Name: הערכה של זרימת דם מוחין Autoregulation בעכברוש באמצעות לייזר דופלר Flowmetry (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-01-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 12 s
Description: למדו להעריך אוטורגולציה של זרימת דם מוחי בעכברוש באמצעות פלואומטריית לייזר דופלר. שיטה זו מאפשרת ניטור רציף ולא פולשני של זרימת הדם במהלך שינויים בלחץ דם עורקי.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים לבטא תודות הכנה שלהם Kaleigh Kozak, מייגן Stumpf, וג בולוס על הסיוע הבולט שלהם בהשלמת המחקר הזה והכנת כתב היד. גרנט תמיכה: NIH #R01-HL128242, #R21-OD018309, ו #R21-OD024781.

המכללה הרפואית של ויסקונסין טיפול בעלי חיים מוסדי ועדת השימוש (IACUC) אישר את כל הפרוטוקולים המתוארים במאמר זה וכל ההליכים הם בהתאמה עם המכון הלאומי לבריאות (NIH) המשרד של מעבדה בעלי חיים רווחה (OLAW) תקנות.
1. בעלי חיים ניסיוניים והכנה להקלטה
<ol><li>השתמש 8 – 12-שבוע בן גברים ג ' ולבי שוקל 250 – 300 g. עבור ניסויים אלה, להאכיל חולדות דיאטה סטנדרטית המורכבת 0.4% הנאל, 200 ג/ק"ג קזאין, 3 גרם/ק"ג DL-מתיונין, 497.77 g/ק"ג סוכות, 150 g/ק"ג קורנפלור, 50 g/ק"ג שמן תירס, 50 g/ק"ג, 2 גרם/ק"ג כולין bitartrate, 35 g/ק"ג תערובת מינרלים, ו 10 ג ' ק ג מיקס ויטמין.</li>
	<li>הקלטת לחץ דם עורקי וקריאות LDF באמצעות תוכנה לרכישת נתונים או כל שיטת הקלטה דומה.</li>
	<li>חבר את הלחץ העורקי מתמר לערוץ אחד של מערכת ההקלטה ובדיקה LDF לערוץ השני במערכת ההקלטה.</li>
	<li>לפני המדידה, לכייל את בדיקת דופלר לייזר להגדיר תקן לתנועתיות ולהבטיח כי flowmeter דופלר לייזר מספק פלט קבוע.</li>
	<li>הכינו ציוד נוסף הדרוש לניתוח ההכנה ולניסוי: מיקרוסקופ מבתר, מאוורר מכרסם, צג שוקו בקצה2 , מכשיר סטריאוטקאלי כדי לתקן את ראש החולדה במיקום, ומיקרומניפולציה כדי לאתר את הגשוש של ldf על מיקרו מחזור pial ולשמור אותו במצב קבוע.</li>
</ol>2. הכנה כירורגית
<ol><li>שוקלים את העכברוש והפילו את החיה בחדר אינדוקציה עם 3.5% isofלבנה ו 30% O2 תוספת.</li>
	<li>הסר את בעל החיים מחדר אינדוקציה ותחליף מסכת הרדמה המספקים 1.5 – 3% isofלפני 30% O2 תוספת.</li>
	<li>מניחים את העכברוש על שמיכה מים מחזורי הנשמרת ב 37 ° צ' ורפלקסים לבדוק עם קמצוץ הבוהן כדי להבטיח כי יש רפלקס הנסיגה. החלת משחה אופטלמולוגית לשתי העיניים כדי למנוע התייבשות הקרנית.</li>
	<li>, גלח את ראש הגולגולת. אזור הצוואר ומשולשים של הירך להסיר שיער רופף מאזורים אלה ונקי עם אלכוהול לשפשף.</li>
	<li>מניחים את העכברוש בתנוחה פרקדן על משטח חימום עם משאבת מים חמים מחזורי כדי לשמור על טמפרטורת הגוף של החיה ב 37 ° c ולאבטח אותו באופן זמני את הלוח באמצעות הקלטת הרפואית.</li>
	<li>התקן צינורית הקנה (PE240 פוליאתילן) דרך חתך מגחוני בצוואר כמתואר במקום אחר26.</li>
