Diffuse Korrelationsspektroskopie zur Beurteilung des zerebralen Blutflusses in einem Mausmodell

Für die nicht-invasive Echtzeit-Messung des zerebralen Blutflusses durch Diffusionskorrelationsspektroskopie (DCS) beginnen Sie mit einer anästhesierten Maus auf einer Plattform. Rasieren Sie das Fell vom Kopf, um Interferenzen mit den DCS-Messungen zu vermeiden.

Montieren Sie eine DCS-Sonde, die aus Quell- und Detektorfasern besteht. Platzieren Sie es vorsichtig über eine der Gehirnhälften, wobei die Fasern für die Lichtabgabe und -sammlung in angemessenem Abstand angeordnet sind.

Bei der DCS dringt langkohärentes, nahinfrarotes Licht eines Lasers tief in das Gehirn ein und beleuchtet über die Quellfaser das Hirngewebe.

Das Streulicht aus dem Gewebe und das Licht, das von den sich bewegenden Blutzellen in den Mikrogefäßen gestreut wird, die als Streuer wirken, interferieren konstruktiv und destruktiv und bilden ein Interferenzmuster, das an der Detektorfaser auf der Gewebeoberfläche aufgezeichnet wird.

Die sich bewegenden roten Blutkörperchen bewirken, dass sich das Interferenzmuster am Detektor mit Schwankungen in der zeitlichen Intensität des Musters ändert. Der Detektor leitet die gesammelten Signale an eine Avalanche-Photodiode weiter. Die von der Fotodiode erfassten Schwankungen der Lichtintensität werden an einen Autokorrelator übertragen.

Der Autokorrelator generiert die normalisierte Intensitätsautokorrelationsfunktion, die an ein einfaches analytisches Modell angepasst ist, um den zerebralen Blutflussindex zu extrahieren. Dieser Index ist proportional zum Blutfluss innerhalb des sondierten Hirngewebevolumens.

Schätzen Sie den durchschnittlichen zerebralen Blutflussindex für die Gehirnhälfte.