقة تحت اللسان لتحل محل التقييم المباشر microcirculatory في الجهاز منالفائدة 44. ومع ذلك ، فقد تبين الانفصال بين دوران الأوعية الدقيقة تحت اللسان والأعضاء الحيوية ، مما يؤكد على قيمة التقييم المباشر للميكروسيلورات في الحبل الشوكي ، كما هو مستخدم في النموذج التجريبي45. وأخيرا، فإن النموذج لديه ميزة الرصد في الوقت الحقيقي لتدفق دم الحبل الشوكي بالمقارنة مع تقييم الفلورسنت المجهري، والذي يحد منه الاستخدام المتقطع وتحليل ما بعد الوفاة46. يمكن رؤية تأثير التقييم في الوقت الحقيقي على أفضل وجه عند النظر إلى تسجيلات المثال أثناء نقص التروية وكذلك تحريض التروية ، مما يظهر تغيرات سريعة في التروية الدقيقة في الحبل الشوكي. ومع ذلك ، ينبغي النظر إلى أن إدخال مسبار الليزر دوبلر في الحبل الشوكي يمكن أن يؤدي إلى إصابات صغيرة ، ولكنها كبيرة ، في الحبل الشوكي.
وبما أن سلامة الحبل الشوكي يمكن أن تؤثر على المعلمات الديناميكية الدموية ، فقد يكون هذا عيبا في الطريقة. ومع ذلك ، فإن استخدام تقنيات الليزر دوبلر لتقييم microperfusion الحبل الشوكي قد استخدمت سابقا47،48،49،50. وعلاوة على ذلك، على الرغم من أننا لم نلاحظ التغيرات في الديناميكا الدموية بعد إدخال المسبار، لم نتمكن من استبعاد الآثار الديناميكية الدموية الناجمة عن هذه الطريقة. وتجدر الإشارة إلى أن التعديلات في الديناميكا الدموية قد تكون ناجمة أيضا عن استخدام حقن الغلاف المجهري، والتي من شأنها، مع ذلك، أن تكون ذات أهمية طفيفة في الحيوانات الكبيرة51. وعلاوة على ذلك، قد تتأثر الوظيفة الحسية أو الحركية بإدخال المسبار، وبالتالي، ينبغي إجراء استخدام التقييم الحسي أو الحركي المحتمل بحذر بالاقتران مع تقييم الليزر دوبلر.
وفي هذا الصدد، قد تكون تقنية الحقن المجهري مفيدة. وبالإضافة إلى ذلك، لا ينبغي استخدام التقنيات للتجارب المزمنة؛ ومع ذلك، هذا ينطبق أيضا على الحقن المجهرية، والتي تقتصر على التجارب الحادة لأنها تعتمد على تحليل الأنسجة بعد الوفاة. أجريت معظم الدراسات باستخدام تقنيات الليزر دوبلر في الحيوانات الصغيرة47،48،49،50 هنا ، ونحن نصف تقنية للاستخدام في الخنازير ، كنموذج حيواني كبير ، والتي يمكن أن تسهل الترجمة إلى الدراسات السريرية. تتغلب تقنية تقديم الباراميديا على مشكلة العمليات الشوكية الكبيرة في الخنازير ، مما يعقد الوضع السليم لمسابير الحبل الشوكي. وعلاوة على ذلك، فإن هذه التقنية لديها ميزة أن استئصال الأمينيك أو إزالة الأنسجة دورا ليست هناك حاجة، ومنع فقدان مستمر للخمور. كما ضغط السائل النخاعي له تأثير هائل على الحبل الشوكي التشوش32, النموذج لديه ميزة قياس وتحسين ضغط السائل النخاعي بالإضافة إلى التروية الدقيقة الحبل الشوكي وسوف تعالج تأثير ضغط السائل النخاعي على النخاع الشوكي microperfusion في المشاريع المستقبلية.
