Waiting
Login processing...

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

Medicine

Laser Doppler perfusjon bildebehandling i musen hindlimb

Published: April 18, 2021 doi: 10.3791/62012

Summary

Her presenterer vi en protokoll som demonstrerer teknikken og nødvendige kontroller for Laser Doppler perfusjonsavbildning for å måle blodstrømmen i musens bakben.

Abstract

Blodstrømsgjenoppretting er et kritisk resultatmål etter eksperimentell bakbens iskemi eller iskemirefusjon. Laser Doppler perfusjonsavbildning (LDPI) er en vanlig, ikke-invasiv, repeterbar metode for å vurdere blodstrømsgjenoppretting. Teknikken beregner den totale blodstrømmen i prøvevevet fra Doppler-frekvensskiftet forårsaket når en laser treffer bevegelige røde blodlegemer. Målinger uttrykkes i vilkårlige perfusjonsenheter, slik at de kontralaterale ikke-intervenerte på benet vanligvis brukes til å kontrollere målinger. Måledybden er i området 0,3-1 mm; For hindlimb iskemi betyr dette at dermal perfusjon vurderes. Dermal perfusjon er avhengig av flere faktorer – viktigst av alt hudtemperatur og bedøvelsesmiddel, som må kontrolleres nøye for å resultere i pålitelige avlesninger. Videre kan hår- og hudpigmentering endre laserens evne til enten å nå eller trenge inn i dermis. Denne artikkelen demonstrerer teknikken til LDPI i musen hindlimb.

Introduction

Sårdannelse i huden med utilstrekkelig sårheling er en ledende årsak til amputasjoner hos mennesker1. Tilstrekkelig sårheling krever høyere nivåer av arteriell perfusjon enn det som trengs for å opprettholde intakt hud, som er kompromittert hos pasienter med perifer arteriell sykdom2,3,4. Flere andre revmatologiske tilstander og diabetes kan også føre til forstyrret og utilstrekkelig hudmikrosirkulasjon for å helbrede sår5,6. Mange diabetespasienter har samtidig perifer arteriell sykdom, noe som gir dem spesielt høy risiko for amputasjon. Laser Doppler perfusjonsavbildning (LDPI) brukes i kliniske situasjoner for å evaluere hudens mikrosirkulasjon, samt i forskningssituasjoner for å evaluere blodstrøm og blodstrømsgjenoppretting etter eksperimentell bakbens iskemi, iskemi-reperfusjon og mikrokirurgiske klaffer7.

LDPI-systemet projiserer en laserstråle med lavt strømforbruk som avbøyes av et skannespeil for å bevege seg over en interesseregion. Dette adskiller seg fra Laser Doppler flowmetry, som gir en perfusjonsmåling for det lille vevsområdet i direkte kontakt med flowmetry sonde8. Når laserstrålen samhandler med å bevege blod i mikrovaskulaturen, gjennomgår den et Doppler-frekvensskift, som er foto oppdaget av skanneren og konvertert til vilkårlige perfusjonsenheter. Fordi LDPI er en lysbasert teknikk, er den begrenset når det gjelder penetrasjonsdybde til 0,3-1 mm, noe som betyr at dermal perfusjon for det meste vurderes7. Dermal strømning kan endres av hudtemperatur og det sympatiske nervesystemet, som kan påvirkes av ulike bedøvelsesmidler9. Målinger fra den optiske laseren påvirkes også av omgivelseslysforhold, hudpigmentering, og kan blokkeres av overlysende pels eller hår7.

LDPI er den mest brukte forskningsteknikken for å overvåke perfusjonsgjenoppretting etter iskemi fordi den ikke er invasiv, krever ikke kontrastadministrasjon, og har raske skannetider som tillater datainnsamling på flere dyr. Dette gjør det ideelt å bidra til å avgjøre om behandlinger rettet mot terapeutisk arteriogenese eller angiogenese er effektive i små dyremodeller. Blodstrømsgjenvinning etter bakbens iskemi målt ved LDPI korrelerer godt med sikkerhetsarterieutvikling når den vurderes på andre måter, for eksempel Mikrofilstøping eller mikro-CT10,11. Målet med denne protokollen er å demonstrere vurderingen av bakbensperfusjon ved hjelp av LDPI.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dyreforsøk ble utført i henhold til en protokoll godkjent av University of Washington Institutional Animal Care and Use Committee.

1. Klargjøring av skanner

  1. Juster skannerhøyden slik at avstanden til det skannede motivet er ca. 30 cm.
  2. Slå på imageren og start den tilknyttede programvaren.
  3. Åpne måleprogrammet. Hvis programvaren kommuniserer riktig med skanneren, vises advarselen om at den infrarøde laseren slås på.
  4. Kalibrer maskinen med produsentens standarder (ikke vist i videoen og vil avhenge av den spesifikke modellen for maskinen som brukes).
  5. Juster skannerinnstillingene slik at de passer for bakgrunnsmaterialet og belysningsoppsettet i rommet.
    1. Still inn forsterkningsnivåene DC FLUX og CONCi henhold til produsentens instruksjoner (ikke vist i videoen).
    2. Angi bakgrunnsterskelen ved å peke laserstrålen mot det svarte bakgrunnsmaterialet, og trykk på Automatisk BK-sett.

2. Forberedelse av forhåndsskanning av mus

  1. Sett opp isofluraninduksjonskammeret med passende scavenging av avfallsgassen.
    MERK: Hvis du plasserer induksjonskammeret på en varmepute, forhindrer du tap av musetemperatur under anestesiinduksjon.
  2. Slå på det homeothermic teppet, som er plassert i skanneområdet under en ikke-reflekterende overflate (i dette tilfellet et svart neoprenstoff). Still inn det homeothermic teppet for å opprettholde en kroppstemperatur på 37 °C.
  3. Plasser temperatursonden for det mortermiske teppet og smøremiddelet slik at de er klare til innsetting.
  4. Plasser anestesimasken og scavenging-systemet i skanneområdet.
  5. Bedøv musen med en isofluran fordamper. Sett oksygenhastigheten til 1 l/min strømning og juster isofluranen til 4 % for anestesiinduksjon. Slå på strømmen til anestesiinduksjonskammeret, og musens pustehastighet vil avta. Tilstrekkelig anestesi oppnås når musen mister sin rett refleks.
  6. Overfør musen til en bedøvelsesmaske/nesekjegle med festet avfallsgassfanger og juster isofluranen til 1,5%.
    MERK: Dette anestesinivået er generelt tilstrekkelig til å holde musen liggende relativt stille under skanning, men er ikke ment å gi kirurgiske nivåer av anestesi, slik at dybden av anestesi ikke kontrolleres. Endring av isoflurannivået forårsaker endringer i hjerteslag, åndedrett og dermal perfusjon, så en konsekvent prosentandel bør brukes gjennom ethvert tidskurseksperiment og for alle eksperimentelle. Alternative bedøvelsesteknikker som IP-injeksjon av ketamin xylazin kan også brukes, men den samme bedøvelsesteknikken bør brukes gjennom hele tidskursstudien, da forskjellige bedøvelser påvirker dermal perfusjon annerledes.
  7. (Valgfritt avhengig av skanneområde) Hvis den planlagte regionen av interesse som skal skannes er dekket av pels, bruk en liten elektrisk trimmer eller depilatorisk krem for å fjerne håret fra interesseområdet.
    MERK: Depilatorisk krem skal fjernes helt, og musehuden tørkes før skanning.
  8. Plasser musen i riktig skanneposisjon på den svarte, ikke-reflekterende overflaten som dekker det mortermiske teppet, og kontroller at begge bakbenene forblir på varmekilden gjennom likevekt og skanning (Figur 1).
    MERK: Det er viktig å holde begge føttene på det homeothermic teppet for å forhindre regional variasjon i temperaturen.
  9. Sett inn den smurte rektaltemperatursonden som er forbundet med det mortermiske teppet.
  10. Likevekt musetemperaturen til ønsket skannetemperatur (37 °C); ca. 5-10 minutter.
  11. Velg Skanneroppsett, som du får tilgang til fra den øverste menyen eller fra ikonet for skanneroppsett. Juster skanneområdet ved å endre X-Y-koordinatene slik at de passer til interesseområdet. Skannehastigheten avhenger av skanneoppløsningen. Høyere oppløsning vil resultere i lengre skannetider. For gjentatt skanning med fokus på global perfusjon, i motsetning til høyere oppløsning med fokus på anatomisk perfusjon, er en skannehastighet på 4 ms / pixel tilstrekkelig.
    MERK: Høyere oppløsning og enkeltskanning bør vurderes hvis forskeren forsøker å studere den utviklende sikkerhetssirkulasjonen direkte (best avbildet i ventrallåret og kalven der den er nærmere huden). Gjentatt skanning med lavere oppløsning/hastighet (f.eks. 4 ms/pixel) er tilstrekkelig ved vurdering av global perfusjon til endeorganet på musefotputen. Programvaren som vises i videoen, laster automatisk inn den tidligere brukte malen for skanneområde, hastighet og oppløsning når den startes på nytt, eller den kan hentes fra en lagret fil hvis forskjellige interesseområder brukes til ulike eksperimenter.
  12. Hvis du utfører gjentatte skanninger, velger du kategorien Gjenta og linjeskanning . Antall skanninger kan endres (i dette tilfellet 3 skanninger) samt repetisjonsintervallet. Minimumstiden for repetisjonsintervallet vil være beregnet skannetid, som vises i det nedtonede området til høyre for boksen som bestemmes av skanneområdet og skanneoppløsningen. Hvis du legger til noen sekunder, kan brukeren stanse midlertidig og potensielt omplassere musen om nødvendig mellom skanninger.

