Waiting
Login processing...

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

Medicine

Laser Doppler Perfusion Imaging i musen hindlimb

Published: April 18, 2021 doi: 10.3791/62012

Summary

Her præsenterer vi en protokol, der demonstrerer teknikken og de nødvendige kontroller til Laser Doppler perfusionsbilleddannelse for at måle blodgennemstrømningen i musens bagben.

Abstract

Blodgennemstrømning opsving er et kritisk resultat foranstaltning efter eksperimentelle hindlimb iskæmi eller iskæmi-reperfusion. Laser Doppler perfusion imaging (LDPI) er en almindelig, noninvasive, repeterbar metode til vurdering af blodgennemstrømningen opsving. Teknikken beregner den samlede blodgennemstrømning i det udtagne væv fra Doppler skift i frekvens forårsaget, når en laser rammer bevægelige røde blodlegemer. Målinger udtrykkes i vilkårlige perfusionsenheder, så det kontralaterale ikke-greb ved leg bruges normalt til at hjælpe med at kontrollere målinger. Måledybden ligger i området 0,3-1 mm; for hindlimb iskæmi betyder det, at dermal perfusion vurderes. Dermal perfusion er afhængig af flere faktorer - vigtigst af hudtemperatur og bedøvelsesmiddel, som skal kontrolleres omhyggeligt for at resultere i pålidelige aflæsninger. Desuden kan hår og hud pigmentering ændre evnen til laser til enten at nå eller trænge ind til dermis. Denne artikel demonstrerer teknikken med LDPI i musen baglimb.

Introduction

Hudsår med utilstrækkelig sårheling er en førende årsag til amputationer hos humane patienter1. Tilstrækkelig sårheling kræver højere niveauer af arteriel perfusion end nødvendigt for at opretholde intakt hud, som er kompromitteret hos patienter med perifer arteriel sygdom2,3,4. Flere andre reumatologiske tilstande og diabetes kan også føre til forstyrret og utilstrækkelig hudmikrocirkulation til at helbrede sår5,6. Mange diabetikere har samtidig perifer arteriel sygdom, placere dem på særligt høj risiko for amputation. Laser Doppler perfusion imaging (LDPI) anvendes i kliniske situationer til at evaluere hudens mikrocirkulation, samt i forskningssituationer til at evaluere blodgennemstrømningen og blodgennemstrømningen opsving efter eksperimentelle hindlimb iskæmi, iskæmi-reperfusion, og mikrokirurgiske klapper7.

LDPI-systemet projicerer en laveffektlaserstråle, der afbøjes af et scanningsspejl for at bevæge sig over et område af interesse. Dette adskiller sig fra Laser Doppler flowmetri, som giver en perfusionsmåling for det lille vævsområde i direkte kontakt med flowmetrisonden8. Når laserstrålen interagerer med bevægeligt blod i mikrovasculaturen, gennemgår den et Doppler-frekvensskift, som fotodeteres af scanneren og omdannes til vilkårlige perfusionsenheder. Da LDPI er en lysbaseret teknik, er den begrænset med hensyn til dybdegennemtrængning til 0,3-1 mm, hvilket betyder, at der for det meste vurderes dermal perfusion7. Dermal flow kan ændres ved hudtemperatur og det sympatiske nervesystem, som kan blive påvirket af forskellige bedøvelsesmidler9. Målinger fra den optiske laser påvirkes også af omgivende lysforhold, hudpigmentering og kan blokeres af overliggende pels eller hår7.

LDPI er den mest anvendte forskningsteknik til at overvåge perfusionsgendannelse efter iskæmi, fordi det ikke er udbredt, ikke kræver kontrastadministration og har hurtige scanningstider, der tillader dataindsamling på flere dyr. Dette gør det ideelt at hjælpe med at afgøre, om behandlinger rettet mod terapeutisk arteriogenese eller angiogenese er effektive i små dyremodeller. Genvinding af blodgennemstrømningen efter hindlimb-iskæmi målt ved LDPI korrelerer godt medudviklingen af sikkerhedsstillelsen, når den vurderes på andre måder , f.eks. Målet med denne protokol er at demonstrere vurderingen af hindlimb perfusion ved hjælp af LDPI.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dyreforsøg blev udført i henhold til en protokol godkendt af University of Washington Institutional Animal Care and Use Committee.