	<li>חברו את צינורית הקנה לצינור המים למסך הקצההשני של הגאות והמאוורר בתוספת 2.5 – 3.0% (בהתאם לגודל בעל החיים) ו-30% O2 מוסף אינהלציה. ודא שקצב הנשימה, הזמן הinspiratory, ואמצעי האחסון של הדקות המאווררים מוגדרים ומנוטרים כדי להבטיח את הגאותוהסיום של שיתוף הפעולה הסופי של כ-35 mmhg במהלך הניסוי. הערה: הדבר מושג בדרך כלל בקצב נשימתי של כ-48 – 60 נשימות/דקות, נפח הגאות של 1.70 – 2.30 mL, וזמן השראה של 0.50 – 0.60 s עבור עכברוש בגודל 250 – 300 גרם.</li>
	<li>ממלאים שני PE50 פוליאתילן עם הפארין 1 U/mL בתמיסה של איזוטוניק כדי למנוע קרישה ולשמור על הפטלות של הקטטרים. לאחר מילוי, שיקוע הקצה הפתוח של כל צינורית עם מספריים כירורגיים כדי להקל על הכניסה לעורק.</li>
	<li>הצינורית הימנית והשמאלית של עורק הירך כמתואר במקומות אחרים27 כדי לאפשר ניטור רציף של לחץ עורקי בקטטר אחד ונסיגה הדם מן הקטטר השני.<ol>
<li>לאחר הפרדת העורקים מהרקמה שמסביב, מתחת למיקרוסקופ מבתר, הציבו את העורק המרוחק ומניחים שני תפרים נוספים בקצה האמצעי והחלק השני של העורק מבלי להדק את הקשרים.</li>
		<li>השתמשו בתפר הראשי כקשירה להרמת משקולות כדי למנוע דימום מעורק העורקים לאחר החיתוך של צינורית הכניסה (שלב 2.11).</li>
	</ol>
</li>
	<li>הכניסו חוט בצורת V מאטב נייר מתחת לעורק, כדי לעצור את הספינה עד שהצינורית תהיה מאובטחת.</li>
	<li>מתחת למיקרוסקופ מבתר, עושים חתך קטן בעורק הירך ליד הדבר המרוחק באמצעות המספריים של וואנות. הכניסו את הקצה השופע של הצינורית לתוך החתך והתקדמו לתוך עורק הירך. הדקו את הקשר בחיבור האמצעי כדי לאבטח את הצינורית במקום, כך שהלחץ אינו מסולק באמצעות לחץ עורקי כאשר הסרת הקשירה או אטב הנייר מוסרים.</li>
	<li>לאחר הידוק החיבור האמצעי, שחררו את המתח על ליגיית ההרים ו/או הסירו את אטב הנייר והדקו את החיבור העומד בפני התחת.</li>
	<li>סגור את החתך עם תפרים עדינים (3-0 משי) או סיכת כירורגית. לחלופין, מניחים גזה לח על האתר חתך, תלוי בגודל של החתך.</li>
</ol>3. הגולגולת דליל עבור מדידות LDF
<ol><li>מיד לאחר הצינורית נמצאים במקום, מניחים את החיה בתנוחה משנית ומאבטח את הראש במכשיר סטריאוטקאני, ונזהר לא להוציא את הקטטרים או את צינור הקנה.</li>
	<li>השתמש מספריים כירורגי לעשות חתך אליפטי בעור המכסה את הגולגולת. השתמש בספוגית כותנה כדי להסיר את כל רקמת החיבור, להבטיח כי הגולגולת נקי ויבש. מניחים פיסת מוארך התגלגל קטן של נייר טישו סביב החתך על הקרקפת כדי לעצור דימום כלשהו.</li>
	<li>תחת מיקרוסקופ מבתר, להשתמש בכלי Dremel או מקדחה שיניים עם מקדחה 2.15 מ"מ סיבית כדי רזה אזור קטן של העצם (כ 0.5 – 1 ס מ בהתאם לגודל של עכברוש) באזור הקודקודית על קליפת המגע השמאלי או הימני. התראה: הדק את העצם לאט ובזהירות כדי להימנע מחדירה לגולגולת. בעת ביצוע שלב זה, פתרון מלוחים יש להחיל ליברלית כדי למנוע את האזור מפני התחממות יתר.</li>
	<li>לאחר הגולגולת היה דיללו והאזור יש מראה ורוד ו/או כלי דם הם דמיינו, לכסות את האזור עם שמן מינרלי ולהשתמש במיקרומניפולציה כדי למקם את הלייזר דופלר לייזר מעל מיקרו מחזור המוח חשוף, כך קצה החללית הוא רק נגיעה העליון של הבריכה של שמן מינרלי (איור 1). הערה: חיוני לקחת מדידות LDF באזור שבו אין תנודות חיצוניות כי היה להפריע את הקריאות דופלר לייזר וכי הגשוש הוא קבוע באופן מאובטח על אותו אזור היעד במהלך הניסוי.</li>
