Gelijktijdige Evaluatie van Cerebrale hemodynamiek en Light Scattering Eigenschappen van de In Vivo Rat Brain behulp Multispectral Diffuse reflectie Imaging

Het algemene doel van deze procedure is om de hemodynamiek en lichtverstrooiende eigenschappen van in vivo hersenweefsel te visualiseren. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van biomedische optica door het gebruik van beeldvorming voor intrinsieke optische signalen in rattenhersenweefsel. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat speciale temporele veranderingen in postcerebrale hemodynamiek en corticale weefselmorfologie kunnen worden geëvalueerd.

De implicaties van deze techniek strekken zich uit over het monitoren van hersenfuncties en levensvatbaarheid voor verschillende hersenaandoeningsmodellen omdat experimenten met deze diermodellen vaak worden uitgevoerd via het craniumvenster. Dus deze methode kan inzicht geven in de intrinsieke optische signalen. Het kan ook worden toegepast op andere spectrale beeldvormingstechnieken.

Begin met het bevestigen van het ratachtige hoofd in een stereotactisch frame. Na het verdoven, scheer het hoofdgebied voorbij de voorgestelde incisieplaats met behulp van een haarklemmen tot het huidoppervlak zichtbaar wordt. Maak vervolgens een longitudinale incisie van ongeveer 20 millimeter lang langs de middenlijn van het hoofd met behulp van een chirurgisch mes.

En leg de subcutane bindweefsels bloot. Verwijder het subcutane bindweefsel met behulp van een scherpe curette en trek het naar beide zijden van het hoofd om het schedelbot bloot te leggen. Gebruik vervolgens een sneldraaiende boor om een ellipsvormige greppel in het schedelbot binnen de schedelnaden te graven.

Vervolgens graaf je langzaam en homogeen het schedelbot in de greppel. Druk vervolgens licht op het oppervlak van het verdunde schedel met de punt van de pincet om de dikte en sterkte van het bot te schatten nadat een hersenvlies verschijnt. Gebruik vervolgens de punt van de pincet om de ellipsvormige randlijn van het verdunde schedel stukje voor stukje te snijden.

En verwijder langzaam het verdunde schedel van het oppervlak van de hersenen. Ten slotte spoelt u het craniale venster voorzichtig met fysiologische zoutoplossing en bedekt het met een transparante glazen plaat van ongeveer 0,1 millimeter dik. Begin met het verbinden van de eerste poort van een Y-vormige buis genaamd connector een met de eerste poort van een andere Y-vormige buis genaamd connector twee met behulp van een buis.

Verbind vervolgens de inlaatpoort van de mondstuk met de tweede poort van buisconnector een. Gebruik vervolgens een buis om de derde poort van buisconnector een te verbinden met een zuurstofconcentratiemonitorapparaat. Gelijkaardig, gebruik een buis om de tweede poort van buisconnector twee te verbinden met de uitlaatpoort van een anesthesiemachine en gebruik een andere buis om de derde poort van buisconnector twee te verbinden met de uitlaatpoort van een gasmengselapparaat.

Gebruik vervolgens een buis om een inlaatpoort van het gasmengselapparaat te verbinden met een hogedruk 95%o2 5%co2 gascilinder. Verbind eveneens de andere inlaatpoort van het gasmengselapparaat met een hogedruk 95%n2 5%co2 gascilinder met behulp van een buis. Gebruik vervolgens de draaiknoppen op het gasmengselapparaat om de gasstroomsnelheden van o2 en n2 te wijzigen.

Controleer en regel ten slotte de fractie van geïnspireerde zuurstof of fio2 met behulp van het zuurstofconcentratiemonitorapparaat. Begin met het voorzichtig plaatsen van de rat op het podium en pas langzaam het STage-niveau aan zodat de camera zich kan richten op het oppervlak van de rattenhersenen. Selecteer binnen de beeldverwervingssoftware de opdracht opslaan uit het menu Bestand om een afbeelding op te slaan in een bestand, naam het volgens de steekproef en golflengte.

Verander vervolgens de filterlocatie door de filterwiel te draaien. Herhaal de beeldverwerving bij elk van de negen golflengten. Schakel vervolgens de halogeenlamplichtbron uit.

Blokkeer de lichtweg naar het monochromatische beeldsensorcamerasysteem met behulp van een afschermingsplaat. Selecteer ten slotte de opdracht opslaan uit het menu Bestand en kies een bestandsnaam die het monster identificeert. De geschatte beelden van hemoglobineconcentratie, oxygenatietoestand en verstrooiingskracht voor in vivo blootgestelde rattenhersenen worden hier getoond.

De zuurstofgebonden hemoglobineconcentratie en regionale zuurstofverzadiging in arteriolen zijn hoger dan die in venulen. Hier worden afbeeldingen van een blootgestelde rattenhersenen tijdens veranderingen in fio2 voor de lichtverstrooiingskracht B getoond. De waarde van B was licht verhoogd tijdens de periode vanaf het begin van anoxie tot ademstilstand, terwijl deze continu afnam tijdens de periode van vijf minuten tot 30 minuten na het begin van anoxie.

Eenmaal onder de knie, kan deze techniek in drie uur worden voltooid als deze correct wordt uitgevoerd. Tijdens het meten van de spectrale beelden is het belangrijk om de opstelling van de optische componenten te onthouden. Na dit proces kunnen andere methoden zoals snelle multispectrale beeldvorming worden uitgevoerd om aanvullende vragen over postoptische intrinsieke signalen te beantwoorden.

Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u de hemodynamiek en lichtverstrooiingseigenschappen van in vivo blootgestelde rattenhersenen kunt visualiseren. Vergeet niet dat het werken met isofluraan gevaarlijk kan zijn en dat anesthesiegaspercentages moeten worden gecontroleerd met een anesthesiegaszuiveringstheater.