Stuburo subarachnoidinio kraujavimo, susijusio su laipsniškai trauminiu nugaros smegenų sužalojimu, apibūdinimas | nugaros smegenys

Stuburo subarachnoidinio kraujavimo, susijusio su laipsniškai trauminiu nugaros smegenų sužalojimu, apibūdinimas | nugaros smegenys

Anonim

Dalykai

  • Traumos

Anotacija

Studiju dizainas:

Stebėjimo tyrimai su žiurkėmis, patyrusiomis trauminį nugaros smegenų pažeidimą (SCI).

Tikslai:

Apibūdinti stuburo subarachnoidinio kraujavimo (SSB) požymius po laipsniško SCI. SSB po SCI buvo pranešta anksčiau, tačiau jis nebuvo sistemingai tiriamas, nepaisant to, kad kraujavimas iš smegenų subarachnoidų dažnai sukelia sunkius neurologinius pažeidimus.

Nustatymas:

Meksika.

Metodai:

Anestezuotoms žiurkėms buvo atliktas lengvas ar stiprus nugaros smegenų sumušimas ties T9. SSB atsiradimas, dydis, eiga ir vieta buvo apibūdinti morfologiškai ir įvertinti pagal T7 – T12 praėjus 1 valandai ir 1, 3 ir 7 dienoms po sužalojimo. Be to, buvo užfiksuoti sumušimai, kad būtų galima pamatyti kraujavimą smūgio metu.

Rezultatai:

SSB prasidėjo iškart po sumušimo (sunkus ar lengvas) ir palaipsniui mažėjo. Visais slankstelio segmentais, visais histologiškai ištirtais laiko momentais, 48% sričių, kuriose buvo nustatytas sunkus sumušimas, kraujavo: 25% nežymus, 17% vidutinio sunkumo ir 6% pagrindinis. Po švelnaus sumušimo tik 15% žmonių kraujavo: 13 lengvų ir 2% vidutinio sunkumo. Didžiausias kraujavimas įvyko anksti po traumos nugariniame epicentro srityje 100% sunkaus sumušimo (6% nežymus, 38 vidutinio sunkumo ir 56% pagrindinio) ir 69% lengvo sumušimo (63 lengvi ir 6% vidutinio sunkumo).

Išvada:

Čia mes išsamiai aprašome SSB modelius, atsirandančius po klasifikuotos SCI. Būtina atlikti papildomus tyrimus, siekiant išsiaiškinti galimą ekstrameduliarinių įvykių, tokių kaip SSB, reikšmę SCI patofiziologijoje, kurie gali paskatinti kurti naujas jo valdymo strategijas.

Įvadas

Nugaros smegenų pažeidimas (SCI) sukelia sunkų ir nuolatinį neurologinį pažeidimą, priskiriamą patofiziologiniams mechanizmams, kurių gydymas nesuteikė rezultatų, kuriuos verta įgyvendinti kliniškai. 1, 2, taigi, svarbu nustatyti naujus patomechanizmus, galbūt ekstramedulinius įvykius, tokius kaip kraujavimas iš stuburo subarachnoidinių (SSB), kurie galėtų tapti naujų terapinių strategijų taikiniais. SSB atsiranda po 3 klinikinės ir eksperimentinės 4, 5 traumos SCI.

Neseniai pateiktame pranešime 5 aprašome stuburo subarachnoidinės erdvės (SSAS) pakitimus, kurie atsiranda po laipsniško nugaros smegenų sumušimo. SSAS liumenas sumažėja ūmiomis ir poūmis stadijomis po sužalojimo. Visų pirma, sunkiais atvejais SSAS sumažinimas ir jame esančių neurovaskulinių elementų suspaudimas atrodo dėl virkštelės patinimo ir subarachnoidinio kraujavimo. Tokie ekstrameduliariniai įvykiai, kaip šie, gali prisidėti prie SCI patofiziologijos, pakeisdami smegenų skysčio (KSF) dinamiką ir virkštelės kraujo perfuziją, kurie, pašalinus juos, gali padėti pasiekti geresnių rezultatų po virkštelės sužalojimo.

