Waiting
Login processing...

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

Behavior

Använda Laser Doppler Imaging och övervakning för att analysera ryggmärgen mikrocirkulationen i råtta

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

Här presenterar vi en kombination av laser Doppler perfusion imaging (LDPI) och laser Doppler perfusion övervakning (LDPM) för att mäta spinal cord lokala blodet flyter och syremättnad (SO2), samt ett standardiserat förfarande för införande av ryggmärgen trauma på råtta.

Abstract

Laser Doppler flowmetry (LDF) är en noninvasiv metod för blod (BF) flödesmätning, som gör det bättre för att mäta mikrocirkulatoriska förändringar av ryggmärgen. I denna artikel var vårt mål att använda både Laser Doppler imaging och övervakning för att analysera förändringen av BF efter ryggmärgsskada. Både laser Doppler bild skannern och sond/skärmen var anställs att få varje avläsning. Uppgifterna om LDPI föreskrivs en lokal distribution av BF, som gav en översikt över perfusion runt skadan webbplats och gjort det tillgängligt för jämförande analys av BF bland olika platser. Genom att intensivt mäta sondering området under en tid, användes en kombinerad sond för att samtidigt mäta BF och syre mättnad av ryggmärgen, visar övergripande ryggmärgen perfusion och syretillförsel. LDF själv har några begränsningar, såsom relativ flux, känslighet för rörligheten, och biologiska noll signal. Tekniken har dock tillämpats i klinisk och experimentell studie på grund av dess enkel installation och snabb mätning av BF.

Introduction

Vävnaden i ryggmärgen är högt vaskulariserad och extremt känslig för hypoxi som induceras av ryggmärgsskada (SCI). Våra tidigare studier visade att blodflödet i ryggmärgen betydligt minskade efter hjärnskakning skada1,2, som kan vara relaterat till underskottet av motorisk funktion. Nyligen genomförda studier har visat att integriteten i blodkärl efter SCI är väl korrelerade med förbättringen av sensorisk motorisk funktion3. Det har rapporterats att ökad kärlteckning kan rädda vit substans, indirekt leder till förbättrad funktion4. Därför, underhåll av efter skada ryggmärgen perfusion föreföll vara av primär betydelse för att bevara livskraften och funktionalitet.

Effekterna av olika behandlingar på perfusion efter SCI har granskats av många utredare med hjälp av olika tekniker i experimentella modeller av SCI5,6,7. Laser Doppler, som en väl etablerad teknik, var utan tvekan en användbar metod för att kvantifiera perfusion i flera djurs och människors studier8,9,10,11. Tekniken bygger på att mäta den Dopplereffekten12 induceras genom att flytta lampan lysande röda blodkroppar. Sedan kommersialisering av tekniken i början av 1980, har stora framsteg gjorts i laserteknik, fiberoptik och signalbehandling för att mäta perfusion av laser Doppler instrument13, som gjort LDF till en tillförlitlig teknik.

I den aktuella studien tillämpades båda metoderna av laser Doppler mätningar för att utvärdera blodflödet (BF) i ryggmärgen concussive råttor. Noninvasiv pågrund av tekniken och dess enkel setup ger våra protokoll en känslig, snabb och pålitlig metod för BF mätningar av ryggmärgen. Denna metod tillåter viktigare, longitudinell studie av BF inlägget concussive SCI utan djuroffer vid varje tidpunkt.

Förmåga att bedöma BF av vävnad och fastar ändringar av perfusion vid stimulering, är det möjligt att tillämpa detta protokoll för att utvärdera cerebral BF14,15 samt mäta andra vävnader såsom levern16, 17, hud18,19och tarm20. I en råtta modell av övergående ocklusion av den mellersta cerebral artären, användes laser Doppler avläsningarna för att säkerställa ordentlig minskning av andelen BF till nivåer som förväntas i ischemisk penumbra14. Hos råttor som genomgått kritiska lem ischemi (CLI) induktion, tillämpades Doppler laserskanning för att observera bakbenen BF före och efter förfarandet CLI och under olika perioder efter behandling21. Dessutom berodde de biotillgänglighet och metabolisk clearance av vissa droger på nedsatt BF, som upptäcktes av LDF16. LDF kunde därför användas allmänt i experimentell modell, farmakodynamiska och farmakokinetiska utvärderingen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Djur protokoll som involverar försöksdjur följt riktlinjer fastställda av National Institutes of Health (NIH) och godkändes av djur vård och användning kommittén av kapital medicinska universitet.

