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

Här presenterar vi ett protokoll som visar tekniken och nödvändiga kontroller för Laser Doppler perfusion imaging för att mäta blodflödet i musen hindlimb.

Abstract

Blodflöde återhämtning är ett kritiskt utfallsmått efter experimentell hindlimb ischemi eller ischemi-reperfusion. Laser Doppler perfusion imaging (LDPI) är en vanlig, icke-invasiv, repeterbar metod för att bedöma blodflödet återhämtning. Tekniken beräknar det totala blodflödet i den provtagit vävnaden från Dopplerförskjutningen i frekvens som orsakas när en laser träffar rörliga röda blodkroppar. Mätningar uttrycks i godtyckliga perfusionsenheter, så den kontralaterala icke-ingrep på benet används vanligtvis för att hjälpa till att kontrollera mätningar. Mätdjupet ligger inom intervallet 0,3-1 mm; för hindlimb ischemi innebär detta att hudperfusion bedöms. Dermal perfusion är beroende av flera faktorer - viktigast av allt hudtemperatur och bedövningsmedel, som måste kontrolleras noggrant för att resultera i tillförlitliga avläsningar. Dessutom kan hår- och hudpigmentering förändra laserns förmåga att antingen nå eller tränga in i dermis. Denna artikel visar tekniken för LDPI i musen hindlimb.

Introduction

Hudsår med otillräcklig sårläkning är en ledande orsak till amputationer hos mänskliga patienter1. Adekvat sårläkning kräver högre nivåer av kranskärlens perfusion än vad som behövs för att bibehålla intakt hud, vilket äventyras hos patienter med perifer arteriellsjukdom 2,3,4. Flera andra reumatologiska tillstånd och diabetes kan också leda till störd och otillräcklig hudmikrocirkulation för att läka sår5,6. Många diabetiker patienter har samtidig perifera kranskärlens sjukdom, vilket placerar dem i särskilt hög risk för amputation. Laser Doppler perfusion imaging (LDPI) används i kliniska situationer för att utvärdera hudens mikrocirkulation, liksom i forskningssituationer för att utvärdera blodflöde och blodflöde återhämtning efter experimentell hindlimb ischemi, ischemi-reperfusion och mikrokirurgiska klaffar7.

LDPI-systemet projicerar en lågeffektlaserstråle som avleds av en skanningsspegel för att röra sig över en region av intresse. Detta skiljer sig från Laser Doppler flödesmetri, vilket ger en perfusionsmätning för det lilla området av vävnad i direkt kontakt med flödesproben8. När laserstrålen interagerar med rörligt blod i mikrovaskulaturen genomgår den en Doppler-frekvensförskjutning, som fotodetecteds av skannern och omvandlas till godtyckliga perfusionsenheter. Eftersom LDPI är en ljusbaserad teknik är den begränsad när det gäller penetrationsdjup till 0, 3-1 mm, vilket innebär att för det mesta bedöms dermal perfusion7. Dermalt flöde kan ändras av hudtemperaturen och det sympatiska nervsystemet, som kan påverkas av olika bedövningsmedel9. Mätningar från den optiska lasern påverkas också av omgivande ljusförhållanden, hudpigmentering och kan blockeras av överbådlig päls eller hår7.

LDPI är den vanligaste forskningstekniken för att övervaka perfusionsåterhämtning efter ischemi eftersom det är icke-invasivt, inte kräver kontrastadministration och har snabba skanningstider som möjliggör datainsamling på flera djur. Detta gör det idealiskt för att avgöra om behandlingar som syftar till terapeutisk arteriogenes eller angiogenes är effektiva i små djurmodeller. Återhämtning av blodflödet efter bakbens ischemi mätt med LDPI korrelerar väl med utvecklingen av säkerhetsartären när den bedöms på andra sätt såsom Mikrofilgjutning eller mikro-CT10,11. Målet med detta protokoll är att visa bedömningen av hindlimb perfusion med hjälp av LDPI.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Djurförsök utfördes enligt ett protokoll som godkänts av University of Washington Institutional Animal Care and Use Committee.