البروتوكول لديه بعض القيود التي ينبغي ذكرها. تختلف القيم المطلقة لتدفق الحبل الشوكي بشكل كبير بين الحيوانات بسبب الاختلافات في موضع المسبار الدقيق وقرب أوعية الحبل الشوكي الأكبر. لذلك، يجب إجراء تعديلات الأساس عند مقارنة القيم. ومع ذلك، فإن الاختلافات داخل الفرد بين نقاط القياس متسقة للغاية طالما يتم توخي الحذر الدقيق لتجنب تحركات مسبار الإبرة أثناء البروتوكول. وعلاوة على ذلك، لم تصمم هذه الدراسة كدراسة مقارنة بين الليزر دوبلر وطرق الميكروسفير الفلورية. وبالنظر إلى عدد الحيوانات، لم نقوم بتحليل الارتباط بين هاتين الطريقتين.
على الرغم من أن كلا الأسلوبين أظهرت سلوكا مماثلا مع تخفيضات كبيرة أثناء نقص التروية والتعافي بعد إعادة التروية لكليهما ، يجب معالجة مقارنة الطرق باستخدام دراسات مصممة بشكل صحيح في المستقبل. ومع ذلك، فإن استخدام المجهريات بالإضافة إلى تمكين تقييم السلوكيات المختلفة للنخاع الشوكي العلوي والسفلي microperfusion. بالإضافة إلى ذلك ، كشف التحليل النسيجي فقط نخر الحبل الشوكي المعتدل مقارنة بنماذج أخرى من نقص التروية في الحبل الشوكي37. قد يؤدي إطالة مدة نقص التروية وكذلك حذف تدابير ما قبل التكييف إلى تغييرات أكثر حدة قد يرغب فيها بعض الباحثين. على الرغم من أننا قمنا بتقييم التغيرات الهسثولوجية الخفيفة فقط، إلا أن هذا قد يكون مختلفا مع فترة أطول من نقص التروية. وفي هذا الصدد، قد تكون فترة أطول بعد الإقفارية/التروية قبل إنهاء البروتوكول قد أدت أيضا إلى تغييرات في الهسهولوجيا أكثر حدة. ومع ذلك، مكن البروتوكول الاستقرار الديناميكي الدموي بعد ساعة واحدة من إعادة التشوه دون الحاجة إلى تطبيق إنوتروب إضافي أو حتى مستمر أو فاسوبريسور.
من أجل تقييم التدخلات الديناميكية الدموية المختلفة، يوفر هذا النموذج الظروف المثلى. على الرغم من أننا استخدمنا تحسين السوائل كمثال على التدخل الديناميكي الدموي ، إلا أنه يمكن تقييم طرق أخرى بهذه الطريقة. في حين أن هذا البروتوكول يوفر تقييم الأوعية الدقيقة في نموذج من نقص التروية / إعادة التروية ، فإن مدة نقص التروية تحد من تقييم النهج العلاجية أثناء نقص التروية قبل إعادة التروية. وعلاوة على ذلك، خلال نقص التروية، حدث اختلاف في التغيرات في الدورة الدموية (على سبيل المثال، ارتفاع ضغط الدم، وانخفاض ضغط الدم، عدم انتظام دقات القلب، بطء القلب، فضلا عن arrythmias القلب). ويؤثر الانسداد اليدوي للتدفق الداخلي كذلك على المتغيرات الدينامية الدموية خلال هذه المرحلة. لذلك ، لا ينصح البروتوكول لتقييم النهج العلاجية أثناء نقص التروية قبل إعادة التروية. ومع ذلك، يمكن الجمع بين الإعدادات التجريبية الأخرى، مثل استخدام تقنيات الانسداد أو الربط، مع ليزر الحبل الشوكي / تقييم مسبار إبرة دوبلر، كما هو موضح في هذا البروتوكول.
قسطنطين ج.C. تريبتي حصل على جائزة فخرية للمحاضرات التي ألقاها ماكيت. جميع المؤلفين الآخرين يعلنون عدم وجود تضارب في المصالح. تم دعم هذه الدراسة من قبل الجمعية الأوروبية لعلم التخدير منحة بدء التحقيق الشاب لعام 2018.