3. Skanning

  1. Velg kategorien Bildeskanning, og velg Merk-knappen. Laseren vil bevege seg for å skissere skanneområdet. Juster museposisjonen slik at målet som skal skannes, er innenfor det merkede området.
    MERK: For fotpute- eller fotpute- og kalveskanning gir utsatt posisjonering med bakbenene utvidet et mer konsistent interesseområde enn liggende posisjonering. Lårarterien og saphenous arterien og sikkerheter er svært nær den ventrale overflaten av låret og kalven, så liggende posisjonering foretrekkes hvis du bruker disse interesseområdene.
  2. Start gjentatt måling ved å velge ikonet Gjenta skanning og trykk på Spill av-knappen for å starte skanningen.
  3. Bekreft skanneavstanden i popup-vinduet, og klikk OK for å starte skanningen.
  4. Overvåk musen under skanning for musebevegelse; Hvis musen beveger seg tilstrekkelig til at bakpapirene ikke lenger er i skanneområdet midt i en skanning, starter du skanningen på nytt. Små variasjoner i musens bakvareposisjon kan innkvarteres i analyseprogramvaren.
  5. Overvåk musetemperaturen under skanneprosessen, da den kan variere selv ved bruk av det homeothermic teppet. Hvis det er for stor variasjon i musetemperaturen, kan dette føre til betydelig variasjon mellom skanningene. Generelt vil et temperaturområde på 36,8-37,2 °C resultere i akseptable data.
  6. Lagre den registrerte skanningen under Lagre som-vinduet med et filnavn som inneholder museidentifikator og tidspunkt for enklere dataanalyse. Skriv inn detaljer om mus og tidspunkt hvis du ønsker det, i vinduet med emnedetaljer.
  7. Slå av isofluranen og fjern rektal temperatursonden.
  8. Desinfiser rektal temperatursonden med 70% etanol slik at den er klar til bruk i neste mus.
  9. La musen gjenopprette fra anestesi til det punktet hvor den viser en høyre refleks ved å bla fra liggende posisjon til utsatt posisjon før du returnerer den til buret.
    MERK: Utvinning kan utføres enten på et varmeteppe for isofluran siden utvinningen er veldig rask eller i et oppvarmet utvinningsbur for ketamin / xylazin.