Atsižvelgiant į tai, kad ekstravazuotas subarachnoidinis kraujas 6, 7 ir nugaros smegenyse (nesusijęs su SCI) 8 gali sukelti sunkų neurologinį pablogėjimą ir net mirtį, mes sukūrėme šį tyrimą, kad nustatytume SSB mastą ir laiką ūmiomis ir poūmis stadijomis. po to, kai buvo įvertinta SCI patvirtintame žiurkių modelyje, atkuriančiame žmogaus virkštelės sužalojimą. 9

medžiagos ir metodai

Suaugusioms patelėms „Long-Evans“ žiurkėms (240–260 g) buvo atliktas laipsniškas nugaros smegenų sutrenkimas. Histologinei analizei atlikti (ekstravazuoto kraujo dažnis, dydis, progresija ir vieta SSAS) gyvūnai ( n = 8 kiekvienoje grupėje) buvo nužudyti praėjus 1 valandai, 1, 3 ir 7 dienoms po sužalojimo. Papildomos žiurkės, turinčios sunkių sužalojimų ( n = 3 kiekvienoje grupėje), buvo nužudytos tuo pačiu metu makroskopiniu SSB matavimu. Sužalojimo metu buvo padarytas didelis ir lengvas sumušimas ( n = 3 kiekvienoje grupėje), siekiant nustatyti labai ankstyvą kraujavimą.

Anestezija, trauma ir rūpestis

Dėl virkštelės sužalojimo gyvūnai buvo anestezuojami ketaminu (80 mg kg −1 ) ir ksilazinu (8 mg kg − 1 ), į raumenis. T9 aseptiniu būdu buvo atlikta laminektomija. SCI buvo sukurtas naudojant NYU smogtuvą, nuleidžiant ant neapsaugoto ilgio strypo, sveriančio 10 g, nuo 12, 5 mm aukščio dėl lengvo intensyvumo traumų, o nuo 50 mm - dėl sunkių traumų. Pooperacinė priežiūra apėmė rankinį šlapimo pūslės išraišką du kartus per dieną. Maistas ir vanduo buvo teikiami ad libitum . Žiurkės vartojo ciprofloksacino laktato (po 8 mg kg −1 po oda kas 12 h) ir acetaminofeno į geriamąjį vandenį (maždaug 64 mg kg −1 per dieną).

Bandinių paruošimas

Histologija buvo atlikta naudojant tuos pačius bandinius, kurie buvo naudojami ankstesnėje ataskaitoje. 5 Trumpai kalbant, anestezijos metu žiurkėms buvo atlikta intrakardinė punkcija fiziologiniu tirpalu, po to 4% paraformaldehido. Nugaros blokai buvo išpjaustyti, vėl pritvirtinti tame pačiame fiksavimo priemonėje, o po to kalcifikuota 12% etilengndiamintetraacto rūgštyje. Iš viso iš kiekvieno slankstelio segmento (T7 – T12) buvo atliktos 6 μm storio skersinės kriosekcijos tarpslanksteliniuose diskuose. Skyriai buvo dažomi Masson metodu ir propidium jodidu atitinkamai šviesos ir epifluorescencine mikroskopija.

Makroskopiniams stebėjimams žiurkės buvo giliai anestezuojamos ir perfrazuotos atliekant intrakardinę punkciją 200 ml fiziologinio tirpalo, po to 500 ml 10% buferinio formaldehido. Virvelės buvo išpjaustytos, nepažeidžiant galvos smegenų, ir buvo fotografuojamos.

Vaizdo įrašas

Norėdami pamatyti SSB iškart po lengvo ir stipraus virkštelės sumušimo, pateptos / laminektomizuotos žiurkės buvo dedamos į NYU smogtuvą. Vaizdo įrašas HD kamera buvo įrašytas per chirurginį mikroskopą maždaug 1 min. Be pertraukos. Prieš sužalojimą, smūgio metu ir keletą sekundžių po to buvo padaryta nugaros durtinės pakaušio dalies nugarinė dalis.

