Diluée-skull Technique fenêtre corticale pour In Vivo Tomographie par cohérence optique d'imagerie

L’objectif global de cette procédure est de créer une fenêtre crânienne mince dans un modèle murin pour l’imagerie par tomographie par cohérence optique in vivo du cerveau. Pour ce faire, l’animal est d’abord anesthésié et préparé pour la chirurgie. Ensuite, amincissez le crâne à l’aide de diverses fraises dentaires.

La dernière étape consiste à obtenir des images OCT du cerveau in vivo à travers la fine fenêtre crânienne du crâne. En fin de compte, des informations structurelles et fonctionnelles cérébrales peuvent être obtenues à partir des images OCT résultantes. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes telles que la craniectomie ou les fenêtres à lamelles est que la fenêtre finicale est moins invasive et plus susceptible de maintenir l’intégrité biologique et la viabilité du cerveau.

Les implications de cette technique s’étendent au diagnostic des troubles neurologiques, car l’OCT offre une résolution spatiale et temporelle élevée et une pénétration en profondeur supérieure à celle de la microscopie confocale et de la microscopie à deux photons. En général, les personnes qui ne connaissent pas cette méthode auront du mal à créer une surface de crâne uniformément mince sans introduire de fractures du crâne ou de saignements sous-duraux. Pour commencer cette procédure, anesthésie une souris CD entre six et huit semaines avec une injection intrapéritonéale de kétamine et de xylazine combinée.

Placez ensuite la souris sur un coussin ou une couverture homéothème pour assurer une température corporelle optimale à environ 37 degrés Celsius pendant la préparation chirurgicale, surveillez en permanence le niveau d’anesthésie en testant les réflexes de l’animal et injectez plus d’anesthésie si nécessaire. Ensuite, lubrifiez les deux yeux avec la pommade lacrymale artificielle. Retirez les cheveux du cuir chevelu avec la tondeuse.

Ensuite, retirez les cheveux coupés résiduels à l’aide d’un tampon ou d’un coton-tige. Après cela, appliquez une fine couche de crème dépilatoire sur le cuir chevelu. Après deux minutes, essuyez doucement la crème et les cheveux restants à l’aide d’une solution saline et de cotons-tiges humidifiés et de tampons de préparation à l’alcool.

Maintenant, désinfectez le cuir chevelu à l’aide d’un bâtonnet d’écouvillon à la bétadine et nettoyez-le avec des tampons de préparation à 70 % d’éthanol. Montez ensuite l’animal sur un cadre stéréotaxique pour immobiliser le crâne. Tapotez légèrement le crâne pour vous assurer de sa stabilité.

Dans cette procédure, commencez l’incision du cuir chevelu au point médian entre les yeux. Continuez doucement jusqu’au point médian entre la partie des oreilles, la peau flap avec des pinces. Ensuite, localisez la zone à amincir à l’aide d’un microscope à dissection.

Utilisez une pince pour gratter le crâne afin d’éliminer tout fascia résiduel. Ensuite, séchez le crâne avec des cotons-tiges stériles avant de créer une fenêtre corticale amincie de quatre millimètres sur quatre millimètres d’environ un millimètre en arrière et un torema latéral. Utilisez une perceuse à main chirurgicale avec une fraise ronde en carbure dans un léger mouvement de balayage pour amincir le crâne.

N’appliquez pas de pression directe sur le crâne. Arrêtez de forer toutes les 20 à 30 secondes pour enlever la poussière d’os à l’aide d’une solution saline stérile et de cotons-tiges, et pour éviter de surchauffer le crâne. La solution saline aidera également à dissiper la chaleur dans tout le crâne.

Une fois que la couche externe de l’os compact est complètement retirée, la couche osseuse spongieuse moyenne devrait être visible. Il peut y avoir de légers saignements car les vaisseaux sanguins sont plus apparents dans la couche osseuse spongieuse. Passez à une meule de pierre verte et continuez à percer en redoublant de prudence.

Comme la couche spongieuse est plus délicate, la meule de pierre verte enlèvera moins de matière osseuse tout en assurant l’uniformité de toute la fenêtre crânienne. Arrêtez de percer de temps en temps pour enlever la poussière d’os et refroidir le crâne. Enfin, lorsque le crâne est devenu plus transparent et que le système vasculaire sur le cerveau est visible, commencez à polir le crâne à l’aide d’une fraise de polissage, vérifiez l’épaisseur du crâne en tapotant doucement dessus avec une pince pour arrêter le polissage.

Lorsque le crâne devient légèrement flexible, la fenêtre crânienne amincie doit maintenant être complètement lisse et réfléchissante et prête pour l’imagerie. En raison de la nature des tissus hautement diffusants du cerveau, le crâne doit être aminci à au moins 55 microns pour une pénétration optimale en profondeur. Une fois l’opération terminée, vérifiez le rythme respiratoire de l’animal par une inspection visuelle et des réflexes pour assurer un niveau d’anesthésie approprié et administrez une anesthésie supplémentaire si nécessaire, placez l’animal sous la caméra OCT, puis positionnez la fenêtre crânienne mince du crâne sous le faisceau optique.

Une vue en coupe transversale du crâne et du cerveau peut maintenant être visualisée. L’acquisition des données peut commencer. Une fois la zone d’intérêt localisée à des fins d’imagerie, nous avons balayé le faisceau OCT au-dessus d’une fenêtre corticale d’imagerie d’une largeur de 4,0 millimètres et obtenu une profondeur d’imagerie de deux millimètres avec six milliwatts de puissance incidente et une focale de 0,1 millimètre sous le crâne mince.

Chaque section transversale était constituée de 2048 balayages axiaux avec un taux d’acquisition de 0,14 seconde par image. Cette méthode particulière nous a permis d’identifier des structures spécifiques dans nos images en coupe transversale OCT. Cette figure montre une image OCT para sagittale du cortex sous un crâne normal, et ici montre une image OCT para sagittale sous un crâne mince.

Les structures du cerveau sont plus visibles visuellement sous une fenêtre crânienne mince par opposition à un crâne normal. De plus, une image OCT en coupe transversale coronale est également obtenue pour faciliter l’identification des structures médianes. Des balayages volumétriques du cerveau peuvent également être obtenus en collectant une série d’images en coupe transversale 2D à l’aide de deux ensembles de miroirs gal O pour le balayage XY, le premier miroir gal O balayant le faisceau dans la direction sagittale et le second miroir gal balayant la direction coronale.

Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en 10 minutes si elle est correctement exécutée. Bien qu’il soit important d’essayer cette procédure pour amincir uniformément le crâne afin d’assurer une pénétration adéquate du signal pendant l’imagerie OCT, Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de préparer une fenêtre corticale mince du crâne à des fins d’imagerie OCT.