1. Forberedelse af scanner

  1. Juster scannerhøjden, så afstanden til det scannede motiv er ca. 30 cm.
  2. Tænd billedbilledet, og start den tilknyttede software.
  3. Åbn programmet Måling. Hvis softwaren kommunikerer korrekt med scanneren, vises advarslen om, at den infrarøde laser er aktiveret.
  4. Kalibrere maskinen med producenten forudsat standarder (ikke vist i videoen og vil afhænge af den specifikke model af maskinen, der anvendes).
  5. Juster scannerindstillingerne, så de passer til baggrundsmaterialet og belysningsopsætningen i rummet.
    1. Indstil forstærkningsniveauerne DC FLUX og CONCi henhold til producentens anvisninger (vises ikke i videoen).
    2. Angiv baggrundstærsklen ved at pege laserstrålen mod det sorte baggrundsmateriale, og tryk på Auto BK Set.

2. Forberedelse til forscanning af mus

  1. Opsæt isoflurane induktionskammeret med passende scavenging af affaldsgassen.
    BEMÆRK: Placering af induktionskammeret på en varmepude vil hjælpe med at forhindre tab af musetemperatur under anæstesiinduktion.
  2. Tænd for det hjemmedyrkede tæppe, som er placeret i scanningsområdet under en ikke-reflektiv overflade (i dette tilfælde et sort neoprenstof). Indstil det hjemmelavede tæppe for at opretholde en kropstemperatur på 37 °C.
  3. Placer temperatursonden for det hjemmedyrkede tæppe og smøremiddel, så de er klar til indsættelse.
  4. Placer anæstesimasken og skyllesystemet i scanningsområdet.
  5. Bedøve musen med en isoflurane vaporizer. Indstil ilthastigheden til 1 L/min flow og juster isofluranen til 4% for anæstesiinduktion. Tænd for strømmen til anæstesiinduktionskammeret, og musens vejrtrækningshastighed vil bremse. Tilstrækkelig anæstesi opnås, når musen mister sin ret til refleks.
  6. Overfør musen til en bedøvelsesmaske/næsekegler med tilhørende affaldsgasselæder, og juster isofluranen til 1,5%.
    BEMÆRK: Dette anæstesiniveau er generelt tilstrækkeligt til at holde musen liggende relativt stille under scanningen, men er ikke beregnet til at give kirurgiske niveauer af anæstesi, så anæstesidybden ikke kontrolleres. Ændring af isoflurane niveau forårsager ændringer i hjerteslag, åndedræt, og dermal perfusion, så en konsekvent procentdel bør anvendes i hele enhver tid kursus eksperiment og for alle eksperimentelle forsøgspersoner. Alternative anæstesi teknikker såsom IP injektion af ketamin xylazin kan også anvendes, men den samme bedøvelsesteknik bør anvendes i hele enhver tid kursus undersøgelse som forskellige bedøvelsesmidler påvirker dermal perfusion forskelligt.
  7. (Valgfrit afhængigt af scanningsområdet) Hvis den planlagte region af interesse, der skal scannes, er dækket af pels, skal du bruge en lille elektrisk trimmer eller depilatory creme til at fjerne håret fra det område af interesse.
    BEMÆRK: Depilatorcremen skal fjernes helt, og musehuden skal tørres inden scanningen.
  8. Placer musen i den passende scanningsposition på den sorte ikke-reflektive overflade, der dækker det hjemmetermiske tæppe, og bekræft, at begge bagben forbliver på varmekilden under jævnvægt og scanning (Figur 1).
    BEMÆRK: Det er vigtigt at opretholde begge fødder på det homeothermic tæppe for at forhindre regionale variationer i temperaturen.
  9. Sæt den smurte rektaltemperatursonde, der er forbundet med det hjemmedyrkede tæppe, i.
  10. Udjævn musetemperaturen til den ønskede scanningstemperatur (37 °C) ca. 5-10 minutter.
  11. Vælg Scanneropsætning, som du kan få adgang til i den øverste menu eller fra scannerinstallationsikonet. Juster scanningsområdet ved at ændre X-Y-koordinaterne, så de passer til interesseområdet. Scanningshastigheden afhænger af scanningsopløsningen. Højere opløsning vil resultere i længere scanningstider. Til gentagen scanning med fokus på global perfusion, i modsætning til højere opløsning med fokus på anatomisk perfusion, er en scanningshastighed på 4 ms / pixel tilstrækkelig.
    BEMÆRK: Højere opløsning og enkelt scanning bør overvejes, hvis forskeren forsøger at direkte studere udviklingen sikkerhedsstillelse omsætning (bedst afbildet i ventral lår og kalv, hvor det er tættere på huden). Gentagen scanning ved lavere opløsning/hastighed (f.eks. 4 ms/pixel) er tilstrækkelig ved vurdering af global perfusion til endorganet på musefodspladen. Den software, der vises i videoen, indlæser automatisk den tidligere anvendte skabelon til scanning af område, hastighed og opløsning, når den genstartes, eller den kan hentes fra en gemt fil, hvis forskellige interesseområder bruges til forskellige eksperimenter.
  12. Hvis du udfører gentagne scanninger, skal du vælge fanen Gentag og Linjescanning. Antallet af scanninger kan ændres (i dette tilfælde 3 scanninger) samt gentagelsesintervallet. Den mindste tid for gentagelsesintervallet er den anslåede scanningstid, som vises i det nedtonede område til højre for boksen bestemt af scanningsområdet og scanningsopløsningen. Tilføjelse af et par sekunder giver brugeren mulighed for at holde pause og potentielt flytte musen, hvis det er nødvendigt mellem scanninger.