1. Förberedelse av skanner

  1. Justera skannerhöjden så att avståndet till det skannade motivet är ca 30 cm.
  2. Slå på bildaren och starta den tillhörande programvaran.
  3. Öppna mätprogrammet. Om programvaran kommunicerar korrekt med skannern visas den infraröda laservarningen.
  4. Kalibrera maskinen med tillverkarens medföljande standarder (visas inte i videon och beror på vilken maskinmodell som används).
  5. Justera skannerinställningarna så att de passar bakgrundsmaterialet och belysningsinställningarna i rummet.
    1. Ställ in förstärkningsnivåerna DC FLUX och CONC, enligt tillverkarens instruktioner (visas inte i videon).
    2. Ställ in bakgrundströskeln genom att rikta laserstrålen mot det svarta bakgrundsmaterialet och tryck på Auto BK Set.

2. Förberedelse av musförscanning

  1. Ställ in induktionskammaren isofluran med lämplig rensning av spillgasen.
    OBS: Att placera induktionskammaren på en uppvärmningsplatta hjälper till att förhindra mustemperaturförlust vid anestesiinduktion.
  2. Slå på den hematermiska filten, som placeras i skanningsområdet under en icke-reflekterande yta (i detta fall ett svart neoprentyg). Ställ in den hematermiska filten för att bibehålla en kroppstemperatur på 37 °C.
  3. Placera temperatursonden för den homeothermic filten och smörjmedlet så att de är redo för införing.
  4. Placera anestesimasken och rensningssystemet i skanningsområdet.
  5. Söv musen med en isofluranförångare. Ställ in syrehastigheten på 1 L/min flöde och justera isofluranen till 4% för anestesiinduktion. Slå på flödet till anestesiinduktionskammaren, och musens andningshastighet saktar ner. Adekvat anestesi uppnås när musen förlorar sin högerreflex.
  6. Överför musen till en bedövningsmask/munstyckskon med fäst gasrenare och justera isofluranen till 1,5 %.
    OBS: Denna anestesinivå är i allmänhet tillräcklig för att hålla musen liggande relativt stilla under skanning, men är inte avsedd att ge kirurgiska nivåer av anestesi, så anestesidjupet kontrolleras inte. Att ändra isoflurannivån orsakar förändringar i hjärtslag, andning och hudperfusion, så en konsekvent procentandel bör användas under alla tidskursexperiment och för alla försökspersoner. Alternativa bedövningsmedel tekniker såsom IP injektion av ketamin xylazin kan också användas, men samma bedövningsteknik bör användas under hela kursen studie som olika bedövningsmedel påverkar dermal perfusion annorlunda.
  7. (Valfritt beroende på skanningsområde) Om den planerade intresseregionen som ska skannas täcks av päls, använd en liten elektrisk trimmer eller depilatorisk kräm för att ta bort håret från intresseområdet.
    OBS: Den depilatoriska krämen ska tas bort helt och mushuden torkas före skanning.
  8. Placera musen i lämplig skanningsposition på den svarta icke-reflekterande ytan som täcker den hematermiska filten, vilket bekräftar att båda bakbenen finns kvar på värmekällan under hela jämvikten och skanningen (figur 1).
    OBS: Det är viktigt att hålla båda fötterna på den hematermiska filten för att förhindra regional temperaturvariation.
  9. Sätt i den smorda rektaltemperatursonden i samband med den hematermiska filten.
  10. Balansera mustemperaturen till önskad skanningstemperatur (37 °C); cirka 5-10 minuter.
  11. Välj Skannerinställningar, som kan nås från den övre menyn eller från skannerinstallationsikonen. Justera skanningsområdet genom att ändra X-Y-koordinaterna så att de passar intresseområdet. Skanningshastigheten beror på skanningsupplösningen. Högre upplösning resulterar i längre skanningstider. För upprepad skanning med fokus på global perfusion, i motsats till högre upplösning med fokus på anatomisk perfusion, är en skanningshastighet på 4 ms/pixel tillräcklig.
    OBS: Högre upplösning och enkel skanning bör övervägas om forskaren försöker direkt studera den utvecklande säkerhetscirkulationen (bäst avbildad i ventrala låret och kalven där den är närmare huden). Upprepad skanning med lägre upplösning/hastighet (t.ex. 4 ms/pixel) är tillräcklig vid bedömning av global perfusion till musfotplattans ändorgan. Programvaran som visas i videon laddar automatiskt den tidigare använda mallen för skanningsområde, hastighet och upplösning när den startas om, eller så kan den hämtas från en lagrad fil om olika regioner av intresse används för olika experiment.
  12. Om du utför upprepade skanningar väljer du fliken Upprepa och radskanning. Antalet skanningar kan ändras (i det här fallet 3 skanningar) samt upprepningsintervallet. Den minsta tiden för upprepningsintervallet skulle vara den uppskattade skanningstiden, som visas i det nedtonade området till höger om rutan som bestäms av skanningsområdet och skanningsupplösningen. Genom att lägga till några sekunder kan användaren pausa och eventuellt flytta musen om det behövs mellan skanningarna.