ويود المؤلفان أن يشكرا لينا بريكس، V.M D، معهد بحوث الحيوان، كلية هانوفر الطبية، وكذلك السيدة جوتا دامان، مرفق بحوث رعاية الحيوانات، المركز الطبي الجامعي هامبورغ - إيبيندورف، ألمانيا، على توفير الرعاية الحيوانية قبل الجراحة ومتغلغلة ومساعدتهم التقنية في التعامل مع الحيوانات. كما يود المؤلفان أن يشكرا الدكتور دانيال مانزوني، قسم جراحة الأوعية الدموية، هوبيتال كيرشبيرغ، لكسمبرغ، على مساعدته التقنية.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
CardioMed Flowmeter | Medistim AS, Oslo, Norway | CM4000 | Flowmeter for Flow-Probe Femoral Artery |
CardioMed Flow-Probe, 5mm | Medistim AS, Oslo, Norway | PS100051 | Flow-Probe Femoral Artery |
COnfidence probe, | Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA | MA16PAU | Flow-Probe Aorta |
16 mm liners | |||
DIVA Sevoflurane Vapor | Dräger Medical, Lübeck, Germany | Vapor | |
Hotline Level 1 Fluid Warmer | Smiths Medical Germany GmbH, Grasbrunn, Germany | HL-90-DE-230 | Fluid Warmer |
Infinity Delta | Dräger Medical, Lübeck, Germany | Basic Monitoring Hardware | |
Infinity Hemo | Dräger Medical, Lübeck, Germany | Basic Pressure Monitoring and Pulmonary Thermodilution Hardware | |
LabChart Pro | ADInstruments Ltd., Oxford, UK | v8.1.16 | Synchronic Laser-Doppler, Blood Pressure, ECG and Blood-Flow Aquisition Software |
LiquoGuard 7 | Möller Medical GmbH, Fulda, Germany | Cerebrospinal Fluid Drainage System | |
Millar Micro-Tip Pressure Catheter (5F, Single, Curved, 120cm, PU/WD) | ADInstruments Ltd., Oxford, UK | SPR-350 | Pressure-Tip Catheter Aorta |
moor VMS LDF | moor Instruments, Devon, UK | Designated Laser-Doppler Hardware | |
moor VMS Research Software | moor Instruments, Devon, UK | Designated Laser-Doppler Software | |
Perivascular Flow Module | Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA | TS 420 | Flow-Module for Flow-Probe Aorta |
PiCCO 2, Science Version | Getinge AB, Göteborg, Sweden | v. 6.0 | Blood Pressure and Transcardiopulmonary Monitoring Hard- and Software |
PiCCO 5 Fr. 20cm | Getinge AB, Göteborg, Sweden | Thermistor-tipped Arterial Line | |
PowerLab | ADInstruments Ltd., Oxford, UK | PL 3516 | Synchronic Laser-Doppler, Blood Pressure, ECG and Blood-Flow Aquisition Hardware |
QuadBridgeAmp | ADInstruments Ltd., Oxford, UK | FE 224 | Four Channel Bridge Amplifier for Laser-Doppler and Invasive Blood Pressure Aquisition |
Silverline | Spiegelberg, Hamburg, Germany | ELD33.010.02 | Cerebrospinal Fluid Drainage |
SPSS statistical software package | IBM SPSS Statistics Inc., Armonk, New York, USA | v. 27 | Statistical Software |
Twinwarm Warming System | Moeck & Moeck GmbH, Hamburg, Germany | 12TW921DE | Warming System |
Universal II Warming Blanket | Moeck & Moeck GmbH, Hamburg, Germany | 906 | Warming Blanket |
VP 3 Probe, 8mm length (individually manufactured) | moor Instruments, Devon, UK | Laser-Doppler Probe | |
Zeus | Dräger Medical, Lübeck, Germany | Anesthesia Machine |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved