Name: Evaluatie van cerebrale bloedstroom autoregulatie in de rat met behulp van laser doppler flowmetrie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-01-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 12 s
Description: Leer hoe je cerebrale bloedstroomautoregulatie evalueert in ratten met laser Doppler flowmetrie. Deze niet-invasieve methode maakt continue monitoring van cerebrale bloedstroom mogelijk tijdens bloeddrukveranderingen.

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

De auteurs uiten hun oprechte dank aan Kaleigh Kozak, Megan Stumpf, en Jack Bullis voor hun uitstekende hulp bij het afronden van deze studie en het opstellen van het manuscript. Subsidie ondersteuning: NIH #R01-HL128242, #R21-OD018309 en #R21-OD024781.

Het medisch college van Wisconsin institutioneel Dierenzorg-en gebruiks Comité (IACUC) keurde alle in dit document beschreven protocollen goed en alle procedures zijn in overeenstemming met de National Institutes of Health (NIH) Bureau voor laboratoriumdieren welzijn (OLAW) Regelgeving.
1. proefdieren en voorbereiding op de opname
<ol><li>Gebruik 8 – 12 weken oude mannelijke Sprague-Dawley ratten met een gewicht van 250 – 300 g. Voor deze experimenten, voeden ratten een standaard dieet bestaande uit 0,4% NaCl, 200 g/kg caseïne, 3 g/kg DL-methionine, 497,77 g/kg sucrose, 150 g/kg maïzena, 50 g/kg maïsolie, 50 g/kg cellulose, 2 g/kg choline Bitartrat, 35 g/kg minerale mix, en 10 g/kg vitamine mengsel.</li>
	<li>Record arteriële bloeddruk en LDF lezingen met behulp van Data Acquisition software of een vergelijkbare opnamemethode.</li>
	<li>Bevestig de arteriële druk transducer aan één kanaal van het opnamesysteem en de LDF-sonde aan het andere kanaal op het opnamesysteem.</li>
	<li>Kalibreer vóór de meting de laser Doppler-sonde om een motiliteits standaard in te stellen en zorg ervoor dat de laser Doppler-flowmeter een stabiele uitgang levert.</li>
	<li>Bereid extra apparatuur voor de voorbereidende operatie en voor het experiment: een ontleed Microscoop, een knaagdier ventilator, een einde Tidal CO2 monitor, een stereotaxic instrument om het hoofd van de rat in positie vast te stellen, en een micro manipulator om de ldf sonde over de Piale microcirculatie te lokaliseren en te onderhouden in een stabiele positie.</li>
</ol>2. chirurgische voorbereiding
<ol><li>Weeg de rat en anesthetiseer het dier in een inductie kamer met 3,5% Isofluraan en 30% O2 supplement.</li>
	<li>Verwijder het dier uit de inductie kamer en vervang een verdovings masker door 1,5 – 3% Isofluraan te leveren met een supplement van 30% O2 .</li>
	<li>Plaats de rat op een circulerende water deken die op 37 °C wordt gehouden en controleer de reflexen met een teen pinch om ervoor te zorgen dat er een opname reflex is. Breng steriele oogzalf aan op beide ogen ter voorkoming van corneale uitdroging.</li>
	<li>Scheer de bovenkant van de cranium, het ventrale nekgedeelte en de femorale driehoeken. Verwijder los haar uit die gebieden en reinig met alcohol.</li>
	<li>Plaats de rat in een liggende positie op een verwarmingskussen met een circulerende warm waterpomp om de lichaamstemperatuur van het dier bij 37 °C te behouden en het tijdelijk aan de pad te beveiligen met behulp van medische tape.</li>
	<li>Installeer een tracheale canule (PE240 polyethyleen slang) door middel van een ventrale incisie in de nek zoals elders beschreven26.</li>
	<li>Bevestig de tracheale canule aan een end Tidal co2 -monitor en de ventilator levert 2,5 – 3,0% Isofluraan (afhankelijk van de grootte van het dier) en een inhalatie supplement van 30% O2 . Zorg ervoor dat de ademhalingsfrequentie, de Inspiratoire tijd en het minuten ventilatorvolume worden ingesteld en bewaakt om een vervallen einde Tidal CO2 van ongeveer 35 mmHg gedurende het experiment te garanderen. Opmerking: dit wordt meestal bereikt met een ademhalingsfrequentie van ongeveer 48 – 60 ademhalingen/min, een getijden volume van 1.70 – 2,30 mL, en een inspiratie tijd van 0,50 – 0.60 s voor een 250 – 300 g rat.</li>
