Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

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

Published: May 30, 2018 doi: 10.3791/56243
*1,2,3,4, *1,2,3,4, 1,2,3,4, 1,2,3,4
* These authors contributed equally

Summary

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.

Abstract

Laser Doppler flowmetrie (LDF) is een noninvasive methode voor het meten van bloed stroom (BF), waardoor het beter voor het meten van microcirculatory veranderingen van het ruggenmerg. In dit artikel was ons doel om het gebruik van zowel Laser Doppler Beeldvorming en toezicht voor het analyseren van de verandering van BF na dwarslaesie. Zowel de laser Doppler-imagescanner en de sonde/monitor wordt voor elke uitlezing werkten. De gegevens van LDPI verstrekt een lokale distributie van BF, die gaf een overzicht van perfusie rond de site van de schade en het toegankelijk voor vergelijkende analyse van BF onder verschillende locaties gemaakt. Door intens de indringende oppervlakte te meten over een periode van tijd, werd een gecombineerde sonde gebruikt om tegelijk meten de BF en zuurstof saturatie van het ruggenmerg, tonen algemene ruggenmerg perfusie en zuurstoftoevoer. LDF zelf heeft een aantal beperkingen, zoals de relatieve flux, gevoeligheid voor beweging en biologische nul signaal. Echter, de technologie is toegepast in de klinische en experimentele studie vanwege de eenvoudige installatie en snelle meting van BF.

Introduction

Het weefsel van het ruggenmerg is zeer gevacuoliseerd en zeer gevoelig aan hypoxie geïnduceerd door dwarslaesie (SCI). Onze eerdere studies is gebleken dat de doorbloeding van het ruggenmerg aanzienlijk werd verlaagd na hersenschudding schade1,2, die kunnen worden gerelateerd aan het tekort aan motor functie. Recente studies hebben aangetoond dat de integriteit van bloedvaten na SCI goed gecorreleerd zijn met de verbetering van de sensorische motorische functie3 is. Er werd gemeld dat verbeterde vasculariteit witte stof, niet indirect leidt tot verbeterde functie4zou kunnen redden. Daarom leek het onderhoud van het ruggenmerg na letsel perfusie van primair belang voor het behoud van de haalbaarheid en functionaliteit.

De effecten van verschillende behandelingen op de perfusie na SCI zijn bestudeerd door talrijke onderzoekers met behulp van een verscheidenheid van technieken in experimentele modellen van SCI5,6,7. Laser Doppler, als een gevestigde techniek, was ongetwijfeld een handige methode voor het kwantificeren van de perfusie van verschillende dierlijke en menselijke studies8,9,10,11. De techniek is gebaseerd op de meting van de Doppler shift12 geïnduceerd door rode bloedcellen te verplaatsen naar het verhelderend licht. Sinds de commercialisering van de techniek in de vroege jaren 1980, grote vooruitgang geboekt in lasertechnologie, glasvezel en signaalverwerking voor het meten van de perfusie door laser Doppler instrumenten13, waardoor LDF in een betrouwbare technologie.

In de huidige studie, werden beide methoden van laser Doppler meting toegepast om te evalueren van de bloedstroom (BF) in de spinale koorden van concussive ratten. Vanwege de noninvasive aard van de technologie en de eenvoudige installatie biedt ons protocol een gevoelige, snelle en betrouwbare methode voor BF metingen van het ruggenmerg. Met deze methode kunt en wat nog belangrijker is, longitudinaal onderzoek naar de post concussive SCI BF zonder dierlijke offer op elk tijdstip.

