Waiting
Login processing...

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

Behavior

Ved hjælp af Laser Doppler Imaging og overvågning til at analysere rygmarven mikrocirkulationen i 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

Her præsenterer vi en kombination af laser Doppler perfusion imaging (LDPI) og laser Doppler perfusion overvågning (LDPM) til at måle spinal ledning lokale blodet flyder og iltmætning (SO2), samt en standardiseret procedure for indførelse af rygmarven traumer på rotte.

Abstract

Laser Doppler flowmetry (LDF) er en invasiv metode for blood flow (BF) måling, som gør det hensigtsmæssigt for måling af microcirculatory ændringer i rygmarven. I denne artikel var vores mål at bruge både Laser Doppler imaging og overvågning til at analysere ændringen af BF efter rygmarvsskade. Både laser Doppler image scanner og sonde/monitor blev ansat at få hver enkelt udlæsning. Data fra LDPI fastsat en lokal distribution af BF, som gav et overblik over perfusion omkring skaden site og gjort den tilgængelig for sammenlignende analyse af BF blandt forskellige steder. Af intenst maaling dybdeborende området over en periode, blev en kombineret sonde brugt til samtidig måle BF og oxygen mætning af rygmarven, viser generelt rygmarven perfusion og iltforsyning. LDF, selv har nogle begrænsninger, såsom relative flux, følsomhed over for bevægelse og biologiske nul signal. Men teknologien har været anvendt i klinisk og eksperimentel undersøgelse på grund af dens simpel setup og hurtig måling af BF.

Introduction

Væv af rygmarven er yderst vaskulariserede og yderst følsom over for iltmangel induceret af rygmarvsskade (SCI). Vores tidligere undersøgelser viste, at blodgennemstrømningen i rygmarven var faldt betydeligt efter hjernerystelse skade1,2, som kan være relateret til underskud på motorik. Nylige undersøgelser har vist, at integriteten af blodkar efter SCI er godt korreleret med forbedring af sensoriske motorik3. Det er blevet rapporteret, at forbedret vaskularisering kan redde hvide substans, indirekte fører til forbedret funktion4. Derfor, vedligeholdelse af efter skade rygmarven perfusion syntes at være af primær betydning for at bevare levedygtigheden og funktionalitet.

Virkningerne af forskellige behandlinger på perfusion efter SCI er blevet undersøgt af talrige efterforskere ved hjælp af forskellige teknikker i eksperimentelle modeller af SCI5,6,7. Laser Doppler, som en veletableret teknik, var uden tvivl en nyttig metode til kvantificering perfusion i flere dyre- og humane undersøgelser8,9,10,11. Teknikken er baseret på måling af Doppler Skift12 induceret ved at flytte røde blodlegemer til den lysende light. Siden kommercialisering af teknikken i begyndelsen af 1980 ' erne, har været gjort store fremskridt i laserteknologi, fiber optik og signalbehandling til at måle perfusion af laser Doppler instrumenter13, som gøres LDF til en pålidelig teknologi.

I den aktuelle undersøgelse, var begge metoder af laser Doppler måling anvendes til vurdering af blodgennemstrømningen (BF) i rygmarv concussive rotter. På grund af teknologien og dens simpel setup noninvasive karakter indeholder vores protokol en følsom, hurtig og pålidelig metode til BF målinger af rygmarven. Vigtigere er, tillader denne metode langsgående undersøgelse af BF indlæg concussive SCI uden animalske offer på hvert tidspunkt.

På grund af evnen til at vurdere BF af væv og hurtige ændringer af perfusion under stimulation, er det muligt at anvende denne protokol for at vurdere cerebral BF14,15 samt måle andre væv som lever16, 17, hud18,19, og tarm20. I en rotte model af forbigående okklusion af den midterste cerebral arterie, blev laser Doppler aflæsninger brugt til at sikre korrekt reduktion af BF sats til niveauer, der er forventet i iskæmisk penumbra14. Hos rotter, der har gennemgået kritisk lemmer iskæmi (CLI) induktion, blev laser Doppler scanning anvendt til at observere hind lemmer BF før og efter CLI proceduren og i forskellige perioder efter behandling21. Derudover afhang biotilgængelighed og metaboliske clearance af nogle narkotika af hepatisk BF, som var opdaget af LDF16. Derfor, LDF kunne være almindeligt anvendt i eksperimentel model, farmakodynamiske og farmakokinetiske evaluering.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Animalske protokoller vedrørende forsøgsdyr fulgte retningslinier af National Institutes of Health (NIH) og blev godkendt af Animal Care og brug Udvalget af Capital medicinske universitet.

At indføre SCI og måle BF af rygmarven ved hjælp af laser Doppler udstyr nedenfor beskrevne procedurer blev brugt i en offentliggjort undersøgelse1.

1. forberedelse af operationen

  1. Forberede pentobarbital natrium løsning 3% (w/v) i saltvand og administrere på dosis 35 mg/kg.
    Forsigtig: pentobarbital natrium er et kontrolleret stof. Detaljerede registreringer skal opbevares og løsninger gemmes i en sikker, låst placering.
  2. Sterilisere udstyr og forberede kirurgi område.
    1. Ren kirurgi udstyr med følgende trin: 75% ethanol rengøring, så autoklavering ved 121 ° C i 30 min, derefter tørre i en 60 ° C ovnen natten over. Sterilisere området kirurgi med 75% alkohol.

2. forberedelse af rotte for kirurgi

  1. Bedøver rotte med en intraperitoneal injektion med pentobarbital natrium (35 mg/kg). Hele proceduren bør tage 30-40 min herunder kirurgi, BF målinger og suturer.
  2. Barbere den dorsale område af rotte fra den nederste del af ryggen til halsen. Håret skal være skåret så kort som muligt. Placere rotten på en 40 ° C varme pad for at opretholde en konstant temperatur.

3. laminektomi og hjernerystelse til rygmarven

Bemærk: For at udføre laminektomi kun for gruppen sham, Følg trin 3.1 til 3.6.

  1. Placer den animalske dorsale side op. Sterilisere den glatbarberet del med jod efterfulgt af 75% alkohol ved hjælp af steril vatkugler. Gøre en hud indsnit (4 cm) med en skalpel over laminektomi site der dækker thorax rygsøjlen T7 at T11.
  2. Skære muskler på begge sider fra T8 til T10 at eksponere torntappene, bladplader og facetled.
  3. Brug en skalpel til at gøre indsnit at afbryde krydset mellem T10 og T11. Yderligere udsætte krydset af omhyggeligt af dissekere muskel lag væk for at udsætte knoglen.
  4. Bruge saksen til yderligere klart muskel fra lamina og omkring pedicle med lille klip. Dette vil åbne et lille mellemrum mellem ryghvirvler på T10 og T11 (figur 1A). Langsomt og forsigtigt indsætte en hæmostatisk pincet i denne kløft og bryde pedicle (figur 1B). Kontroller, at krumningen af pincet er altid placeret sideværts, fra ledningen. Gentag på anden siden.
  5. Udsætte rygmarven (figur 1 c), og løft forsigtigt og knække lamina. Vær sikker på ikke at efterlade nogen gratis eller kantet knoglerester.
  6. Gentag processen for at yderligere fjerne T9 og T8 bladplader.
  7. Flytte dyret til tabellen Slaglegemet udstyr og bruge Adson pincet knyttet til tabellen par for at stabilisere dyrets ryg af fastspænding på spinosus processen med T7 og T11, derefter justere pincet til at rette ryggen (fig. 1 d).
  8. Aflive dyret under Slaglegemet, sigte strike stangen til centrum af den eksponerede rygmarven og sænke stangen til 3-5 mm over overfladen af rygmarven.
  9. Indstil indvirkning parametrene såsom virkningen kraft (160 KD) og hviletid (1 s)
    1. Fremkalde SCI ved at klikke på knappen "Start eksperiment" på software interfacet, så klik på "ja" på de følgende interface til at starte automatisk, virkningen. Efter kollisionen, vil softwaren viser de faktiske data af betydning ved siden af de sæt parametre, kontrollere dataene for at sikre det var tæt på indstilling punkt (figur 1E).
      NOTE: Et typisk tegn for succes i forsøget var en kort periode af ufrivillig hale gynge og lemmer bevægelser efter kollisionen. Stimuli til halen hen til indskrive nemlig lemmer refleksion kan også gøres. Bevægeapparatet vurdering såsom af Basso, Beattie og Bresnahan (BBB) bevægeapparatet skala22,23 er dog nødvendigt at bestemme effektiviteten af induceret skade.