	<li>Vul twee PE50 polyethyleen canules met 1 U/mL heparine in isotone NaCl-oplossing om stolling te voorkomen en de doorgankelijkheid van de katheters te behouden. Na het vullen, schuine kant het open uiteinde van elke canule met chirurgische schaar om te vergemakkelijken inbrengen in de slagader.</li>
	<li>Cannulaat de rechter en linker femorale slagaders zoals elders beschreven27 om continue controle van arteriële druk in een katheter en bloed terugtrekking uit de andere katheter.<ol>
<li>Na zorgvuldige scheiding van de slagaders van het omringende weefsel onder een ontleed Microscoop, ligate het distale uiteinde van de slagader en plaats twee extra hechtingen rond het midden en proximale uiteinden van de slagader zonder aanscherping van de knopen.</li>
		<li>Gebruik de proximale hechtdraad als een hijs ligatuur ter voorkoming van bloeden uit de slagader na de incisie voor canule inbrengen (stap 2,11).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Plaats een V-vormige draad van een paperclip onder de slagader om het vat te occluelen totdat de canule is vastgezet.</li>
	<li>Onder een ontleed Microscoop maken een kleine incisie in de dijader in de buurt van de distale ligatie met Vannas schaar. Steek het schuine uiteinde van de canule in de incisie en breng het in de femorale slagader. Draai de knoop op de middelste ligatuur vast om de canule op zijn plaats te zetten, zodat deze niet wordt losgedaan door arteriële druk wanneer de hijs ligatuur of paperclip wordt verwijderd.</li>
	<li>Nadat de middelste ligatuur is vastgezet, laat u de spanning op de hijs ligatuur los en/of verwijdert u de paperclip en maakt u de proximale ligatuur vast.</li>
	<li>Sluit de incisie met fijne hechtingen (3 – 0 zijde) of een chirurgische nietje. U ook een vochtig gaas over de incisieplaats, afhankelijk van de grootte van de incisie.</li>
</ol>3. schedel verdunnen voor LDF metingen
<ol><li>Onmiddellijk na de canules zijn op zijn plaats, plaats het dier in een borstbeen positie en bevestig het hoofd in een stereotaxic apparaat, oppassen niet te Verdoe-de katheters of tracheale buis.</li>
	<li>Gebruik een chirurgische schaar om een elliptische incisie in de huid te maken die het cranium bedekt. Gebruik een wattenstaafje om bindweefsel te verwijderen, zodat de cranium schoon en droog is. Plaats een klein langwerpig en gerold stukje weefsel papier rond de incisie op de hoofdhuid om eventuele bloedingen te stoppen.</li>
	<li>Onder de ontleed Microscoop, gebruik een Dremel gereedschap of een tandheelkundige boor met een 2,15 mm boor te dun een klein gebied van bot (ongeveer 0,5 – 1 cm afhankelijk van de grootte van de rat) in het pariëtale gebied over de linker of rechter Somatosensorische cortex. VOORZICHTIG: dun het bot langzaam en zorgvuldig om te voorkomen dat de schedel binnendringen. Tijdens het uitvoeren van deze stap moet zoutoplossing royaal worden toegepast om te voorkomen dat het gebied oververhit raakt.</li>
	<li>Zodra de schedel is verdund en het gebied heeft een roze verschijning en/of bloedvaten worden gevisualiseerd, bedek het gebied met minerale olie en gebruik een micro manipulator om de laser Doppler-sonde over de blootgestelde cerebrale microcirculatie te positioneren, zodat de punt van de sonde gewoon de bovenkant van de pool van minerale olie raakt (Figuur 1). Opmerking: het is essentieel om LDF-metingen te nemen in een gebied waar geen externe trillingen zijn die de laser Doppler-metingen verstoren en dat de sonde gedurende het experiment veilig over hetzelfde doelgebied wordt bevestigd.</li>
</ol>4. beoordeling cerebrale vasculaire autoregulatie
<ol><li>Zodra de LDF-sonde in positie is bevestigd, u een equilibratie periode van 30 – 45 minuten voor aanvang van het experiment toestaan. Na de evenwichts periode, meet de gemiddelde arteriële druk (kaart) en laser cerebrale bloedstroom (LCBF) elke 30 s gedurende 2 minuten en gemiddelde de waarden voor het verkrijgen van de baselinewaarden voor de bloeddruk van de prehemorrhage en LCBF.</li>
