Do monitorowania zmian przepływu krwi mikronaczyniowej nerki podczas jednostronnej niedokrwienności nerki po resekcji prawej nerki u myszy zastosowano laserowy system obrazowania z kontrastem plamkowym (plamkowatym).
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Do monitorowania zmian przepływu krwi mikronaczyniowej nerki podczas jednostronnej niedokrwienności nerki po resekcji prawej nerki u myszy zastosowano laserowy system obrazowania z kontrastem plamkowym (plamkowatym).
Laserowe obrazowanie z kontrastem plamkowym (LSCI) to nieinwazyjna technika pomiaru powierzchownego przeciekania krwi na dużych obszarach. Dzięki wysokiej rozdzielczości czasowo-przestrzennej, LSCI częściowo ilościowo określa niejednorodne zmiany przepływu krwi w różnych obszarach w obrębie obrazowanego obszaru. Tutaj demonstrujemy technikę LSCI rejestrującą przepływ krwi podczas jednostronnego uszkodzenia niedokrwiennego nerki i reperfuzji (IRI) u myszy. Po prawej nefrektomii pozycja myszy oraz punkt ogniska obiektywu systemu LSCI zostały dostosowane, aby zapewnić pole widzenia lewej nerki. Badania LSCI wykonywano przed, w trakcie i po niedokrwieniu nerek. Ponadto, wybierając obszary zainteresowania (ROI), jednocześnie monitorowano przepływ krwi w tych obszarach. Metoda LSCI wizualizuje mikronaczyniową perfuzję nerki i umożliwia mapowanie przepływu krwi w czasie rzeczywistym. Może być wykorzystywany do monitorowania przepływu krwi mikronaczyniowej oraz oceny wpływu interwencji na kinetykę reperfuzji i jednorodność przestrzenną podczas IRI nerek myszy lub innych podobnych modeli zwierzęcych.
Uszkodzenie niedokrwieniowo-reperfuzyjne (IRI) jest jedną z głównych przyczyn ostrego uszkodzenia nerek (AKI), które wiąże się z wysoką zachorowalnością i wysoką śmiertelnością u pacjentów 1,2. Zmiana hemodynamiki nerek jest jednym z kluczowych czynników wywołanego przez podpołnoc wywołanego AKI1. Dysfunkcja mikrokrążenia wywołana przez IR jest główną przyczyną powstawania urazów, prowadzących do niedotlenienia i dysfunkcji mitochondrialnych komórek 3,4. Dlatego monitorowanie zmian przepływu krwi w czasie rzeczywistym jest skuteczną metodą zapewnienia skutecznej niedokrwienia lub reperfuzji nerki oraz oceny stopnia IRI w modelach zwierzęcych dla tego zaburzenia.
Istnieje wiele technik pomiaru mikronaczyniowej perfuzji tkanek, w tym laserowa flowmetria Dopplera (LDF)5, obrazowanie autofluorescencji nikotynamido-adeninin-dehydrogenazy (NADH) 6,7,8, obrazowanie w podczerwieni9 oraz angiografia indocyjaninowo-zielona (ICG)10. Wśród nich obrazowanie w podczerwieni i autofluorescencja NADH pośrednio mierzą perfuzję mikronaczyniową. LDF, wykorzystując sondę optyczną, monitoruje jedynie przepływ krwi regionalnej5, a skanowanie LDF nie jest wystarczająco szybkie, aby monitorować zmiany w czasie rzeczywistym mikronaczyniowej perfuzji tkanek w warunkach I/R11. Angiografia ICG może również zidentyfikować naczynia zablokowane nerką10, ale wymaga podania środka kontrastowego, co ogranicza jego użycie do ograniczonej liczby pomiarów12. Laserowe obrazowanie z kontrastem plamkowym (LSCI) to wydajna, nieinwazyjna metoda monitorowania mikroperfuzji nerek w czasie rzeczywistym13. Był wykorzystywany do generowania przestrzennie rozdzielonych informacji związanych z dynamiką przepływu krwi. Gdy spójna wiązka jest oświetlana na chropowatą powierzchnię, odbite lub rozproszone fale świetlne interferują ze sobą z powodu drobnych różnic ścieżek, tworząc losowy rozkład jasnych i ciemnych wzorów plam, zwany "plamką". LSCI mapuje prędkość przepływu krwi w tkankach powierzchownych, analizując stopień rozmycia "dynamicznej plamki" powstającej, gdy światło laserowe napromieniuje tkankę 12,14,15. W tym badaniu system LSCI pracował z długością fali laserowej 785 nm z rozdzielczością przestrzenną 3 μm, polem widzenia regulowanym między 6,3 mm × 4,7 mm oraz 42 mm × 31 mm oraz prędkością obrazowania do 120 klatek na sekundę, umożliwiającą wysokorozdzielcze, w czasie rzeczywistym mapowanie mikronaczyniowej perfuzji korowej. W świetle tych zalet LSCI było stosowane w różnych kontekstach eksperymentalnych i klinicznych do monitorowania przepływu krwi, w tym rany oparzeń16, perfuzja siatkówki17, przepływ krwimózgowej 18, przełyk19 oraz jelita20.