3. Skanning

  1. Välj fliken Bildsökning och välj knappen Markera. Lasern flyttas för att beskriva skanningsområdet. Justera muspositionen så att målet som ska skannas ligger inom det markerade området.
    OBS: För fotplatta eller fotplatta och kalvskanning ger benägen positionering med bakbenen förlängd en mer konsekvent region av intresse än supine positionering. Lårartären och saphenous gatan och säkerheter är mycket nära den ventrala ytan av låret och kalven, så supine positionering föredras om du använder dessa regioner av intresse.
  2. Starta upprepad mätning genom att välja ikonen Upprepa skanning och tryck på uppspelningsknappen för att initiera skanningen.
  3. Bekräfta skanningsavståndet i popup-fönstret och klicka på OK för att börja skanna.
  4. Övervaka musen under skanningen efter musrörelser. Om musen rör sig tillräckligt för att bakplädarna inte längre finns i skanningsregionen mitt i en skanning startar du om skanningen. Små variationer i musens bakpappposition kan rymmas i analysprogramvaran.
  5. Övervaka mustemperaturen under skanningsprocessen eftersom den kan fluktuera även med hjälp av den hematermiska filten. Om det finns för mycket variation i mustemperaturen kan detta resultera i betydande variation mellan skanningar. I allmänhet kommer ett temperaturområde på 36,8-37,2 °C att resultera i godtagbara data.
  6. Spara den infångade genomsökningen under fönstret Spara som med ett filnamn som innehåller musidentifierare och tidspunkt för enklare dataanalys. Ange information om mus och tidpunkt om du vill i ämnesinformationsfönstret.
  7. Stäng av isofluranen och ta bort rektaltemperatursonden.
  8. Desinficera rektaltemperatursonden med 70% etanol så att den är klar att användas i nästa mus.
  9. Låt musen återhämta sig från anestesi till den punkt där den visar en högerreflex genom att vända från den supin positionen till den utsatta positionen innan den returneras till buren.
    OBS: Återvinning kan utföras antingen på en värmande filt för isofluran eftersom återhämtningen är mycket snabb eller i en uppvärmd återhämtningsbur för ketamin / xylazin.

4. Insamling av LDPI-uppgifter(figur 3)

  1. Öppna programvaran för bildgranskning.
  2. Gå till arkivmenyn, öppna och leta reda på den sparade filen.
  3. Välj ROI-ikonen i verktygsfältet.
  4. Välj knappen Lägg till polygon.
  5. Spåra intresseområdet (ROI) för kontrollen med hjälp av musen. Polygonspårning behöver inte vara exakt eftersom den grå bakgrunden inte kommer att inkluderas i de beräknade medelvärdena.
  6. Upprepa steg 4.3-4.5 för den kirurgiska bakbenet.
  7. Välj ikonen Statistik för att öppna fönstret Bild-ROIs Statistics Results (PU).
  8. Exportera resultaten för Polygon 1 (control hindlimb) och Polygon 2 (kirurgisk bakben) till ett datainsamlingsförslag via kopiera/klistra in.

