הערכה סימולטנית של המודינמיקה מוחית ופיזור תכונות אור של In vivo מוח עכברוש באמצעות הדמית החזרה המפוזרת Multispectral

המטרה הכוללת של הליך זה היא לדמיין את ההמודינמיקה ואת תכונת פיזור האור של רקמת המוח in vivo. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום האופטיקה הביו-רפואית באמצעות שימוש בהדמיה לאותות אופטיים פנימיים ברקמות מוח של חולדות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן להעריך שינויים זמניים מיוחדים בהמודינמיקה פוסט-מוחית ומורפולוגיה של רקמות קליפת המוח.

ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על פני ניטור תפקודי המוח והכדאיות של מודלים שונים של הפרעות מוחיות, מכיוון שניסויים במודלים של בעלי חיים אלה מבוצעים לעתים קרובות דרך חלון הגולגולת. כך ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי האותות האופטיים הפנימיים. ניתן ליישם אותו גם על טכניקות הדמיה ספקטרליות אחרות.

התחל בהדבקת ראש החולדה במסגרת סטריאוטקסית. לאחר ההרדמה, יש לגלח את אזור הראש מעבר לאתר החתך הפוטנציאלי באמצעות קוצץ שיער עד להופעת פני העור. לאחר מכן בצע חתך אורכי באורך של כ -20 מילימטרים לאורך קו האמצע של הראש באמצעות אזמל כירורגי.

ולחשוף את רקמות החיבור התת עוריות. הסר את רקמות החיבור התת עוריות באמצעות קורט חד, ומשוך אותו לשני צידי הראש כדי לחשוף את עצם הגולגולת. לאחר מכן, השתמש במקדחה במהירות גבוהה כדי לחפור תעלה אליפסואידית על עצם הגולגולת בתוך תפרי הגולגולת.

ואז חפרו לאט והומוגני את עצם הגולגולת בתוך התעלה. לאחר מכן לחץ קלות על פני הגולגולת הדלילה עם קצה הצבת כדי להעריך את עובי העצם וחוזקה לאחר הופעת כלי דם מוחי. לאחר מכן השתמש בקצה הצבת כדי לחתוך את קו הגבול האליפסואידלי של הגולגולת הדקה בחתיכות.

ולאט לאט להסיר את הגולגולת הדלילה מפני השטח של המוח. לבסוף, רחצו בעדינות את חלון הגולגולת במי מלח פיזיולוגיים וכסו אותו בפלטת זכוכית שקופה בעובי של כ-0.1 מילימטרים. התחל בשימוש בצינור כדי לחבר את היציאה הראשונה של צינור בצורת Y הנקרא מחבר אחד ליציאה הראשונה של צינור אחר בצורת Y הנקרא מחבר שתיים.

לאחר מכן חבר את יציאת הכניסה של הפיה ליציאה השנייה של מחבר הצינור הראשון. לאחר מכן, השתמש בצינור כדי לחבר את היציאה השלישית של מחבר הצינור למכשיר ניטור ריכוז חמצן. באופן דומה, השתמש בצינור כדי לחבר את היציאה השנייה של מחבר הצינור שתיים ליציאת היציאה של מכונת הרדמה, והשתמש בצינור אחר כדי לחבר את היציאה השלישית של מחבר הצינור שתיים ליציאת היציאה של מכשיר תערובת גז.

לאחר מכן, השתמש בצינור כדי לחבר יציאת כניסה אחת של מכשיר תערובת הגז לבלון גז בלחץ גבוה 95% o2 5% co2. כמו כן, חבר את יציאת הכניסה השנייה של מכשיר תערובת הגז לבלון גז בלחץ גבוה 95% n2 5% co2 באמצעות צינור. לאחר מכן השתמש בכפתורים הסיבוביים במכשיר תערובת הגז כדי לשנות את קצב זרימת הגז של o2 ו- n2.

לבסוף, בדוק וויסת את חלק החמצן או ה-fio2 באמצעות מכשיר ניטור ריכוז החמצן. התחילו בהנחת החולדה בעדינות על הבמה והתאימו לאט את רמת ה-STage כך שהמצלמה תוכל להתמקד על פני השטח של מוח החולדה. בתוך התוכנה לרכישת תמונות, בחר בפקודת השמירה מתפריט file כדי לשמור תמונה בקובץ, ולתת לה שם לפי הדגימה ואורך הגל.

לאחר מכן שנה את מיקום המסנן על ידי סיבוב גלגל המסנן. חזור על רכישת התמונה בכל אחד מתשעת אורכי הגל. לאחר מכן, כבה את מקור האור של מנורת הלוגן.

חסום את נתיב האור למערכת מצלמות המכשיר המצומדת למטען מונוכרומטי באמצעות לוחית מיגון. לבסוף בחר את פקודת השמירה מתפריט הקובץ ובחר שם קובץ המזהה את הדגימה. התמונות המשוערות של ריכוז ההמוגלובין, מצב החמצון וכוח הפיזור עבור מוח חולדה חשוף in vivo מוצגות כאן.

ריכוז ההמוגלובין המחומצן וריווי החמצן האזורי בעורקים גבוהים מאלה שבורידים. כאן מוצגות תמונות של מוח חולדה חשוף במהלך שינויים ב-fio2 עבור עוצמת פיזור האור B. הערך של B עלה מעט במהלך התקופה מתחילת האנוקסיה ועד לדום נשימה, בעוד שהוא ירד ברציפות במהלך התקופה מחמש דקות ל-30 דקות לאחר הופעת האנוקסיה.

לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך שלוש שעות אם היא מבוצעת כראוי. בעת מדידת התמונות הספקטרליות, חשוב לזכור לשמור על סידור הרכיבים האופטיים. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו הדמיה מולטי-ספקטרלית מהירה על מנת לענות על שאלות נוספות לגבי אותות פנימיים פוסט-אופטיים.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לדמיין המודינמיקה ותכונות פיזור אור של מוחות חולדות חשופים in vivo. אל תשכח שעבודה עם איזופלורן עלולה להיות מסוכנת ויש לשלוט בקצב גזי ההרדמה באמצעות תיאטרון ניקוי גז הרדמה.