Name: La valutazione simultanea di Emodinamica cerebrale e Light Scattering proprietà del In Vivo Cervello del cervello usando limaging di riflessione diffusa multispettrale (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-07T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 6 s
Description: Scopri l'imaging multispettrale di riflessione diffusa per valutare l'emodinamica cerebrale e le proprietà di scattering della luce nel tessuto cerebrale di ratto in vivo. Questa tecnica non invasiva consente di monitorare le variazioni temporali della funzione cerebrale.

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Parte di questo lavoro è stato supportato da una sovvenzione per la ricerca scientifica (C) della Società giapponese per la promozione della scienza (25350520, 22500401, 15K06105) e dal progetto di ricerca e sviluppo ITC-PAC dell'esercito degli Stati Uniti (FA5209-15-P-0175).

La cura degli animali, la preparazione e i protocolli sperimentali sono stati approvati dal Comitato di Ricerca sugli Animali dell&#39;Ateneo di Tecnologia e Tecnologia di Tokyo. Per questa metodologia, il ratto è alloggiato in un ambiente controllato (24 ° C, 12 h ciclo luce / scuro), con alimenti e acqua disponibile ad libitum. 1. Costruzione di un sistema di immagini riflessione diffusa multispettrale convenzionale <ol><li> Montare nove filtri di interferenza ottica a banda stretta con lunghezze d&#39;onda centrali di 500, 520, 540, 560, 570, 580, 600, 730 e 760 nm ai fori filtranti della ruota filtro motorizzata. </li><li> Costruire un sistema di imaging multispectral utilizzando una sorgente luminosa a banda larga a banda larga, una ruota filtrante motorizzata con l&#39;insieme di filtri a interferenza a banda stretta, una guida leggera, una lente di raccolta, un obiettivo di zoom video e una fotocamera CCD monocromatica. La disposizione dei componenti ottici, mostrata in Figura 2 , può essere indicata per la thè procedura costruzione. NOTA: L&#39;angolo di illuminazione è di circa 45 ° rispetto alla superficie del campione. </li><li> Attivare la sorgente luminosa lampada alogena per illuminare la superficie del campione attraverso un filtro di interferenza, la guida di luce, e la lente di collezione. </li><li> Aprire il software operativo della camera CCD. </li></ol> 2. Preparazione animale NOTA: In questo protocollo, il ratto non è stato utilizzato per i futuri esperimenti ed è stato sacrificato subito dopo le misurazioni di immagini multispettrali. <ol><li> Collegare la porta di ingresso di una camera di induzione per la luce di uscita di una macchina di anestesia con un tubo. Collegare la porta di uscita della camera di induzione alla porta di ingresso della macchina per anestesia con un secondo tubo. </li><li> Posizionare il topo nella camera di induzione e indurre l&#39;anestesia con isoflurano 5,0%. Mantenere l&#39;anestesia ad una profondità tale per cui il ratto non risponde al pizzichi punta. Lower al 2,0% isoflurano mediante una manopola sulla macchina per anestesia. </li><li> Fissare la testa ratto in un telaio stereotassico. Allegare un boccaglio per l&#39;anestesia al telaio stereotassico. </li><li> Collegare la luce di ingresso del boccaglio alla luce di uscita della macchina di anestesia con un tubo. Collegare la porta di uscita del boccaglio alla porta di ingresso della macchina per anestesia con un tubo. </li><li> Radere la regione testa al di là del sito di incisione prospettico utilizzando tosatrici fino a quando appare la superficie della pelle. </li><li> Eseguire un&#39;incisione longitudinale di circa 20 mm, lungo la linea mediana della testa con un bisturi chirurgico (Figura 1 (a)) ed esporre il tessuto connettivo sottocutaneo (Figura 1 (b)). </li><li> Rimuovere il tessuto connettivo sottocutaneo utilizzando una curette tagliente o una pinza e tirarlo su entrambi i lati della testa per esporre l&#39;osso del cranio (Figura 1 (c)). </li><li> Scavare un fosso ellissoidale con l&#39;osso del cranio all&#39;interno della Sutur cranicaes (sutura coronale, sutura sagittale, e sutura lambdoidea) utilizzando un trapano ad alta velocità (Figura 1 (d)). </li><li> Lentamente e omogeneamente scavare l&#39;osso del cranio all&#39;interno del fosso di usare il trapano ad alta velocità. </li><li> Premere leggermente sulla superficie del cranio assottigliato con la punta della pinza per stimare lo spessore e forza ossea dopo appare un vaso sanguigno cerebrale. Se la regione cranio assottigliata deprime facilmente, interrompere la