4. laser Doppler Scanning

  1. Se Tabel af materialer til detaljerne i laser Doppler scanneren bruges i denne undersøgelse. For at scanne den udsatte rygmarven, placere den rotte dorsale side op på en sort, ikke-reflekterende baggrund.
  2. Oprettet scanningsparametre: Åbn scanningssoftwaren, klik på "Foranstaltning" for at indtaste måling anskuelighed brugergrænseflade og klik på knappen "Opsætning af scanneren" åbne scanner setup interface. Hvis du vil scanne små områder såsom i dette eksperiment, skal du vælge "Høj opløsning" under "Skan størrelse og visningsindstillinger" for et fint scannetilstand med højere opløsning (256 × 256 punkter der dækker 4 × 10 cm2) (figur 2A). Klik på "Billede Scan" mulighed for at kontrollere de scanning perimetre (figur 2B).
  3. Klik på "Video og afstand" mulighed for at kontrollere en live video billede. Placer scanneren 10-13 cm ovenfor kirurgiske vindue og flytte baggrunden med dyret til center for udsatte rygmarven på vinduet scanning (figur 2 c).
  4. Brug funktionen "auto fjernt" fint justere scanning højden, Bemærk højden af scanning bør holdes konsistent på tværs af alle målinger i forsøget figur 2 c.
  5. Brug en nonreflective cover med et vindue til at afsløre kun den kirurgisk område for yderligere at minimere baggrund og markere dyrets retning.
  6. Klik på den "Gentag Scan", angive antallet af scanninger (vi bruger 8 Gentag scanninger i dette tilfælde) derefter Klik på "OK" for at åbne grænsefladen Gentag scanningen. Klik på startknappen for at starte scanningen og hele processen vil tage omkring 3-4 min (figur 2D).

5. laser Doppler overvågning

  1. Vi brugte en scanner skærm med VP3 stump nål afslutning levering sonde til at overvåge BF og SO2 over tid. Knytte Laser Doppler sonden vinkelret på et stereotaxisk instrument til at sætte oppe den overvågningsudstyr.
  2. Sat rotten stereotaxisk apparatur dorsale side, underlag dyr med et lille stykke af Styrofoam når det er nødvendigt at niveau udsatte rygmarven.
  3. Lavere sonde til rygmarven til skærm BF.
    Bemærk: Trin 5.3 er afgørende for reproducerbarhed af måling som data aflæsninger er følsomme over for pres at sonden, ekstra forsigtighed er derfor påkrævet at ikke over - eller under - position sonden.
    1. Undersøge indsnittet og fjerne enhver overdreven væske eller blod ved hjælp af en steril vatrondel.
    2. Brug af apparatet X og Y akse for at finde sonden til 2 mm rostralt for midtpunktet af den udsatte rygmarven eller læsion peg og undgå central venen.
    3. Brug Z-akse til at langsomt sænke sonde til niveauet lige rører overfladen af rygmarven. Sonden bør bare rører overfladen af rygmarven men ikke så løs til tillade nogen lys til at flygte fra siden af kontaktpunktet.
  4. Dataregistrering
    1. Åbne data erhvervelse software, skal du klikke på knappen "nyt eksperiment" for at åbne setup interface. Under indstillingen "Generelle" check for systemkonfigurationen og klik "Next" (figur 3A), i den Display Opsætning skal du vælge kanalen for BF og SO2 og klik "Next" (figur 3B).
    2. Input filoplysninger og klik "Next" (figur 3 c) til at indtaste data optagelse interface, klik på grøn trekant-knappen for at starte optagelse data fra sonden (figur 3D).
    3. Når signalet er stabil, registrere data for 8 sammenhængende min. Derefter løfte sonden og fjerne dyret fra stereotaxisk apparatur til sutur snit og sætte dyret i postoperativ pleje.

6. suturer og efter operationen pleje

  1. Sutur snit: Indsæt en sutur nål ind i musklen på begge sider af indsnittet. Træk tråden igennem, trække væv sammen, hvorved der dækker udsatte rygmarven i stedet for fjernet bladplader. Brug nålen indehaveren, trække hele tråden igennem, form tre square knob og trim tråd som tæt på knaster som muligt.
  2. Sutur i huden med 3-4 pladsen knob på samme måde som suturering indsnittet, så trim tråde ca 1 cm fra knob.
  3. Placere rotten på sin side i sit bur, at undgå kontakt mellem webstedet kirurgi og cage bund. Bure skal anbringes på varme puder.
  4. Overvåge dyret, indtil det vågner op fra anæstesi til at sikre, at ingen efter operationen blødning, og at suturerne forbliver lukket.
  5. Subkutant injicere Benzyl Penicillin natrium i rotte i 3 dage efter operationen, 120 mg/kg pr. dag. Intraperitoneal injicere buprenorphin (0,05 mg/kg) umiddelbart efter kirurgi og hver 6 timer efter operationen i 1 dag.
  6. For at sikre dyrene har adgang til tilstrækkelig mad og vand, passe vandflasker med udvidet tude og sætte mad tæt på dyret i buret.
    Bemærk: Vi gennemførte BBB bedømmelsesskala for at evaluere hindlimb bevægeapparatet funktion animalsk 24 h efter skade at udelukke dyr med en BBB score over 0, derfor at sikre, at dyret var lammet af induceret skade.
  7. Efter operationen, give manuel tomme af urinblæren ved forsigtigt anvende pres på maven to gange dagligt, hvis nødvendigt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