3. Scanning

  1. Vælg fanen Billedscanning, og vælg knappen Marker. Laseren flyttes for at skitsere scanningsområdet. Juster musepositionen, så det mål, der skal scannes, er inden for det markerede område.
    BEMÆRK: Ved fodpude- eller fodpude- og kalvscanning giver udsat positionering med de forlængede bagben et mere ensartet område af interesse end liggende positionering. Lårpulsåren og saphenous arterie og sikkerhedsstillelse er meget tæt på den ventrale overflade af låret og kalven, så liggende positionering foretrækkes, hvis du bruger disse regioner af interesse.
  2. Start gentagen måling ved at vælge ikonet Gentag scanning, og tryk på knappen Afspil for at starte scanningen.
  3. Bekræft scanningsafstanden i pop op-vinduet, og klik på OK for at starte scanningen.
  4. Overvåg musen under scanning efter musebevægelser. Hvis musen bevæger sig tilstrækkeligt, at bagbenene ikke længere er i scanningsområdet midt i en scanning, skal du genstarte scanningen. Der kan tages højde for små variationer i musens bagsideposition i analysesoftwaren.
  5. Overvåg musetemperaturen under scanningsprocessen, da den kan svinge selv ved brug af det hjemmetermiske tæppe. Hvis der er for meget variation i musetemperaturen, kan dette resultere i betydelig variation mellem scanninger. Generelt vil et temperaturområde på 36,8-37,2 °C resultere i acceptable data.
  6. Gem den hentede scanning under vinduet Gem som med et filnavn, der indeholder muse-id og tidspunkt, så det bliver nemmere at analysere data. Angiv muse- og tidspunktsoplysninger, hvis det ønskes, i vinduet med emnedetaljer.
  7. Sluk for isofluranen, og fjern rektaltemperatursonden.
  8. Desinficere rektal temperatur sonde med 70% ethanol, så det er klar til brug i den næste mus.
  9. Lad musen komme sig fra anæstesi til det punkt, hvor den viser en højrerefleks ved at vende fra liggende stilling til den udsatte position, før den returneres til buret.
    BEMÆRK: Genvinding kan udføres enten på et varmetæppe til isofluran, da genopretningen er meget hurtig eller i et opvarmet genvindingsbur til ketamin/xylazin.