riduzione delle ossa del cranio con il trapano ad alta velocità. </li><li> Tagliare la linea di confine ellissoidale del cranio assottigliata frammentario usando la punta della pinza o piccole forbici chirurgiche. </li><li> Rimuovere il cranio assottigliato dalla superficie del cervello lentamente e delicatamente con la pinza. </li><li> bagnare delicatamente la finestra del cranio con soluzione salina fisiologica e coprire con una lastra di vetro trasparente spessore di circa 0,1 mm. </li></ol> 3. Regolando la frazione di ossigeno inspirato NOTA: Il Condi respiratoriazione può essere modificato regolando la frazione di ossigeno inspirato (FiO2). <ol><li> Utilizzando un tubo, collegare la prima porta di un connettore tubo a forma di Y (connettore 1) alla prima porta di un altro connettore tubo a forma di Y (connettore 2). </li><li> Collegare la luce di ingresso del boccaglio alla seconda porta del connettore del tubo 1. </li><li> Utilizzando un tubo, collegare la terza porta del connettore tubo 1 ad un dispositivo di monitoraggio ossigeno concentrazione. </li><li> Con un tubo, collegare la seconda porta del connettore tubo 2 all&#39;apertura di uscita di una macchina per anestesia. </li><li> Utilizzando un tubo, collegare la terza porta del connettore tubo 2 verso l&#39;uscita di un dispositivo di miscela di gas. </li><li> Collegare una luce di ingresso del dispositivo di miscela di gas ad alta pressione 95% O 2 - 5% di CO 2 bombola di gas utilizzando un tubo. </li><li> Collegare l&#39;altra apertura di entrata del dispositivo di miscela di gas ad alta pressione 95% N 2 - 5% bombola di CO 2 utilizzando un tubo. </li><li> Modificare le portate di gas of O 2 e N 2 utilizzando le manopole rotanti sul dispositivo miscela di gas. </li><li> Controllare e regolare la FiO 2 utilizzando il dispositivo di ossigeno del monitor concentrazione. </li></ol> 4. Acquisizione della riflettanza immagini multispettrali Diffuse <ol><li> Acquisizione di immagini di riferimento NOTA: I componenti ottici utilizzati in questo esperimento, come la sorgente luminosa, fibra ottica, e rilevatori hanno le loro caratteristiche spettrali. Pertanto, l&#39;intensità della luce passata attraverso questi componenti dovrebbe essere registrata come immagine di riferimento. L&#39;immagine di riferimento è un&#39;immagine presa con diffusore bianco standard illuminato con la luce dalla sorgente luminosa. <ol><li> Mettere il diffusore bianco standard sulla scena orizzontalmente. </li><li> Fuoco l&#39;obiettivo della videocamera sulla superficie del diffusore bianco ruotando la ghiera zoom sulla canna. </li><li> Regolare il tempo di integrazione della fotocamera selezionando il valore appropriato dalladiscesa dei tempi di integrazione nel software operativo della telecamera in modo che la maggior quantità di luce produce un segnale che è circa il 75% dei conteggi massimi. Osservando l&#39;istogramma dei valori di pixel, regolare il tempo di integrazione finché il livello di intensità del segnale è di circa il 75% dei conteggi massimi. </li><li> Selezionare il comando &quot;Salva&quot; dal menu File per salvare l&#39;immagine in un file. </li><li> Modificare la posizione del filtro ruotando la ruota portafiltri. </li><li> Salvare un&#39;immagine alle altre lunghezze d&#39;onda secondo il procedimento sopra descritto. Il nome del file deve identificare il campione e la lunghezza d&#39;onda utilizzata (ad esempio, W500, W520, W540 ... W760). </li></ol></li><li> Acquisizione di immagini di esempio Nota: Le immagini di intensità della luce riflessa diffusamente di cervello di ratto esposto a nove lunghezze d&#39;onda vengono acquisite e memorizzate sul disco rigido di un personal computer utilizzando le stesse condizioni di acquisizione. <ol><li> Posizionare delicatamente la rSul palco e regolare lentamente il livello della scena in modo che la fotocamera possa concentrarsi sulla superficie del cervello del ratto. </li><li> Selezionare il comando &quot;salva&quot; dal menu file per salvare un&#39;immagine in un file. </li><li> Cambiare la posizione del filtro ruotando la ruota del filtro. </li><li> Salvare un&#39;immagine alle altre lunghezze d&#39;onda secondo il processo descritto in precedenza. Il nome del file deve identificare il campione e la lunghezza d&#39;onda ( es. R500, R520, R540 ... R760). </li></ol></li><li> Acquisizione di immagini scure NOTA: La telecamera CCD può generare un&#39;intensità luminosa in risposta ad un segnale elettrico. Tuttavia, c&#39;è qualche uscita