Należy zauważyć, że LSCI głównie ocenia perfuzję w tkance powierzchownej, dostarcza wartości przepływu względnego, a nie bezwzględnego, i może być kształtowana przez właściwości optyczne tkanek oraz artefakty ruchu. Te cechy wewnętrzne są brane pod uwagę podczas interpretacji danych obrazowych.
Prace te, wykorzystujące model obejmujący prawą nefrektomię ułatwiającą ekspozycję i obrazowanie nerki przeciwległej, monitorowały zmiany w perfuzji mikronaczyniowej przed, w trakcie i po niedokrwieniu w jednostronnym modelu nerki I/R mysza za pomocą LSCI oraz wykazały przestrzenną heterogeniczność przepływu krwi na powierzchni nerki.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury zwierzęce były zgodne z Przewodnikiem NIH dotyczącym opieki i wykorzystania zwierząt laboratoryjnych oraz Przewodnikiem dotyczącym opieki i wykorzystania zwierząt laboratoryjnych i zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki i Wykorzystania Zwierząt Uniwersytetu Shantou. Aby wyeliminować różnice w efektach IRI wynikające ze względu na płeć i szczep, w badaniu wykorzystano wyłącznie samce myszy C57BL/6N. Wszystkie myszy były dopasowane pod względem wieku i wagi, aby uzyskać porównywalne rezultaty. Użyto próby n = 5, zgodnie z wcześniejszymi badaniami metodologicznymi wykorzystującymi LSCI do walidacji technicznej21. Zwierzęta otrzymały humanitarną opiekę i zostały uśpione po eksperymentach poprzez wdychanieCO2 . Odczynniki i używany sprzęt są wymienione w Tabeli Materiałów.
Przed rozpoczęciem zabiegu włącz system laserowego obrazowania z kontrastem plamkowym. System użyty w tym badaniu działa z laserem o średnicy 785 nm. Ustaw odległość roboczą na około 15-20 cm nad polem operacyjnym. System oblicza przepływ krwi w jednostkach perfuzji laserowej (LSPU) na podstawie algorytmu kontrastu przestrzennego. Upewnij się, że instrument jest rozgrzany i stabilny przed dalszą jazdą.