Vanwege de mogelijkheid om te beoordelen van de BF van het weefsel en snelle veranderingen in de perfusie tijdens de stimulatie, is het mogelijk om de toepassing van dit protocol om te evalueren van cerebrale BF14,15 , alsmede het meten van andere weefsels zoals lever16, 17, huid18,19en20van de darm. In het model van een rat van voorbijgaande occlusie van de middelste cerebrale slagader, werden de laser Doppler lezingen gebruikt om de juiste verlaging van het tarief van de BF tot niveaus die worden verwacht in de ischemische penumbra-14. Bij ratten die kritische ledemaat ischemie (CLI) inductie hebben ondergaan, werd laser Doppler scannen hind-limb BF vóór en na de ingreep CLI om en te observeren tijdens verschillende perioden na behandeling21toegepast. Bovendien, afhankelijk de biologische beschikbaarheid en metabole Goedkeuringvande sommige drugs van hepatische BF, die werd ontdekt door LDF16. Daarom kon LDF veel worden gebruikt in experimentele model, farmacokinetische en farmacodynamische evaluatie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dierlijke protocollen waarbij proefdieren gevolgd door de National Institutes of Health (NIH) vastgestelde richtsnoeren en door de Animal Care en gebruik Comité van kapitaal medische universiteit zijn goedgekeurd.

De procedures van de invoering van SCI en meten van BF van het ruggenmerg met behulp van laser Doppler apparatuur hieronder beschreven werden gebruikt in een gepubliceerde studie1.

1. voorbereiding voor de operatie

  1. Bereiden pentobarbital natrium oplossing 3% (m/v) in een zoutoplossing en beheren op de dosis van 35 mg/kg.
    Let op: pentobarbital natrium is een gereguleerde stof. Gedetailleerde registers moeten worden bewaard en oplossingen op een veilige, vergrendelde locatie opgeslagen.
  2. Steriliseren van apparatuur en voor te bereiden op operatie gebied.
    1. Reinigen van de apparatuur van de operatie met de volgende stappen: 75% ethanol schoonmaken, dan autoclaaf bij 121 ° C gedurende 30 minuten, daarna drogen in een oven van 60 ° C's nachts. Steriliseren het operatie gebied met 75% alcohol.

2. voorbereiding van de Rat voor chirurgie

  1. Anesthetize de rat met een intraperitoneale injectie pentobarbital natrium (35 mg/kg). De gehele procedure moeten 30-40 min met inbegrip van chirurgie, BF metingen en hechtingen.
  2. Scheren het ruggedeelte van de rat uit de onderrug aan de hals. Het haar moet zo kort mogelijk worden gesneden. Plaats de rat op een 40 ° C verwarming pad te handhaven van een constante lichaamstemperatuur.

3. laminectomie en de hersenschudding aan het ruggenmerg

Opmerking: Voer stappen 3.1 tot 3.6 laminectomie uit alleen voor de sham-groep, om.

  1. Plaats de dierlijke dorsale zijde omhoog. Steriliseren het geschoren deel met jodium gevolgd door 75% alcohol met behulp van steriele katoenen ballen. Een huid incisie (4 cm) met de scalpel te maken over de laminectomie site die betrekking hebben op borstwervels T7 aan T11.
  2. Knippen en de bijgevoegde spieren aan beide zijden van T8 naar T10 bloot de spinous processen, de laminae en de facetgewrichten.
  3. Gebruik de scalpel om insnijdingen dat de kruising tussen T10 en T11 worden verbroken. Verder bloot het kruispunt door zorgvuldig door de ontrafeling van de spier laag weg om het bot bloot te stellen.
  4. Gebruik de schaar om te verder wissen spier uit de buurt van de lamina en rond de stam met kleine knipsels. Hiermee opent u een kleine ruimte tussen de wervels op T10 en T11 (figuur 1A). Langzaam en subtiel één hemostatische pincet invoegen door deze kloof en breken van de stam (figuur 1B). Zorg dat de kromming van de verlostang is altijd lateraal, gepositioneerd weg van het snoer. Herhaal aan de andere kant.
  5. Blootstellen van het ruggenmerg (Figuur 1 c) en trek voorzichtig de lamina afbreken. Zorg dat u niet elke vrije of gekartelde botfragmenten om achter te laten.
  6. Herhaal de procedure voor het verder Verwijder T9 en T8 laminae.
  7. Het dier naar het botslichaam apparatuur tabel verplaatsen en gebruik het paar van Adson verlostang gekoppeld aan de tabel om te stabiliseren van het dier wervelkolom door klemmen op het spinous-proces van T7 en T11, dan aanpassen van de verlostang om het rechttrekken van de rug (Figuur 1 d).
  8. Zet het dier onder het botslichaam, streven de staking staaf naar het midden van de blootgestelde ruggenmerg en verlagen van de staaf naar binnen 3-5 mm van het oppervlak van het ruggenmerg.
  9. De effect-parameters zoals de effect-kracht (160 KD) en Nadruktijd (1 s)
    1. Induceren van het GCB door te klikken op de knop "Start Experiment" op de software-interface, klik "ja" op de volgende interface het effect automatisch wordt gestart. Na de botsing zal de software de werkelijke gegevens van het effect naast het instellen van parameters weergeven, Controleer de gegevens en om ervoor te zorgen dat het was dicht bij het punt van de instelling (figuur 1E).
      Opmerking: Een typische sign voor het welslagen van het experiment was een korte periode van onvrijwillige tail swing en ledematen beweging na de botsing. Prikkels aan de staart om te controleren voor ledemaat reflectie kunnen ook worden gedaan. Locomotor beoordeling zoals de Basso, Beattie en Bresnahan (BBB) motorische schaal22,23 is echter noodzakelijk om de doeltreffendheid van de veroorzaakte schade.