minore dovuta al rumore nei circuiti elettrici e nei rivelatori, anche se la luce non entra nel rilevatore; Questo è chiamato rumore corrente scuro. Per misurare con precisione l&#39;intensità spettrale della luce, il componente della corrente scura dovrebbe essere registrato come un&#39;immagine scura e quindi sottratta dal segnale misurato. L&#39;immagine scura è un&#39;immagineN con il percorso della luce bloccato. <ol><li> Spegnere la sorgente luminosa della lampada alogena. </li><li> Bloccare il percorso della luce al sistema di telecamere CCD utilizzando una piastra di schermatura. </li><li> Selezionare il comando &quot;salva&quot; dal menu file per salvare un&#39;immagine in un file. Il nome del file deve identificare il campione ( ad esempio, Dark). </li></ol></li></ol> 5. Visualizzazione del contenuto di emoglobina e del parametro di scattering della luce NOTA: Un insieme di immagini a riflessione diffusa multispettrale viene salvato sul disco rigido di un personal computer e analizzato in modalità non in linea. Viene quindi eseguita un&#39;analisi multipla di regressione supportata da una simulazione di Monte Carlo 19 delle immagini a riflessione diffusa multispectrale a nove lunghezze d&#39;onda (500, 520, 540, 560, 570, 580, 600, 730 e 760 nm) per visualizzare la dimensione bidimensionale Mappe di concentrazione dell&#39;emoglobina ossigenata, concentrazione dell&#39;emoglobina deossigenata, concentrazione totale di emoglobina, saturazione cerebrale di ossigeno regionale e scatTering potere. L&#39;algoritmo dettagliato è stato pubblicato nelle letterature 17, 18. <ol><li> Sottrarre l&#39;immagine scura sia l&#39;immagine di riferimento e l&#39;immagine campione a ciascuna lunghezza d&#39;onda. </li><li> Normalizzare l&#39;immagine campione l&#39;immagine di riferimento per ogni lunghezza d&#39;onda λ. Il trattamento dell&#39;immagine normalizzata come il diffuso immagine riflettanza R. </li><li> Calcolare l&#39;assorbanza (densità ottica) immagine A prendendo il logaritmo del reciproco del diffuso immagine riflettanza R ad ogni lunghezza d&#39;onda λ: <img alt="equazione 1" src="/files/ftp_upload/55399/55399eq1.jpg" /> (1) </li><li> Generare una matrice tridimensionale impilando le immagini assorbanza nell&#39;ordine della loro lunghezza d&#39;onda, dove x - piano y mostra le informazioni strutturali ottenute per la superficie del cervello e z -axis mostra le informazioni spettrali. </li><li> PeRformare un&#39;analisi multipla di regressione per lo spettro di assorbanza A ( λ ) ad ogni coordinata xy. </li><li> Utilizzare lo spettro di assorbanza A ( λ ) come variabile dipendente e gli spettri di coefficiente di estinzione molare dell&#39;emoglobina ossigenata ε HbO ( λ ) e dell&#39;emoglobina deossigenata ε HbR ( λ ) come variabili indipendenti per la fase 5.5 (valori pubblicati per ε HbO ( λ ) E ε HbR ( λ ) sono fornite nella tabella 1 ). </li><li> Controllare le mappe bidimensionali (immagini) dei tre coefficienti di regressione multipla un HbO , un HbR e un 0 . </li><li> Generare una matrice tridimensionale impilando le immagini dei coefficienti di regressione multipla nell&#39;ordine un HbO , un HbR e un 0 , dove il <em&gt; x - piano y mostra le informazioni strutturali ottenute per la superficie del cervello e la z -axis propone i molteplici coefficienti di regressione. </li><li> Calcolare la concentrazione ossigenata emoglobina C HbO, il deossigenato concentrazione di emoglobina C HBr, e la potenza di dispersione b dal set di regressione multipla coefficienti a HbO, un HBr, e uno 0 ad ogni xy coordinate utilizzando le seguenti formule empiriche (ha valori di β HbO, i, β HBr, i, e β 0, i (i = 0,1,2,3) sono fornite nella Tabella 2): <img alt="equazione 2" src="/files/ftp_upload/55399/55399eq2.jpg" /> (2) <img alt="equazione 3" src="/files/ftp_upload/55399/55399eq3.jpg" /> (3) <img alt="equazione 4" src="/files/ftp_upload/55399/55399eq4.jpg" /> (4) </li><li> Controllare le mappe bidimensionali (immagini) della concentrazione di emoglobina ossigenata C HbO, la concentrazione di emoglobina deossigenata C HBr, e il potere di scattering b. </li><li> Calcolare una mappa bidimensionale del totale concentrazione di emoglobina C HbT sommando C HBO e C HBr in ogni x - coordinata y. </li><li> Calcolare una mappa bidimensionale della saturazione dell&#39;ossigeno cerebrale regionale RSO 2 dividendo la concentrazione di emoglobina ossigenata C HbO dalla totale concentrazione di emoglobina C HbT in ogni x - coordinata y. </li></ol>