	<li>Om de cerebrale vasculaire autoregulatie te evalueren als reactie op de vermindering van de arteriële druk, meet u de LCBF en de kaart na opeenvolgende opnames van 1,5 mL bloed uit de femorale slagader11. Om de katheter octrooi te houden, ervoor te zorgen dat een volume van heparine oplossing (100 U/mL in isotone Saline) ongeveer gelijk aan het volume van de katheter wordt toegediend na elk bloed gelijkspel. Opmerking: wanneer de heparine-oplossing wordt gebruikt om de katheter te handhaven, is het belangrijk om het volume van de heparine-oplossing zo dicht mogelijk bij het volume van de katheter aan te passen om te voorkomen dat het dier te veel heparine ontvangt, wat kan leiden tot ongewenste Bloeden.</li>
	<li>Na elk bloed volume terugtrekking, laat de rat te equilibraten 2 min, waarna de kaart en LCBF worden geregistreerd elke 30 s voor 2 min. Herhaal het bloed volume opnames totdat het dier een kaart van ongeveer 20 mmHg bereikt.</li>
	<li>Bepaal het effectieve autoregulatoire bereik door het bereik van de bloeddruk te identificeren van de kaart van de prehemorragie naar de LLA (stappen 4,5 en 5,3 hieronder).</li>
	<li>Bepaal de LLA door de laagste druk te identificeren waarbij lcbf nog steeds terugkeert naar binnen 20% van de waarde van de prehemorragie controle na bloed volume terugtrekking, zoals eerder beschreven11,28 of door het identificeren van het snijpunt van de regressie lijnen bepaald tijdens de plateaufase van autoregulatie en onder de LLA, waarbij lcbf afneemt bij elke opeenvolgende bloed terugtrekking (stap 5,3, hieronder). Opmerking: de criteria voor het definiëren van de LLA en autoregulatory plateau kunnen verschillen tussen laboratoria (bijvoorbeeld Takada et al.28 vs. Jones et al.29) evenals procedures voor het verminderen van arteriële bloeddruk (bv. intrekking van een specifiek volume bloed versus gecontroleerde bloeding om specifieke arteriële drukniveaus te bereiken)11.</li>
	<li>Aan het einde van het experiment, euthaniteren het dier door het creëren van een bilaterale pneumothorax terwijl onder een chirurgische vlak van anesthesie, zoals goedgekeurd door de IACUC.</li>
	<li>LDF-waarden die in het weefsel zijn verkregen nadat het dier is geëealiseerd, bieden de nulwaarde voor de uitgangsstroom voor de experimentele opstelling.</li>
</ol>5. statistische analyse
<ol><li>Voer een lineaire regressieanalyse uit om de correlatie tussen de LDF-waarden en de bijbehorende arteriële druk te evalueren. Gebruik de LDF-meetwaarden die zijn verkregen nadat het dier is geëerd om ervoor te zorgen dat er geen niet-specifiek LDF-signaal is dat de gemeten stroomsnelheden beïnvloedt.</li>
	<li>Bereken de LLA met behulp van de kruising tussen de regressie lijnen boven en onder het autoregulatory plateau. Om de LLA met deze methode te berekenen, combineert u de twee regressie vergelijkingen en lost u de resulterende vergelijking op voor arteriële druk.</li>
	<li>Bij het vergelijken van verschillende experimentele groepen, gebruik lineaire regressieanalyse om de hellingen van de LDF vs. arteriële druk relatie boven en onder de LLA voor elk dier te berekenen en vat ze samen als gemiddelde ± SEM voor de dieren in die experimentele groep.</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Evaluatie van weefsel bloedstroom reacties met laser doppler flowmetrie (LDF). Zoals hierboven vermeld, is het LDF-signaal evenredig aan het aantal en de snelheid van bewegende deeltjes, in dit geval RBC, in de microcirculatie. Ldf-metingen in verschillende organen zijn goed gecorreleerd met een hele orgaan bloedstroom die wordt beoordeeld door gevestigde methoden zoals elektromagnetische stromingsmeters en radioactieve microsferen30 en zijn over het algemeen consistent met studie...