Analizė

Naudojant santykinius SSB klasifikavimo dažnius, nustatytus histologiniais vertinimais (0–3), buvo sudarytos nenumatytų atvejų lentelės ir neapdoroti duomenys išanalizuoti atliekant test 2 testą. Palyginimai tarp lengvų ir sunkių sužalojimų buvo atlikti atsižvelgiant į SSB pasireiškimą, atsižvelgiant į visas tirtas sritis (keturias apskritimo sritis, į kurias visi laiko taškai buvo suskirstyti į visus slankstelio segmentus) arba didelio kraujavimo būklę (sužalojimo epicentro nugarinė sritis, esant 1 h ir 1 diena po sužalojimo). Buvo įvertinta ir atskirai palyginta kraujavimo eiga, kaukolės ir pailgėjimas bei apskritimo vieta, atsižvelgiant į lengvus ir sunkius sužalojimus; didelių šių parametrų skirtumų tarp abiejų pažeidimų grupių nereikia atlikti papildomos statistinės analizės. Skirtumai buvo laikomi reikšmingais, kai P <0, 05.

Etikos teiginys

Patvirtiname, kad šio tyrimo metu buvo laikomasi visų taikytinų institucinių ir vyriausybinių taisyklių, susijusių su etišku gyvūnų naudojimu.

Rezultatai

SSB pradėjo veikti iškart po sužalojimo, kaip parodyta 1 ir 2 papildomuose vaizdo įrašuose. Po sunkaus sužalojimo didelis plyšimas atsirado dėl plyšusių didelių indų; Keliose vietose buvo pastebėti nedideli kraujavimai, kurie, matyt, atsirado iš pialinių ir (arba) radikulinių kraujagyslių; pavieniai kraujavimai sujungti į subarachnoidines hematomas (1 papildomas vaizdo įrašas). Dėl lengvų sužalojimų SSB atsirado dėl plyšusių mažų kraujagyslių, dėl kurių išsisklaidė nedideli kraujavimai, kurie nesusidarė į hematomas (2 papildomas vaizdo įrašas).

Makroskopiškai SSB pasirodė intensyvesnė sunkių ir lengvų sužalojimų atvejais epicentre ir gretimuose segmentuose arba segmentuose, esančiuose nuo sužalojimo vietos, atliekant nugaros ir šoninius bei ventrinius aspektus ir ankstyvosiose bei vėlyvosiose stadijose po traumos (1 paveikslas).

Image

Stuburo subarachnoidinis kraujavimas po laipsniško virkštelės sužalojimo. Makroskopiniai vaizdai rodo kraujo nusėdimo laiką švelniai ( a - d ) ir sunkiai ( e - h ) sužalotų žiurkių mėginių nugarinėje dalyje. Laikas po sužalojimo: ( a ir e ) 1 h; ( b ir f ) 1 diena; ( c ir g ) 3 dienos; ( d ir h ) 7 dienos.

Visas dydis

Norint histologiškai įvertinti kraujavimo intensyvumą, apskritiminė SSAS buvo padalyta į keturias sritis: nugaros, šoninę kairę, šoninę dešinę ir ventralinę. Sritys buvo apibrėžtos X plokštuma, kuri daugeliu atvejų sutapo su nervų šaknų buvimo vieta. 1–3 dienas po sužalojimo plotai buvo suskirstyti į kategorijas atsižvelgiant į kraujo kiekį taip: 0, nėra eritrocitų arba jų yra labai mažai (ne daugiau kaip 5 kiekviename × 20 lauko); 1 (nepilnametis), palaidi eritrocitai arba labai maži krešuliai, rasti SSAS; 2 (vidutinio sunkumo), hematomos užima mažiau nei pusę ploto; 3 (pagrindinės), didelės hematomos užpildo daugiau nei pusę ploto (2 paveikslas). Mėginiams, gautiems praėjus 7 dienoms po sužalojimo, įvertinimas (0–3) priklausė nuo SSAS užpildymo krauju skirtinguose dezintegracijos etapuose, makrofagų su apimtais eritrocitais ir kolageno tipo juostomis.