1. Przygotowanie zwierząt i laparotomia
2. Prawy nefrektomia
3. Monitorowanie przepływu krwi nerek za pomocą laserowego obrazowania kontrastowego (LSCI) podczas niedokrwienia i reperfuzji
4. Pooperacyjna rehabilitacja i opieka
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Celem tego artykułu było wykrycie zmian w przepływie krwi nerkowej podczas AKI wywołanego podczerwienią. Dlatego zastosowaliśmy wspólny model myszy, który obejmuje prawą nefrektomię (rysunek 1A), a następnie procedurę IR na nerce przeciwległej (rysunek 1B). Ponieważ wymagane było monitorowanie przepływu krwi w czasie rzeczywistym podczas IRI, wszystkie manipulacje na myszach wykonywano w rejonie instrumentu przez cały czas trwania (rysunek 1...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Praca ta opisuje zastosowanie systemu LSCI do wizualizacji w czasie rzeczywistym dynamiki mikronaczyniowego przepływu krwi w nerkach podczas IRI u myszy. Protokół ten oferuje znaczącą przewagę nad tradycyjnymi pomiarami końcowymi lub metodami o ograniczonej rozdzielczości przestrzennej, takimi jak LDF, oferując dwuwymiarową mapę perfuzji rejestrującą regionalną heterogeniczność w mikrocyrkulacji nerki. Efektywność i użyteczność LSCI do monitorowania w czasie rzeczywistym wewnątrzoperacyjnym to kluczowe zalety tej metody....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają żadnych konfliktów interesów do ujawnienia.
Prace te zostały sfinansowane przez Program Badawczy Innowacyjnych Zespołów dla Uniwersytetów Prowincji Guangdong (2022KCXTD009).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Kanister absorbujący (do znieczulenia) | Shenzhen Laiyue Biotech Co., Ltd, Chiny | 10-0210 | |
| Alkohol, medyczny (75%) | HENGLIYA, Xinjiang, Chiny | Nie ma | Środek dezynfekuujący skórę |
| Paporyzator znieczulający | Środek | https://www.midmark.com/animal-health/products/anesthesia/detail/matrx-vip-3000-veterinary-vaporizer | |
| Patyki watowe | Qingdao Hainuo Biological Engineering Co., Ltd, Chiny | https://www.hainuocn.com/index/detail/448.html | |
| Krem do depilacji | VEET | https://www.veet.com.cn/jingchun/whx | |
| Opaska gazowa | Winner Medical Co., Ltd, Shenzhen, Chiny | https://www.winnermedical.com/gauze-bandage.html | |
| Poduszka grzewcza | Renqiu Dingsheng Heating Equipment Co., Ltd, Chiny | HD-1902 | Do utrzymania temperatury ciała |
| Rozwiązanie jodoforowe | Taixinkang, Jinxian, Chiny | https://www.11467.com/nanchang/co/120661.htm | Środek antyseptyczny do skóry |
| Izofluran | RWD Life Science Co., Ltd, Chiny | R510-22-10 | Znieczulenie wziewne |
| System laserowego obrazowania z kontrastem plamkowym (LSCI) | Hubei Xunwei Optoelectronic Technology Co., Ltd, Chiny | SIM BFI HR PRO | System równoważny MoorFLPI-2 |
| Meloksykam | Qilu Animal Health Products Co., Ltd, Chiny | https://en.qiludb.com/companion_animal/500.html | 0,2 mg na kg masy ciała; Środek przeciwbólowy |
| Mikro-zacisk | Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd, Chiny | W40140 | Zacisk naczyniowy |
| Sól fizjologiczna (0,9% chlorku sodu) | Cisen Pharmaceutical Co., Ltd, Chiny | https://www.cisen-pharma.com/index/shows?catid=42&id=62 | |
| Szycie z jedwabnym plecionem (6-0) | Yangzhou Fuda Medical Devices Co., Ltd, Chiny | http://www.fdma.com.cn/products_detail/12.html | Dla ligacji naczyń |
| Szycie z jedwabnym plecionem (7-0) | Wego Terumo (Weihai) Medical Products Co., Ltd, Chiny | https://www.weigaoholding.com/ | Do zamknięcia ran stosuje się niechłanne szwy chirurgiczne za pomocą zakrzywionej igły |
| Strzykawka (1 mL) | Shandong Ande Healthcare Apparatus Co., Ltd, Chiny | https://www.andehealthcare.com/html/chanpinzhanshi/Medication-Delivery/syringes/131.html | Z igłą 26 G |
| Tribrometanol | Sigma-Aldrich | T48402-100G | Roztwór 2,5%; Znieczulenie do zastrzyków |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.