Förfarandena för att införa SCI och mäta BF av ryggmärgen med hjälp av laser Doppler utrustning beskrivs nedan användes i en publicerad studie1.

1. förberedelser inför operationen

  1. Förbereda pentobarbital natrium lösning 3% (w/v) i saltlösning och administrera dos på 35 mg/kg.
    Varning: pentobarbital natrium är ett kontrollerat ämne. Detaljerade register bör hållas och lösningar lagras i en säker, låst läge.
  2. Sterilisera utrustning och förbereda kirurgi område.
    1. Rengör den kirurgi utrustningen med följande steg: 75% etanol rengöring, sedan autoklav vid 121 ° C i 30 min, sedan torka i 60 ° C ugn över natten. Sterilisera området kirurgi med 75% alkohol.

2. beredning av råtta för kirurgi

  1. Söva råtta med en intraperitoneal injektion pentobarbital natrium (35 mg/kg). Hela förfarandet ska ta 30-40 min inklusive kirurgi, BF mätningar och suturer.
  2. Raka området dorsala råttans från ländryggen till halsen. Håret ska klippas så kort som möjligt. Placera råtta på en 40 ° C värme pad för att behålla en konstant kroppstemperatur.

3. laminektomi och hjärnskakning till ryggmärgen

Obs: För att utföra laminektomi endast för gruppen sham, Följ steg 3.1 till 3.6.

  1. Placera djur ryggsidan upp. Sterilisera den raka delen med jod följt av 75% alkohol använder sterila bomullstussar. Gör en huden snitt (4 cm) med en skalpell över webbplatsen laminektomi som täcker ryggkotor T7 att T11.
  2. Skär dithörande muskler på båda sidor från T8 till T10 att exponera spindelkrabba processerna, bladskivan och facettleder.
  3. Använda en skalpell för att göra snitt som kopplar från korsningen mellan T10 och T11. Ytterligare avslöja korsningen av noggrant genom att dissekera muskellagrar bort för att exponera benet.
  4. Använda saxen att ytterligare rensa muskel från lamina och runt BLOMSTJÄLK med små snips. Detta kommer att öppna ett litet utrymme mellan kotorna på T10 och T11 (figur 1A). Långsamt och försiktigt in en hemostatiska tången i denna lucka och bryta BLOMSTJÄLK (figur 1B). Kontrollera krökning av tången är alltid placerad i sidled från sladden. Upprepa på andra sidan.
  5. Exponera ryggmärgen (figur 1 c) och lyft försiktigt och bryta lamina. Glöm inte att lämna någon gratis eller hackiga benfragment bakom.
  6. Upprepa processen för att ytterligare avlägsna T9 och T8 bladskivan.
  7. Flytta djuret till tabellen Slaganordningen utrustning och använda para av Adson pincett kopplade till tabellen för att stabilisera djurens ryggrad genom fastspänning på spindelkrabba process av T7 och T11, sedan justera tången för att räta ut ryggraden (figur 1 d).
  8. Lägga djuret under provkroppen, sikta strike staven till stadens utsatta ryggmärgen och sänka stången till inom 3-5 mm från ytan av ryggmärgen.
  9. Ange parametrarna inverkan såsom inverkan kraft (160 KD) och uppehållstid (1 s)
    1. Inducera SCI genom att klicka på knappen ”starta Experiment” på programvarugränssnitt, klicka på ”Ja” på följande gränssnitt för att starta inverkan automatiskt. Efter få effekt, kommer att programvaran Visa de faktiska uppgifterna av inverkan bredvid de inställda parametrarna, kontrollera uppgifter att se till att det var nära den inställning punkten (figur 1E).
      Obs: Ett typiskt tecken för framgången av experimentet var en kort period av ofrivilliga tail swing och lem rörelse efter få effekt. Stimuli för att svansen att kontrollera för lem reflektion kan också göras. Motorisk bedömning såsom de Basso, Beattie och Bresnahan (BBB) rörelseapparaten skala22,23 är dock nödvändigt att avgöra effektiviteten av inducerad skada.

4. laser Doppler skanning

  1. Se Tabell för material för detaljer av laser Doppler skannern används i denna studie. För att skanna utsätts ryggmärgen, placera råtta ryggsidan upp på en svart, icke-reflekterande bakgrund.
  2. Ställ: Öppna skanningsprogrammet, klicka på ”åtgärd” för att ange det grafiska användargränssnittet för mätning och klicka på knappen ”Installera skanner” att öppna i inställningsgränssnittet för skanner. För att skanna små områden såsom i detta experiment, Välj ”hög upplösning” under ”Skanna storlek och Visa” för fina skanningsläge med högre upplösning (256 × 256 Poäng som omfattar 4 × 10 cm2) (figur 2A). Klicka på alternativet ”Image Scan” för att kontrollera de skanning perimetrar (figur 2B).
  3. Klicka på alternativet ”Video och Distance” att kontrollera live-videobilden. Placera skannern 10-13 cm ovanför kirurgiska fönstret och flytta bakgrunden med djuret till center utsätts ryggmärgen på fönstret scanning (figur 2 c).
  4. Använd funktionen ”auto avlägsen” bra justera höjden skanning, Observera höjd scanning bör hållas konsekvent över alla mätningar i experimentet figur 2 c.
  5. Använd ett nonreflective lock med fönster för att exponera endast det kirurgiska området för att ytterligare minimera bakgrund och markera djurets riktning.
  6. På ”Upprepa Scan”, ange antal skanningar (vi använder 8 upprepa skanningar i detta fall) Klicka på ”OK” för att öppna gränssnittet upprepad scan. Klicka på startknappen för att börja skanna och hela processen tar ungefär 3-4 min (figur 2D).

5. laser Doppler övervakning

  1. Vi använde en scanner monitor med VP3 trubbig nål slutet leverans sond att övervaka BF och SO2 över tid. Fäst Laser Doppler sonden vinkelrätt mot ett stereotaxic instrument för att ställa in utrustningen.
  2. Lägga råtta på ryggsidan stereotaxic apparater upp, underfång djuret med en liten bit frigolit vid behov till nivå utsätts ryggmärgen.
  3. Lägre sonden till ryggmärgen till monitor BF.
    Obs: Steg 5.3 är avgörande för reproducerbarheten för mätningen som data avläsningarna är känsliga för det tryck som sonden, därav extra försiktighet krävs att inte över - eller under - lägen sonden.
    1. Undersöka snittet och bort överdriven vätska eller blod med hjälp av en steril bomullspad.
    2. Använda apparatens X och Y-axeln för att hitta sonden till 2 mm rostralt om mittpunkten för exponerade ryggmärgen eller lesion peka och undvika central ven.
    3. Använda Z-axeln för att sakta sänka sonden till nivå bara röra vid ytan av ryggmärgen. Sonden ska bara röra vid ytan på ryggmärgen men inte så löst att tillåta något ljus att fly från sidan av kontaktpunkten.
  4. Dataregistrering
    1. Öppna programvaran data förvärv, klicka på knappen ”nya experiment” för att öppna installationsprogrammet gränssnittet. Under alternativet ”allmänt” kontrollera för systemkonfiguration och klicka på ”nästa” (figur 3A), i displayen Inställningar Välj kanal för BF och SO2 och klicka på ”nästa” (figur 3B).
    2. Ange Filinformation och klicka på ”nästa” (figur 3 c) för att ange de data inspelning gränssnittet, klicka på knappen grön triangel att starta inspelning av data från sonden (figur 3D).
    3. När signalen är stabil, spela in data i 8 på varandra följande min. Sedan lyft sonden och ta bort djuret från stereotaxic apparater att sutur snittet och sätta djuret i postoperativ vård.

6. suturer och efter operationen vård

  1. Sutur snittet: infoga en sutur nål in i muskeln på båda sidor av snittet. Dra tråden genom, att dra ihop en vävnader, som därmed omfattar utsätts ryggmärgen på platsen för borttagna bladskivan. Använda hållaren för nålen, dra hela tråden genom, form tre kvadrat knop och trimma tråden som nära knutar som möjligt.
  2. Suturera huden med 3-4 kvadrat knop på samma sätt som sutur snittet och sedan trimma den trådar ca 1 cm från knutar.
  3. Placera råtta på sin sida i sin bur, undvika kontakt mellan operationsstället och bur botten. Burar bör placeras på värmedynor.
  4. Övervaka djuret tills det vaknar upp ur narkos att säkerställa ingen blödning efter operationen och att suturerna förblir stängd.
  5. Injicera subkutant bensyl Penicillin natrium i råtta i 3 dagar efter operation, 120 mg/kg per dag. Intraperitonealt injicera buprenorfin (0,05 mg/kg) omedelbart efter kirurgi och varje 6 timmar efter operationen för 1 dag.
  6. För att se till att djuren har tillgång till tillräcklig mat och vatten, passar vattenflaskor med utökade pipar och lägga mat nära djuret i buren.
    Obs: Vi har utfört BBB skala för att utvärdera funktionen bakbenet rörelseapparaten djur 24 h efter skadan att utesluta djur med en BBB poäng över 0, därför att säkerställa att djuret var förlamad av inducerad skada.
  7. Efter operationen ge manuella tom av urinblåsan genom att försiktigt applicera tryck på buken två gånger dagligen, vid behov.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

LDPI användes för att mäta BF i ryggmärgen, som kvantifierades längs den rostralt-kaudala axeln av ryggmärgen genom att extrahera linjära profiler (figur 4). Figur 5A och figur 5B representerar flux bildtagning av ryggmärgen sham och SCI-gruppen respektive. Figur 5 c och figur 5 d representerar ändra BF längs den rostralt-kaudala axeln av ryggmärgen sham och SCI, respektive. En jämförelse mellan figur 5A och figur 5B visat att SCI inducerad minskning av BF, och BF av epicentrum var lägre än rostralt sladd och stjärtfenan sladd.

LDPM visade tid-domän LD signalen och så2 och figur 6 illustreras att förvärva och bearbetning av LDPM data. Efter data spelades in, valdes en 8 minuters stretch av kontinuerlig regionen av intresse (ROI) data, som sedan filtrerades genom ett inbyggt filter att minimera eventuella icke-biologiska signaler. Därefter ROI analyserades statistiskt och resultaten exporterades i ett raw-dataformat. Figur 7 inspelade periodiska variationen av BF och SO2 över tid i sham-gruppen och SCI-gruppen. Som visas i figur 7A, jämfört ryggmärgen BF i gruppen SCI minskade signifikant med sham-gruppen. Samtidigt, var den SO2 av ryggmärgen anmärkningsvärt lägre efter ryggmärgen hjärnskakning (figur 7B), som stämde överens med ändringen av BF efter skada. För att minska störning, mätningar togs upprepade gånger och data var normaliserade.

Figure 1
Figur 1. Laminektomi och hjärnskakning på ryggraden. (A) koppla bort korsningen mellan T10 och T11. (B) in tången för att bryta BLOMSTJÄLK. (C) bryta lamina och exponera ryggmärgen. (Schematisk skiss av anatomi) (D) stabilisera ryggraden på tabellen experiment. (E) Initial effekt med hjälp av programvara och kontrollera uppgifterna. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2. Steg för steg setup för Doppler laserskanning. (A) allmänna inställningar för skanning. (B) Setup gränssnitt för scan bildparametrarna. (C) Setup gränssnittet för video och avstånd. (D) Setup gränssnitt för upprepad scan. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3. Steg för steg setup för laser Doppler övervakning. (A) starta ett nytt experiment. (B) Välj kanal på displayen. (C) Input angående detaljer. (D) att starta dataregistrering. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4. Processen för laser Doppler perfusion imaging. (A) 8 kontinuerlig File härledda genom att skanna råttor i gruppen sham. (B) den genomsnittliga bilden av kontinuerlig skanningar. (C, D) Regionen av intresse (ROI) valdes baserat på den infraröda bilden att extrahera den intensitet profilen längs den centrala axeln i ryggraden. Den infällda rutan visar profilering resultatet av ROI. Färgfältet anges perfusion enheter mätt med laser Doppler scanner där blå representerar det lägsta värdet och rött representerar det högsta värdet. Den detekterade det relativa värdet av perfusion, nämligen ”flux”. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5. BF i ryggmärgen upptäcktes med hjälp av laser Doppler perfusion imaging. (A, B) En 5 mm ROI drogs på flux kartan längs axeln av ryggraden från den rostralt till stjärtfenan sladden. (C, D) Intensitet profilen för varje ROI längs en linje centrerad på ryggmärgen axeln extraherades för kvantifiering.