4. laser Doppler scannen

  1. Zie de Tabel van materialen voor de details van de laser Doppler scanner gebruikt in deze studie. Als u wilt scannen het blootgestelde ruggenmerg, door de rat dorsale zijde omhoog op een zwarte, niet-reflecterende achtergrond te plaatsen.
  2. Scanparameters instellen: Open de scansoftware, klikt u op "Maatregel" invoeren van de grafische gebruikersinterface van meting en klik op de knop "Scanner setup" openen van de interface van scanner setup. Als u wilt scannen kleine gebieden zoals in dit experiment, selecteer "Hoge resolutie" onder de "Scan grootte en weergaveopties" voor een fijne scanmodus met een hogere resolutie (256 × 256 punten die betrekking hebben op 4 × 10 cm2) (figuur 2A). Klik op de optie "Afbeelding scannen" om te controleren de scannen planimetrische weergave (figuur 2B).
  3. Klik op de "Video en afstand" optie om te controleren de live video beeld. Plaats de scanner 10-13 cm boven de chirurgische venster en verplaats de achtergrond met het dier naar center het blootgestelde ruggenmerg op het scannen venster (figuur 2C).
  4. De functie "auto verre" prima het scannen hoogte aanpassen, Let op dat de hoogte van het scannen moet consistent worden gehouden in alle maten in de experiment figuur 2C.
  5. Met een nonreflective cover met een venster waarmee werkmapberekeningen alleen het chirurgische gebied om verder te minimaliseren achtergrond en markeren van het dier richting.
  6. Op de "Herhaal scannen", stelt u het aantal scans (we gebruiken in dit geval 8 herhalen scans) Klik op "OK" om te openen de Herhaal scan-interface. Klik op de startknop om te beginnen met het scannen en het hele proces duurt ongeveer 3-4 min (figuur 2D).

5. laser Doppler toezicht

  1. We gebruikten een scanner monitor met VP3 botte naald einde levering sonde monitor BF en SO2 na verloop van tijd. Bevestig de Laser Doppler sonde loodrecht op een stereotaxic instrument voor het instellen van de bewakingsapparatuur.
  2. Opgemaakt de rat aan de dorsale zijde van de stereotaxic apparaat, het dier met een klein stukje piepschuim wanneer dat nodig is om het level van de blootgestelde ruggenmerg onderlaag.
  3. Het verlagen van de sonde naar het ruggenmerg naar monitor BF.
    Opmerking: Stap 5.3 is cruciaal voor de reproduceerbaarheid van de meting als het gegevens-lezingen gevoelig voor de druk toegepast op de sonde zijn, dus extra voorzichtigheid is vereist om niet over - of onder - position de sonde.
    1. Controleer de incisie en verwijder een buitensporige vloeistof of bloed met behulp van een steriele wattenschijfje.
    2. Gebruik van het apparaat de X- en Y-as om te zoeken van de sonde tot 2 mm rostraal van het middelpunt van de blootgestelde ruggenmerg of laesie wijs en de centrale ader te voorkomen.
    3. Gebruik de Z-as te langzaam lager de sonde naar het niveau alleen raakt het oppervlak van het ruggenmerg. De sonde moet enkel raken het oppervlak van het ruggenmerg maar niet zo los in staat stellen een fel licht om te ontsnappen aan de kant van het contactpunt.
  4. Gegevens opnemen
    1. Open de data acquisitie software, klik op de knop "nieuw experiment" het openen van het installatie-interface. Onder de "Algemene" optie voor de configuratie van het systeem controleren en klik op "Next" (figuur 3A), Selecteer in de Display-Setup het kanaal voor BF and SO2 op. Klik op "Next" (figuur 3B).
    2. Input bestandsinformatie en klik op "Next" (Figuur 3 c) invoeren van de interface van de opname van de gegevens, klik op de groene driehoek knop om te beginnen met opgenomen gegevens van de sonde (figuur 3D).
    3. Zodra het signaal stabiel, record gegevens gedurende 8 opeenvolgende minuten is. Dan til de sonde en het dier te verwijderen uit stereotaxic apparaat suture de incisie en zet het dier in post-operatieve zorg.