4. Hentning af LDPI-data (Figur 3)

  1. Åbn softwareprogrammet til billedgennemsyn.
  2. Gå til menuen Filer, åbn og find den gemte fil.
  3. Vælg roi-ikonet på værktøjslinjen.
  4. Vælg knappen Tilføj polygon.
  5. Spor interesseområdet (ROI) for kontrol hindlimb ved hjælp af musen. Polygonsporing behøver ikke at være nøjagtig, da den grå baggrund ikke medtages i de beregnede gennemsnit.
  6. Gentag trin 4.3-4.5 for det kirurgiske bagben.
  7. Vælg ikonet Statistik for at åbne vinduet Billed-ROI-statistikresultater (PU).
  8. Eksporter resultaterne for Polygon 1 (kontrol hindlimb) og Polygon 2 (kirurgisk bagben) til et dataindsamlingsregneark via kopi/sæt ind.

5. Analyse

  1. Indfang dataene som kirurgisk/kontrolforhold for hver scanning.
  2. Brug den gennemsnitlige kirurgiske /kontrol til alle tre scanninger for datapunktet for den pågældende mus på det pågældende tidspunkt. På grund af biologisk variation i reaktionen på hindlimb iskæmi kræves der generelt 8-10 mus pr. tidspunkt for at opnå reproducerbare resultater med ~ 10% standardfejl.
    BEMÆRK: Før musen kan komme sig efter anæstesi, er det værd at foretage en hurtig analyse af de gentagne scanninger for at kontrollere, om dataene er for variable (f.eks. mere end 100-150 perfusionsenheder, der er forskellige mellem scanninger 1-3). Høj variation mellem gentagne scanninger tyder på, at musen ikke var helt ekvilibreret under scanningen (Figur 2), og en gentagelsesscanning kan udføres uden at miste et datapunkt, hvilket ville ske, hvis billederne ikke analyseres før et senere tidspunkt. Det kan være nødvendigt at ændre farvepaletten for at optimere det dynamiske område af viste fluxværdier for bedre at kunne vise scanningsvariation (Figur 2).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vellykket LDPI bør resultere i konsekvente gentagne målinger scanninger, med ikke mere end 100-150 perfusion enhed variation (svarende til omkring 10% af den sædvanlige gennemsnitlige perfusion for musen fodspjæld) mellem de tre scanninger (Figur 2). Som det fremgår af figur 2, hjælper gentagne scanninger med at fastslå, at musen er blevet passende ekvilibreret, således at iskæmisk/kontrolforholdet bedst afspejler den underliggende blodgennemstrømning i modsætning til variation i dermal perfusion forårsaget af temperaturvariation. Brug af enkelte scanninger til datapunkter vil øge variationen, hvilket fører til behovet for mere eksperimentelle mus. Når det bruges til hindlimb iskæmi, den kirurgiske bagben bør have nedsat global perfusion i forhold til kontrol baglimb. Resultaterne udtrykkes som et forhold mellem kirurgisk baglimb perfusion / kontrol hindlimb perfusion. Da mus i første omgang vasodilerer og udvikler deres iboende netværk af sikkerhedsstillelse over tid, bør LDPI's genopretning af blodgennemstrømningen ses over et postoperativt tidsforløb (figur 4). Graden af genopretning afhænger af musestammen og sværhedsgraden af hindlimb iskæmimodellen.