Image

Stuburo subarachnoidinio kraujavimo įvertinimas. a ) 0, yra tik vienas eritrocitas (*); b ) 1, laisvų eritrocitų ir labai mažų krešulių (*); c ) 2 vidutinio dydžio hematomos (*), užimančios mažiau nei pusę SSAS; ( d ) 3, didelė hematoma (*), užpildanti visą SSAS. Strėlės, duralinis maišelis; sc, nugaros smegenys; nr, nervinė šaknis; Massonas nusidažė. Svarstyklės, 120 μm.

Visas dydis

Kalbant apie SSB paplitimą ir mastą, atsižvelgiant į visus tirtus sritinius slankstelių segmentus visais eksperimento laiko momentais, SSB pasireiškimas po lengvo sužalojimo buvo pastebėtas 15% sričių (13% 1 laipsnio ir 2% 2 laipsnio), o likusieji neparodė jokio kraujavimo; po sunkaus sužalojimo 48% sričių buvo pastebėtas kraujavimas (25% 1 laipsnio, 17% 2 laipsnio ir 6% 3 laipsnio). Skirtumas tarp lengvų ir sunkių sužalojimų SSB buvo labai reikšmingas ( P <0, 0001). Esant dideliam kraujavimui (sužalojimo epicentro užpakalinis plotas 1 valandą ir 1 dieną po sužalojimo), žiurkėms, patyrusioms lengvą sužalojimą, kraujavimas pasireiškė 69% tirtų sričių (63% 1 laipsnio, 6% 2 laipsnio ir nė 3 laipsnio) ), o žiurkėms, patyrusioms sunkius sužalojimus, kraujavimas pasireiškė 100% sričių (6% 1 laipsnio, 38% 2 laipsnio ir 56% 3 laipsnio). Kraujavimas dėl lengvų ar sunkių sužalojimų vėlgi smarkiai skyrėsi ( P <0, 0001).

Atsižvelgiant į SSB progresavimą, ekstravazuotas kraujas SSAS bėgant laikui reikšmingai sumažėjo, visų pirma po sunkios traumos: nuo 72% per 1 h iki 27% 7 dieną ( P <0, 0001) ir atitinkamai nuo 18% iki 9%., už lengvus sužalojimus ( P = 0, 0106) (3a paveikslas).

Image

Stuburo subarachnoidinio kraujavimo eiga ir vieta. a ) ekstravazuoto kraujo progresija nuo 1 iki 7 dienų po sužalojimo (apima kiekvieno šešių tirtų stuburo segmentų keturių sričių balus); b ) kraujavimas iš kraniokaudalinio kiekvieno slankstelio segmento (apima keturias kiekvieno segmento sritis visais ištirtais laiko momentais); c ) apvalaus kraujavimo vieta kiekvienoje srityje: nugaros (D), šoninė kairė (L), šoninė dešinė (R); vidurinis (V) (apima šešis slankstelių segmentus visais nagrinėtais laiko momentais). Sklypai parodo procentinį plotą, kuriame įvertintas kraujavimas pagal skalę nuo 0 iki 3. Lyginant duomenis apie lengvus ir sunkius sužalojimus atskirai, reikšmės labai skyrėsi (*) arba labai reikšmingai (**).

Visas dydis

Kalbant apie kraniokaudalinį SSB išsidėstymą, didžiausias kraujavimas epicentre buvo T7 – T12 iš stuburo segmentų T7 – T12: 68% sunkių sužalojimų ir 24% lengvo sumušimo; abiem atvejais kraujavimas palaipsniui mažėjo nuo sužalojimo vietos. Mažiausiai kraujavimas iš abiejų tipų sužalojimų buvo stebimas T7 ir buvo 31% sunkių sužalojimų ( P <0, 0001) ir 5% lengvų pažeidimų ( P = 0, 0031) (3b paveikslas).

Kalbant apie abiejų tipų sužalojimų sunkumą apimančius SSB plotus, didžiausias kraujavimas buvo atliktas nugaros srityje: 72% sunkių sužalojimų ir 26% lengvų pažeidimų. Mažiausiai kraujavimų buvo atlikta venų srityje dėl sunkių sužalojimų (35%, P <0, 0001) ir šoninėse dešinėse vietose dėl lengvų sumušimų (8%, P <0, 0001) (3c paveikslas).