5. Analys

  1. Samla in data som kirurgiskt/kontrollförhållande för varje skanning.
  2. Använd den genomsnittliga kirurgiska/kontrollen för alla tre skanningarna efter datapunkten för just den musen vid den tidpunkten. På grund av biologisk variabilitet i svaret på hindlimb ischemi krävs i allmänhet 8-10 möss per tidspunkt för att uppnå reproducerbara resultat med ~ 10% standardfel.
    OBS: Innan du låter musen återhämta sig från anestesi är det värt att göra en snabb analys av de upprepade skanningarna för att kontrollera om data är för varierande (t.ex. mer än 100-150 perfusionsenheter som skiljer sig mellan skanningarna 1-3). Hög variation mellan upprepade skanningar tyder på att musen inte var helt jämvikt under skanningen (bild 2), och en upprepad skanning kan utföras utan att förlora en datapunkt, vilket skulle inträffa om bilderna inte analyseras förrän ett senare datum. Det kan vara nödvändigt att ändra färgpaletten för att optimera det dynamiska intervallet för visade flödesvärden för att bättre visa skanningsvariation (bild 2).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Framgångsrik LDPI bör resultera i konsekventa upprepade måttskanningar, med högst 100-150 perfusionsenhetsvariation (motsvarande cirka 10% av den vanliga genomsnittliga perfusionen för musfotplattan) mellan de tre skanningarna(figur 2). Som framgår av figur 2hjälper upprepade skanningar till att fastställa att musen har jämviktats på lämpligt sätt så att förhållandet mellan ischemisk/kontroll bäst återspeglar det underliggande blodflödet i motsats till variationen i hudperfusion orsakad av temperaturvariation. Att använda enstaka skanningar efter datapunkter kommer att öka variabiliteten som leder till behovet av mer experimentella möss. När det används för hindlimb ischemi, kirurgiska hindlimb bör ha minskat globala perfusion jämfört med kontrollen hindlimb. Resultaten uttrycks som ett förhållande av kirurgisk hindlimb perfusion/kontroll hindlimb perfusion. Eftersom möss inledningsvis vasodilaterar och utvecklar sitt inneboende säkerhetsnätverk över tid, bör LDPI:s återhämtning av blodflödet ses över en postoperativ tidskurs (figur 4). Graden av återhämtning är beroende av musstammen och svårighetsgraden av hindlimb ischemi-modellen.