Figure 1
Figur 1. Musepositionering til laser Doppler-perfusionsbilleder af ventrale fodpuder. Bedøvet mus ved hjælp af isoflurane næse kegle (A) er placeret i den udsatte position med bagben forlænget til at tillade scanning af ventrale footpads. Rektal temperatur sonde (P) for homeothermic tæppe er på plads for at opretholde en ensartet kropstemperatur under scanningen. Den homeothermic tæppe pad er under nonreflective neopren materiale, der anvendes til at give baggrund for scanningen. Laser, der angiver midten af scanningsområdet, er synlig ved siden af musens hale. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2. Demonstration af scanningsvariation fra musetemperaturændring bedre set med farvepaletjustering. (A) Laser Doppler gentagne scanninger med betydelig variation forårsaget af musekerne temperaturvariation under de gentagne scanninger, som er synlig baseret på perfusionsenheder oversat til farve på de gentagne flux scanninger. (B) Ændring af det dynamiske område på farvepaletten (vist til venstre for scanningsvinduet) fra 0-1000 i A til 0-1500 (rød pil) i B gør variationen mere tydelig. (C) Statistikker, der viser gennemsnitsperfusionsværdierne for det pågældende område (cirkel i rødt) for kontrolhinben (Polygon 1 i sort på rfxbilledet i A og B)ligger mellem 655 for1. af interesse for det iskæmiske bagben (Polygon 2 i rødt på rfxbilledet i A og B) viste mindre variation (361 til 400), hvilket førte til betydelige forskelle i iskæmisk/kontrolforholdet mellem de gentagne scanninger (0,60, 0,53, og 0,46). (D) Vindue for at ændre farvepalettens dynamiske område i målesoftwaren (venstre panel) og billedgennemgangssoftwaren (højre panel). Røde pile viser, hvor det øverste område skal forøges eller formindskes. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3. Datafangst til laser Doppler perfusionsbilleddannelse med gentagne scanninger. (A)Øverste værktøjslinje med 1. Tilføj roi-ikon. 2. Tilføj Polygon-ikon. 3. Ikonet Emnedetaljer (pop op-vinduet i B). 4. Statistik ikon (adgang vindue pop-up i C). (B) Vinduet Emneoplysninger. (C) Statistikvindue, der viser middelværdierne for perfusion (omgivet af rødt) for hvert investeringsafkast. (D) Gentagen scanning med polygon ROI spores omkring kontrol bagside (sort) og iskæmisk bagside (rød). Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4. Tidskursuseksperiment med LDPI-data. P27 knockout mus (3-5 måneder gamle kvindelige CDKN1b-/- mus på en C57Bl/6 baggrund) efter lårarterie ligation med (n = 6) og uden (n = 10) oral doxycyclinbehandling sammenlignet med aldersmatchet vildtype C57Bl/6 mus med (n=11) og uden (n=9) oral doxycyclinbehandling (ikke offentliggjorte data fra forfatteren). Fejllinjer repræsenterer standardfejl i middelværdien ( SEM). Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ensartet teknik er afgørende for at opnå pålidelige resultater med LDPI. Det samme bedøvelsesmiddel, temperaturindstillinger, museposition og interesseområde bør bruges gennem hele tidsforløbet. Forskellige bedøvelsesmidler vil resultere i højere eller lavere perfusionsværdier9. Isoflurane anæstesi er praktisk på grund af sin hurtige debut og fremkomst samt den samlede sikkerhed. En konsistent procentdel af isofluran bør anvendes som dybde af anæstesi med denne vasodilatoriske middel kan ændre huden perfusion. Hvis interesseområdet omfatter pels, skal den samme metode til hårfjerning bruges hver gang, da kemisk afpillede mus vil have højere perfusionsværdier end mus, hvis pels blev fjernet med elektriske klippere7. Musetemperaturen har en stor effekt på perfusionsbilleddannelse, idet mus ved 36 °C har betydeligt lavere perfusionsværdier end mus ved 38 °C7,12. Det iskæmiske bagben kan også reagere anderledes på regionale temperaturvariationer end kontrolhinderne (figur 2). I denne protokol anvendes et homeothermic tæppe til at opretholde musetemperaturen under scanningen, hvilket giver mere ensartet temperaturkontrol under scanningsprocessen end forekvilibrering af musen på en 37 °C varmeplade i fem minutter og derefter scanning på en ikke-opvarmet overflade som vist af Niiyama et al.13