</ol>4. הערכת autoregulation כלי דם מוחין
<ol><li>לאחר הבדיקה LDF הוא קבוע בעמדה, לאפשר לתקופה של 30-45 דקות השפה לפני תחילת הניסוי. לאחר תקופת המדידה, למדוד את הלחץ העורקי מרושע (MAP) ואת זרימת הדם מוחין לייזר (הקרח) כל 30 עבור 2 דקות וממוצע הערכים כדי להשיג את ערכי הבסיס עבור לחץ דם מראש לפני הצורך ו-הקרח.</li>
	<li>כדי להעריך את autoregulation כלי הדם מוחין בתגובה הפחתת לחץ עורקי, למדוד את הקרח והמפה בעקבות משיכות רצופות של 1.5 mL של דם מעורק הירך11. כדי לשמור על הפטנט הקטטר, ודא כי נפח של פתרון הפארין (100 U/mL ב מלוחים isotonic) שווה בקירוב לנפח הקטטר הוא החדרת לאחר כל דם לצייר. הערה: כאשר מקטינים את פתרון ההפרין לשמירה על קטטר, חשוב להתאים את הנפח של פתרון ההפרין לנפח הקטטר ככל האפשר כדי למנוע מהחיה לקבל יותר מדי הפארין, דבר שעלול לגרום לחוסר רצויות דימום.</li>
	<li>לאחר כל הנסיגה של נפח הדם, לאפשר את העכברוש כדי לשנות 2 דקות, לאחר מכן המפה ו-הקרח מוקלטים כל 30 עבור 2 דקות. חזור על משיכות נפח הדם עד שהחיה מגיעה למפה של כ-20 מ"מ.</li>
	<li>לקבוע את טווח אוטומטי יעיל על ידי זיהוי הטווח של לחצים דם מהמפה לפני המחזור (שלבים 4.5 ו 5.3, להלן).</li>
	<li>לקבוע את פילה על ידי זיהוי הלחץ הנמוך ביותר שבו ה-, עדיין חוזר לתוך 20% של ערך בקרת טרום דימום בעקבות נסיגה נפח הדם, כפי שתוארה בעבר11,28 או על ידי זיהוי נקודת החיתוך של קווי הרגרסיה נקבע בשלב הרמה של autoregulation ומתחת לפילה, שם מקטינה את הקרח עם כל נסיגה דם רצופים (5.3 שלב הערה: הקריטריונים להגדרת הרמה ואת המישור האוטומטי עשויים להיות שונים בין מעבדות (למשל, טקדה ואח '28 לעומת ג ' ונס ואח '29), כמו גם הליכים להפחתת לחץ דם עורקי (למשל, נסיגה של נפח מסוים של דם לעומת דימום מבוקר כדי להגיע לרמות ספציפיות לחץ העורקים)11.</li>
	<li>בסוף הניסוי, המתת החסד של החיה על ידי יצירת חזה אוויר דו צדדי בזמן תחת מישור כירורגי של הרדמה, כפי שאושרה על ידי IACUC.</li>
	<li>ערכי LDF שהושגו ברקמה לאחר שבעל החיים מורדמים יספק את ערך הזרימה הבסיסי של אפס עבור ההתקנה הניסיונית.</li>
</ol>5. אנליזה סטטיסטית
<ol><li>בצע ניתוח רגרסיה ליניארית כדי להעריך את הקורלציה בין ערכי LDF לבין לחץ העורקים המקביל שלהם. השתמש בקריאות LDF הבסיסיות שהתקבלו לאחר שבעל החיים מורדמים כדי להבטיח שלא היה אות LDF לא ספציפי המשפיע על קצבי הזרימה הנמדדים.</li>
	<li>חשב את המנה באמצעות ההצטלבות בין קווי הרגרסיה שמעל ומתחת למישור האוטומטי. כדי לחשב את הפילה באמצעות שיטה זו, שלב את שתי משוואות הרגרסיה ולפתור את המשוואה המתקבלת ללחץ עורקי.</li>
	<li>בעת השוואת קבוצות נסיוניות שונות, השתמש בניתוח רגרסיה ליניארית כדי לחשב את מדרונות ה-LDF לעומת הלחץ העורקי מעל ומתחת לפילה עבור כל חיה ולסכם אותם כממוצע ± SEM עבור בעלי החיים בקבוצה הניסיונית הזו.</li>
</ol>