6. hechtingen en na bewerking zorg

  1. Suture van de snede: een hechtdraad naald in de spier aan beide zijden van de incisie invoegen. Haal de draad door, de weefsels trekken samen, waardoor die betrekking hebben op de blootgestelde ruggenmerg op de site van verwijderde laminae. Met behulp van de houder van de naald, trek de hele draad door, formulier drie square knopen en trim de draad als dicht bij de knopen mogelijk.
  2. Suture van de huid met 3-4 square knopen op dezelfde manier als het hechten van de snede en trim de draden ongeveer 1 cm vanaf de knopen.
  3. Plaats de rat op zijn kant in zijn kooi, vermijden van contact tussen de chirurgie-site en de onderkant van de kooi. Kooien moeten worden gelegd op de verwarming pads.
  4. Volgen het dier totdat het wakker uit narcose om ervoor te zorgen geen na chirurgie bloeden en dat de hechtingen gesloten blijven.
  5. Subcutaan injecteren Benzyl penicilline natrium in rat voor 3 dagen na de operatie, 120 mg/kg per dag. Intraperitoneally injecteren buprenorfine (0,05 mg/kg) onmiddellijk na de chirurgie en elke 6 uur na chirurgie voor 1 dag.
  6. Om te controleren of de dieren toegang hebben tot voldoende voedsel en water, water flessen met uitgebreide waterspuwers passen en voedsel dicht bij het dier in de kooi zetten.
    Opmerking: We uitgevoerd BBB beoordelingsschaal voor evaluatie van de motorische functie van stuk van de dierlijke 24u na schade uit te sluiten van dieren met een BBB-score boven 0, dus ervoor te zorgen dat het dier was verlamd door de veroorzaakte schade.
  7. Na chirurgie, handmatige leeg van de urineblaas bieden door zachtjes druk uit te oefenen op de buik tweemaal daags, indien nodig.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

LDPI werd gebruikt voor het meten van BF in het ruggenmerg, die langs de rostraal-caudal as van het ruggenmerg werd gekwantificeerd door de winning van lineaire profielen (Figuur 4). Figuur 5A en 5B van de figuur vertegenwoordigen de flux beeldvorming van het ruggenmerg van de sham-Fractie en SCI groep, respectievelijk. Figuur 5C en figuur 5D vertegenwoordigen de veranderen BF langs de rostraal-caudal as van het ruggenmerg van sham groep en SCI groep, respectievelijk. Een vergelijking van figuur 5A en 5B van de figuur aangetoond dat SCI vermindering van BF geïnduceerde, en BF van het epicentrum was lager dan rostraal snoer en caudal snoer.