Uždegiminės ląstelės, susijusios su SSB 1 valandą, 1 dieną ir 3 dienas po sužalojimo, buvo polimorfonukleariniai leukocitai; 7 dieną po sužalojimo pastebėtos uždegiminės ląstelės buvo makrofagai (4 paveikslas).

Image

Uždegiminės ląstelės, susijusios su ekstravazuotu krauju SSAS po sunkaus sužalojimo. a ) mėginys, paimtas praėjus 1 dienai po sužalojimo, kuriame yra polimorfonukleariniai leukocitai (rodyklės); b ) mėginys, gautas praėjus 7 dienoms po sužalojimo, kuriame yra daug makrofagų su fagocitizuotais eritrocitais (strėlės). Taip pat galima pamatyti laisvų eritrocitų (rodyklių galvutės). Fagocituoti ir laisvieji eritrocitai yra matomi įvairiais dezintegracijos etapais. SSAS viduje pastebimos kolageno (+) juostos, einančios skirtingomis kryptimis. Intarpas rodo makrofagą, esantį arti duralinio maišelio (*), kuriame yra fagocitizuotas eritrocitas (rodyklė). Dėmės: a, propidium jodidas; b, Masson. Mastelio juosta, 20 μm.

Visas dydis

Diskusija

Kiek mums yra žinoma, tai yra pirmoji stebimųjų sisteminė ataskaita apie SSB, susijusius su virkštelės sužalojimu, galimą patofiziologinį ir terapinį poveikį.

Mūsų rezultatai rodo, kad SSI, susijusios su SCI, atsiradimas ir mastas pirmiausia priklauso nuo sužalojimo sunkumo. Kraujavimo dažnio ir apimties skirtumai tarp lengvų ir sunkių sužalojimų yra labai reikšmingi tiek atsižvelgiant į visas tyrimo metu ištirtas sritis, tiek tik į tas, kuriose kraujavimas yra sunkesnis.

Mūsų išvados sutampa su anksčiau praneštais duomenimis apie SSB dydį kaip sužalojimo intensyvumo funkciją atliekant eksperimentinį SCI, 4, 5, nors čia toliau aprašome SSB modelius, susijusius su SCI intensyvumu.

Stuburo SSB pasitaiko retai dėl skirtingų priežasčių nei SCI. Tai buvo siejama su jatrogeniniais reiškiniais, tokiais kaip juosmens punkcija ar nedidelė slankstelio trauma, tiek pacientams, kuriems yra nepakankamas krešėjimas, kuriems būdingas ūmus simptomų atsiradimas, dažnai sukeliantis greitą neurologinį pablogėjimą. 8

SSB modeliai

SSB prasideda nuo skirtingo kalibro laivų plyšimo SSAS kontūzijos metu; kuo sunkesnis smūgis, tuo didesnis kraujagyslės plyšimas (papildomi vaizdo įrašai 1 ir 2).

Didžiausias kraujavimas įvyksta nugarinėje epicentro dalyje, tiksliai smūgio vietoje. Iš ten kraujas sklinda per SSAS tiek kaukolės, tiek apskritimo kryptimis, palaipsniui mažėja, tolstant nuo pažeidimo epicentro.

Dėl lengvų ir sunkių sužalojimų dauguma SSB atsiranda per pirmą valandą po traumos. Galime daryti prielaidą, kad laikui bėgant dalį ekstravazuoto kraujo (palaidų eritrocitų ir mažų krešulių) CSF palaipsniui pašalina, palikdami hematomas, kurios yra per didelės, kad tokiu būdu būtų išplaunamos. Be to, kiti subarachnoidinio kraujo šalinimo būdai gali būti hemolizė ir fagocitinių ląstelių, daugiausia makrofagų, pašalinimas 7 dienas po sužalojimo (žr. 4b paveikslą).

