Imaging del danno cerebrale indotto da ipossia-ischemia cerebrale in un modello murino

Prendi un topo anestetizzato e fornisci ossigeno usando un cono nasale.

L'arteria carotide comune destra del topo è stata legata per ridurre il flusso sanguigno all'emisfero cerebrale destro, predisponendolo al danno indotto dall'ipossia.

Inserire un catetere per erogare glucosio radiomarcato per via endovenosa.

Posiziona il mouse in uno scanner per visualizzare contemporaneamente il metabolismo del glucosio utilizzando la tomografia a emissione di positroni, o PET, e i cambiamenti strutturali utilizzando la risonanza magnetica o MRI.

Inducono l'ipossia riducendo l'ossigeno, esacerbando così lo stress cellulare nell'emisfero vulnerabile. Lo stress porta all'accumulo di acqua intracellulare, limitando il movimento delle molecole d'acqua all'interno delle cellule gonfie rispetto allo spazio extracellulare.

Nelle immagini MRI, il movimento limitato delle molecole d'acqua appare come aree scure nell'emisfero interessato, indicando un danno indotto dall'ipossia.

Contemporaneamente, il glucosio radiomarcato iniettato raggiunge il cervello e viene assorbito dalle cellule sane.

L'imaging PET mostra una distribuzione radiomarcata del glucosio, in cui le aree scure nell'emisfero interessato indicano un ridotto assorbimento di glucosio a causa del danno indotto dall'ipossia.

Controllare il funzionamento dei misuratori di portata di ossigeno e azoto accendendo prima le fonti di errore di ossigeno e azoto. Quindi accendere i misuratori di portata. Alla portata di 1 litro al minuto, impostare il flusso di ossigeno a 114,3 milligrammi al minuto e il flusso di azoto a 1,150 grammi al minuto.

Successivamente, prepara la cuccia assicurandoti che l'anestesia, il cuscinetto respiratorio e i sistemi di riscaldamento siano posizionati in modo sicuro e funzionale. Quindi attaccare i marcatori fiduciali contenenti radiotracciante al letto dell'animale all'interno del campo visivo. Anestetizzare il topo con isoflurano e preriscaldare la coda per prepararlo all'inserimento del catetere.

Una volta pronto, inserire fino a 5 centimetri di un catetere in PE-10 preriempito con soluzione fisiologica eparinizzato. Fissare la linea IV nel sito di inserimento con una goccia di adesivo cianoacrilato. Quindi trasferisci l'animale nella cuccia preparata. Riapplicare l'unguento oftalmico sugli occhi del topo per evitare che si secchi e stabilizzare la testa dell'animale posizionando gli incisivi superiori attorno alla barra del dente e posizionando le barre auricolari.

Iniziare il flusso di isoflurano dall'1% al 2% tra 0,5 e 1 litro al minuto. Inserire un termometro a sonda rettale. Assicurarsi che le letture della temperatura e della respirazione siano funzionanti. Successivamente, aspirare circa 600 microcurie della dose di radiotracciante in 200 microlitri di soluzione fisiologica in una siringa da 1 millilitro e inserirla in una pompa a siringa.

Collegare circa 3 metri di tubo in PE-10 eparinizzato alla siringa e l'altra estremità alla linea del catetere della vena caudale. Verificare che il posizionamento della bobina di risonanza magnetica e di tutte le linee e i cavi, in particolare il tubo dell'anestesia, non siano aggrovigliati.

Assicurarsi che il centro del cervello sia allineato con i centri della bobina MRI, del sistema pet e del magnete MRI. Quindi far scorrere con cautela la cuccia in avanti nel foro del magnete. Eseguire la sintonizzazione e l'abbinamento della bobina MRI ruotando le manopole di regolazione sulla bobina per ridurre al minimo le discrepanze di impedenza e frequenza.

Quindi, selezionare la rara sequenza pilota di tentativi ed eseguire la sequenza dalla finestra di controllo della scansione per acquisire un'immagine di ricognizione. Controllare la posizione dell'animale e regolarne la posizione, se necessario, fino a quando il cervello non è centrato. Quindi reimpostare gli spessori al valore zero. Ora, esegui una sequenza di scansione spettroscopica a risoluzione puntuale all'interno del cervello utilizzando un volume rettangolare di 3,9 millimetri per 6 millimetri per 9 millimetri.

Controllare la larghezza della riga di galleggiamento utilizzando il comando macro CalcLarghezzaLinea. Se l'intera larghezza alla metà del valore massimo è accettabile, posizionare il piano di sezione per la scansione di imaging pesata in diffusione utilizzando l'editor geometrico. Quando il piano della sezione risultante è allineato come desiderato, copiarlo nella finestra di controllo della scansione per tutte le scansioni successive e iniziare l'acquisizione dell'immagine.

Successivamente, con l'acquisizione dell'animale domestico preparata e pronta per iniziare, avviare la pompa di infusione. Dopo che la soluzione salina dal catetere è stata iniettata, iniziare l'acquisizione dell'animale domestico per catturare l'ingresso del radiotracciante. Monitorare il tasso di conteggio e cercare un aumento graduale del conteggio indicativo di un'iniezione riuscita. Dopo 10-15 minuti, avviare la sfida ipossica disattivando il flusso d'aria medicale e accendendo immediatamente i misuratori di flusso di ossigeno e azoto per erogare l'8% di ossigeno e il 92% di azoto.

A questo punto, ridurre l'isoflurano allo 0,8%. Immediatamente dopo aver avviato la sfida ipossica, iniziare l'acquisizione dell'immagine pesata in diffusione utilizzando la precedente configurazione di scansione. Iniziare una seconda acquisizione di immagini pesate in diffusione subito dopo il completamento della prima scansione.

Termina la sfida dell'ipossia spegnendo i flussometri, ripristinando il flusso d'aria medicale e riportando la concentrazione di isoflurano all'1%-2%. Acquisire una scansione di imaging pesata in diffusione post ipossia, quindi spegnere la pompa di infusione e acquisire immagini anatomiche nei piani assiale e sagittale. Utilizzando l'editor di geometria, assicurarsi che il campo visivo di acquisizione copra il cervello.