LDPM toonde het tijdsdomein LD signaal en zo2 en Figuur 6 illustreerde het verwerven en verwerken van de gegevens van de LDPM. Nadat de gegevens opgenomen waren, werd een stuk van de 8 min van continu regio van belang (ROI) data geselecteerd, die vervolgens werd gefilterd door een ingebouwd filter om te minimaliseren van eventuele niet-biologische signalen. Vervolgens de ROI was statistisch geanalyseerd en de resultaten werden geëxporteerd in een formaat van onbewerkte gegevens. Figuur 7 opgenomen de periodiek variëren van BF en SO2 na verloop van tijd in de sham-groep en SCI groep. Zoals blijkt uit figuur 7A, het ruggenmerg BF van de SCI Groep sterk gedaald in vergelijking met de sham-groep. Tegelijkertijd was de SO2 van het ruggenmerg opmerkelijk lager na ruggenmerg hersenschudding (figuur 7B), die in overeenstemming met de verandering van BF na blessure was. Verklein verstoring en metingen herhaaldelijk werden genomen en werden de gegevens genormaliseerd.

Figure 1
Figuur 1. Laminectomie en de hersenschudding aan de wervelkolom. (A) de verbinding verbreken het kruispunt tussen T10 en T11. (B) plaats de verlostang om te breken van de stam. (C) de lamina breken en bloot van het ruggenmerg. (schematische tekening van de anatomie) (D) stabiliseren de wervelkolom op de tafel van het experiment. (E) eerste effect met behulp van de software en controleer de gegevens. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 2
Figuur 2. Stap voor stap instellen voor het scannen van laser Doppler. (A) algemene instellingen voor het scannen. (B) Setup interface voor parameters van de scan van de afbeelding. (C) Setup interface voor video en afstand. (D) Setup interface voor herhalen scan. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 3
Figuur 3. Stap voor stap instellen voor laser Doppler toezicht. (A) Start een nieuw experiment. (B) Selecteer kanaal weergeven. (C) Input onderwerp details. (D) gegevens opname te starten. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 4
Figuur 4. Proces voor laser Doppler perfusie imaging. (A) 8 continu scant afgeleid door het scannen van ratten in de sham-groep. (B) het gemiddelde beeld van de continue scans. (C, D) Regio van belang (ROI) werd geselecteerd op basis van de infraroodafbeelding uitpakken van het profiel van de intensiteit langs de middenas van de wervelkolom. De inzet vak toont het profileren resultaat van de ROI. De kleurenbalk aangegeven perfusie eenheden gemeten door laser Doppler scanner waar blauw de laagste waarde vertegenwoordigt en rood de hoogste waarde vertegenwoordigt. Het instrument ontdekt de relatieve waarde van perfusie, namelijk "flux". Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 5
Figuur 5. BF van het ruggenmerg werd ontdekt met behulp van laser Doppler perfusie imaging. (A, B) Een 5 mm ROI werd getrokken op de kaart van de beweging langs de as van de wervelkolom van de rostraal naar het caudal snoer. (C, D) Het profiel van de intensiteit van elke ROI langs een lijn die gecentreerd op het ruggenmerg as werd gewonnen voor kwantificering.

Figure 6
Figuur 6. Laser Doppler perfusie toezicht. (A) de opname van raw-gegevens waar de tijd-markering aangegeven dat het uitgangspunt. (B) selectie van een 8 min ROI. (C) de geselecteerde gegevens werden vervolgens gefilterd door een ingebouwde filter. (D) statistische analyse van ROI. (E) Export van de ruwe gegevens. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 7
Figuur 7. Ruggenmerg perfusie werd geëvalueerd door het toezicht op laser Doppler perfusie. (A) A 15 s monster van de rauw bloed stroom output van sham groep zowel SCI groep. (B) A 15 s monster van de ruwe zuurstof saturatie output van sham groep zowel SCI groep. De laser Doppler sonde was 2 mm rostrally tot het middelste punt gepositioneerd op het niveau vlak boven het oppervlak van het ruggenmerg naar de rechterkant van de centrale ader. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Een paar details moeten opgemerkt worden bij het uitvoeren van dit protocol. Ten eerste, het proces van anesthesie en chirurgie moet worden uitgevoerd zo snel en elegant mogelijk om te minimaliseren van de geïntroduceerde stress bij het dier. Verklein de verstoring van de resultaten en het dier in een relatief rustige en stabiele staat te houden. Ten tweede moet meer aandacht uitgaan naar het bloeden tijdens de meting met behulp van laser Doppler apparatuur omdat bloed potentieel met de lezing interfereren kon. Tot slot, tijdens de opname van de gegevens, dieren moeten worden gehouden in een temperatuur gecontroleerde omgeving tot het vermijden van inconsistente resultaten veroorzaakt door de afwijking van de temperatuur.

