Jednoczesna ocena właściwości hemodynamiki mózgu i rozpraszania światła w mózgu szczura in vivo za pomocą wielospektralnego obrazowania odbicia rozproszonego

Ogólnym celem tej procedury jest wizualizacja hemodynamiki i właściwości rozpraszania światła w tkance mózgowej in vivo. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie optyki biomedycznej poprzez zastosowanie obrazowania wewnętrznych sygnałów optycznych w tkankach mózgowych szczurów. Główną zaletą tej techniki jest to, że można ocenić specjalne czasowe zmiany w hemodynamice postmózgowej i morfologii tkanki korowej.

Implikacje tej techniki rozciągają się na monitorowanie funkcji mózgu i żywotności dla różnych modeli zaburzeń mózgu, ponieważ eksperymenty z tymi modelami zwierzęcymi są często przeprowadzane przez okno czaszkowe. Tak więc ta metoda może zapewnić wgląd w wewnętrzne sygnały optyczne. Może być również stosowany do innych technik obrazowania spektralnego.

Zacznij od umieszczenia głowy szczura w stereotaktycznej ramce. Po znieczuleniu ogol obszar głowy poza potencjalne miejsce nacięcia za pomocą maszynki do strzyżenia włosów, aż pojawi się powierzchnia skóry. Następnie wykonaj podłużne nacięcie o długości około 20 milimetrów wzdłuż linii środkowej głowy za pomocą skalpela chirurgicznego.

I odsłonić podskórne tkanki łączne. Usuń podskórne tkanki łączne za pomocą ostrej kiretki i pociągnij ją po obu stronach głowy, aby odsłonić kość czaszki. Następnie użyj wiertła o dużej prędkości, aby wykopać elipsoidalny rów na kości czaszki wewnątrz szwów czaszkowych.

Następnie powoli i jednorodnie wykop kość czaszki do rowu. Następnie lekko dociśnij powierzchnię przerzedzonej czaszki czubkiem szczypiec, aby oszacować grubość i wytrzymałość kości po pojawieniu się naczynia krwionośnego mózgu. Następnie użyj czubka szczypiec, aby przeciąć elipsoidalną linię graniczną przerzedzonej czaszki na kawałki.

I powoli usuń przerzedzoną czaszkę z powierzchni mózgu. Na koniec delikatnie wykąp okno czaszki solą fizjologiczną i przykryj je przezroczystą szklaną płytką o grubości około 0,1 milimetra. Zacznij od użycia rurki do połączenia pierwszego portu rurki w kształcie litery Y zwanej łącznikiem pierwszym z pierwszym portem innej rurki w kształcie litery Y, zwanej łącznikiem drugim.

Następnie podłącz port wlotowy ustnika do drugiego portu pierwszego łącznika rurowego. Następnie użyj rurki, aby podłączyć trzeci port złącza lampy do urządzenia monitorującego stężenie tlenu. Podobnie, użyj rurki do połączenia drugiego portu łącznika rurki dwa z portem wylotowym aparatu do znieczulenia, a drugiej rurki użyj innej rurki do podłączenia trzeciego portu łącznika rurki dwa do portu wylotowego urządzenia do mieszania gazów.

Następnie użyj rurki, aby podłączyć jeden port wlotowy urządzenia do mieszania gazów z butlą z gazem o wysokim ciśnieniu 95%o2 5%co2. Podobnie podłącz drugi port wlotowy urządzenia do mieszania gazów do wysokociśnieniowej butli z gazem 95%n2 5%co2 za pomocą rurki. Następnie użyj pokręteł na urządzeniu do mieszania gazów, aby zmienić natężenia przepływu gazu o2 i n2.

Na koniec sprawdź i wyreguluj frakcję wdychanego tlenu lub fio2 za pomocą urządzenia monitorującego stężenie tlenu. Zacznij od delikatnego umieszczenia szczura na scenie i powoli dostosuj poziom STage, aby kamera mogła ustawić ostrość na powierzchni mózgu szczura. W oprogramowaniu do akwizycji obrazu wybierz polecenie zapisz z menu pliku, aby zapisać obraz do pliku, nazywając go zgodnie z próbką i długością fali.

Następnie zmień położenie filtra, obracając koło filtra. Powtórz akwizycję obrazu na każdej z dziewięciu długości fali. Następnie wyłącz halogen lamp źródło światła.

Zablokuj drogę światła do monochromatycznego systemu kamer ze sprzężonym ładunkiem za pomocą płyty ekranującej. Na koniec wybierz polecenie zapisz z menu plik i wybierz nazwę pliku identyfikującą próbkę. Szacunkowe obrazy stężenia hemoglobiny, stanu natlenienia i mocy rozpraszania dla mózgu szczura wystawionego na działanie in vivo są pokazane tutaj.

Stężenie hemoglobiny natlenionej i regionalne nasycenie tlenem w tętniczkach są wyższe niż w żyłkach. Poniżej przedstawiono obrazy odsłoniętego mózgu szczura podczas zmian w fio2 dla mocy rozpraszania światła B. Wartość B była nieznacznie zwiększona w okresie od wystąpienia niedotlenienia do zatrzymania oddechu, podczas gdy stale zmniejszała się w okresie od pięciu minut do 30 minut po wystąpieniu niedotlenienia.

Po opanowaniu tej techniki można ją ukończyć w ciągu trzech godzin, jeśli jest wykonywana prawidłowo. Podczas pomiaru obrazów spektralnych należy pamiętać o zachowaniu rozmieszczenia elementów optycznych. Po tej procedurze można wykonać inne metody, takie jak szybkie obrazowanie wielospektralne, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania dotyczące postoptycznych sygnałów wewnętrznych.

Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak wizualizować właściwości hemodynamiczne i rozpraszania światła w mózgach szczurów wystawionych in vivo. Nie zapominaj, że praca z izofluranem może być niebezpieczna, a dawki gazów anestezjologicznych powinny być kontrolowane za pomocą teatru do usuwania gazów znieczulających.