Autoregulatory mechanismen in de cerebrale circulatie spelen een cruciale rol bij het handhaven van de homeostase en de normale functie in de hersenen. Autoregulatie van de cerebrale doorbloeding wordt beïnvloed door meerdere factoren, waaronder hartslag, bloed snelheid, perfusiedruk, de diameter van de cerebrale resistentie slagaders en de microcirculatoire weerstand, die allemaal een rol spelen bij het handhaven van de totale cerebrale bloedstroom constante in de hersenen over het fysiologische bereik van systemische bloeddruk. Wanneer de arteriële druk toeneemt, deze mechanismen constrikte arteriolen en weerstand aders om te voorkomen dat gevaarlijke stijgingen van de intracraniële druk. Wanneer arteriële bloeddruk afneemt, lokale controlemechanismen verwijden de arteriolen te handhaven weefsel perfusie en O2 levering. Verschillende pathologische aandoeningen zoals hypercapnia, traumatisch of globaal hypoxisch hersenletsel, en diabetische microangiopathie1,2,3,4,5,6 kunnen het vermogen van de hersenen om de bloedstroom te autoregeren verstoren. Chronische hypertensie verschuift bijvoorbeeld het effectieve autoregulatoire bereik naar hogere druk7,8,9, en een hoog zout (HS) dieet interfereert niet alleen met normale endotheel-afhankelijke verwijding in de cerebrale microcirculatie10, maar ook het vermogen van autoregulatory mechanismen in de cerebrale circulatie te verwijden en handhaven weefsel perfusie wanneer de arteriële druk wordt verlaagd11. Cerebrale autoregulatie is ook aangetast bij Dahl-zoutgevoelige ratten wanneer ze een HS-dieet12hebben gevoed.
Tijdens verlagingen van de arteriële druk, verwijding van de cerebrale resistentie slagaders en arteriolen in eerste instantie retourneert cerebrale doorbloeding om waarden te beheersen ondanks de verminderde perfusiedruk. Naarmate de arteriële druk verder wordt verlaagd, blijft de cerebrale bloedstroom constant bij de lagere druk (plateaufase van de autoregulatoire respons) totdat de vasculatuur niet langer kan verwijden om de bloedstroom bij de lagere druk te handhaven. De laagste druk waarbij een orgaan de normale bloedtoevoer kan aanhouden, wordt de ondergrens van de autoregulatie (LLA) genoemd. Bij druk onder de LLA daalt de cerebrale bloedstroom aanzienlijk van de rust waarden en neemt deze af op een lineaire manier met elke reductie in arteriële perfusiedruk13,14. Een opwaartse verschuiving in de LLA, zoals waargenomen in hypertensie7,8,9, kan het risico en de ernst van ischemische letsel verhogen tijdens omstandigheden waar de arteriële perfusiedruk wordt verminderd (bijv. myocardinfarct, ischemische beroerte, of bloedsomloop shock).
Ldf heeft bewezen een uiterst waardevolle benadering te zijn om de bloedtoevoer in de microcirculatie onder verschillende omstandigheden te evalueren, waaronder autoregulatie van de bloedstroom in de cerebrale circulatie11,14,15. Naast het evalueren van autoregulatoire reacties, kan ldf worden gebruikt om de corticale bloedstroom te bewaken bij het onderzoeken van metabole, myogene, endotheel-, humorele of neurale mechanismen die de cerebrale doorbloeding reguleren en de impact van verschillende experimentele interventies en pathologische aandoeningen op de cerebrale bloedstroom10,16,17,18,19,20,21
LDF meet de verschuiving in gereflecteerde laserlicht in reactie op het aantal en de snelheid van bewegende deeltjes--in dit geval, rode bloedcellen (RBC). Voor studies van cerebrale vasculaire autoregulatie, arteriële bloeddruk wordt veranderd hetzij door de infusie van een alpha-adrenergic agonist te verhogen arteriële druk (omdat de cerebrale circulatie zelf is ongevoelig voor alpha-adrenergic vasoconstrictor agonisten)12,15 of via gecontroleerde bloed volume terugtrekking te verminderen van arteriële druk11,14. In de huidige studie wordt LDF gebruikt om de effecten van beoordeelde verlagingen van de bloeddruk op cerebrale autoregulatie in een gezonde rat aan te tonen. Hoewel open en gesloten schedel methoden zijn beschreven in de literatuur22,23,24,25, het huidige papier toont een gesloten schedel voorbereiding, waardoor cerebrale bloedtoevoer kan worden beoordeeld zonder het binnendringen van de schedel of het installeren van een kamer of cerebrale venster.