Er zijn meerdere belangrijke factoren die onderzoekers zou moeten overwegen wanneer met behulp van laser Doppler scannen. Zoals vermeld in protocol, moet de afstand van de scan het experiment voor vergelijkbare resultaten consistent worden gehouden. Voor kleine gebieden, stellen we voor hoge resolutie met meerdere scans om betrouwbare gegevens van de BF te produceren. Bovendien, adviseren wij een steriel gaas met de duidelijke richting van het dier chirurgische te bedekken met een klein venster alleen bloot de rug om verder te minimaliseren achtergrond zetten.

Sonde positionering is de kritische overweging bij het aanpassen en implementeren van het monitoringsprotocol. De sonde moet loodrecht op het gemeten oppervlak en overmatige druk moet worden vermeden. Om dit te bereiken, de rat rug moet worden rechtgetrokken en herverdeeld door underlaying van het dier met piepschuim indien nodig, de sonde moet worden geplaatst met behulp van het apparaat en de coördinaten te maken zeker metingen zijn ontleend aan ongeveer hetzelfde gebied.

Zoals besproken in ons vorige artikel1, zijn er enkele beperkingen aan deze technologie, zoals de handicap van kalibratie met absolute stroom en gevoeligheid voor verkeer artefact24. Een ander goed opgemerkt beperking is de biologische nul signaal – dat wil zeggen, de aanwezigheid van signaal zonder BF25,26. Om te minimaliseren van de invloed van deze beperkingen aan de resultaten, herhaaldelijk metingen verricht moeten worden en normalisatie wordt aanbevolen om verstoring.

Andere technieken zoals radioactieve microsfeer techniek en Doppler echografie techniek hebben ontwikkeld voor BF meting. Eerstgenoemde is echter niet in real time aangezien een radioactieve stof in het bloed moet worden ingespoten en het weefsel moet worden weggesneden voor de meting27. Wat betreft de technologie van contrast enhanced echografie imaging, hoewel het is niet-invasief zoals LDF, intraveneus contrast agent (microbellen) moet worden geïnjecteerd en catheterisatie van de jugular of femur noodzakelijk voor consistente microbubble infusie is 28. in vergelijking met deze technieken, LDF is geschikt voor niet-gebeurt het meten van de microcirculatory flux van het weefsel.

LDF signalen bestaan uit verschillende kenmerken van zowel de frequentie als de tijd. Om vast te leggen van deze functies, zijn analysemethoden wavelet en fourier-analyse te onthullen van de frequentie van de periodieke schommelingen29,30toegepast. Deze oscillaties manifesteerde de invloed van hart sloeg, ademhaling, intrinsieke myogenic activiteit van de vasculaire gladde spieren, neurogene activiteit op de vaatwand en endotheel verwante metabole activiteit31,32. In klinische toepassingen en fundamenteel onderzoek, LDF kan niet alleen krijgen de signalen van BF, maar ook de evaluatie van microvasculaire BF kan bieden een platform van waaruit te onderzoeken microvasculaire waardevermindering en, meer in het algemeen, de pathogenese van microvasculaire ziekte.

In de huidige studie, zijn beide methoden van LDF toegepast om te evalueren van BF in het ruggenmerg. De gegevens van LDPI verstrekt een geografische verdeling van BF, die gaf een overzicht van perfusie rond het gebied en maakte het mogelijk om uit te voeren van vergelijkende analyse van BF op verschillende locaties. Door de indringende oppervlakte na verloop van tijd intens te meten, verstrekt de gegevens afkomstig van LD monitoren een meer gedetailleerde beschrijving van de lokale doorbloeding, waardoor diepgaande analyses, zoals spectrum en wavelet-analyse, een dieper inzicht van de BF op het gebied , dat is een veelbelovende toekomst onderzoeksonderwerp.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