LDPI blev brugt til at måle BF i rygmarven, som var kvantificeret langs den rostralt-caudale akse af rygmarven ved udvinding lineær profiler (figur 4). Figur 5A og figur 5B repræsenterer flux billeddannelse af rygmarv fra den humbug og SCI gruppen, henholdsvis. Figur 5 c og fig. 5 d repræsenterer den ændre BF langs den rostralt-caudale akse af rygmarven af humbug og SCI gruppen, henholdsvis. En sammenligning mellem figur 5A og figur 5B demonstreret at SCI induceret reduktion af BF, og BF af epicenter var lavere end rostralt ledning og caudale ledning.

LDPM viste tid-domæne LD signal og så2 og figur 6 illustreres anskaffelse og behandling af LDPM data. Efter dataene var registreret, blev en 8 min strækning af kontinuerlig Region af interesse (ROI) data valgt, som blev derefter filtreret af en indbygget filter at minimere enhver ikke-biologisk signaler. Efterfølgende Investeringsafkastet var statistisk analyseres og resultaterne blev eksporteret i en rå format. Figur 7 indspillet den periodiske variation af BF og SO2 over tid i den humbug og SCI gruppen. Som vist i figur 7A, sammenlignet rygmarven BF af gruppen SCI faldt betydeligt med gruppen humbug. Samtidig, var SO2 af rygmarven bemærkelsesværdigt lavere efter rygmarven hjernerystelse (figur 7B), som var i overensstemmelse med ændringen af BF efter skade. For at nedbringe de forstyrrelser, målinger blev taget flere gange og dataene blev normaliseret.

Figure 1
Figur 1. Laminektomi og hjernerystelse til rygsøjlen. (A) afbryde krydset mellem T10 og T11. (B) sæt pincet til at bryde pedicle. (C) bryde lamina og udsætte rygmarven. (skematisk tegning af anatomien) (D) stabilisere rygsøjlen på tabellen eksperiment. (E) indledende indvirkning ved hjælp af software og kontrollere dataene. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2. Trin for trin setup til laser Doppler scanning. (A) generelle opsætningsregler til scanning. (B) Setup interface til billed scanningsparametre. (C) Setup interface til video og afstand. (D) Setup interface for Gentag scanningen. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3. Trin for trin setup for laser Doppler overvågning. (A) starte et nyt eksperiment. (B) vælge kanal. (C) Input emne detaljer. (D) at starte dataregistrering. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4. Processen med laser Doppler perfusion imaging. (A) 8 kontinuerlig scanner afledt ved at scanne rotter i gruppen humbug. (B) det gennemsnitlige billede af de løbende scanninger. (C, D) Region af interesse (ROI) blev udvalgt på grundlag af det infrarøde billede at udtrække intensitet profilen langs den centrale akse af rygsøjlen. Boksen inset viser profilering resultatet af ROI. Farvelinjen angivet perfusion enheder målt ved hjælp af laser Doppler scanner hvor blå repræsenterer den laveste værdi og rød repræsenterer den højeste værdi. Instrumentet opdaget den relative værdi af perfusion, nemlig "flux". Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5. BF af rygmarven blev fundet ved hjælp af laser Doppler perfusion imaging. (A, B) En 5 mm ROI blev henledt på kortet flux langs aksen af rygsøjlen fra den rostralt den caudale ledning. (C, D) Intensitet profil af hver ROI langs en linje centreret på rygmarven akse blev udtrukket til kvantificering.

Figure 6
Figur 6. Processen med laser Doppler perfusion overvågning. (A) optagelse af rå data hvor tidsmærket angivet startpunktet. (B) udvælgelse af en 8 min ROI. (C) de valgte data blev derefter filtreret af en indbygget filter. (D) statistisk analyse af ROI. (E) eksport af de rå data. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 7
Figur 7. Rygmarven perfusion blev evalueret af laser Doppler perfusion overvågning. (A) A 15 s udsnit af rå blod flow output fra både humbug og SCI gruppen. (B) A 15 s udsnit af rå oxygen mætning output fra både humbug og SCI gruppen. Laser Doppler sonden var anbringes 2 mm rostrally til det midterste punkt på niveauet lige over overfladen af rygmarven til højre side af den centrale vene. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Et par detaljer bør blive bemærket, når du udfører denne protokol. For det første, processen med anæstesi og kirurgi bør gennemføres så hurtigt og elegant som muligt for at minimere den indførte stress til dyret. For at nedbringe de forstyrrelser til resultaterne, skal du holde dyret i en relativt fredelig og stabil tilstand. For det andet, mere bør være opmærksom blødning under målingen ved hjælp af laser Doppler udstyr, da blodet kunne potentielt interferere med læsning. Endelig under dataregistrering, skal dyrene holdes i en temperatur kontrolleret miljø til at undgå uensartede resultater skyldes temperatur varians.

Der er flere vigtige faktorer forskere bør overveje, når ved hjælp af laser Doppler scanning. Som nævnt i protokollen, skal afstand af scanningen holdes konsekvent i hele forsøget for sammenlignelige resultater. For små områder foreslår vi høj opløsning med flere scanninger til at producere pålidelige data for BF. Vi anbefaler desuden, at sætte en steril gaze med markant retning af dyret der dækker den kirurgisk område med et lille vindue kun udsætte rygsøjlen for at minimere yderligere baggrund.

Sondens placering er den kritiske overvejelse i tilpasning og gennemførelse af overvågning protokollen. Sonden bør være vinkelret på den målte overflade og uforholdsmæssigt stort pres bør undgås. For at nå dette mål, rotte rygsøjlen glattet og jævnet med jorden af underlaying dyret med Styrofoam hvis nødvendigt, og sonden skal placeres ved hjælp af apparatet og koordinater til at gøre sikker på, at målingerne er taget fra nogenlunde samme område.

Som omtalt i vores tidligere artikel1, er der nogle begrænsninger for denne teknologi, såsom handicap af kalibrering med absolut flow og følsomhed over for bevægelse artefakt24. Et andet godt bemærket begrænsning er biologiske nul signal – der er, tilstedeværelsen af signal uden BF25,26. For at minimere påvirkning af disse begrænsninger til resultaterne, målinger bør foretages gentagne gange og normalisering anbefales at nedbringe de forstyrrelser.

Andre teknikker som radioaktivt microsphere teknik og Doppler ultralyd teknik er blevet udviklet til måling af BF. Førstnævnte er imidlertid ikke i realtid da et radioaktivt stof skal injiceres i blod og væv skal være skåret ud for måling27. Med hensyn til teknologi af kontrast forbedret ultralydsscanning, selvom det er non-invasiv ligesom LDF, kontraststof (mikrobobler) skal injiceres intravenøst og kateterisation af jugularis eller femoral er nødvendig for overensstemmelse microbubble infusion 28. i forhold til disse teknikker, LDF er i stand til at måle ikke-invasivt microcirculatory flux af væv.

LDF signaler består af forskellige funktioner i både tid og frekvens. For at fange disse funktioner, er blevet anvendt analysemetoder wavelet og fourier-analyse til at afsløre periodiske frekvens udsving29,30. Disse svingninger manifesteret påvirkning af hjertet slå, respiration, iboende myogenic aktivitet af den vaskulære glatte muskelceller, neurogen aktivitet på karvæggen og endotel beslægtede metaboliske aktivitet31,32. I kliniske anvendelser og grundlæggende forskning, LDF kan ikke kun få signaler af BF, men også evaluering af mikrovaskulære BF kan skabe en platform hvorfra man kan undersøge mikrovaskulære værdiforringelse, og mere generelt patogenesen af mikrovaskulære sygdom.

I den aktuelle undersøgelse, blev begge metoder af LDF anvendt til at vurdere BF i rygmarven. Data fra LDPI fastsat en geografisk fordeling af BF, som gav et overblik over perfusion rundt i området og gjort det muligt at foretage sammenlignende analyser af BF i forskellige steder. Ved intenst maaling dybdeborende området over tid, leveret de data, der udledes fra LD overvågning en mere detaljeret beskrivelse af den lokale blodgennemstrømning, giver mulighed for dybdegående analyser, såsom spektrum og wavelet analyse, at få en dybere forståelse af BF i området , som er en lovende fremtid forskningsemne.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

Forfatterne har ingen anerkendelser.

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

Adfærd spørgsmålet 135 Laser Doppler perfusion imaging laser Doppler perfusion overvågning mikrocirkulationen blodgennemstrømning iltmætning rygmarvsskade
Ved hjælp af Laser Doppler Imaging og overvågning til at analysere rygmarven mikrocirkulationen i 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