Hvis kun fodpuderne vælges som interesseregion, foretrækkes udsat positionering på grund af reproducerbarhed i det scannede område af interesse. Fordelen ved denne tilgang er, at den studerer området længst væk fra hjertet, og det mest klinisk relevante område, der svarer til, hvor iskæmiske fodsår er almindelige. Fodpuderne er hårløse, så klipning eller depilering er ikke nødvendig, hvilket forenkler forberedelse og tid til måling. Også ikke-hvide mus kan have pletter af pigmentering i kalvens eller lårets hud, hvilket kan forstyrre LDPI-målingen. Hvis den valgte region af interesse omfatter kalv og lår, foretrækkes liggende positionering, fordi lårbenet og saphenous arterien løber langs baglimbens ventrale overflade og kan afbildes ved hjælp af LDPI7. Fra liggende position, konsekvent billeddannelse af foden er vanskeligt at fange, da den side og øverste overflader kan være varieret afbildet.

Collateralization og blodgennemstrømning opsving efter hindlimb iskæmi er afhængig af en række forskellige faktorer, herunder hindlimb iskæmi model, mus stamme, køn og alder. Visse stammer af mus såsom C57Bl/6 har robust baseline sikkerhedsstillelse, med et mindre dramatisk fald i perfusion efter induktion af akut hindlimb iskæmi, mens andre som BALB / c har dårlig sikkerhed14,15. Kvindelige mus har værre opsving end mandlige mus. Ældre mus har også værre blodgennemstrømning opsving end yngre mus16. Derfor skal mus være stamme-, alders- og kønsmatchede, for at der kan drages pålidelige konklusioner vedrørende genopretning af blodgennemstrømningen ved hjælp af LDPI-data. Selv med streng matchning og brug af indavlede stammer af mus er der en vis grad af biologisk variation i musens reaktion på hindlimb iskæmi, så der kræves tilstrækkelige musenumre (normalt 8-10 mus pr. TimePoint) for gyldige data. Desuden betyder normalisering af LDPI ikke nødvendigvis genoprettelse af normale niveauer af arteriel strøm, da målingen udføres i bedøvede mus, der ikke har nogen skeletmuskelefterspørgsel. Endelig er detaljerede anatomiske undersøgelser af sikkerhedsveje, der kan løbe gennem lårets og kalvens dybere muskulatur, på grund af begrænsningerne i dybdeindtrængning ikke mulige med LDPI.

Der er anvendt flere andre metoder til at vurdere genvinding af blodgennemstrømningen , herunder perfusionsbaseret billeddannelse af huden , såsom laserspeglebilleddannelse17,18,19 eller dybere strukturer såsom kontrastforstærket ultralyd af skeletmuskulatur20, MRI21og (13)N-ammoniak PET22. Der anvendes også anatomisk-baseret billeddannelse af sikkerhedsstillelse fartøjer såsom mikro-CT10, OCT23, og kontrast-forbedret ultralyd med intravital mikroskopi24. På grund af hurtig scanningstid, relativ lethed i datafangst og -analyse og undgåelse af behovet for intravenøs kontrast er LDPI den fremherskende metode, der bruges af de fleste grupper i litteraturen. Svagheder omfatter, at teknikken måler blodgennemstrømningen hastigheder og giver data i vilkårlige perfusion enheder i stedet for at måle absolutte væv perfusion, scanning dybde er relativt lavvandet, og det giver relativt dårlig anatomiske detaljer.

LDPI er mest almindeligt anvendt til at vurdere inddrivelse efter forskellige hindlimb iskæmi modeller7. Det har også været anvendt i iskæmi-reperfusion forskning både i baglimb25 samt i dybere splanchnic organer eller rygmarven26,27,28. Vurdering af dybe strukturer kræver dog kirurgisk eksponering af strukturen, der skal scannes, hvilket gør gentagne målinger vanskeligere på grund af ardannelse. En yderligere anvendelse er vurdering af flap reperfusion efter mikrokirurgi29.

