2024年11月22日
本方案为研究人员提供了使用改良Longa颈外动脉法在小鼠上进行大脑中动脉阻塞手术的逐步操作指南。本文介绍的改良方法旨在提高大脑中动脉阻塞的准确性,并确保完全再灌注。
欢迎观看我们关于小鼠短暂性大脑中动脉闭塞的视频指南。我是Rok Ister,本实验在萨格勒布大学医学院再生神经科学实验室进行。引言。短暂性大脑中动脉闭塞法(简称tMCAO)是目前最常用的缺血性脑卒中动物模型。
该手术主要在啮齿类动物(如大鼠和小鼠)中进行。常用的两种手术方法——颈总动脉法和颈外动脉法,主要区别在于插入线栓的动脉切口位置。在本视频中,我们将介绍采用颈外动脉法时的一些改进措施及关键要点,以确保实现完全再灌注。
从推荐的工具开始,您将需要两把Dumont 5号镊子、Dumont 7号镊子和Dumont N0型自闭合镊子,一把微型colibri牵开器,以及用于动脉切开的直显微弹簧剪刀。止血时,我们将使用两把血管显微夹及其相应的施夹器。手术剪、持针器和手术镊将用于切口的切开与缝合。
在材料方面,我们将使用5/0单丝缝合线用于手术切口,6/0编织丝线用于动脉结扎,手术胶带用于固定动物,眼药膏凝胶用于保护动物眼睛,利多卡因凝胶用于额外的局部麻醉。最后,为引流多余血液,我们将使用尖头的纸巾条。体视手术显微镜对于此类显微外科手术至关重要。
麻醉后的啮齿类动物容易发生低体温,因此我们将使用温度监测仪。在动物手术侧,您需要一个易于清洁的加热平台,同时配备麻醉气体输送管,以及在手术过程中可靠监测动物体温的方法。左侧桌面上还有我们将会用到的一些其他工具和材料。
出于可重复性以及后续数据分析的考虑,测量操作流程中某些步骤的持续时间非常重要。使用聚维酮碘皮肤消毒剂和预装注射器以实现快速便捷的操作。使用动物毛发剪剃除动物体表的毛发。
用于精确麻醉剂量的电子天平。最后,还需要一个动物气体麻醉系统,能够输送氮气-氧气混合气体(比例为2:1),以及一个用于诱导麻醉的麻醉诱导箱。本视频中展示的所有动物操作和实验程序均经萨格勒布大学医学院伦理许可委员会批准,并由经过培训且持有资质的人员执行。实验方案。
动物及手术部位的准备。将动物置于加热的手术台上,并将其鼻子放入麻醉面罩中。在动物眼睛上涂抹眼膏,以保护其眼睛免受干燥和氟气使用的影响。
将动物仰卧放置,并在其颈部下方垫一个小枕头(由手术胶带制成),以伸展其颈部。使用手术胶带固定动物的四肢,注意不要过度拉伸前肢,以免意外导致肩关节脱位。
使用白色石油 jelly 润滑直肠探头,并将其插入直肠以持续监测体温。术前通过腹腔注射生理盐水和布托啡诺,以确保动物在手术过程中保持充分水化且无疼痛。使用无线动物剃毛器修剪颈部区域的毛发。
使用手术胶带收集所有剃下的毛发。为使该区域完全无毛,可进一步用剃刀修整部位。在手术台上铺上干净的手术单。
在动物剃毛后的皮肤上涂抹一滴碘伏。用棉签以画圈方式由内向外将消毒剂涂抹于皮肤表面。随后,用浸有乙醇的棉签重复相同操作。
每次重复使用一对新的无菌棉签,共重复三次。在即将切开部位的已消毒区域涂抹少量利多卡因凝胶,以实现局部伤口镇痛。缺血诱导手术。
使用手术刀在已消毒的皮肤上做初始切口时,应尽量减少切口次数,以利于手术伤口愈合。使用7号和5号镊子分离浅筋膜,并将唾液腺从下方组织中剥离。放置金属牵开器至初始位置时,需确保唾液腺不妨碍后续操作步骤。
使用7号镊子去除深部颈筋膜,并将胸锁乳突肌从颈动脉区域分离,以重新定位牵开器。重新调整牵开器位置,使其置于胸锁乳突肌下方,以便暴露颈动脉区域。切除肩胛舌骨肌,以获得清晰的视野并更方便地进入颈动脉区域。
捏住颈动脉三联体外侧的颈动脉筋膜,轻轻向外侧牵拉,以直观识别动脉、神经、静脉及所有周围的血管分支。使用7号弯头镊子将颈总动脉(CCA)下段与下方组织和筋膜完全分离,确保其已为后续夹闭操作做好准备。在颈总动脉及其两个分支均已仔细准备就绪后,用7号弯头镊子抬起颈外动脉(ECA),并用N0型自闭合镊子将其夹闭。在颈外动脉被N0型镊子牢固夹持的情况下,将两根编织丝线从颈外动脉后方穿过。