. למחברים אין מה לגלות

הערכה של התגובה זרימת הדם הרקמה עם לייזר דופלר Flowmetry (LDF). כפי שצוין לעיל, האות LDF הוא פרופורציונלי למספר ומהירות של חלקיקים נעים, במקרה זה RBC, במחזור המיקרו. קריאות ldf באיברים שונים הם בקורלציה היטב עם זרימת דם איברים שלמים המשוער על ידי שיטות שנקבעו כגון תזרים מטרים אלקטרומגנטיים ומיקרו כדורים רדיואקטיביים30 והם עקביים בדרך כלל עם מחקרים הערכת את הוויסות של הטון הפעיל ב ההכנות העורק הראשי של cannulated10,31,...

מנגנונים מגוקקים במחזור המוח משחקים תפקיד מכריע בשמירה על הומאוסטזיס ותפקוד תקין במוח. Autoregulation של זרימת הדם מוחין מושפע גורמים מרובים כולל קצב הלב, מהירות הדם, לחץ זלוף, את קוטר העורקים ההתנגדות המוחית, ואת ההתנגדות מיקרוסירקולציה, כל אשר ממלאים תפקיד בשמירה על מוחין הכולל זרימת הדם קבוע במוח על טווח פיזיולוגי של לחצים מערכתית דם. כאשר הלחץ העורקי גובר, המנגנונים הללו מגבירים את העורקים הראשיים ואת עורקי ההתנגדות כדי למנוע עליות מסוכנות בלחץ תוך גולגולתי. כאשר לחץ הדם העורקי פוחת, מנגנוני הבקרה המקומיים מתרחבים על ידי העורק כדי לשמור על הפרזיה של רקמות ו-O2 משלוח. מצבים פתולוגיים שונים כגון hypercapnia, טראומה או הכללית ארוי המוח פציעה, מיקרואנגיופתיה סוכרתית1,2,3,4,5,6 עשוי לשבש את היכולת של המוח לautoregulate את זרימת הדם שלה. לדוגמה, יתר לחץ דם כרוני משמרות את טווח אוטומטי יעיל לכיוון לחצים גבוהים יותר7,8,9, ו מלח גבוה (HS) דיאטה לא רק מפריעה התרחבות אנדותל רגיל תלוי במיקרו במחזור10, אבל גם פוגע ביכולת של מנגנונים האוטומטיים במחזור המוח כדי להתרחב ולשמור על העור זלוף כאשר הלחץ העורקים Autoregulation מוחין הוא גם לקוי בחולדות מלוחים רגיש מלח כאשר הם ניזונים דיאטה HS12.
במהלך הפחתת הלחץ העורקי, התרחבות של עורקי ההתנגדות המוחית והעורק מחזירה בתחילה את זרימת הדם המוחית לשליטה בערכים למרות הלחץ הקטן של ההיתוך. כאשר הלחץ העורקי מצטמצם יותר, זרימת הדם המוחית נותרת קבועה בלחץ התחתון (שלב הרמה של התגובה המנובעת) עד שהvasקולטורה לא יכול עוד להתרחב כדי לשמור על זרימת הדם בלחץ התחתון. הלחץ הנמוך ביותר שבו איבר יכול לשמור על זרימת הדם נורמלי נקרא הגבול התחתון של autoregulation (פילה). בלחצים מתחת לפילה, זרימת דם מוחית יורדת באופן משמעותי מערכי מנוחה ופוחתת בצורה קווית עם כל הפחתה בלחץ ההיתוך העורקי13,14. משמרת כלפי מעלה בתוך הפילה, כפי שנצפתה ביתר לחץ דם7,8,9, עשוי להגביר את הסיכון ואת חומרת הפציעה האיסכמי במהלך התנאים בהם לחץ העורק העורקי מופחת (למשל, אוטם שריר הלב, שבץ האיסכמי, או הלם הדם).
Ldf הוכיחה להיות גישה בעלת ערך רב מאוד כדי להעריך את זרימת הדם במיקרו מחזור תחת מגוון של נסיבות, כולל autoregulation של זרימת הדם במחזור המוח11,14,15. בנוסף להערכת תגובות מיידיות, ניתן להשתמש ב-ldf כדי לנטר את זרימת הדם בקליפת המוח כאשר חוקרים את זרימת הדם הכאולית, מיוגניים, אנדותל, הומורל, או המנגנון העצבי המווסת את זרימה דם מוחית ואת ההשפעה של התערבויות ניסיוני שוניםומצביםפתולוגיים על זרימתדם מוחין10,
LDF מודד את המעבר באור לייזר משתקף בתגובה למספר ומהירות של חלקיקים נעים-במקרה זה, כדוריות הדם האדומות (RBC). למחקרים של autoregulation כלי דם מוחין, לחץ דם עורקי הוא שונה גם על ידי העירוי של אגוניסט אלפא-אדרררגיות כדי להגביר את הלחץ העורקי (כי מחזור המוח עצמו הוא חסר רגישות ל-alpha-אדראררגיות הכלי המכווץ)12,15 או באמצעות בקרת נפח הדם מבוקרת להפחית לחץ עורקי11,14. במחקר הנוכחי, LDF מנוצל כדי להדגים את ההשפעות של הפחתות מדורגים לחץ דם על autoregulation מוחין בעכברוש בריא. למרות שיטות הגולגולת הפתוחות והסגורות תוארו בספרות22,23,24,25, הנייר הנוכחי ממחיש הכנה הגולגולת סגור, המאפשר זרימת דם מוחין להיות מוערך מבלי לחדור את הגולגולת או התקנת חלון חדר או מוחין.

