小鼠模型中脑缺氧-缺血所致脑损伤的成像

摘要

来源：Ouyang, Y., 等．小鼠脑缺氧缺血期间的同步PET/MRI成像．J. Vis. Exp. (2015)

本视频演示了一种通过正电子发射断层扫描（PET）与磁共振成像（MRI）同步进行来评估脑缺氧损伤的技术。对一只麻醉小鼠进行颈总动脉（CCA）结扎，以减少单侧大脑半球的血流，使其易于发生缺氧性损伤。利用PET和MRI成像评估缺氧期间的葡萄糖代谢变化及脑结构改变。MRI可检测到水分子扩散受限，而PET则显示葡萄糖摄取减少，提示缺氧引起的细胞应激及代谢功能障碍。

方案

所有涉及动物模型的操作均已经过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。

1. 单侧颈总动脉（CCA）结扎

1. 准备好无菌区域，将已灭菌的手术器械和材料放置在方便取用的位置。确保加热垫已预热至 37 °C，并将温度探头牢固地放置在垫上。务必使用无菌手术单覆盖手术区域。
2. 麻醉动物（异氟烷，1-3% 混合空气，流速 0.5-1 L/min），将动物仰卧放置，尾部朝外。通过轻捏脚趾检查麻醉深度——若动物已充分麻醉，则无反应。在眼睛上涂抹眼用软膏。
3. 用1-2根棉签将脱毛膏涂抹于下颈部至胸部上部区域。等待1-3分钟，然后用湿纱布或酒精棉签擦去毛发和脱毛膏。用碘伏以由内向外的环形方式擦拭手术切口区域，随后更换为无菌外科手套。
4. 使用手术剪刀，在颈部下部中线处做一个约1厘米长的切口。用手术剪刀小心地将表层皮肤与周围筋膜分离。
5. 使用两把McPherson显微虹膜缝合镊，将右侧颈总动脉从筋膜中分离，注意避免损伤静脉或扰动迷走神经。
6. 用右手持镊子将右侧颈总动脉（CCA）稳定地牵出。滴加数滴生理盐水以防止干燥。取一段适当长度（2–3 cm）的6-0丝线，从右侧颈总动脉下方穿过，并用双重方结结扎。可选择使用另一段6-0丝线再次结扎。
7. 将右侧CCA复位，并使用无菌海绵拭子清除切口处多余液体。用6-0丝线缝合切口。局部应用利多卡因，剂量不超过7 mg/kg。
8. 待动物从麻醉中恢复至可自主行走（约30分钟），并进行术....

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
手术
手术剪	Roboz	RS-5852
镊子	Roboz	RS-5237
哈特曼蚊式止血钳	Miltex	7-26
2×麦克弗森缝合镊，8.5 cm	Accurate Surgical & Scientific Instruments	4473	使用绑带减小用于夹持颈动脉的镊子的开口宽度较为有利
6-0 硅涂层编织丝线，带 3/8 C-1 针	Covidien Sofsilk	S-1172
恒温毯系统	Harvard Apparatus	507220F
超级胶水	(通用)
低氧
氧气流量计	Alicat Scientific	MC-500SCCM-D
氮气流量计	Alicat Scientific	MC-5SLPM-D
氧气检测仪	MSA	Altair Pro
成像
7.05 特斯拉磁共振成像系统	Bruker	BioSpec	内径 20 cm，配备梯度线圈组，使用 Paravision 5.1 软件
体积射频发射/接收线圈（¹H），35 mm 内径	Bruker	T8100
正电子发射断层扫描系统	(自制)		4×24 LSO-PSAPD 探测器
每个探测器含 10×10 LSO 阵列
晶体间距 1.2 mm，深度 14 mm。14 × 14 mm PSAPD。视场：60×35 mm。能量窗：350–650 keV。时间窗：16 ns
血管插管杜蒙特镊	Roboz	RS-4991
PE-10 聚乙烯导管	BD Intramedic	427401
输注泵	Braintree Scientific	BS-300
动物监测与门控设备	Small Animal Instruments Inc.	Model 1025	仅使用呼吸监测功能
带温度调控功能的动物床	(自制)