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</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Il passo più critico in questo protocollo è la rimozione della regione sottile di cranio per rendere la finestra cranica; Questo deve essere eseguito attentamente per evitare sanguinamenti imprevisti. Questo passo è importante per ottenere immagini di riflessione diffusa multispettrale di alta qualità con alta precisione. L&#39;uso di uno stereomicroscopio è raccomandato per la procedura chirurgica, se possibile. Piccoli pezzi di spugna di gelatina sono utili per l&#39;emostasi. Il sistema o...

La formazione di riflessioni diffusive multispectrali è la tecnica più comune per ottenere una mappa spaziale di segnali ottici intrinseci (IOS) nel tessuto corticale. IOS osservati nel cervello in vivo sono principalmente attribuiti a tre fenomeni: varianti di assorbimento e dispersione della luce dovute all&#39;emodinamica corticale, variazione dell&#39;assorbimento a seconda della riduzione o ossidazione dei citocromi nei mitocondri e variazioni nelle proprietà di dispersione della luce indotte da alterazioni morfologiche 1 . La luce nel visibile (VIS) ad infrarosso vicino (NIR) gamma spettrale è efficacemente assorbita e dispersa dal tessuto biologico. Lo spettro di riflessione diffusa del cervello in vivo è caratterizzato da spettri di assorbimento e dispersione. I coefficienti di dispersione ridotti μ s &#39; del tessuto cerebrale nella gamma di lunghezze d&#39;onda VIS-NIR portano ad una mostra monotona di spettro di dispersioneing grandezze più piccole a lunghezze d&#39;onda più lunghe. Il ridotto coefficiente di diffusione spettro μ s &#39;(λ) può essere approssimata essere nella forma della funzione di legge di potenza 2, 3 come μ s&#39; (λ) = a × λ -b. La potenza della dispersione b è correlata alla dimensione del scatterers biologici nel tessuto 2, 3 vivente. Alterazioni morfologiche del tessuto e riduzione della vitalità del vivente tessuto corticale possono influenzare la dimensione dei diffusori biologici 4, 5, 6, 7, 8, 9. Un sistema ottico per l&#39;imaging multispettrale riflettanza diffusa può essere facilmente costruito da un li incandescenzafonte combattere, componenti ottici semplici, e un dispositivo monocromatico carica-(CCD). Pertanto, vari algoritmi e sistemi ottici per l&#39;imaging multispettrale riflettanza diffusa sono stati utilizzati per valutare l&#39;emodinamica corticali e / o morfologia tissutale 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18. Il metodo descritto in questo articolo è usato per visualizzare sia la proprietà di diffusione della luce di tessuto cerebrale di ratto in vivo usando un sistema di imaging riflettanza multispettrale diffusa convenzionale emodinamica e. I vantaggi di questo metodo rispetto tecniche alternative sono la capacità di valutare le variazioni spazio-temporali in entrambi emodinamica cerebrale e tessuto corticalemorfologia, così come la sua applicabilità a vari modelli animali disfunzione cerebrale. Pertanto, il metodo sarà opportuno per le indagini di lesione traumatica cerebrale, crisi epilettiche, ictus e ischemia.