<table><tbody><tr><td>3-0 תפר משי שחור קלוע</td><td>Midwest Vet</td><td>193.73000.2</td><td></td></tr><tr><td>מתמר לחץ עורקי</td><td>Merit Medical</td><td>041516504A</td><td></td></tr><tr><td>מערכות אוטומטיות לרכישת נתונים (WINDAQ & מערכת BIOPAC)</td><td>DATAQ מכשירים</td><td></td><td></td></tr><tr><td>יחידת תצוגת לחץ דם</td><td>Stoelting</td><td>50115</td><td></td></tr><tr><td>משאבת מים חמים במחזור</td><td>Gaymar Industries</td><td>T-pump</td><td></td></tr><tr><td>End-Tidal CO2 monitor</td><td>Stoelting</td><td>Capstar-100</td><td></td></tr><tr><td>Heparin נתרן</td><td>Midwest Vet</td><td>191.46720.3</td><td></td></tr><tr><td>Kimwipe</td><td>Fisher Scientific</td><td>06-666A</td><td></td></tr><tr><td>מד זרימת דופלר לייזר</td><td>Perimed</td><td>PeriFlux 5000 LDPM</td><td></td></tr><tr><td>תקן מילוי דופלר לייזר</td><td>PF1001</td><td></td><td></td></tr><tr><td>צינורות פוליאתילן (PE240) (עבור צינורית קנה הנשימה)</td> <td>VWR</td><td>63018-828</td><td></td></tr><tr><td>צינורות פוליאתילן (PE50) (עבור צנתרי עצם הירך)</td><td>VWR</td><td>63019-048</td><td></td></tr><tr><td>מאוורר מכרסמים</td><td>Cwe/ Stoelting</td><td>SAR-830/P</td><td></td></tr><tr><td>Saline</td><td>Midwest Vet</td><td>193.74504.3</td><td></td></tr><tr><td>Sprague-Dawley Outbred Rats</td><td>משתנה</td><td>N/A</td><td>חולדות הוזמנו מחברות שונות</td></tr> Standard <tr><td>Rat Chow</td><td>Dyets, Inc.</td><td></td><td></td>113755</tr><tr><td>מכשיר סטריאוטקסי</td><td>Cwe/Stoelting</td><td>Clasic Lab תקן</td><td></td></tr></tbody></table>

הערכה של זרימת דם מוחין autoregulation בעכברוש באמצעות לייזר דופלר flowmetry

Evaluation of Cerebral Blood Flow Autoregulation in the Rat Using Laser Doppler Flowmetry

כאשר חוקרים את מנגנוני הגוף לוויסות זרימת דם מוחית, מדידה יחסית של זרימת דם מיקרוסירקולציה ניתן להשיג באמצעות flowmetry לייזר דופלר (LDF). נייר זה מדגים הכנה הגולגולת סגור המאפשר זרימת דם מוחין להיות מוערך מבלי לחדור את הגולגולת או להתקין חדר או חלון מוחין. כדי להעריך מנגנונים אוטומטיים, מודל של הפחתת לחץ דם מבוקרת דרך דימום מדורגת יכול להיות מנוצל בעת שימוש בו זמנית LDF. זה מאפשר את הזמן האמיתי מעקב אחר השינויים היחסיים בזרימת הדם בתגובה להפחתת לחץ הדם העורקי המיוצר על ידי נסיגה של במחזור נפח הדם. פרדיגמה זו היא גישה רבת ערך לחקר זרימת דם מוחין autoregulation במהלך הפחתת לחץ דם עורקי, עם שינויים קלים בפרוטוקול, הוא גם בעל ערך כמודל ניסיוני של הלם מדמם. בנוסף להערכת תגובות התגובה, LDF ניתן להשתמש כדי לפקח על זרימת הדם בקליפת המוח כאשר חקירת מטבולית, מיוגניים, אנדותל, humoral, או מנגנונים עצביים לווסת את זרימת הדם מוחין ואת ההשפעה של ניסיוני שונים התערבויות ומצבים פתולוגיים על זרימת דם מוחית.

איור 2 מסכם את התוצאות של ניסויים שנערכו ב 10 גברים ג ' ספראג-דאולי מעבדה רגיל אוכל המעבדה. בניסויים אלה, המשמעות של ה-ה-LBF נשמרה בתוך 20% מערך הדימום הראשוני בעקבות משיכות שלוש החזקות של דם, עד שהלחץ העורקי הממוצע הגיע לפילה. משיכות בנפח הדם העוקבות בלחצים שמתחת לפילה גרמה להפחתה מתקדמת של ה-, מראה כי מחזור המוח לא היה מסוגל עוד לייצר רמה מספקת של בין כדי לשמור על מוחין זרימת הדם קבוע על לחצים זלוף נמוך.
איור 3 מסכם את הקשר בין לחץ ...