<table><tbody><tr><td>3-0 gevlochten zwarte zijde draad</td><td>Midwest Vet</td><td>193.73000.2</td><td></td></tr><tr><td>Arteriële druk transducer</td><td>Merit Medical</td><td>041516504A</td><td></td></tr><tr><td>Geautomatiseerde gegevensverzameling systemen (WINDAQ &amp; BIOPAC systeem)</td><td>DATAQ Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bloeddruk weergave-eenheid</td><td>Stoelting</td><td>50115</td><td></td></tr><tr><td>Circulerende warme waterpomp</td><td>Gaymar Industries</td><td>T-pomp</td><td></td></tr><tr><td>End-tidale CO2 monitor</td><td>Stoelting</td><td>Capstar-100</td><td></td></tr><tr><td>Heparine natrium</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>Laser Doppler flowmeter</td><td>Perimed</td><td>PeriFlux 5000 LDPM</td><td></td></tr><tr><td>Laser Doppler navulbare mobiliteitsstandaard</td><td>Perimed</td><td>PF1001</td><td></td></tr><tr><td>Polyethyleen buis (PE240) (voor trachea canule)</td><td>VWR</td><td>63018-828</td><td></td></tr><tr><td>Polyethyleen buis (PE50) (voor femorale katheters)</td><td>VWR</td><td>63019-048</td><td></td></tr><tr><td>Rodent ventilator</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>Variabel</td><td>N/A</td><td>Ratten werden besteld bij verschillende bedrijven</td></tr><tr><td>Standaard rattenvoer</td><td>Dyets, Inc.</td><td>113755</td><td></td></tr><tr><td>Stereotactisch instrument</td><td>Cwe/Stoelting</td><td>Clasic Lab Standard</td><td></td></tr></tbody></table>