Figure 1
Figur 1. Muspositionering för laser Doppler perfusion imaging av ventrala fotplattor. Bedövad mus med isofluran näsa kon (A) placeras i benägen position med bakbenen utsträckta för att möjliggöra skanning av ventrala fotplattor. Rektaltemperatursond (P) för homeothermic filt är på plats för att upprätthålla konsekvent kroppstemperatur under skanningen. Den hematermiska filtdynan är under det icke-reflekterande neoprenmaterialet som används för att ge bakgrund till skanningen. Laser som anger mitten av skanningsregionen är synlig bredvid musens svans. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Figure 2
Figur 2. Demonstration av skanningsvariation från mustemperaturförändring bättre sett med färgpalettjustering. (A) Laser Doppler upprepade skanningar med betydande variation orsakad av muskärntemperaturvariation under de upprepade skanningarna, som är synlig baserat på perfusionsenheterna översatta till färg på de upprepade flödesskanningarna. (B) Att ändra det dynamiska området på färgpaletten (visas till vänster om skanningsfönstret) från 0-1000 i A till 0-1500 (röd pil) i B gör variationen mer uppenbar. (C) Statistik som visar genomsnittliga perfusionsvärden för intresseområdet (inringade i rött) för kontrollens bakben (Polygon 1 i svart på rfx-bilden i A och B)varierar mellan 655 för 1:a skanningen till 791 på 3rd-skanningen och genomsnittlig perfusion för regionen av intresse för den ischemiska bakbenet (Polygon 2 i rött på rfx-bilden i A och B) visade mindre variation (361 till 400), vilket ledde till betydande skillnader i förhållandet mellan ischemisk/kontroll mellan de upprepade skanningarna (0,60, 0,53, och 0,46). (D) Fönster för att ändra färgpalettens dynamiska omfång i mätprogramvaran (vänster panel) och bildgranskningsprogram (höger panel). Röda pilar visar var det övre området ska ökas eller minskas. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Figure 3
Bild 3. Datafångst för laser Doppler perfusion imaging med upprepade skanningar. (A) Övre verktygsfältet med 1. Lägg till ROI-ikon. 2. Lägg till Polygon-ikonen. 3. Ämnesinformationsikon (popup-fönsterfönster i B). 4. Statistikikon (popup-fönster i C). B)Fönstret Ämnesuppgifter. C)Statistikfönster som visar medelvärdet perfusionsvärden (inringade i rött) för varje ROI. (D) Upprepad skanning med polygon ROI spårad runt kontroll bakpappa (svart) och ischemisk bakpaw (röd). Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Figure 4
Figur 4. Tidskursexperiment med LDPI-data. P27 knockout möss (3-5 månader gammal kvinnlig CDKN1b-/- möss på en C57Bl/6 bakgrund) efter femorala gatan ligatur med (n =6) och utan (n=10) oral doxycyklinbehandling jämfört med åldersmatchad vildtyp C57Bl/6 möss med (n=11) och utan (n=9) oral doxycyklinbehandling (opublicerade data från författaren). Felstaplar representerar standardfel för medelvärdet (SEM). Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Konsekvent teknik är avgörande för att uppnå tillförlitliga resultat med LDPI. Samma bedövningsmedel, temperaturinställningar, musposition och intresseområde bör användas under hela tidskursen. Olika bedövningsmedel resulterar i högre eller lägre perfusionsvärden9. Isofluran anestesi är bekvämt på grund av dess snabba inledning och uppkomst samt övergripande säkerhet. En konsekvent procentandel av isofluran bör användas som anestesidjup med detta vasodilaterande medel kan förändra hudens perfusion. Om intresseområdet inkluderar päls, bör samma metod för hårborttagning användas varje gång, eftersom kemiskt depilerade möss kommer att ha högre perfusionsvärden än möss vars päls avlägsnades med elektriskaklippare 7. Mustemperaturen har en stor effekt på perfusionsavbildning, där möss vid 36 °C har betydligt lägre perfusionsvärden än möss vid 38 °C7,12. Den ischemiska bakbenet kan också reagera annorlunda på regional temperaturvariation än kontrollbakbenet (figur 2). I detta protokoll används en homeothermic filt för att upprätthålla mustemperaturen under skanning, vilket ger mer konsekvent temperaturkontroll under skanningsprocessen än att förjämföra musen på en 37 °C uppvärmningsplatta i fem minuter och sedan skanna på en icke-uppvärmd yta som visas av Niiyama etal.

Om endast fotplattorna väljs som intresseregion, föredras benägen positionering på grund av reproducerbarhet i den skannade intresseområdet. Fördelen med detta tillvägagångssätt är att det studerar området längst bort från hjärtat, och det mest kliniskt relevanta området som motsvarar var ischemiska fotsår är vanliga. Fotplattorna är hårlösa, så klippning eller depilation är inte nödvändigt, vilket förenklar förberedelsen och tiden för mätning. Icke-vita möss kan också ha pigmenteringsplåster i kalvens eller lårets hud, vilket kan störa LDPI-mätningen. Om den valda regionen av intresse inkluderar kalven och låret, är supin positionering att föredra eftersom lårbenet och saphenous artären löper längs bakbenets ventrala yta och kan avbildas med LDPI7. Från det supin positionen är konsekvent avbildning av foten svår att fånga, eftersom sido- och toppytorna kan vara variabilt bildade.