De auteurs hebben geen bevestigingen.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Laser Doppler Line Scanner Moor Instruments moorLDLS2
Laser Doppler Monitor Moor Instruments moorVMS-LDF
Probe for Monitor Moor Instruments VP3 Blunt needle end delivery probe
Impactor Precision Systems and Instrumentation IH-0400
Phenobarbital sodium Sigma-Aldrich P3761
Buprenorphine Sigma-Aldrich B-908
Syringe Becton Dickinson Medica (s) Pte.Ltd 300841
Surgical suture needles with thread Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd 18T0329 (batch number) /4-0
Scalpel Operation instrument factory of Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. J11030 4#
Scalpel blade Operation instrument factory of Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. J12130 20#
Ophthalmic forceps Operation instrument factory of Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. JD1040
Hemostatic forceps Operation instrument factory of Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. J31050
Benzyl penicillin sodium North China Pharmaceutical Co., Ltd F6072116 (batch number)
75% alcohol Dezhou Anjie Gaoke disinfection products Co., Ltd 150421R (batch number)
Iodine Shandong Lierkang Medical Technology Co., Ltd 20170102 (batch number)
Rat Laboratory Animal Center, The Academy of Millitery Medical Sciences Sprague-Dawly (rat strain)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jing, Y. L., Bai, F., Chen, H., Dong, H. Meliorating microcirculatory with melatonin in rat model of spinal cord injury using laser Doppler flowmetry. Neuroreport. 27 (17), 1248-1255 (2016).
  2. Jing, Y. L., Bai, F., Chen, H., Dong, H. Melatonin prevents blood vessel loss and neurological impairment induced by spinal cord injury in rats. J Spinal Cord Med. , 1-8 (2016).
  3. Han, S., et al. Rescuing vasculature with intravenous angiopoietin-1 and alpha v beta 3 integrin peptide is protective after spinal cord injury. Brain. 133 (Pt 4), 1026-1042 (2010).
  4. Gerzanich, V., et al. De novo expression of Trpm4 initiates secondary hemorrhage in spinal cord injury. Nat Med. 15 (2), 185-191 (2009).
  5. Phillips, J. P., Cibert-Goton, V., Langford, R. M., Shortland, P. J. Perfusion assessment in rat spinal cord tissue using photoplethysmography and laser Doppler flux measurements. Journal of Biomedical Optics. 18 (3), 037005 (2013).
  6. Garcia-Lopez, P., Martinez-Cruz, A., Guizar-Sahagun, G., Castaneda-Hernandez, G. Acute spinal cord injury changes the disposition of some, but not all drugs given intravenously. Spinal Cord. 45 (9), 603-608 (2007).
  7. Brown, A., Nabel, A., Oh, W., Etlinger, J. D., Zeman, R. J. Perfusion imaging of spinal cord contusion: injury-induced blockade and partial reversal by β2-agonist treatment in rats. Journal of Neurosurgery-Spine. 20 (2), 164-171 (2014).
  8. Olive, J. L., McCully, K. K., Dudley, G. A. Blood flow response in individuals with incomplete spinal cord injuries. Spinal Cord. 40 (12), 639-645 (2002).
  9. Yamada, T., et al. Spinal cord blood flow and pathophysiological changes after transient spinal cord ischemia in cats. Neurosurgery. 42 (3), 626-634 (1998).
  10. Gordeeva, A. E., et al. Vascular Pathology of Ischemia/Reperfusion Injury of Rat Small Intestine. Cells Tissues Organs. , (2017).
  11. Liu, M., et al. Insulin treatment restores islet microvascular vasomotion function in diabetic mice. J Diabetes. , (2016).
  12. Drain, L. The laser Doppler technique. , Wiley, USA. (1980).
  13. Rajan, V., Varghese, B., van Leeuwen, T. G., Steenbergen, W. Review of methodological developments in laser Doppler flowmetry. Lasers Med Sci. 24 (2), 269-283 (2009).
  14. Dohare, P., et al. The neuroprotective properties of the superoxide dismutase mimetic tempol correlate with its ability to reduce pathological glutamate release in a rodent model of stroke. Free Radic Biol Med. 77, 168-182 (2014).