Figure 6
Figur 6. Processen för övervakning av laser-Doppler perfusion. (A) registrering av raw-data där tidsmarkören anges startpunkten. (B) val av 8 min ROI. (C) valda data var sedan filtreras genom ett inbyggt filter. (D) statistisk analys av ROI. (E) Export av rådata. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 7
Figur 7. Ryggmärgen perfusion utvärderades genom övervakning av laser-Doppler perfusion. (A) A 15 s urval av raw blod flöde utdata från både sham gruppen och SCI-gruppen. (B), A 15 s urval av raw syre mättnad utdata från både sham gruppen och SCI-gruppen. Laser Doppler sonden var placerad 2 mm rostrally till mittpunkten på nivån ovanför ytan av ryggmärgen till höger sida av central ven. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Några detaljer bör märkas när du utför detta protokoll. För det första bör processen av anestesi och kirurgi utföras så snabbt och elegant som möjligt för att minimera den introducerade stressen för djuret. För att minska störningar till resultaten, hålla djuret i ett relativt fredligt och stabilt tillstånd. För det andra bör mer uppmärksamhet ägnas blödning under mätningen med laser Doppler utrustning, eftersom blod kan potentiellt störa läsningen. Slutligen under inspelningen data bör djur hållas i en kontrollerad temperatur-miljö för att undvika inkonsekventa resultat orsakas av temperatur varians.

I området i närheten finns det flera viktiga faktorer som forskare bör överväga när du använder Doppler laserskanning. Som nämns i protokollet, bör distansera av genomsökningen hållas konsekvent genom hela experimentet för jämförbara resultat. För små områden föreslår vi hög upplösning med flera skanningar att producera tillförlitliga uppgifter av BF. Dessutom rekommenderar vi att sätta en steril gasbinda med markerade riktningen av djuret som täcker det kirurgiska området med ett litet fönster som endast utsätta ryggraden för att ytterligare minimera bakgrund.

Sondens positionering är kritisk vederlaget i anpassa och genomföra protokollet övervakning. Sonden bör vara vinkelrätt mot uppmätta ytan och övertryck bör undvikas. För att uppnå detta mål bör råtta ryggraden rätas och planat av underlaying djuret med frigolit vid behov och sonden bör placeras med användning av utrustning och koordinaterna till göra säker mätningar tas från ungefär samma område.

Som diskuteras i vår tidigare artikel1, finns det vissa begränsningar för denna teknik, såsom funktionshindret kalibrering med absolut flöde och känslighet för rörelse artefakt24. En annan väl märkt begränsning är biologiska noll signal – det vill säga förekomsten av signalen utan BF25,26. För att minimera påverkan av dessa begränsningar av resultaten, mätningar bör göras upprepade gånger och normalisering rekommenderas att minska störningar.

Andra tekniker såsom radioaktivt microsphere teknik och Doppler ultraljud teknik har utvecklats för BF mätning. Den förra är dock inte i realtid eftersom ett radioaktivt ämne måste injiceras i blod och vävnad behöver vara censurerade för mätning27. När det gäller tekniken för kontrast förbättrad ultraljud imaging, även om det är icke-invasiv som LDF, kontrastmedel (mikrobubblor) måste injiceras intravenöst och kateterisering av jugular eller femorala behövs konsekvent mikrobubblor infusionsvätska 28. jämfört med dessa tekniker, LDF är icke-invasivt mäta blodcirkulationens flödet av vävnaden.

LDF signaler består av olika funktioner i både tid och frekvens. För att fånga dessa funktioner, har analysmetoder wavelet och Fourieranalys tillämpats för att avslöja periodisk frekvens fluktuationer29,30. Dessa svängningar manifesteras av påverkan av hjärtat slå, respiration, inneboende myogenic aktivitet av den vaskulära glatta muskulaturen, neurogen aktivitet på kärlväggen och endotel relaterade metabolisk aktivitet31,32. I kliniska tillämpningar och grundforskning, LDF kan inte bara få signaler från BF, men utvärderingen av mikrovaskulära BF kan också ge en plattform för att undersöka mikrovaskulära njurfunktion och, mer allmänt, patogenesen av mikrovaskulära sjukdomar.

I den aktuella studien tillämpades båda metoderna av LDF för att utvärdera BF i ryggmärgen. Uppgifterna om LDPI föreskrivs en geografisk fördelning av BF, som gav en översikt över perfusion runt området och gjort det möjligt att utföra jämförande analys av BF på olika platser. Genom att intensivt mäta området sondering över tid, de uppgifter som härrör från LD övervakning som lämnats en mer detaljerad beskrivning av lokala blodflödet, tillåter djupgående analyser, såsom spektrum och wavelet analys, att få en djupare förståelse av BF i området , vilket är ett lovande framtida forskningsområde.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har något att avslöja.

Acknowledgments

Författarna har inga bekräftelser.

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

Beteende fråga 135 Laser Doppler perfusion imaging laser Doppler perfusion övervakning mikrocirkulationen blodflödet syremättnad ryggmärgsskada
Använda Laser Doppler Imaging och övervakning för att analysera ryggmärgen mikrocirkulationen i råtta
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