Säkerheter och blodflöde återhämtning efter hindlimb ischemi är beroende av ett antal olika faktorer inklusive hindlimb ischemi modell, mus stam, kön, och ålder. Vissa stammar av möss som C57Bl/6 har robusta baslinjesäkerheter, med en mindre dramatisk minskning av perfusion efter induktion av akut hindlimb ischemi, medan andra som BALB/c har dåliga säkerheter14,15. Honmöss har sämre återhämtning än hanmöss. Äldre möss har också sämre återhämtning i blodflödet än yngre möss16. Därför måste möss vara stam-, ålders- och könsmatchade för att tillförlitliga slutsatser ska kunna dras om återhämtning av blodflödet med hjälp av LDPI-data. Även med rigorös matchning och användning av inavlade stammar av möss finns det en viss mängd biologisk variabilitet till musens svar på hindlimb ischemi, så adekvata musnummer (vanligtvis 8-10 möss per tidspunkt) krävs för giltiga data. Dessutom innebär normalisering av LDPI inte nödvändigtvis restaurering av normala nivåer av kranskärlens flöde eftersom mätningen görs hos bedövade möss som inte har någon skelettmuskelbehov. Slutligen, på grund av begränsningarna i penetrationens djup, är detaljerade anatomiska studier av säkerhetsvägar som kan gå igenom den djupare muskulaturen i låret och kalven inte möjliga med LDPI.

Flera andra metoder har använts för att bedöma blodflöde återhämtning inklusive perfusion-baserade imaging av huden såsom laser speckle imaging17,18,19 eller djupare strukturer såsom kontrastförbättrade ultraljud av skelettmuskulatur20,MRI21, och (13)N-ammoniak PET22. Också används är anatomisk-baserade imaging av säkerheter fartyg såsom micro-CT10,OCT23, och kontrast-förbättrad ultraljud med intravital mikroskopi24. På grund av snabb skanningstid, relativ enkel datainsamling och analys och undvikande av behovet av intravenös kontrast är LDPI den dominerande metoden som används av de flesta grupper i litteraturen. Svagheter inkluderar att tekniken mäter blodflödeshastigheter och ger data i godtyckliga perfusionsenheter snarare än att mäta absolut vävnad perfusion, skanningsdjupet är relativt grunt, och det ger relativt dålig anatomisk detalj.

LDPI används oftast för att bedöma återhämtning efter olika hindlimb ischemi modeller7. Det har också använts i ischemi-reperfusion forskning både i hindlimb25 samt i djupare splanchnic organ ellerryggmärgen 26,27,28. Bedömning av djupa strukturer kräver dock kirurgisk exponering av strukturen som ska skannas, vilket gör upprepade mätningar svårare på grund av ärrbildning. En ytterligare tillämpning är bedömning av klaff reperfusion efter mikrokirurgi29.

Sammanfattningsvis är LDPI en effektiv, lätt utförd och repeterbar metod för att mäta hindlimb dermal perfusion som en återspegling av övergripande kranskärlens perfusion. Konsekvent teknik krävs när du använder LDPI för att få tillförlitliga data.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Dr Tang har inga intressekonflikter att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete utfördes med hjälp av faciliteter och resurser på VA Puget Sound Health Care Center. Verket är författarens och återspeglar inte nödvändigtvis veterandepartementets eller USA:s regerings ståndpunkt eller politik. Dr Tang finansieras för närvarande 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 Utgåva 170 Laser Doppler Perfusion Imaging Laser Doppler flowmetry Möss Hindlimb Ischemia Ischemia Reperfusion Arteriogenesis
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