4. Registrere LDPI-data (Figur 3)

  1. Åpne programmet for bildebehandlingsgjennomgang.
  2. Gå til Fil-menyen, åpne og finn den lagrede filen.
  3. Velg avkastningsikonet på verktøylinjen.
  4. Velg Knappen Legg til mangekant .
  5. Spor interesseområdet (ROI) for kontrollens bakben ved hjelp av musen. Polygonsporing trenger ikke å være nøyaktig, da den grå bakgrunnen ikke vil bli inkludert i de beregnede gjennomsnittene.
  6. Gjenta trinn 4.3-4.5 for det kirurgiske bakbenet.
  7. Velg Statistikk-ikonet for å åpne vinduet Bilde-ROIers statistikkresultater (PU).
  8. Eksporter resultatene for Polygon 1 (kontroll hindlimb) og Polygon 2 (kirurgisk bakben) til et datainnsamlingsregneark via kopier/lim inn.

5. Analyse

  1. Ta opp dataene som kirurgisk/kontrollforhold for hver skanning.
  2. Bruk den gjennomsnittlige kirurgiske/kontroll for alle tre skanningene etter datapunktet for den bestemte musen på det tidspunktet. På grunn av biologisk variasjon i responsen på bakbens iskemi, kreves det generelt 8-10 mus per timepoint for å oppnå reproduserbare resultater med ~ 10% standardfeil.
    MERK: Før du lar musen gjenopprette fra anestesi, er det verdt å utføre en rask analyse av de gjentatte skanningene for å sjekke om dataene er for variable (f.eks. mer enn 100-150 perfusjonsenheter forskjellig mellom skanninger 1-3). Høy variasjon mellom gjentatte skanninger tyder på at musen ikke ble fullstendig likevektet under skanningen (figur 2), og en gjentatt skanning kan utføres uten å miste et datapunkt, noe som vil skje hvis bildene ikke analyseres før en senere dato. Det kan være nødvendig å endre fargepaletten for å optimalisere det dynamiske området med viste fluksverdier for å vise skannevariasjon (Figur 2).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vellykket LDPI bør resultere i konsekvente gjentatte målskanninger, med ikke mer enn 100-150 perfusjonsenhetsvariasjon (tilsvarende omtrent 10% av den vanlige gjennomsnittlige perfusjonen for musens fotpute) mellom de tre skanningene (figur 2). Som vist i figur 2, hjelper gjentatte skanninger med å fastslå at musen er riktig likevektet slik at iskemisk / kontrollforholdet best gjenspeiler den underliggende blodstrømmen i motsetning til variasjon i dermal perfusjon forårsaket av temperaturvariasjon. Bruk av enkeltskanninger for datapunkter vil øke variasjonen som fører til behovet for mer eksperimentelle mus. Når det brukes til hindlimb iskemi, bør det kirurgiske bakbenet ha redusert global perfusjon sammenlignet med kontroll bakbenet. Resultatene uttrykkes som et forhold mellom kirurgisk bakbensperfusjon/kontroll hindlimb perfusjon. Ettersom mus i utgangspunktet vasodilaterer og utvikler sitt indre sikkerhetsnettverk over tid, bør blodstrømsgjenoppretting av LDPI ses over et postoperativt tidsforløp (figur 4). Graden av utvinning er avhengig av musestammen og alvorlighetsgraden av den bakre iskemimodellen.

Figure 1
Figur 1. Museposisjonering for laser Doppler perfusjonsavbildning av ventrale fotputer. Bedøvet mus ved hjelp av isofluran nesekjegle (A) er plassert i utsatt posisjon med bakben forlenget for å tillate skanning av ventrale fotputer. Rektal temperatursonde (P) for homeothermic teppe er på plass for å opprettholde konsistent kroppstemperatur under skanningen. Den homestermiske teppeputen er under det ikke-reflekterende neoprenmaterialet som brukes til å gi bakgrunn for skanningen. Laser som indikerer midten av skanneområdet er synlig ved siden av musens hale. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2. Demonstrasjon av skannevariasjon fra musetemperaturendring bedre sett med fargepalettjustering. (A) Laser Doppler gjentatte skanninger med betydelig variasjon forårsaket av musekjerne temperaturvariasjon under gjentatte skanninger, som er synlig basert på perfusjonsenheter oversatt til farge på gjentatte flux skanninger. (B) Hvis du endrer det dynamiske området på fargepaletten (vist til venstre i skannevinduet) fra 0-1000 i A til 0-1500 (rød pil) i B, blir variasjonen tydeligere. (C) Statistikk som viser gjennomsnittlige perfusjonsverdier for interesseområdet (sirklet i rødt) for kontrollens bakben (Polygon 1 i svart på rfx-bildet i A og B) varierer mellom 655 for 1st-skanningen til 791 på 3rd-skanningen og gjennomsnittlig perfusjon for interesseområdet for det iskemiske bakbenet (Polygon 2 i rødt på rfx-bildet i A og B) viste mindre variasjon (361 til 400), noe som førte til betydelige forskjeller i det iskemiske / kontrollforholdet mellom de gjentatte skanningene (0,60, 0,53, og 0,46). (D) Vindu for å endre det dynamiske området for fargepaletten i måleprogramvaren (venstre panel) og programvare for bildegjennomgang (høyre panel). Røde piler viser hvor det øvre området skal økes eller reduseres. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3. Datafangst for laser Doppler perfusjonsavbildning med gjentatte skanninger. (A) Øverste verktøylinje med 1. Legg til avkastningsikon. 2. Legg til Polygon-ikon. 3. Emnedetaljer-ikon (åpner popup-vindu i B). 4. Statistikkikon (åpner popup-vindu i C). (B) Vinduet Detaljer om emne . (C) Statistikkvindu som viser gjennomsnittlige perfusjonsverdier (innringet i rødt) for hver avkastning. (D) Gjentatt skanning med polygon AVKASTNING sporet rundt kontroll hindpaw (svart) og iskemisk bakpaw (rød). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4. Tidskurseksperiment med LDPI-data. P27 knockout mus (3-5 måneder gammel kvinnelig CDKN1b-/- mus på C57Bl/6 bakgrunn) etter lårarterie ligation med (n = 6) og uten (n = 10) oral doksycyklinbehandling sammenlignet med alderstilpasset kvinnelig wildtype C57Bl/6 mus med (n=11) og uten (n=9) oral doksycyklinbehandling (upubliserte data fra forfatteren). Feilfelt representerer standardfeil for gjennomsnittet (SEM). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Konsistent teknikk er avgjørende for å oppnå pålitelige resultater med LDPI. De samme bedøvelses- og temperaturinnstillingene, museposisjonen og interesseområdet bør brukes gjennom hele tidsforløpet. Ulike bedøvelsesmidler vil resultere i høyere eller lavere perfusjonsverdier9. Isofluran anestesi er praktisk på grunn av sin raske utbrudd og fremvekst samt generell sikkerhet. En konsekvent prosentandel av isofluran bør brukes som dybde av anestesi med dette vasodilatoriske middelet kan endre hudens perfusjon. Hvis interesseområdet inkluderer pels, bør samme metode for hårfjerning brukes hver gang, da kjemisk depilerte mus vil ha høyere perfusjonsverdier enn mus hvis pels ble fjernet med elektriske clippers7. Musetemperaturen har stor effekt på perfusjonsavbildning, med mus ved 36 °C som har betydelig lavere perfusjonsverdier enn mus ved 38 °C7,12. Det iskemiske bakbenet kan også reagere annerledes på regionale temperaturvariasjoner enn kontrollens bakben (figur 2). I denne protokollen brukes et homeothermic teppe til å opprettholde musetemperaturen under skanning, noe som gir mer konsistent temperaturkontroll under skanneprosessen enn å forhåndsbehandle musen på en 37 ° C varmeplate i fem minutter og deretter skanne på en ikke-oppvarmet overflate som vist av Niiyama et al.13

Hvis bare fotputene er valgt som interesseområde, foretrekkes utsatt posisjonering på grunn av reproduserbarhet i det skannede interesseområdet. Fordelen med denne tilnærmingen er at den studerer området lengst fra hjertet, og det mest klinisk relevante området som tilsvarer hvor iskemiske fotsår er vanlige. Fotputene er hårløse, så klipping eller depilering er ikke nødvendig, noe som forenkler forberedelse og tid til måling. Også ikke-hvite mus kan ha flekker av pigmentering i huden på kalven eller låret, noe som kan forstyrre LDPI-måling. Hvis den valgte interesseområdet inkluderer kalven og låret, er liggende posisjonering foretrukket fordi lår- og saphenøs arterie løper langs bakbenets ventrale overflate og kan avbildes ved hjelp av LDPI7. Fra liggende stilling er konsekvent bildebehandling av foten vanskelig å fange, da side- og toppflatene kan være variably avbildet.