  15. Bai, H. Y., et al. Pre-treatment with LCZ696, an orally active angiotensin receptor neprilysin inhibitor, prevents ischemic brain damage. Eur J Pharmacol. 762, 293-298 (2015).
  16. Vertiz-Hernandez, A., et al. L-arginine reverses alterations in drug disposition induced by spinal cord injury by increasing hepatic blood flow. J Neurotrauma. 24 (12), 1855-1862 (2007).
  17. Garcia-Lopez, P., Martinez-Cruz, A., Guizar-Sahagun, G., Castaneda-Hernandez, G. Acute spinal cord injury changes the disposition of some, but not all drugs given intravenously. Spinal Cord. 45 (9), 603-608 (2007).
  18. Li, Z., et al. Post pressure response of skin blood flowmotions in anesthetized rats with spinal cord injury. Microvasc Res. 78 (1), 20-24 (2009).
  19. Boyle, N. H., et al. Scanning laser Doppler is a useful technique to assess foot cutaneous perfusion during femoral artery cannulation. Critical Care. 3 (4), 95-100 (1999).
  20. Emmanuel, A. V., Chung, E. A. L., Kamm, M. A., Middleton, F. Relationship between gut-specific autonomic testing and bowel dysfunction in spinal cord injury patients. Spinal Cord. 47 (8), 623-627 (2009).
  21. Sheu, J. J., et al. Combination of cilostazol and clopidogrel attenuates rat critical limb ischemia. J Transl Med. 10, 164 (2012).
  22. Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection. Experimental Neurology. 139 (2), 244-256 (1996).
  23. Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. A Sensitive and Reliable Locomotor Rating-Scale for Open-Field Testing in Rats. Journal of Neurotrauma. 12 (1), 1-21 (1995).
  24. Oberg, P. A. Tissue motion--a disturbance in the laser-Doppler blood flow signal? Technol Health Care. 7 (2-3), 185-192 (1999).
  25. Tenland, T., Salerud, E. G., Nilsson, G. E., Oberg, P. A. Spatial and temporal variations in human skin blood flow. Int J Microcirc Clin Exp. 2 (2), 81-90 (1983).
  26. Kernick, D. P., Tooke, J. E., Shore, A. C. The biological zero signal in laser Doppler fluximetry - origins and practical implications. Pflugers Arch. 437 (4), 624-631 (1999).
  27. Rudolph, A. M., Heymann, M. A. The circulation of the fetus in utero. Methods for studying distribution of blood flow, cardiac output and organ blood flow. Circ Res. 21 (2), 163-184 (1967).
  28. Dubory, A., et al. Contrast Enhanced Ultrasound Imaging for Assessment of Spinal Cord Blood Flow in Experimental Spinal Cord Injury. Jove-Journal of Visualized Experiments. (99), e52536 (2015).
  29. Kuliga, K. Z., et al. Dynamics of Microvascular Blood Flow and Oxygenation Measured Simultaneously in Human Skin. Microcirculation. 21 (6), 562-573 (2014).
  30. Li, Z. Y., et al. Post pressure response of skin blood flowmotions in anesthetized rats with spinal cord injury. Microvascular Research. 78 (1), 20-24 (2009).
  31. Muck-Weymann, M. E., et al. Respiratory-dependent laser-Doppler flux motion in different skin areas and its meaning to autonomic nervous control of the vessels of the skin. Microvasc Res. 52 (1), 69-78 (1996).
  32. Stefanovska, A., Bracic, M., Kvernmo, H. D. Wavelet analysis of oscillations in the peripheral blood circulation measured by laser Doppler technique. Ieee Transactions on Biomedical Engineering. 46 (10), 1230-1239 (1999).

Tags

Laser Doppler perfusie gedrag kwestie 135 imaging laser Doppler perfusie toezicht microcirculatie bloedstroom zuurstof saturatie dwarslaesie
Met behulp van Laser Doppler Imaging en toezicht voor het analyseren van ruggenmerg microcirculatie in Rat
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Jing, Y., Bai, F., Chen, H., Dong,More

Jing, Y., Bai, F., Chen, H., Dong, H. Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat. J. Vis. Exp. (135), e56243, doi:10.3791/56243 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter