La evaluación simultánea de Hemodinámica cerebral y propiedades de dispersión de luz de la En Vivo Cerebro de rata utilizando multiespectral de imágenes de reflectancia difusa

El objetivo general de este procedimiento es visualizar la hemodinámica y la propiedad de dispersión de la luz del tejido cerebral in vivo. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la óptica biomédica mediante el uso de imágenes para señales ópticas intrínsecas en tejidos cerebrales de ratas. La principal ventaja de esta técnica es que se pueden evaluar cambios temporales especiales en la hemodinámica postcerebral y en la morfología del tejido cortical.

Las implicaciones de esta técnica se extienden a lo largo de la monitorización de las funciones cerebrales y la viabilidad de varios modelos de trastornos cerebrales, ya que los experimentos con esos modelos animales a menudo se realizan a través de la ventana craneal. Por lo tanto, este método puede proporcionar información sobre las señales ópticas intrínsecas. También se puede aplicar a otras técnicas de imagen espectral.

Comienza colocando la cabeza de rata en un marco estereotáxico. Después de la anestesia, afeite la región de la cabeza más allá del posible sitio de la incisión con cortapelos hasta que aparezca la superficie de la piel. A continuación, haz una incisión longitudinal de aproximadamente 20 milímetros de largo a lo largo de la línea media de la cabeza con un bisturí quirúrgico.

Y exponer los tejidos conectivos subcutáneos. Retire los tejidos conectivos subcutáneos con una cureta afilada y tire de ella hacia ambos lados de la cabeza para exponer el hueso del cráneo. A continuación, use un taladro de alta velocidad para cavar una zanja elipsoidal en el hueso del cráneo dentro de las suturas craneales.

A continuación, excave lenta y homogéneamente el hueso del cráneo dentro de la zanja. A continuación, presione ligeramente la superficie del cráneo adelgazado con la punta de la pinza para estimar el grosor y la fuerza del hueso después de que aparezca un vaso sanguíneo cerebral. Luego use la punta de la pinza para cortar la línea del borde elipsoidal del cráneo adelgazado en pedazos.

Y retira lentamente el cráneo adelgazado de la superficie del cerebro. Por último, bañe suavemente la ventana craneal con solución salina fisiológica y cúbrala con una placa de vidrio transparente de aproximadamente 0,1 milímetros de grosor. Comience usando un tubo para conectar el primer puerto de un tubo en forma de Y llamado conector uno al primer puerto de otro tubo en forma de Y llamado conector dos.

A continuación, conecte el puerto de entrada de la boquilla al segundo puerto del conector de tubo uno. A continuación, use un tubo para conectar el tercer puerto del conector de tubo uno a un dispositivo monitor de concentración de oxígeno. De manera similar, use un tubo para conectar el segundo puerto del conector de tubo dos al puerto de salida de una máquina de anestesia, y use otro tubo para conectar el tercer puerto del conector de tubo dos al puerto de salida de un dispositivo de mezcla de gases.

A continuación, use un tubo para conectar un puerto de entrada del dispositivo de mezcla de gases a un cilindro de gas de alta presión 95%o2 5%co2. Del mismo modo, conecte el otro puerto de entrada del dispositivo de mezcla de gases a un cilindro de gas de alta presión 95%n2 5%co2 mediante un tubo. A continuación, utilice los botones giratorios del dispositivo de mezcla de gases para cambiar los caudales de gas de O2 y N2.

Por último, compruebe y regule la fracción de oxígeno inspirado o fio2 mediante el dispositivo monitor de concentración de oxígeno. Comience colocando suavemente la rata en el escenario y ajuste lentamente el nivel de STage para que la cámara pueda enfocar la superficie del cerebro de la rata. Dentro del software de adquisición de imágenes, seleccione el comando guardar en el menú de archivos para guardar una imagen en un archivo, nombrándola de acuerdo con la muestra y la longitud de onda.

A continuación, cambie la ubicación del filtro girando la rueda de filtros. Repita la adquisición de la imagen en cada una de las nueve longitudes de onda. A continuación, apague la fuente de luz de la lámpara halógena.

Bloquee el camino de la luz al sistema de cámara del dispositivo de carga acoplada monocromática mediante una placa de blindaje. Por último, seleccione el comando de guardar en el menú de archivos y elija un nombre de archivo que identifique la muestra. Aquí se muestran las imágenes estimadas de la concentración de hemoglobina, el estado de oxigenación y el poder de dispersión para el cerebro de rata expuesto in vivo.

La concentración de hemoglobina oxigenada y la saturación regional de oxígeno en las arteriolas son mayores que las de las vénulas. Aquí se muestran imágenes de un cerebro de rata expuesto durante los cambios en fiO2 para la potencia de dispersión de la luz B. El valor de B aumentó ligeramente durante el período comprendido entre el inicio de la anoxia y el paro respiratorio, mientras que disminuyó continuamente durante el período comprendido entre los cinco minutos y los 30 minutos posteriores al inicio de la anoxia.

Una vez dominada, esta técnica se puede completar en tres horas si se realiza correctamente. Al medir las imágenes espectrales, es importante recordar mantener la disposición de los componentes ópticos. Siguiendo este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como la obtención rápida de imágenes multiespectrales, para responder a preguntas adicionales sobre las señales intrínsecas postópticas.

Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo visualizar las propiedades hemodinámicas y de dispersión de la luz de cerebros de ratas expuestos in vivo. No olvide que trabajar con isoflurano puede ser peligroso y las tasas de gases de anestesia deben controlarse con un quirófano de eliminación de gases anestésicos.