Experimental model of intracranial hypertension with continuous multiparametric monitoring in swine

Abstract

Intracranial hypertension (IH) develops in approximately 50% of all patients with severe traumatic brain injury (TBI) and is more common in patients with intracranial hematoma (ICH) 1,2 . Therefore, it is very important to identify a suitable animal model to study and understand the pathophysiology of refractory IH to develop effective treatments.Many models of neurosurgical experiments in small animals, such as rats and cats, have been developed; however, compared to humans, they have smaller brain volumes and more distinct behaviors 3,4 . While there are existing porcine models, they simulate ICH by infusing autologous blood into the brain tissue and do not replicate intracranial lesions [3][4][5][6] . ABSTRACTObjective: Intracranial hypertension (IH) develops in approximately 50% of all patients with severe traumatic brain injury (TBI). Therefore, it is very important to identify a suitable animal model to study and understand the pathophysiology of refractory IH to develop effective treatments. Methods: We describe a new experimental porcine model designed to simulate expansive brain hematoma causing IH. Under anesthesia, IH was simulated with a balloon insufflation. The IH variables were measured with intracranial pressure (ICP) parenchymal monitoring, epidural, cerebral oximetry, and transcranial Doppler (TCD). Results: None of the animals died during the experiment. The ICP epidural showed a slower rise compared with parenchymal ICP. We found a correlation between ICP and cerebral oximetry. Conclusion: The model described here seems useful to understand some of the pathophysiological characteristics of acute IH. Keywords: experimental model, intracranial hypertension, transcranial doppler sonography. RESUMOObjetivo: A hipertensão intracraniana (HIC) ocorre em até 50% de todos os pacientes com traumatismo cranioencefálico (TCE). Por isso, é importante estabelecer um modelo animal adequado para estudar a fisiopatologia da HIC refratária, com a perspectiva de desenvolver tratamentos eficazes. Métodos: Os animais foram submetidos a um protocolo padrão de anestesia. A hipertensão intracraniana foi estabelecida através de insuflação de um balão. As variáveis HIC foram medidas com a pressão intracraniana (PIC) do parênquima, oximetria, epidural e doppler transcraniano. Resultados: A PIC epidural apresentou elevação mais lenta, comparada com a PIC parenquimal. Houve correlação entre a PIC e a oximetria cerebral. O registro da PIC, oximetria e índice de pulsatilidade foi realizado em todos os animais sem dificuldade. Conclusão: O modelo descrito parece ser útil para a compreensão de algumas características fisiopatológicas na HIC aguda.Palavras-chave: pressão intracraniana, ultrassonografia, doppler transcraniana, modelos experimentais.

Avaliação da hemodinâmica cerebral através da técnica de ultrassonografia Doppler e suas correlações com as variações da pressão intracraniana em um modelo animal de hipertensão intracraniana

“…After balloon inflation, as expected, ICP in group B was higher than in group A at all times, until the ballon was empty again. (Andrade et al, 2013) possibilitando o desenvolvimento do atual estudo.…”

“…Este hematoma equivale a uma expansão de aproximadamente 80ml em um humano adulto. Essa equivalência deve-se à proporção do peso do cérebro do animal de 2 meses e 18 kg (média de 75 g) em relação ao peso do cérebro do adulto normal (1500 g), com uma relação de 5% (Andrade et al, 2013). Uma hora e 30 minutos após o início da insuflação do balão, foi realizada infusão endovenosa de SH (5,3 mL/kg).…”

Avaliação da pressão intracraniana pelo ultrassom da bainha do nervo óptico em modelo animal de hipertensão intracraniana

“…Monitoração invasiva da PIC é o único método aceito indiscriminadamente como forma para o diagnóstico seguro do aumento da PIC, assim como para o tratamento da HIC em algumas situações clínicas (Andrade et al, 2013;Skoglund et al, 2013).…”

“…O valor da pressão obtida por cateter de fibra óptica, colocado no parênquima ou em posição subdural, nem sempre se correlaciona com a pressão intraventricular. Contudo os sistemas de sensores mais recentes têm excelente correlação (Andrade et al, 2013).…”

“…Azevedo (2018) determinou, por meio de ultrassonografia, o diâmetro da bainha do nervo óptico normal e avaliou os efeitos de diferentes drogas neste diâmetro durante indução anestésica em suínos hígidos. Alguns estudos estão sendo conduzidos buscando uma possível relação entre as alterações da pressão intracraniana e alterações na bainha do nervo óptico em suínos(Hamilton et al, 2011;Andrade et al, 2013).…”