evaluatie van cerebrale bloedstroom autoregulatie in de rat met behulp van laser doppler flowmetrie

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

Bij het onderzoeken van de mechanismen van het lichaam voor het reguleren van cerebrale doorbloeding, een relatieve meting van de micro circulatoire bloedstroom kan worden verkregen met behulp van laser doppler flowmetrie (LDF). Deze paper toont een gesloten schedel preparaat dat het mogelijk maakt cerebrale bloedtoevoer te beoordelen zonder de schedel door te dringen of een kamer of cerebrale venster te installeren. Om autoregulatory mechanismen te evalueren, kan een model van gecontroleerde bloeddruk reductie via gegradeerde bloeding worden gebruikt, terwijl tegelijkertijd gebruik wordt maken van LDF. Dit maakt de real time tracking van de relatieve veranderingen in de bloedstroom in reactie op verlagingen van de arteriële bloeddruk geproduceerd door de terugtrekking van Circulerend bloed volume. Dit paradigma is een waardevolle benadering voor het bestuderen van cerebrale bloedstroom autoregulatie tijdens verlagingen van de arteriële bloeddruk en, met kleine wijzigingen in het Protocol, is ook waardevol als een experimenteel model van hemorragische shock. Naast het evalueren van autoregulatoire responsen, kan LDF worden gebruikt om de corticale bloedstroom te monitoren bij het onderzoeken van metabole, myogene, endotheel-, humorele of neurale mechanismen die de cerebrale doorbloeding reguleren en de impact van verschillende experimentele interventies en pathologische condities op cerebrale doorbloeding.

Figuur 2 geeft een overzicht van de resultaten van experimenten uitgevoerd in 10 mannelijke Sprague-Dawley ratten gevoed standaard laboratorium Chow. In die experimenten werd het gemiddelde LCBF gehandhaafd binnen 20% van de waarde van de prehemorragie na de eerste drie bloed volume-opnames, totdat de gemiddelde arteriële druk de LLA bereikte. Daaropvolgende bloed volume opnames onder druk onder de LLA veroorzaakte een progressieve reductie van LCBF, waaruit bleek dat de cerebrale circulatie...