完全系紧颅侧缝线,因其为永久性缝线,然后用剪刀剪去多余的缝线。将尾侧缝线打成一个松散的固定结。使用血管微夹夹闭颈总动脉(CCA)和颈内动脉(ICA),以防止动脉切开后出血。
使用微型弹簧剪刀,在ECA夹闭部位下方做一个小的动脉切口。将线栓沿与ECA成相同角度的方向,从动脉切口向CCA近端插入,使其穿过ECA分叉侧的松散固定结,并进入CCA管腔内。小心打开ICA微型夹,然后将其移除。
将线栓部分插入颈外动脉(ECA)并固定后,进行完整的动脉切开,从而使带有MCAO线栓的ECA残端松脱。此时,松开N0型自闭合镊子并将其移除。用一对5号镊子牢固地夹住ECA残端,并轻轻提起。
用另一把镊子夹住已部分插入的线栓,同时下拉并轻轻牵拉颈外动脉残端,使线栓的内端朝向颈内动脉。切勿夹住线栓的硅胶部分。缓慢推进大脑中动脉阻塞(MCAO)线栓,穿过Willis环,直至感觉到阻力突然增加。
此时,重要的是观察尼龙线剩余的长度。在成年小鼠中,尼龙线应能从大脑中动脉(ICA)分叉点起顺畅推进至少七毫米。扎紧固定结,以确保在缺血期间尼龙线不会发生移位。
移除 CCA 夹,并记录时间,此操作标志着缺血开始。移除牵开器钢丝,将手术切口边缘相互靠拢。让手术部位静置数秒钟,使组织恢复至解剖位置。
使用胶带式伤口闭合器关闭手术切口,以便在缺血期后更快地重新打开伤口。缺血期。采用 MRI 或其他定量灌注测量方法验证手术成功。
纤维牵出手术。移除固定胶带,用金属牵开器重新打开手术切口。使用N0型镊子夹住并向前下方牵拉颈外动脉残端边缘,使颈外动脉残端处于张力状态。
再次使用大血管夹夹闭CCA。缓慢撤出MCAO栓线,直至栓线的硅胶部分开始从ECA残端露出。略微收紧固定结,为完全撤出栓线做好准备。
当接近丝线的硅胶末端时,以单个操作收紧固定结,使MCAO丝线被推出,同时颈外动脉(ECA)残端被闭合。待丝线滑出后,完全收紧结。随后打开并移除夹闭镊子及颈总动脉(CCA)夹。
从周围开始缝合手术切口,确保完全闭合伤口,无任何皮下组织外露。所需缝合针数取决于手术切口的大小。使用酒精擦拭片清洁并消毒手术部位。
代表性结果。手术成功后,MRI 扫描结果应与此类似。术中在缺血期间,您应能在灌注加权图像上观察到边界清晰的缺血区域。
表观扩散系数病灶应大致覆盖相同区域。术后撤出丝线后,在灌注加权图像上,理想情况下应观察到病灶核心区域的高灌注。除缺血核心外,病灶区域的ADC值应出现恢复并略有超调。
术后第二天,病灶区域应完全再灌注。由于脑水肿,缺血病灶核心的ADC值应再次下降,这一点在T2像上也应可见。若为导丝引起的出血,则术后灌注成像和ADC图均不会出现改善。
此外,在术中和术后T2图像上均可观察到明显的出血征象。结论:得益于近期对小鼠脑血管解剖结构的研究,我们能够根据新获得的知识对大脑中动脉阻塞(MCAO)模型进行调整和优化。后交通动脉(以绿色标示)在最常用的小鼠品系中仅有10%为双侧通畅。
因此,可以依靠它们为大脑中动脉(MCA)近端的分支提供血流。因此,在缺血期间需要保持颈总动脉(CCA)通畅,且栓线的硅胶部分长度不应超过三毫米。希望本视频内容详实且简明扼要。
感谢观看。
本文介绍了一种小鼠大脑中动脉阻塞(MCAO)手术的详细方案,具体采用改良的Longa颈外动脉法。该方案旨在提高MCAO技术的准确性,并确保完全再灌注,这对于缺血性脑卒中研究至关重要。
完全再灌注的Longa大脑中动脉闭塞(MCAO)模型的标准化对于转化性卒中研究以及神经保护策略的临床前验证至关重要。精确控制再灌注时机并维持近端分支的持续灌注,可提高模拟血管内干预措施的预测可靠性。该优化方案有助于在发现流程的关键转折点上进行可靠的靶点验证和机制层面的风险评估。
该优化的MCAO方案可融入从发现到临床前研究的连续过程,架起早期机制研究与治疗假设的转化验证之间的桥梁。