<table><tbody><tr><td>Sorgente luminosa con lampada alogena da 150 W</td><td>Hayashi Watch Works Co., Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>LA-150SAE</td><td></td></tr><tr><td>Guida di luce</td><td>Hayashi Watch Works Co., Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>LGC1-5L1000</td><td></td></tr><tr><td>Lente di raccolta</td><td>Hayashi Watch Works Co., Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>SH-F16</td><td></td></tr><tr><td>Filtri di interferenza l@ 500 nm</td><td>Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Giappone</td> <td>#65088</td><td></td></tr><tr><td>Filtri interferenziali l@ 520 nm</td><td>Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>#65093</td><td></td></tr><tr><td>Filtri interferenziali l@ 540 nm</td><td>Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>#65096</td><td></td></tr><tr><td>Filtri interferenziali l@ 560 nm</td><td>Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>#67766</td><td></td></tr><tr><td>Filtri interferenziali l@ 570 nm</td><td>Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>#67767</td><td></td></tr><tr><td>Filtri interferenziali l@ 580 nm</td><td>Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>#65646</td><td></td></tr><tr><td>Filtri interferenziali l@ 600 nm</td><td>Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>#65102</td><td></td></tr><tr><td>Filtri interferenziali l@ 730 nm</td><td>Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>#65115</td><td></td></tr><tr><td>Filtri interferenziali l@ 760 nm</td><td>Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>#67777</td><td></td></tr><tr><td>Ruota portafiltri motorizzata</td><td>Andover Corporation, NH, USA</td><td>FW-MOT-12.5</td><td></td></tr><tr><td>Telecamera CCD monocromatica a 8 bit</td><td>THE IMAGINGSOURCE, Germania</td><td>DMK21BU618. H</td><td></td></tr><tr><td>Obiettivo zoom video</td><td>Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Giappone</td><td>VZMTM300i</td><td></td></tr><tr><td>Spectralon bianco standard con riflettanza diffusa del 99%</td><td>Labsphere Incorporated, North Sutton, NH, USA</td><td>SRS-99-020</td><td></td></tr></tbody></table>

la valutazione simultanea di emodinamica cerebrale e light scattering proprietà del<em&gt; in vivo</em&gt; cervello del cervello usando l&#39;imaging di riflessione diffusa multispettrale

Simultaneous Evaluation of Cerebral Hemodynamics and Light Scattering Properties of the In Vivo Rat Brain Using Multispectral Diffuse Reflectance Imaging