מאמר זה מדגים את השימוש של הזרימה דופלר לייזר כדי להעריך את היכולת של זרימת המוח כדי לautoregulate את זרימת הדם שלה במהלך הפחתת לחץ דם עורקי.

הערכה של זרימת דם מוחין Autoregulation בעכברוש באמצעות לייזר דופלר Flowmetry

When investigating the body&#39;s mechanisms for regulating cerebral blood flow, a relative measurement of microcirculatory blood flow can be obtained ...

פרוטוקול זה מתאים באופן אידיאלי להערכת היכולת של microcirculation המוחי לווסת את זרימת הדם שלה במהלך שינויים בלחץ הדם בתנאים נורמליים ופתולוגיים. LDF מספק שיטה לא פולשנית יחסית לניטור מתמשך של זרימת דם מוחית במגוון תנאים שאינם אפשריים בשיטות אחרות. ניתן להשתמש בזרימת דופלר בלייזר להערכת זרימת דם לא פולשנית.לדוגמה, כדי להעריך את ההשפעות של דיאטה מלח גבוהה על ויסות זרימת דם לקוי אצל נשים צעירות ובריאות. LDF מאפשר לעקוב בקלות אחר זרימת הדם במיטות כלי דם רבות ושונות של בני אדם ובעלי חיים, ונוהג להשתמש בו במגוון רחב של מחקרים. הדגמת ההליך עם אדריאן אלן תהיה מייגן סטאמפף, טכנולוג המחקר ומנהל המעבדה שלי.לפני תחילת ההליך, מניחים את החולדה על שמיכת מים במחזור מתוחזק ב 37 מעלות צלזיוס ולאשר חוסר תגובה רפלקס הדוושה בחולדה ניסיונית הרדמה. יש למרוח משחה על עיני בעלי החיים ולגילוח את החלק העליון של הגולגולת, אזור הצוואר הגחוני ומשולשים בירך. הסר כל לאבד שיער מן העור החשוף.ולחטא את העור עם אלכוהול שפשוף. מעבירים את החולדה לכריות חימום עם משאבת מים חמים במחזור. ולהשתמש בקלטת רפואית כדי לאבטח באופן זמני את החולדה בתקרת השופין.מלאו שתי נולאס PE 50 ביחידה אחת לכל מ"ל של הפרין בתתפורת נתרן כלורי איזוטונית. ושופע את הקצה הפתוח של הקטטרים עם מספריים כירורגיים כדי להקל על החדרה לתוך העורקים. לאחר הפרדת עורקי הירך בזהירות מהרקמות הסובבות תחת מיקרוסקופ ניתוח, יש לקשור את הקצה הדיסטלי של קטע עורק הירך המבודד ולהמקם שני תפרים נוספים סביב הקצוות האמצעיים והפרקסימליים של העורק מבלי להדק את הקשרים.הכנס חוט בצורת V מעוצב מקליפת נייר מתחת לאורק כדי למנוע את כלי השיט עד שהתרנגולה תאובטח. לאחר מכן השתמש מספריים ואנה לעשות חתך קטן עורק הירך ליד קשירה דיסטלית. מכניסים את הקצה השזור של ה Cannula לתוך החתך ולקדם את cannula לתוך עורק הירך.הסר את מהדק הנייר. הדק את הקשר ברצועה האמצעית מעל ה Cannula כדי לאבטח את cannula במקום. שחרר את המתח על קשירה הרמה, ולאחר מכן להדק את הקשירה הפרוקסימלית ולסגור את החתך.מיד לאחר cannulas נמצאים במקום, למקם את החיה בתנומה עצם החזה. ולאבטח את הראש במכשיר סטריאוטוקסי דואג לא לסלק את הקטטרים. בצע חתך אליפטי בעור המכסה את הגולגולת.