Afslutningsvis er LDPI en effektiv, let udført og repeterbar metode til måling af hindlimb dermal perfusion som en afspejling af den samlede arterielle perfusion. Der kræves en ensartet teknik, når du bruger LDPI til at hente pålidelige data.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Dr. Tang har ingen interessekonflikter at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev udført med brug af faciliteter og ressourcer på VA Puget Sound Health Care Center. Arbejdet er, at forfatteren og ikke nødvendigvis afspejler den holdning eller politik Department of Veterans Anliggender eller den amerikanske regering. Dr. Tang er i øjeblikket finansieret via VA (Merit 5 I01 BX004975-02).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Black nonreflective material Fabric store, black neoprene recommended by company
F/air cannister A.M. Bickford Inc 80120
Homeothermic blanket with rigid metal probe Harvard Apparatus Also comes with flexible probe, but this is less durable
Isoflurane Anesthesia machine Drager Multiple manufacturers
Isoflurane induction chamber VetEquip 941444 2 L chamber
Moor laser Doppler perfusion imager Moor Instruments MoorLDI2-IR Higher resolution imager (MoorLDI2-HIR)
Mouse Anesthesia nose cone Multiple manufacturers
Nair Nair
Oxygen tank Multiple manufacturers
Surgilube Multiple distributors

