Nicht-invasiver Hochfrequenz-Ultraschall und Doppler-Bildgebung der Hämodynamik des Rattenhirns

Positionieren Sie eine anästhesierte Ratte mit einer Nasenmaske auf der Bildgebungsstation, um die Anästhesie aufrechtzuerhalten.

Entfernen Sie das Fell um die Ohren und den Hals, um eine Beeinträchtigung der Ultraschallbildgebung zu vermeiden.

Ordnen Sie das Tier so an, dass es seine Gliedmaßen ausstreckt. Tragen Sie Elektrodencreme auf die Sensoren auf und sichern Sie die Pfoten, um die Vitalparameter zu überwachen.

Tragen Sie Ultraschallgel auf den Kopf und den Schallkopf der Ratte auf, um eine effektive Ultraschallübertragung zu erzielen.

Neigen Sie dann die Arbeitsplatte, um die Schläfenseite des Kopfes freizulegen.

Richten Sie den Schallkopf vertikal aus, um tiefere Gehirnstrukturen abzubilden.

Stellen Sie die Erfassungsparameter für den Ultraschall-B-Modus ein. Während der Bildgebung sendet der Schallkopf Ultraschallwellen aus, die von den Gewebegrenzflächen reflektiert werden, und erzeugt eine Graustufenkarte der Gehirnanatomie.

Stellen Sie den Schallkopf so ein, dass er mit der Zielregion des Gehirns ausgerichtet ist.

Wechseln Sie in den Farbdoppler-Modus, um die Blutgefäße des Gehirns zu visualisieren.

Passen Sie die Parameter an, um die Geschwindigkeit und Richtung des Blutflusses in Echtzeit zu erfassen.

Legen Sie die Ratte auf eine Arbeitsplatte für Ultraschall- und photoakustische Bildgebungsstationen und positionieren Sie die Nase schnell in der entsprechenden Maske, um einen konstanten Anästhesiefluss zu gewährleisten. Um das Tier zu rasieren, verteilen Sie eine gleichmäßige Schicht Haarentfernungscreme auf der Kopfoberfläche und bedecken Sie die Bereiche um die Ohren und den Hals. Nachdem Sie die Creme einige Minuten einwirken gelassen haben, nehmen Sie sie vorsichtig mit einem Spatel heraus. Entfernen Sie alle Cremereste vorsichtig mit einem feuchten Schwamm, um die Haut genau zu reinigen.

Um die Ratte zu positionieren, stellen Sie das Tier in eine gespreizte Adlerposition. Stützen Sie die Pfoten auf die Vitalparametersensoren auf der Arbeitsplatte, nachdem Sie einige Tropfen Elektrodencreme aufgetragen haben, um die Vitalparameter zu überwachen. Zum Schluss befestigen Sie die Gliedmaßen mit einem hypoallergenen Kunstseidenpflaster.

Entsorgen Sie dann eine gleichmäßige Schicht aus hypoallergenem, wasserlöslichem Ultraschall-Übertragungsgel auf dem Kopf des Tieres. Decken Sie den Schallkopf mit einer dünnen Schicht desselben Gels ab und bringen Sie es in Kontakt mit der Schicht auf der Ratte. Heben Sie den Tierkopf an und drehen Sie ihn leicht auf eine Seite.

Verwenden Sie eine Watterolle als Ständer und halten Sie die Schnauze gut in die Anästhesiemaske eingeführt. Neigen Sie die Arbeitsplatte in einem Winkel von ca. 30 Grad zur horizontalen Ebene. Drehen Sie den bildgebenden Schallkopf in einem Winkel von ca. 30 Grad zur vertikalen Ebene.

Für die anatomische und vaskuläre Ultraschall- und photoakustische Bildaufnahme schalten Sie den bildgebenden Scan ein. Rufen Sie die Bildaufnahme im B-Modus auf und stellen Sie alle Bildaufnahmeparameter richtig ein, um die möglicherweise gegebenen Anforderungen des Experiments zu erfüllen. Stellen Sie die Sendemittenfrequenz so niedrig wie möglich ein, um die maximale Eindringtiefe für den Wandler zu erreichen.

Starten Sie die Bildaufnahme im B-Modus und passen Sie die Positionierung des Schallkopfs in Echtzeit an, indem Sie anatomische Referenzen identifizieren und den interessierenden Bereich auf den Mittelpunkt des Monitors zentrieren. Platzieren Sie den Schallkopf so, dass er an der virtuellen Achse ausgerichtet ist, und verbinden Sie das Ohr mit dem Auge, um eine optimale Strahlfokussierung zu erhalten. Erfassen Sie verschiedene Ansichten des inneren Gehirnvolumens durch Drehung im oder gegen den Uhrzeigersinn. Stellen Sie sicher, dass die zerebrale Region of Interest in einer Tiefe von 10 Millimetern in Bezug auf die Ultraschall-Laserwandlerquelle lokalisiert ist, um ein optimales photoakustisches Antwortsignal zu erhalten.

Wechseln Sie als Nächstes in den Farbdoppler-Modus, um die inneren Blutgefäße des Gehirns auf hochempfindliche Weise zu visualisieren. Wählen Sie dann den gewünschten Erfassungsparameter, der im Farbdopplermodus eingestellt ist. Erfassen Sie Bilder in dieser Modalität, um die Geschwindigkeiten und Richtungen des Blutstroms bis zu einer Eindringtiefe von mehreren Millimetern zu unterscheiden.