La valutazione simultanea di Emodinamica cerebrale e Light Scattering proprietà del In Vivo Cervello del cervello usando l'imaging di riflessione diffusa multispettrale

L'obiettivo generale di questa procedura è visualizzare l'emodinamica e la proprietà di diffusione della luce del tessuto cerebrale in vivo. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'ottica biomedica attraverso l'uso dell'imaging per segnali ottici intrinseci nei tessuti cerebrali di ratto. Il vantaggio principale di questa tecnica è che possono essere valutati particolari cambiamenti temporali nell'emodinamica post-cerebrale e nella morfologia del tessuto corticale.

Le implicazioni di questa tecnica si estendono al monitoraggio delle funzioni cerebrali e alla vitalità di vari modelli di disturbi cerebrali perché gli esperimenti con questi modelli animali vengono spesso eseguiti attraverso la finestra cranica. Quindi questo metodo può fornire informazioni sui segnali ottici intrinseci. Può essere applicato anche ad altre tecniche di imaging spettrale.

Inizia fissando la testa del topo in una cornice stereotassica. Dopo l'anestesia, radere la regione della testa oltre il sito di incisione prospettico utilizzando un tagliacapelli fino a quando non appare la superficie della pelle. Quindi praticare un'incisione longitudinale lunga circa 20 millimetri lungo la linea mediana della testa utilizzando un bisturi chirurgico.

Ed esporre i tessuti connettivi sottocutanei. Rimuovere i tessuti connettivi sottocutanei utilizzando una curette affilata e tirarla su entrambi i lati della testa per esporre l'osso del cranio. Quindi, usa un trapano ad alta velocità per scavare un fossato ellissoidale sull'osso del cranio all'interno delle suture craniche.

Quindi scavare lentamente e in modo omogeneo l'osso del cranio all'interno del fossato. Quindi, premere leggermente sulla superficie del cranio assottigliato con la punta della tenaglia per stimare lo spessore e la forza dell'osso dopo la comparsa di un vaso sanguigno cerebrale. Quindi usa la punta della tenaglia per tagliare la linea di bordo ellissoidale del cranio assottigliato pezzo per pezzo.

E rimuovere lentamente il cranio assottigliato dalla superficie del cervello. Infine, bagnare delicatamente la finestra cranica con soluzione fisiologica e coprirla con una lastra di vetro trasparente di circa 0,1 millimetri di spessore. Inizia utilizzando un tubo per collegare la prima porta di un tubo a forma di Y chiamato connettore uno alla prima porta di un altro tubo a forma di Y chiamato connettore due.

Quindi collegare la porta di ingresso del bocchino alla seconda porta del connettore del tubo. Quindi, utilizzare un tubo per collegare la terza porta del connettore del tubo a un dispositivo di monitoraggio della concentrazione di ossigeno. Allo stesso modo, utilizzare un tubo per collegare la seconda porta del connettore del tubo due alla porta di uscita di una macchina per anestesia e utilizzare un altro tubo per collegare la terza porta del connettore del tubo due alla porta di uscita di un dispositivo di miscelazione del gas.

Quindi, utilizzare un tubo per collegare una porta di ingresso del dispositivo di miscelazione del gas a una bombola di gas ad alta pressione 95%o2 5%CO2. Allo stesso modo, collegare l'altra porta di ingresso del dispositivo di miscelazione del gas a una bombola di gas ad alta pressione 95%n2 5%co2 utilizzando un tubo. Quindi utilizzare le manopole sul dispositivo di miscelazione del gas per modificare le portate di gas di o2 e n2.

Infine controllare e regolare la frazione di ossigeno inspirato o fio2 utilizzando il dispositivo di monitoraggio della concentrazione di ossigeno. Inizia posizionando delicatamente il ratto sul tavolino e regola lentamente il livello STage 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, denominandola in base al campione e alla lunghezza d'onda.

Quindi modificare la posizione del filtro ruotando la ruota portafiltri. Ripetere l'acquisizione dell'immagine a ciascuna delle nove lunghezze d'onda. Quindi, spegnere la sorgente luminosa della lampada alogena.

Bloccare il percorso della luce verso il sistema di telecamere del dispositivo monocromatico ad accoppiamento di carica utilizzando una piastra di schermatura. Infine, selezionare il comando Salva dal menu file e scegliere un nome file che identifichi l'esempio. Qui sono mostrate le immagini stimate della concentrazione di emoglobina, dello stato di ossigenazione e della potenza di dispersione per il cervello di ratto esposto in vivo.

La concentrazione di emoglobina ossigenata e la saturazione regionale di ossigeno nelle arteriole sono superiori a quelle delle venule. Qui sono mostrate le immagini di un cervello di ratto esposto durante i cambiamenti in fio2 per la potenza di diffusione della luce B. Il valore di B è stato leggermente aumentato durante il periodo dall'inizio dell'anossia fino all'arresto respiratorio, mentre è diminuito continuamente durante il periodo da cinque minuti a 30 minuti dopo l'insorgenza 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. Seguendo questa procedura, è possibile eseguire altri metodi come l'imaging multispettrale rapido per rispondere a 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 diffusione della luce di cervelli di ratto esposti in vivo. Non dimenticare che lavorare con l'isoflurano può essere pericoloso e che i tassi di gas per anestesia devono essere controllati con un teatro di evacuazione dei gas anestetici.