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Varma, P., Stineman, M. G., Dillingham, T. R. Epidemiology of limb loss. Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America. 25 (1), 1-8 (2014).
  2. Farber, A. Chronic Limb-Threatening Ischemia. New England Journal of Medicine. 379 (2), 171-180 (2018).
  3. Abularrage, C. J., et al. Evaluation of the microcirculation in vascular disease. Journal of Vascular Surgery. 42 (3), 574-581 (2005).
  4. Houben, A., Martens, R. J. H., Stehouwer, C. D. A. Assessing Microvascular Function in Humans from a Chronic Disease Perspective. Journal of the American Society of Nephrology. 28 (12), 3461-3472 (2017).
  5. Mahe, G., Humeau-Heurtier, A., Durand, S., Leftheriotis, G., Abraham, P. Assessment of skin microvascular function and dysfunction with laser speckle contrast imaging. Circulation: Cardiovascular Imaging. 5 (1), 155-163 (2012).
  6. Murray, A. K., Herrick, A. L., King, T. A. Laser Doppler imaging: a developing technique for application in the rheumatic diseases. Rheumatology (Oxford). 43 (10), 1210-1218 (2004).
  7. Greco, A., et al. Repeatability, reproducibility and standardisation of a laser Doppler imaging technique for the evaluation of normal mouse hindlimb perfusion. Sensors (Basel). 13 (1), 500-515 (2012).
  8. Sonmez, T. T., et al. A novel laser-Doppler flowmetry assisted murine model of acute hindlimb ischemia-reperfusion for free flap research. PLoS One. 8 (6), 66498 (2013).
  9. Gargiulo, S., et al. Effects of some anesthetic agents on skin microcirculation evaluated by laser Doppler perfusion imaging in mice. BMC Veterinary Research. 9, 255 (2013).
  10. Ankri-Eliahoo, G., Weitz, K., Cox, T. C., Tang, G. L. p27(kip1) Knockout enhances collateralization in response to hindlimb ischemia. Journal of Vascular Surgery. 63 (5), 1351-1359 (2016).
  11. McEnaney, R. M., Shukla, A., Madigan, M. C., Sachdev, U., Tzeng, E. P2Y2 nucleotide receptor mediates arteriogenesis in a murine model of hind limb ischemia. Journal of Vascular Surgery. 63 (1), 216-225 (2016).
  12. Padgett, M. E., McCord, T. J., McClung, J. M., Kontos, C. D. Methods for Acute and Subacute Murine Hindlimb Ischemia. Journal of Visualized Experiments. (112), e54166 (2016).
  13. Niiyama, H., Huang, N. F., Rollins, M. D., Cooke, J. P. Murine model of hindlimb ischemia. Journal of Visualized Experiments. (23), e1035 (2009).
  14. Chalothorn, D., Faber, J. E. Strain-dependent variation in collateral circulatory function in mouse hindlimb. Physiological Genomics. 42 (3), 469-479 (2010).
  15. Helisch, A., et al. Impact of mouse strain differences in innate hindlimb collateral vasculature. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 26 (3), 520-526 (2006).
  16. Faber, J. E., et al. Aging causes collateral rarefaction and increased severity of ischemic injury in multiple tissues. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 31 (8), 1748-1756 (2011).
  17. Forrester, K. R., Stewart, C., Tulip, J., Leonard, C., Bray, R. C. Comparison of laser speckle and laser Doppler perfusion imaging: measurement in human skin and rabbit articular tissue. Medical & Biological Engineering & Computing. 40 (6), 687-697 (2002).
  18. Briers, J. D. Laser Doppler, speckle and related techniques for blood perfusion mapping and imaging. Physiological Measurement. 22 (4), 35-66 (2001).
  19. Heeman, W., Steenbergen, W., van Dam, G., Boerma, E. C. Clinical applications of laser speckle contrast imaging: a review. Journal of Biomedical Optics. 24 (8), 1-11 (2019).
  20. Nguyen, T., Davidson, B. P. Contrast Enhanced Ultrasound Perfusion Imaging in Skeletal Muscle. Journal of Cardiovascular Imaging. 27 (3), 163-177 (2019).
  21. Zaccagnini, G., et al. Magnetic Resonance Imaging Allows the Evaluation of Tissue Damage and Regeneration in a Mouse Model of Critical Limb Ischemia. PLoS One. 10 (11), 0142111 (2015).
  22. Penuelas, I., et al. PET as a measurement of hindlimb perfusion in a mouse model of peripheral artery occlusive disease. Journal of Nuclear Medicine. 48 (13), 1216-1223 (2007).
  23. Jia, Y., Qin, J., Zhi, Z., Wang, R. K. Ultrahigh sensitive optical microangiography reveals depth-resolved microcirculation and its longitudinal response to prolonged ischemic event within skeletal muscles in mice. Journal of Biomedical Optics. 16 (8), 086004 (2011).
  24. Turaihi, A. H., et al. Combined Intravital Microscopy and Contrast-enhanced Ultrasonography of the Mouse Hindlimb to Study Insulin-induced Vasodilation and Muscle Perfusion. Journal of Visualized Experiments. (121), e54912 (2017).
  25. Liu, C., et al. Enhanced autophagy alleviates injury during hindlimb ischemia/reperfusion in mice. Experimental and Therapeutic Medicine. 18 (3), 1669-1676 (2019).
  26. Liu, D. L., Svanberg, K., Wang, I., Andersson-Engels, S., Svanberg, S. Laser Doppler perfusion imaging: new technique for determination of perfusion and reperfusion of splanchnic organs and tumor tissue. Lasers in Surgery and Medicine. 20 (4), 473-479 (1997).
  27. Jing, Y., Bai, F., Chen, H., Dong, H. Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat. Journal of Visualized Experiments. (135), e56243 (2018).
  28. Zhang, D., Li, S., Wang, S., Ma, H. An evaluation of the effect of a gastric ischemia-reperfusion model with laser Doppler blood perfusion imaging. Lasers in Medical Science. 21 (4), 224-228 (2006).
  29. Fitzal, F., et al. Circulatory changes after prolonged ischemia in the epigastric flap. Journal of Reconstructive Microsurgery. 17 (7), 535-543 (2001).

Tags

Medicin Problem 170 Laser Doppler Perfusion Imaging Laser Doppler flowmetri Mus Hindlimb Iskæmi Iskæmi Reperfusion Arteriogenese
Laser Doppler Perfusion Imaging i musen hindlimb
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tang, G. L., Kim, K. J. LaserMore

Tang, G. L., Kim, K. J. Laser Doppler Perfusion Imaging in the Mouse Hindlimb. J. Vis. Exp. (170), e62012, doi:10.3791/62012 (2021).

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