Dit artikel demonstreert het gebruik van laser doppler flowmetrie om te evalueren van het vermogen van de cerebrale circulatie te autoreguleren de bloedtoevoer tijdens verlagingen van de arteriële bloeddruk.

Evaluatie van cerebrale bloedstroom autoregulatie in de rat met behulp van laser doppler flowmetrie

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

Dit protocol is bij uitstek geschikt voor het evalueren van het vermogen van de cerebrale microcirculatie om zijn eigen bloedstroom te reguleren tijdens bloeddrukveranderingen onder normale en pathologische omstandigheden. LDF biedt een relatief niet-invasieve methode voor de continue monitoring van de cerebrale bloedstroom onder een verscheidenheid van voorwaarden die niet mogelijk is met andere methoden. Laser Doppler flowmetry kan worden gebruikt voor niet-invasieve bloedstroom evaluatie.Bijvoorbeeld, om de effecten van een hoog zout dieet op verminderde bloedstroom regelgeving bij gezonde jonge vrouwen te beoordelen. LDF maakt het mogelijk de bloedstroom gemakkelijk te controleren in veel verschillende vasculaire bedden van mensen en dieren, en kan worden gebruikt in een breed scala van studies. Het aantonen van de procedure met Adrienne Allen zal Megan Stumpf, mijn onderzoek technoloog en lab manager.Plaats de rat voor het begin van de procedure op een circulerende waterdeken die bij 37 graden Celsius wordt gehouden en bevestig een gebrek aan reactie op pedaalreflex bij een verdoofde experimentele rat. Breng zalf aan op de ogen van de dieren en scheer de bovenkant van de schedel, ventrale nek gebied, en dijbeen driehoeken. Verwijder eventuele verliezen haar van de blootgestelde huid.En desinfecteren de huid met alcohol. Verplaats de rat naar een verwarmingskussen met een circulerende warmwaterpomp. En gebruik medische tape om de rat tijdelijk in de supine positie te beveiligen.Vul twee PE 50 canules met één eenheid per lL heparine in isotone natriumchlorideoplossing. En schuin het open uiteinde van de katheters met chirurgische schaar om het inbrengen in de slagaders te vergemakkelijken. Na het zorgvuldig scheiden van de dijbeenslagaders van het omringende weefsel onder een ontledenmicroscoop, ligate het distale uiteinde van het geïsoleerde femorale slagadersegment en plaatst u twee extra hechtingen rond het midden en proximale uiteinden van de slagader zonder de knopen aan te scherpen.Steek een V-vormige draad uit een paperclip onder de slagader om het vat af te voegen totdat de canule is bevestigd. Gebruik dan vannas schaar om een kleine incisie in de dijbeenslagader in de buurt van de distale ligatie te maken. Steek het afgeschuinde uiteinde van de canule in de incisie en ga de canule in de dijbeenslagader.Verwijder de paperclip. Draai de knoop in de middelste ligatuur over de canule om de canule op zijn plaats te krijgen. Laat de spanning los op de hefligbondture, draai vervolgens de proximale ligatuur aan en sluit de incisie.Direct nadat de canules op hun plaats zijn, plaatst u het dier in een sternale positie. En zet het hoofd vast in een stereotaxic apparaat dat ervoor zorgt dat de katheters niet los komen. Maak een elliptische incisie in de huid die de schedel bedekt.En gebruik een wattenstaafje om bindweefsel te verwijderen, zodat de schedel schoon en droog is. Plaats een klein, gerold langwerpig stuk tissuepapier rond de incisie op de hoofdhuid om bloedingen en onder de ontledenmicroscoop te stoppen, gebruik een voldoende grote boor met een 2,15mm boorbit om een 0,5 tot 1 cm bot in het pariëtale gebied over de linker- of rechter somatosensorische cortex te verdunnen, afhankelijk van de grootte van de rat. Dun het bot langzaam en voorzichtig om te voorkomen dat het doordringen van de schedel.Tijdens het uitvoeren van deze stap, zoute oplossing moet royaal worden toegepast om te voorkomen dat het gebied over verwarming. Wanneer het gebied een roze uiterlijk heeft en/of bloedvaten kunnen worden gevisualiseerd, bedek het uitgedunde bot met minerale olie. En gebruik een micromanipulator om de laser doppler sonde over de blootgestelde cerebrale microcirculatie te positioneren, zodat de punt van de sonde is gewoon het aanraken van de bovenkant van de pool van minerale olie.Voor de eerste sonde plaatsing, is het het beste om te beginnen met een signaal van ongeveer 150 eenheden om ervoor te zorgen dat de sonde is gepositioneerd over de micro-circulatie. Wanneer de laser doppler flowmetry sonde is op zijn plaats, laat het dier voor een 30 tot 45 minuten evenwichtsperiode alvorens 1,5 mL bloed uit de juiste femorale slagader canule over een periode van 30 seconden. Om het katheteroctrooi te behouden, bezielt u 100 eenheden per lL heparine in isotone zoutoplossing in de canule na elke bloedafname.Laat de rat twee minuten herstellen en meet vervolgens LDF en bloeddruk om de 30 seconden gedurende twee minuten. Herhaal na de bloeddruk- en LDF-metingen om de twee minuten de onttrekking van het bloedvolume totdat het dier een gemiddelde arteriële druk van ongeveer 20mmHg bereikt. In deze representatieve experimenten, de gemiddelde laser cerebrale bloedstroom van 10 Sprague-Dawley ratten gevoed standaard laboratorium chow werd gehandhaafd binnen 20% van de pre-bloeding waarde na de eerste drie bloedvolume onttrekkingen, totdat de gemiddelde arteriële druk bereikte de ondergrens van de autoregulatie.Latere bloedvolume onttrekkingen bij druk onder de ondergrens van de autoregulatie, veroorzaakte een geleidelijke vermindering van de laser cerebrale bloedstroom waaruit blijkt dat de cerebrale circulatie niet langer in staat was om een voldoende niveau van vasodilatatie te produceren om de cerebrale bloedstroom constant te handhaven bij de lagere profusie druk. Bij druk op of boven de ondergrens van de autoregulatie, was er geen significante correlatie tussen de laser cerebrale bloedstroom en de arteriële druk, wat aangeeft dat de laser cerebrale bloedstroom onafhankelijk was van de arteriële druk in het plateau bereik van de autoregulerende curve. Onder de ondergrens van de autoregulatie, de laser cerebrale bloedstroom arteriële druk relatie had een negatieve helling.En de laser cerebrale bloedstroom was aanzienlijk gecorreleerd met de arteriële druk. De belangrijkste dingen om te onthouden zijn om de schedel zeer zorgvuldig dun en om ervoor te zorgen dat de LDF sonde blijft stevig verankerd over hetzelfde gebied van weefsel. Deze procedure kan worden gebruikt om de reactiviteit van de microcirculatie van verschillende middelen na retrograde infusie via de halsslagader te testen, of om functionele hyperemie en neurovasculaire koppeling in de cerebrale circulatie te evalueren.Deze techniek heeft het mogelijk gemaakt onderzoek te onderzoeken naar de effecten van verschillende geneesmiddelen en verdovingsmiddelen op de cerebrale circulatie en de veranderingen in cerebrale autoregulatie in ziektemodellen zoals hypertensie.