La valutazione simultanea dell'emodinamica cerebrale e delle proprietà di diffusione della luce del tessuto cerebrale di ratto in vivo è dimostrata utilizzando un sistema di imaging a riflettanza diffusa multispettrale convenzionale. Questo sistema è costituito da una sorgente di luce bianca a banda larga, una ruota portafiltri motorizzata con una serie di filtri di interferenza a banda stretta, una guida di luce, una lente di raccolta, un obiettivo zoom video e una telecamera monocromatica con dispositivo ad accoppiamento di carica (CCD). Una finestra cranica ellissoidale viene realizzata nell'osso del cranio di un ratto in anestesia con isoflurano per catturare in vivo immagini di riflettanza diffusa multispettrale della superficie corticale. La regolazione della frazione di ossigeno inspirato mediante un dispositivo di miscela di gas consente l'induzione di diversi stati respiratori come la normossia, l'iperossia e l'anossia. Viene quindi eseguita un'analisi di regressione multipla basata su simulazione Monte Carlo per le immagini di riflettanza diffusa multispettrale misurate a nove lunghezze d'onda (500, 520, 540, 560, 570, 580, 600, 730 e 760 nm) per visualizzare le mappe bidimensionali dell'emodinamica e le proprietà di diffusione della luce del cervello di ratto in vivo.

Immagini spettrali rappresentative di riflettanza diffusa acquisito da cervelli di ratto in vivo sono mostrati in Figura 3. Le immagini a 500, 520, 540, 560, 570, e 580 nm visualizzare chiaramente una fitta rete di vasi sanguigni nella corteccia cerebrale. Il deterioramento del contrasto tra vasi sanguigni e il tessuto circostante osservata nelle immagini a 600, 730 e 760 nm riflette il minor assorbimento della luce da parte dell&#39;emoglobina a lunghezze d&#39...

La valutazione simultanea dell&#39;emodinamica cerebrale e delle proprietà di scattering della luce del tessuto cerebrale in vivo è dimostrata usando un sistema di diffusione multispectrale a riflessione diffusa.

La valutazione simultanea di Emodinamica cerebrale e Light Scattering proprietà del<em&gt; In Vivo</em&gt; Cervello del cervello usando l&#39;imaging di riflessione diffusa multispettrale

The simultaneous evaluation of cerebral hemodynamics and the light scattering properties of in vivo rat brain tissue is demonstrated using a conventional ...