ולהשתמש ספוגית כותנה כדי להסיר כל רקמת חיבור, להבטיח כי הגולגולת היא נקייה ויבשה. מניחים חתיכה קטנה ומגולגלת של נייר טישו סביב החתך על הקרקפת כדי לעצור כל דימום ותחת מיקרוסקופ ניתוח, להשתמש במקדחה בגודל מתאים עם קצת מקדחה 2.15mm כדי לדלל 0.5 עד 1 ס"מ שטח העצם באזור הקודקודי מעל קליפת המוח הסומטו-סאנסורית השמאלית או הימנית, בהתאם לגודל החולדה. דק את העצם לאט ובזהירות כדי למנוע חדירה לגולגולת.בעת ביצוע שלב זה, יש ליישם תמיסת מלח בנדי בנדיות כדי למנוע מהאזור להתחמם יתר על פני חימום. כאשר לאזור מראה ורוד ו/או כלי דם ניתן לדמיין, לכסות את העצם דליל עם שמן מינרלי. ולהשתמש micromanipulator למקם את בדיקה דופלר לייזר מעל microcirculation המוחי חשוף כך קצה החללית הוא רק נוגע בחלק העליון של הבריכה של שמן מינרלי.עבור מיקום הבדיקה הראשונית, עדיף להתחיל עם אות של כ 150 יחידות כדי להבטיח כי החללית ממוקמת מעל זרימת המיקרו. כאשר החללית דופלר זרימה בלייזר הוא במקום, לאפשר את החיה למנוחה במשך 30 עד 45 דקות תקופת שיווי משקל לפני משיכת 1.5mL של דם מן הירך המתאימה עורק הירך cannula על פני תקופה של 30 שניות. כדי לשמור על הפטנט קטטר, להחדיר 100 יחידות לכל מ"ל של הפרין מלוח איזוטוני לתוך cannula לאחר כל בדיקת דם.אפשר לחולדה להתאושש במשך שתי דקות ולאחר מכן למדוד LDF ולחץ דם כל 30 שניות במשך שתי דקות. לאחר לחץ הדם ומדידות LDF, לחזור על נסיגת נפח הדם כל שתי דקות עד החיה מגיעה ללחץ עורקי ממוצע של כ 20mmHg. בניסויים מייצגים אלה, זרימת הדם המוחית בלייזר הממוצעת של 10 חולדות ספראג-דאולי שניזונו מאכילת מעבדה סטנדרטית נשמרה בטווח של 20% מעולם הדימום לאחר שלוש המשיכות הראשונות בנפח הדם, עד שהלחץ העורקי הממוצע הגיע לגבול התחתון של רגולציה אוטומטית.נסיגות נפח הדם הבאות בלחצים מתחת לגבול התחתון של autoregulation, גרמו לירידה הדרגתית של זרימת הדם המוחית בלייזר המוכיחה כי זרימת הדם המוחית כבר לא הייתה מסוגלת לייצר רמה מספקת של vasodilation כדי לשמור על קבוע זרימת הדם במוח בלחצים שפע נמוך יותר. בלחיצים בגבול התחתון של הרגולציה האוטומטית או מעליו, לא היה מתאם משמעותי בין זרימת הדם המוחית בלייזר לבין הלחץ העורקי, מה שמצביע על כך שזרימת הדם המוחית בלייזר לא הייתה תלויה בלחץ העורקים בטווח הרמה של עקומת הרגולציטורציה. מתחת לגבול התחתון של autoregulation, לייזר זרימת דם מוחית לחץ עורקי היחסים היה מדרון שלילי.וזרימת הדם המוחית בלייזר הייתה מתואמת באופן משמעותי עם לחץ העורקים. הדברים החשובים ביותר לזכור הם לדלל את הגולגולת בזהירות רבה ולוודא כי החללית LDF נשאר מעוגן היטב על אותו אזור של רקמה. הליך זה יכול לשמש כדי לבדוק את תגובתיות של microcirculation של סוכנים שונים לאחר עירוי מדרדר דרך העורק הראשי, או כדי להעריך היפרמיה תפקודית זיווג נוירווסקי במחזור המוח.טכניקה זו אפשרה חקירה של ההשפעות של תרופות שונות הרדמה על זרימת הדם במוח ואת השינויים autoregulation מוחית במודלים של מחלות כגון יתר לחץ דם.