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Verschillende diermodellen van cerebrale ischemie zijn ontwikkeld om de menselijke toestand van beroerte simuleren. Dit protocol beschrijft de endotheline-1 (ET-1) geïnduceerde middelste cerebrale slagader occlusie (mCaO) model voor ischemische beroerte in ratten. Daarnaast zijn belangrijke overwegingen, voordelen en nadelen van dit model besproken.

Endotheline-1 geïnduceerde midden cerebrale slagader occlusie Model voor ischemische beroerte met Laser Doppler flowmetrie Begeleiding in Rat

Cerebrale perfusie controle is aangetoond dat de nauwkeurigheid van ischemische beroerte modellen te verbeteren. Technische moeilijkheden beperken vaak het gebruik van dit essentieel instrument voor cerebrovasculaire onderzoek. In deze video wordt een geoptimaliseerd systeem getoond op een of meerdere locaties hemodynamische bewaking verkrijgen tijdens intraluminale middelste cerebrale slagader occlusie in ratten.

Geoptimaliseerde Systeem voor cerebrale perfusie Monitoring in het Rat Stroke Model van intraluminale midden cerebrale slagader occlusie

Cerebrale perfusie wordt gehandhaafd over een reeks drukken via cerebrale auto-regulatie. Het karakteriseren van auto-regulatie vereist echter prominente drukschommelingen bij gereguleerde frequenties. Het beschreven protocol zal laten zien hoe oscillerende negatieve druk van de onderste lichaamshelft drukschommelingen kan genereren om gegevens te verschaffen voor projectie-achtervolgingsregressie voor kwantificering van de autoregelcurve.

Het beoordelen van Cerebrale autoregulatie via oscillerende Lower Body Negative Pressure en projectie Achtervolging Regressie

Dit manuscript wordt beschreven in vitro videomicroscopie protocollen voor de beoordeling van de vasculaire functie in rat weerstand van de cerebrale bloedvaten. Het manuscript wordt ook beschreven technieken voor het evalueren van microvessel dichtheid met fluorescently geëtiketteerde lectine en weefsel perfusie met behulp van Laser Doppler flowmetrie.

Evaluatie van vasculaire controlemechanismen met behulp van videomicroscopie van geïsoleerde resistentie slagaders van ratten

Hier presenteren we een combinatie van laser Doppler perfusie imaging (LDPI) en lokale bloed stromen en zuurstof verzadiging (SO2), evenals een gestandaardiseerde procedure voor de invoering van ruggenmerg laser Doppler perfusie toezicht (LDPM) voor het meten van spinal cord trauma's op rat.

Met behulp van Laser Doppler Imaging en toezicht voor het analyseren van ruggenmerg microcirculatie in Rat

Het algemene doel van deze procedure is bedoeld als een zeer reproduceerbaar techniek voor in vivo beoordeling van de verstoring van de bloed - hersen barrière in rat modellen van ischemische beroerte.

In Vivo eenbeoordeling van de verstoring van de bloed - hersen barrière in een Rat Model van ischemische beroerte

Hier wordt een minimaal invasieve chirurgische ingreep getoond, waarbij de laser-Doppler-sonde op de schedel wordt geplaatst over het distale gebied van de middelste hersenslagader (MCA), een periorbitale locatie die geschikt is voor ratten en muizen, om de bloedstroom te beoordelen tijdens voorbijgaande MCA-occlusie.

Periorbitale plaatsing van een laserdoppler-sonde voor monitoring van de cerebrale bloedstroom voorafgaand aan occlusie van de middelste hersenslagader in knaagdiermodellen

Om de cerebrale bloedstroomregulatie in vivo te bestuderen, zijn traditionele farmacologische methoden invasief en beschadigen ze vaak de schedel, dura en leptomeninges. In dit werk hebben we een minimaal invasieve techniek ontwikkeld die nano-injectorgeleide intracisternale magna (ICM) injectie combineert met beeldvorming met laserspikkelcontrast, waardoor de integriteit van de schedel en leptomeninges behouden blijft.

Gepaarde Cisterna Magna-nano-injectie en laserspikkelcontrastbeeldvormingstest om cerebrale bloedstroomregulatie in vivo te bestuderen

De intraluminale midden cerebrale slagader occlusie (MCAO) model is de meest frequente gebruikte model onder experimentele ischemische beroerte modellen. Hier zullen we demonstreren het gehele model in detail met de gids van Laser Doppler flowmetry, en zijn vertegenwoordiger resultaten.

Intraluminale midden cerebrale slagader Occlusie (MCAO) Model voor ischemische beroerte met Laser Doppler Flowmetry Begeleiding in Muizen

Microbellen-gemedieerde focused ultrasound verstoring van de bloed-hersen barrière (BBB) ​​is een veelbelovende techniek voor niet-invasieve gerichte toediening van medicijnen in de...

MRI-geleide Verstoring van de bloed-hersen barrière met behulp van Transcraniële Focused Ultrasound in een ratmodel

Leer hoe je cerebrale bloedstroomautoregulatie evalueert in ratten met laser Doppler flowmetrie. Deze niet-invasieve methode maakt continue monitoring van cerebrale bloedstroom mogelijk tijdens bloeddrukveranderingen.

Evaluatie van cerebrale bloedstroom autoregulatie in de rat met behulp van laser doppler flowmetrie

Meer video's verkennen