Collateralization og blodstrøm utvinning etter hindlimb iskemi er avhengig av en rekke ulike faktorer, inkludert hindlimb iskemi modell, mus belastning, kjønn, og alder. Visse stammer av mus som C57Bl/6 har robuste baseline sikkerheter, med en mindre dramatisk nedgang i perfusjon etter induksjon av akutt hindlimb iskemi, mens andre som BALB / c har dårlig sikkerhet14,15. Kvinnelige mus har verre utvinning enn mannlige mus. Eldre mus har også verre blodstrømsgjenoppretting enn yngre mus16. Derfor må mus være belastning, alder og kjønn tilpasset pålitelige konklusjoner som skal trekkes angående blodstrømsgjenoppretting ved hjelp av LDPI-data. Selv med streng matching og bruk av innavlede stammer av mus, er det en viss mengde biologisk variasjon i musens respons på bakbenet iskemi, så tilstrekkelig musetall (vanligvis 8-10 mus per tidspunkt) kreves for gyldige data. Videre betyr normalisering av LDPI ikke nødvendigvis restaurering av normale nivåer av arteriell strømning, da målingen gjøres hos bedøvede mus som ikke har noen skjelettmuskelbehov. Til slutt, på grunn av begrensningene i dybden av penetrasjon, er detaljerte anatomiske studier av sikkerhetsveier som kan løpe gjennom den dypere muskulaturen i låret og kalven ikke mulig med LDPI.

Flere andre metoder har blitt brukt til å vurdere blodstrømsgjenvinning, inkludert perfusjonsbasert avbildning av huden, for eksempel laserflekkavbildning17,18,19 eller dypere strukturer som kontrastforbedret ultralyd av skjelettmuskulatur20,MR21og (13)N-ammoniakk PET22. Også brukt er anatomisk-basert avbildning av sikkerhetsfartøy som micro-CT10,OCT23, og kontrastforbedret ultralyd med intravital mikroskopi24. På grunn av rask skannetid, relativ enkel datafangst og -analyse, og unngåelse av behovet for intravenøs kontrast, er LDPI den dominerende metoden som brukes av de fleste grupper i litteraturen. Svakheter inkluderer at teknikken måler blodstrømshastigheter og gir data i vilkårlige perfusjonsenheter i stedet for å måle absolutt vevsperfusjon, skannedybden er relativt grunn, og den gir relativt dårlig anatomisk detalj.

LDPI brukes oftest til å vurdere utvinning etter ulike bakbens iskemimodeller7. Det har også blitt brukt i iskemi-reperfusjonsforskning både i bakbenet25 så vel som i dypere splanchniske organer eller ryggmargen26,27,28. Vurdering av dype strukturer krever imidlertid kirurgisk eksponering av strukturen som skal skannes, noe som gjør gjentatte målinger vanskeligere på grunn av arrdannelse. En videre anvendelse er vurdering av klaffreperfusjon etter mikrokirurgi29.

Til slutt er LDPI en effektiv, lett utført og repeterbar metode for måling av hindlimb dermal perfusjon som en refleksjon av generell arteriell perfusjon. Konsekvent teknikk er nødvendig når du bruker LDPI for å få pålitelige data.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Tang har ingen interessekonflikter å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble utført med bruk av fasiliteter og ressurser ved VA Puget Sound Health Care Center. Arbeidet er forfatterens og gjenspeiler ikke nødvendigvis stillingen eller politikken til departementet for veteransaker eller usAs regjering. Dr Tang er for tiden finansiert 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

Medisin Utgave 170 Laser Doppler Perfusion Imaging Laser Doppler flowmetry Mus Hindlimb Iskemi Ischemia Reperfusion Arteriogenese
Laser Doppler perfusjon bildebehandling 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