evaluation-cerebral-blood-flow-autoregulation-rat-using-laser-doppler

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

כמה מודלים של בעלי חיים של איסכמיה המוחית פותחו כדי לדמות את המצב האנושי של שבץ. פרוטוקול זה מתאר אנדותלין 1-(ET-1) עורק המוח האמצעי, המודל המושרה החסימה (MCAO) עבור שבץ איסכמי בחולדות. בנוסף, שיקולים חשובים, יתרונות וחסרונות של מודל זה הם דנו.

אנדותלין-1 דגם מושרה מזרח מוחות עורקים ספיגים לשבץ איסכמי עם הדרכת Flowmetry ליזר דופלר בעכברוש

ניטור זלוף מוחות הודגם לשיפור דיוק במודלים של שבץ איסכמי. קשיים טכניים לעתים קרובות להגביל את השימוש בכלי חיוני זה למחקר כלי דם במוח. בסרטון הזה, מערכת אופטימיזציה מוצגת להשיג ניטור המודינאמית בודד או מרובה אתרים בחסימת עורק מוח האמצעית intraluminal בחולדות.

מערכת אופטימלית לניטור זלוף מוחות במודל שבץ העכברוש של חסימת עורק מוח האמצעית intraluminal

זלוף מוחי נשמר על פני מגוון לחצים באמצעות ויסות עצמי מוחי. עם זאת, אפיון ויסות עצמי דורש תנודות לחץ בולטות בתדרים מווסתים. הפרוטוקול המתואר יראה כיצד לחץ שלילי תנודתי בפלג הגוף התחתון יכול ליצור תנודות לחץ כדי לספק נתונים לרגרסיה של רדיפת הקרנה לכימות עקומת הרגולציה העצמית.

הערכת מוחין Autoregulation באמצעות לחץ oscillatory הגוף התחתון שלילי ותחזית המרדף רגרסיה

כתב יד זה מתאר במבחנה מיקרוסקופ וידאו פרוטוקולים להערכת הפונקציה כלי הדם בעכברוש מוחי התנגדות העורקים. כתב היד מתאר גם טכניקות להערכת צפיפות microvessel עם fluorescently שכותרתו זלוף לקטין ורקמות באמצעות לייזר Flowmetry דופלר.

הערכה של מנגנוני הבקרה וסקולרית ניצול מיקרוסקופ וידאו מבודד התנגדות העורקים של חולדות

כאן אנו מציגים שילוב של לייזר זלוף דופלר הדמיה (LDPI) ו לייזר הפיקוח זלוף דופלר (LDPM) כדי למדוד את עמוד השדרה כבל זרימת הדם המקומית, חמצן וכו, (2) כמו גם הליך מתוקננת של היכרות עם חוט השדרה טראומה על עכברים.

באמצעות דופלר לייזר הדמיה וניטור כדי לנתח את חוט השדרה Microcirculation בעכברוש

המטרה הכוללת של נוהל זה היא לספק טכניקה מאוד לשחזור להערכת ויוו של ערעור מחסום הדם - מוח במודלים עכברוש של שבץ איסכמי.

הערכה In Vivo של מחסום הדם - מוח שיבוש במודל של עכברים של שבץ איסכמי

כאן מוצג הליך כירורגי זעיר פולשני, הכולל הנחת בדיקת דופלר לייזר על הגולגולת מעל האזור הדיסטלי של עורק המוח האמצעי (MCA), מיקום פריאורביטלי המתאים לחולדות ועכברים, כדי להעריך את זרימת הדם במהלך חסימת MCA חולפת.

מיקום פריאורביטלי של בדיקת דופלר לייזר לניטור זרימת דם מוחית לפני חסימת עורק מוחי אמצעי במודלים של מכרסמים

כדי לחקור את ויסות זרימת הדם במוח in vivo, שיטות פרמקולוגיות מסורתיות הן פולשניות, ולעתים קרובות פוגעות בגולגולת, בדורה ובלפטומנינג. בעבודה זו, פיתחנו טכניקה זעיר פולשנית המשלבת הזרקת מגנה תוך-ציסטרנלית מונחית ננו-מזרק (ICM) עם הדמיית ניגודיות כתמי לייזר, תוך שמירה על שלמות הגולגולת והלפטומנינגים.

בדיקת ננו-הזרקת Cisterna Magna מזווגת ובדיקת הדמיית ניגודיות כתמי לייזר לחקר ויסות זרימת הדם במוח in vivo

עורק המוח האמצעי intraluminal חסימה (MCAO) מודל הוא מודל בשימוש השכיח ביותר בקרב מודלים ניסיוניים שבץ איסכמי. להלן נדגים את המודל כולו בפירוט עם מדריך של flowmetry לייזר דופלר, והתוצאות מי מטעמה.

Intraluminal העורקים התיכון מוחין ספיגה (MCAO) מודל שבץ איסכמי עם הדרכה דופלר Flowmetry לייזר עכברים

Microbubble בתיווך הפרעה אולטרסאונד ממוקד של מחסום דם מוח (BBB) ​​היא טכניקה מבטיחה למסירה פולשני התרופה ממוקדת...

MRI-מודרך שיבוש של מחסום דם מוח באמצעות אולטרסאונד ממוקד Transcranial מודל עכברים

למדו להעריך אוטורגולציה של זרימת דם מוחי בעכברוש באמצעות פלואומטריית לייזר דופלר. שיטה זו מאפשרת ניטור רציף ולא פולשני של זרימת הדם במהלך שינויים בלחץ דם עורקי.

הערכה של זרימת דם מוחין Autoregulation בעכברוש באמצעות לייזר דופלר Flowmetry

גלה סרטונים נוספים