L'obiettivo generale di questa procedura è visualizzare l'emodinamica e la proprietà di scattering della luce nei tessuti cerebrali in vivo. Questo metodo può contribuire a rispondere a domande fondamentali nel campo dell'ottica biomedica attraverso l'uso dell'imaging di segnali ottici intrinseci nei tessuti cerebrali di ratto. Il vantaggio principale di questa tecnica è che è possibile valutare specifiche variazioni temporali dell'emodinamica cerebrale post e della morfologia del tessuto corticale.Le implicazioni di questa tecnica si estendono al monitoraggio delle funzioni cerebrali e della vitalità in vari modelli di disturbi cerebrali, poiché esperimenti con questi modelli animali vengono spesso eseguiti attraverso la finestra cranica. Pertanto, questo metodo può fornire informazioni sui segnali ottici intrinseci. Può inoltre essere applicato ad altre tecniche di imaging spettrale.Iniziare fissando la testa del ratto in un telaio stereotassico. Dopo aver anestetizzato, rasare la regione della testa oltre il sito previsto per l'incisione utilizzando un tagliacapelli fino a quando non appare la superficie cutanea. Quindi praticare un'incisione longitudinale di circa 20 millimetri lungo la linea mediana della testa utilizzando un bisturi chirurgico.E esporre i tessuti connettivi sottocutanei. Rimuovere i tessuti connettivi sottocutanei utilizzando una curette affilata e tirare verso entrambi i lati della testa per esporre l'osso cranico. Successivamente, utilizzare un trapano ad alta velocità per scavare una depressione ellissoidale sull'osso cranico all'interno delle suture craniche.Quindi scavare lentamente e in modo omogeneo l'osso cranico all'interno della trincea. Successivamente, premere leggermente sulla superficie del cranio assottigliato con la punta della pinzetta per stimarne lo spessore e la resistenza dopo la comparsa di un vaso sanguigno cerebrale. Poi utilizzare la punta della pinzetta per tagliare a pezzi la linea di contorno ellissoidale del cranio assottigliato.E rimuovere lentamente il cranio assottigliato dalla superficie del cervello. Infine, lavare delicatamente la finestra cranica con soluzione salina fisiologica e coprirla con una piastra di vetro trasparente di circa 0,1 millimetri di spessore. Iniziare collegando con un tubo il primo attacco di un tubo a forma di Y chiamato connettore uno al primo attacco di un altro tubo a forma di Y chiamato connettore due.Quindi collegare il bocchello della presa di ingresso al secondo attacco del connettore del tubo uno. Successivamente, utilizzare un tubo per collegare il terzo attacco del connettore del tubo uno a un dispositivo di monitoraggio della concentrazione di ossigeno. Analogamente, utilizzare un tubo per collegare il secondo attacco del connettore del tubo due al bocchello di uscita di un apparecchio per anestesia, e utilizzare un altro tubo per collegare il terzo attacco del connettore del tubo due al bocchello di uscita di un dispositivo per miscela gassosa.Successivamente, utilizzare un tubo per collegare un'apertura di ingresso del dispositivo per la miscelazione dei gas a una bombola di gas ad alta pressione contenente una miscela al 95% di o2 e al 5% di co2. Allo stesso modo, collegare l'altra apertura di ingresso del dispositivo per la miscelazione dei gas a una bombola di gas ad alta pressione contenente una miscela al 95% di n2 e al 5% di co2, utilizzando un tubo. Quindi, utilizzare le manopole rotative del dispositivo per la miscelazione dei gas per modificare le portate di o2 e di n2.Infine, verificare e regolare la frazione di ossigeno inspirato o FIO2 utilizzando il dispositivo monitor di concentrazione di ossigeno. Posizionare delicatamente il ratto sulla piastra e regolare lentamente il livello della piastra in modo che la telecamera possa mettere a fuoco la superficie del cervello del ratto. All'interno del software di acquisizione delle immagini, selezionare il comando Salva dal menu File per salvare un'immagine in un file, assegnandole un nome in base al campione e alla lunghezza d'onda.Quindi modificare la posizione del filtro ruotando la ruota portafiltri. Ripetere l'acquisizione delle immagini a ciascuna delle nove lunghezze d'onda. Successivamente spegnere la sorgente luminosa a lampada alogena.Bloccare il percorso della luce al sistema della camera CCD monocromatica utilizzando una piastra schermante. Infine, selezionare il comando di salvataggio dal menu file e scegliere un nome file che identifichi il campione. Le immagini stimate della concentrazione di emoglobina, dello stato di ossigenazione e della potenza di scattering per il cervello di ratto esposto in vivo sono mostrate qui.La concentrazione di emoglobina ossigenata e la saturazione di ossigeno regionale nelle arteriole sono più elevate rispetto a quelle nelle venule. Qui vengono mostrate immagini di un cervello di ratto esposto durante variazioni di fio2 per la potenza di scattering della luce B. Il valore di B è aumentato leggermente durante il periodo che va dall'inizio dell'anossia fino all'arresto respiratorio, mentre è diminuito continuamente durante il periodo compreso tra cinque minuti e 30 minuti dall'inizio dell'anossia.Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere completata in tre ore se eseguita correttamente. Durante la misurazione delle immagini spettrali, è importante ricordare di mantenere la disposizione dei componenti ottici. Dopo aver seguito questa procedura, altri metodi come l'imaging multispettrale rapido possono essere eseguiti per rispondere ad ulteriori domande sui segnali intrinseci post ottici.Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come visualizzare l'emodinamica e le proprietà di scattering della luce nei cervelli di ratti esposti in vivo. Ricorda che lavorare con l'isoflurano può essere pericoloso e che le concentrazioni di gas anestetico devono essere controllate mediante un sistema di aspirazione del gas anestetico.

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La valutazione simultanea di Emodinamica cerebrale e Light Scattering proprietà del In Vivo Cervello del cervello usando limaging di riflessione diffusa multispettrale (Video) | JoVE Journal

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