Использование лазера Doppler визуализации и мониторинга для анализа спинного микроциркуляцию в крыса

Общая цель этой процедуры состоит в том, чтобы представить комбинацию лазерной допплерографии и мониторинга для измерения локального кровотока в спинном мозге и насыщения кислородом, а также стандартизированную процедуру введения травмы спинного мозга у крысы. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области микроциркуляции, такие как перераспределение кровотока с течением времени и его влияние на окружающую область после травмы спинного мозга. Основное преимущество этого метода заключается в том, что с помощью лазерной допплерографии и устройства мониторинга мы можем быстро получить данные о локальном распределении кровотока, а также об изменении кровотока за определенный период времени, что позволяет более тщательно анализировать кровоток в проблемной зоне.

Начните с проверки крысы под наркозом под наркозом на наличие хирургической плоскости по отсутствию реакции на защемление пальца ноги. Побрейте спинную область крысы от поясницы до шеи. Затем положите крысу спинной стороной вверх на грелку с температурой 40 градусов Цельсия, чтобы поддерживать постоянную температуру тела.

Простерилизуйте выбритый участок, протерев ватными тампонами, смоченными в йоде с последующим добавлением 75% спирта. После того, как вы сделаете разрез кожи над местом ламинэктомии, охватывающим грудные позвонки от Т7 до Т11, разрежьте прикрепленные мышцы с обеих сторон от Т8 до Т10, чтобы обнажить остистые отростки, пластинки и фасеточные суставы. С помощью скальпеля сделайте надрезы, которые разъединяют место соединения между Т10 и Т11.

Далее обнажите соединение, осторожно рассекая мышечный слой, чтобы обнажить кость. Используйте ножницы, чтобы еще больше очистить мышцы от пластинки и вокруг ножки с помощью небольших ножниц. Это откроет небольшое пространство между позвонками в точках Т10 и Т11.

Медленно и аккуратно введите в эту щель кровоостанавливающие щипцы и сломайте ножку. Повторите с другой стороны. Обнажите спинной мозг и осторожно приподнимайте и отламывайте пластинку, не оставляя после себя свободных или зазубренных костных фрагментов.

Повторите процесс для дальнейшего удаления пластинок Т9 и Т8. В настоящее время ударный элемент может быть использован для индуцирования сотрясения мозга в экспериментальных группах. Чтобы отсканировать обнаженный спинной мозг, поместите спинную сторону крысы вверх на черный неотражающий фон, затем настройте параметры сканирования в программном обеспечении, нажав кнопку «Измерить», чтобы войти в графический интерфейс пользователя, а затем кнопку «Настройка сканера», чтобы открыть интерфейс настройки сканера.

Чтобы отсканировать небольшие области, как в этом эксперименте, нажмите Параметры размера сканирования и отображения и выберите Высокое разрешение, чтобы получить режим точного сканирования с более высоким разрешением. Нажмите на опцию «Сканирование изображения», чтобы проверить параметры сканирования. Проверьте изображение в реальном времени, нажав на опцию «Видео и расстояние».

Расположите сканер на высоте от 10 до 13 сантиметров над операционным окном и сдвиньте фон с животным, чтобы центрировать обнаженный спинной мозг в окне сканирования. Выберите функцию «Автоматическое расстояние», чтобы точно настроить высоту сканирования, которая должна быть одинаковой для всех измерений в эксперименте. Используйте антибликовую крышку с окошком, чтобы обнажить только операционную область, чтобы еще больше минимизировать фон и обозначить направление движения животного.

Нажмите «Повторить сканирование», чтобы задать количество сканирований, затем нажмите «ОК», чтобы открыть интерфейс «Повторное сканирование». Нажмите кнопку «Начать», чтобы начать сканирование. Весь процесс займет примерно три-четыре минуты.

Здесь используется сканер-монитор с тупой иглой VP3 и датчиком доставки для контроля кровотока и насыщения кислородом с течением времени. Начните с прикрепления зонда перпендикулярно стереотаксическому прибору для настройки оборудования для мониторинга. Положите крысу на стереотаксический аппарат тыльной стороной вверх и подложите животное небольшим кусочком пенополистирола, чтобы выровнять обнаженный спинной мозг.

Осмотрите разрез и удалите излишки жидкости или крови с помощью ватного диска. Используйте оси x и y аппарата, чтобы расположить зонд на расстоянии двух миллиметров ростраль от центральной точки обнаженного спинного мозга или точки поражения и освободить центральную вену. Используйте ось z, чтобы медленно опустить зонд до уровня, непосредственно касающегося поверхности спинного мозга.

Зонд должен касаться только поверхности спинного мозга, но не быть настолько свободным, чтобы яркий свет мог уходить со стороны точки контакта. Правильное позиционирование имеет решающее значение для адаптации и реализации протокола мониторинга. Зонд должен быть перпендикулярен измеряемой поверхности, и следует избегать чрезмерного давления.

Чтобы записать данные, нажмите кнопку «Новый эксперимент» в программном обеспечении, чтобы открыть интерфейс настройки. В разделе «Общие» проверьте конфигурацию системы, затем нажмите «Далее». В настройках дисплея выберите канал для кровотока и насыщения кислородом и нажмите кнопку Далее.

Введите информацию о файле и нажмите кнопку Далее, чтобы войти в интерфейс записи данных. Нажмите на кнопку в виде зеленого треугольника, чтобы начать запись данных с зонда. Как только сигнал стабилизируется, записывайте данные в течение восьми последовательных минут, затем поднимите зонд и извлеките животное из стереотаксического аппарата.

После наложения швов на мышцу и кожу поместите крысу на бок в чистую клетку на грелке, избегая контакта между местом операции и дном клетки. Наблюдайте за животным до тех пор, пока оно не придет в себя после анестезии, чтобы убедиться, что после операции нет кровотечения и что швы остаются закрытыми. Эти изображения представляют собой визуализацию потока спинного мозга в фиктивной группе слева и в группе повреждения спинного мозга справа.

Визуализация потока показала, что повреждение спинного мозга индуцировало снижение кровотока, а кровоток эпицентра был ниже, чем в ростральном и каудальном канатике. На этих изображениях показан чередующийся кровоток вдоль рострально-каудальной оси спинного мозга фиктивной группы слева и группы ТСМ справа. Как показано здесь, кровоток в спинном мозге в группе с травмой спинного мозга значительно снизился по сравнению с фиктивной группой.

В то же время сатурация спинного мозга кислородом была значительно ниже после сотрясения спинного мозга, что соответствовало изменению кровотока после травмы. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как измерить кровоток в спинном мозге с помощью лазерной допплеровской перфузионной визуализации и лазерного допплеровского перфузионного мониторинга. После освоения операция по введению травмы спинного мозга может быть выполнена за 20 минут, а измерения, включая использование обоих лазерных допплеровских инструментов, займут около 20 минут, если они выполнены правильно.

При попытке выполнить эту процедуру важно помнить о необходимости использовать неотражающую крышку с окном, чтобы обнажить только операционную область, чтобы еще больше минимизировать фон и обозначить направление движения животного. Этот метод проложил путь исследователям в области микроциркуляции к изучению изменений кровотока для оценки его фарамакодинамики и фармакокинетики.