脑积水是一种常见的神经系统疾病，其特征是脑室系统异常扩张和脑脊液循环受阻，可能导致脑组织受压和神经功能损害。研究脑积水的发病机制和治疗策略需要可靠的动物模型。猫由于其大脑解剖特性与人类接近，成为研究脑积水的重要实验动物。本研究通过诱导猫严重脑积水，详细描述了实验模型的建立方法及其技术细节，为相关领域研究提供科学依据。
实验设计
1. 动物选择与伦理审查
- 实验对象：健康成年猫，体重范围为2.5至4公斤，性别不限。
- 伦理审查：所有实验步骤需通过动物实验伦理委员会的审批，遵循动物福利指南，尽量减少痛苦。
实验步骤
1. 颅骨和脑膜的去除
- 目标：暴露大脑表面，为脑积水诱导创造条件，同时减少颅内压力对实验的干扰。
- 操作步骤：
- 猫在全身麻醉状态下（使用硫喷妥钠）进行手术，采用无菌操作。
- 做头皮切口，暴露头骨，并使用骨钻去除部分颅骨（颅顶大约3×3cm区域）。
- 小心移除覆盖的脑膜，确保不损伤下方的脑组织。
- 用无菌纱布覆盖暴露的脑表面，防止术中污染。
2. 高岭土诱导脑积水
- 目标：通过注射高岭土（kaolin）阻塞脑脊液循环，逐步形成脑积水。
- 操作步骤：
- 在颅骨和脑膜去除后7至10天进行第二步操作，确保脑组织状态稳定。
- 使用一根22号针头将200mg无菌高岭土悬液（以生理盐水配制）注射至脑池（cisterna magna）。注射量通常为0.5至1ml。
- 注射后，轻轻按摩脑池区域，确保高岭土均匀分布以有效阻塞脑脊液循环。
- 缝合切口并监测术后情况。
3. 分流手术
- 目标：建立脑室至胸膜腔的引流通道，以研究脑积水治疗对脑室体积和大脑皮质的恢复作用。
- 操作步骤：
- 手术在诱导脑积水后10至21天进行，此时脑室系统已明显扩张。
- 制作一条皮下隧道，从头部的顶枕区域延伸至胸前壁。
- 将“Silastic”分流管的一端插入侧脑室，另一端插入胸膜腔，确保管道上下两端均有小孔以便引流。
- 术中通过手动排除胸腔内空气，防止术后气胸发生。
- 手术完成后，缝合皮肤并监测猫的恢复状态。猫术后需保持头部抬高30度，以确保分流装置正常引流。
4. 术后监测与护理
- 术后观察：在术后1至2周内，每天观察猫的生命体征、行为表现以及切口愈合情况。
- 影像学评估：
- 通过脑室造影（ventriculography）或CT扫描监测脑室体积变化。
- 每次检查前，确保分流管畅通，以获得准确的脑室形态数据。
- 护理要点：
- 使用抗生素预防感染；
- 必要时辅助手动压迫分流管附近的颅骨开口，增加引流效果。
模型评估
- 脑室体积：术后48至96小时内，通过影像学检查确认脑室体积是否显著恢复。
- 大脑皮质厚度：通过尸检或活体切片分析，评估皮质厚度的恢复情况。
- 分流功能：观察分流系统是否顺畅运行，是否有并发症如感染或气胸。
技术注意事项
- 高岭土悬液的制备与注射：
- 确保悬液无菌且均匀分布，以避免局部过高浓度引发急性脑炎。
- 注射时动作轻柔，避免损伤脑组织。
- 分流管道的安置：
- 管道应固定牢靠，避免术后移位。
- 引流的压力与方向应符合生理要求，确保脑脊液平稳流入胸腔。
- 术后管理：
- 保持动物的舒适和清洁，防止感染；
- 及时监测术后生命体征和行为表现，判断是否出现分流并发症。
总结
通过上述方法，可成功建立猫严重脑积水模型，该模型具有明显的脑室扩张和皮质压缩特征，能够真实模拟人类脑积水的关键病理变化。此外，结合分流手术的干预研究，可以评估脑积水治疗对脑组织恢复的影响。该模型为脑积水的机制研究、治疗方案优化及临床转化提供了可靠的实验平台。
参考文献：
Restoration of the Cortical Mantle in Severe Feline Hydrocephalus: A New Laboratory Model