Galimas SSB poveikis SCI rezultatams

Žmonių ir eksperimentinių gyvūnų smegenų subarachnoidinis kraujavimas, atsirandantis dėl tokių įvykių kaip plyšusios aneurizmos ar smegenų sužalojimai, sukelia tarpusavyje susijusius patomechanizmus, iš dalies priskirtinus toksiškų šalutinių produktų, išskiriančių hemoglobino skilimą, išsiskyrimui, 10, 11, 12, dėl kurių smegenys gali būti negrįžtamai pažeistos ir netgi žūti. . Uždelstas išeminis neurologinis deficitas pripažįstamas ryškiausia smegenų subarachnoidinio kraujavimo komplikacija 10, 12 ir buvo susijęs su keliais mechanizmais, įskaitant vasospazmus, 10 kraujotakos autoreguliacijos nepakankamumo, 7 kraujo-smegenų barjero sutrikimais, 12 edemų, 12 mikrotrombozių., 13 uždegimų 11 ir oksidacinis stresas, 10 iš kitų. Tokios sąlygos kaip savo ruožtu gali pakeisti neuronų signalo apdorojimą ir perdavimą, 12 infarktų 6 ir gliozę. 14

Panašūs pažeidimo mechanizmai atsiranda ir po SCI. 1, 2 Todėl pagrįsta spėlioti, kad ekstravazuotas kraujas SSAS (aprašytas čia) iš tikrųjų gali prisidėti prie ūminės SCI patofiziologijos.

Be to, stuburo subarachnoidinės hematomos gali prisidėti prie potrauminio arachnoidito vystymosi. Mūsų stebėjimai 7 dieną po sužalojimo rodo pluoštinius kolageno ruožus šiose kruvinose struktūrose, kurios, atrodo, tirpsta. Šie pastebėjimai atitinka Sajanti ir kt. Išvadas . , 15, kurie pranešė apie padidėjusią prokollageninių propeptidų CSS koncentraciją pacientams, kuriems neseniai buvo hemorachija subarachnoidais. Tiesą sakant, nuo pat pirmųjų „Bagley 16“ ekstravazuotų subarachnoidinių kraujo tyrimų priežastinis ryšys buvo susijęs su lėtiniu stuburo arachnoiditu. 15 Be to, tomis pačiomis eksperimentinėmis sąlygomis, kurios buvo naudojamos čia, lėtiniu etapu virvelių pririšimas buvo padarytas sunkiai sužeistiems gyvūnams, atliekant nugarą epicentrui tiksliai maksimalios SSB vietoje. Arachnoiditas, savo ruožtu, gali sukelti syringomyelia, pasikeitus KSF 17 srauto dinamikai ir stuburo neuropatijos skausmui, atsirandančiam dėl nervų šaknelių įstrigimo. 18

Studijų apribojimai

Kadangi tai yra stebėjimo tyrimas, paremtas morfologinėmis analizėmis, mūsų duomenys nepateikia informacijos apie mechanizmus, kuriais SSB galėtų prisidėti prie laido pažeidimo po SCI. Tačiau mes tikime, kad mūsų ataskaita yra tvirtas pagrindas formuluoti naujas hipotezes, siekiant patikrinti tokio kraujavimo patologinę riziką ir galimą jo kontrolės naudą.

Išvados

SSB įvyksta po eksperimentinio bukas klasifikuojamo SCI ir priklauso nuo to, ar sunkiai sužeidimas yra žymiai didesnis po sunkaus sumušimo, palyginti su lengvais pažeidimais. Didžiausias kraujo kiekis SSAS, neatsižvelgiant į traumos intensyvumą, įvyksta anksti po traumos ir yra aptinkamas nugaros epicentre ir palaipsniui mažėja, laikui bėgant, toliau nuo šios vietos.

Čia pateiktas išsamus SSB modelių, atsirandančių po pakopinės SCI, aprašymas yra atskaitos taškas siekiant geriau suprasti ekstramedulinius įvykius, susijusius su virkštelės sužalojimu, ir tai gali padėti sukurti naujas, efektyvesnes terapines strategijas.

DUOMENŲ ARCHIVIZAVIMAS

Nebuvo duomenų, kuriuos būtų galima įnešti.

Papildoma informacija

Vaizdo įrašai

  1. 1.

    1 papildomas vaizdo įrašas

  2. 2.

    2 papildomas vaizdo įrašas

„Word“ dokumentai

  1. 1.

    Papildomos vaizdo legendos

    Prie šio dokumento pridedama papildoma informacija „Nugaros smegenų“ tinklalapyje (//www.nature.com/sc).