Waiting
Login processing...

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

Medicine

Лазерная доплеровский перфузионной визуализации в мыши Hindlimb

Published: April 18, 2021 doi: 10.3791/62012

Summary

Здесь мы представляем протокол, который демонстрирует технику и необходимые элементы управления для лазерной доплеровой визуализации перфузии для измерения кровотока в задней части мыши.

Abstract

Восстановление кровотока является критическим показателем исхода после экспериментальной ишемии хиндлимбой или ишемии-реперфузии. Лазерная доплеровая перфузия (LDPI) является распространенным, неинвазивным, повторяемым методом оценки восстановления кровотока. Техника вычисляет общий кровоток в отобранной ткани из доплеровского сдвига частоты, вызванного лазерными попаданиями движущихся красных кровяных телец. Измерения выражаются в произвольных перфузионых единицах, поэтому контралатеральные невмешательные на ногу, как правило, используются для управления измерениями. Глубина измерения находится в диапазоне 0,3-1 мм; для ишемии хиндлимбой, это означает, что дермальная перфузия оценивается. Дермальная перфузия зависит от нескольких факторов – самое главное температуры кожи и обезболивающее средство, которое должно быть тщательно контролируется, чтобы привести к надежным показаниям. Кроме того, пигментация волос и кожи может изменить способность лазера либо достичь или проникнуть в дерму. Эта статья демонстрирует технику LDPI в задней части мыши.

Introduction

Язва кожи с недостаточным заживлением ран является основной причиной ампутаций у пациентов1. Адекватное заживление ран требует более высоких уровней артериальной перфузии, чем это необходимо для поддержания нетронутой кожи, которая скомпрометирована у пациентовс периферической артериальной болезнью 2,3,4. Несколько других ревматологических состояний и диабета также может привести к нарушенной и неадекватной микроциркуляции кожи, чтобызалечить раны 5,6. Многие больные сахарным диабетом имеют сопутствующие периферические артериальные заболевания, что ставит их на особенно высокий риск ампутации. Лазерная перфузионная визуализация Доплера (LDPI) используется в клинических ситуациях для оценки микроциркуляции кожи, а также в исследовательских ситуациях для оценки кровотока и восстановления кровотока после экспериментальной ишемии хиндлимбо, ишемии-реперфузии и микрохирургическихзакрылков 7.

Система LDPI проецирует малоэнездкую лазерный луч, который отклоняется сканирующее зеркало для перемещения по области, представляющие интерес. Это отличается от лазерной доплеровского потокаметрии, которая обеспечивает измерение перфузии для небольшой площади ткани в непосредственном контакте с зондомflowmetry 8. Когда лазерный луч взаимодействует с двигающейся кровью в микроваскулатуре, он подвергается сдвигу частоты Доплера, который фотодехтируется сканером и преобразуется в произвольные единицы перфузии. Поскольку LDPI является световой техникой, он ограничен с точки зрения глубины проникновения до 0,3-1 мм, а это означает, что по большей части дермальная перфузия оценивается7. Кожный поток может быть изменен температурой кожи и симпатической нервной системы, которые могут быть затронуты различными анестезией9. Измерения от оптического лазера также повлияны на окружающими условиями освещения, пигментацией кожи, и могут быть прегражены overlying мехом иливолосами 7.

LDPI является наиболее часто используемым методом исследования для мониторинга восстановления перфузии после ишемии, потому что он неинвазивный, не требует контрастного введения, и имеет быстрое время сканирования, позволяющее сбор данных о нескольких животных. Это делает его идеальным, чтобы помочь определить, являются ли методы лечения, направленные на терапевтический артериогенез или ангиогенез являются эффективными в малых животных моделей. Восстановление кровотока после ишемии хиндлимбой, измеряемой LDPI, хорошо коррелирует с развитием сопутствующих артерий при оценке другими средствами, такими как литье микрофила или микро-КТ10,11. Цель этого протокола состоит в том, чтобы продемонстрировать оценку перфузии хиндлимба с помощью LDPI.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Эксперименты на животных проводились в соответствии с протоколом, утвержденным Комитетом по институциональному уходу и использованию животных Университета Вашингтона.

1. Подготовка сканера

  1. Отрегулируйте высоту сканера так, чтобы расстояние до отсканированного предмета составило около 30 см.
  2. Включите изображение и запустите связанное с ним программное обеспечение.
  3. Откройте программу измерения. Если программное обеспечение правильно общается со сканером, появится инфракрасный лазерный поворот на предупреждение.
  4. Калибровка машины с производителем предусмотрены стандартами (не показано на видео и будет зависеть от конкретной модели используемой машины).
  5. Отрегулируйте настройки сканера, чтобы быть подходящими для фонового материала и установки освещения в комнате.
    1. Установите уровни усиления DC FLUX и CONC, в соответствии с инструкциями производителя (не показано на видео).
    2. Установите фоновый порог, указывая лазерный луч на черный фоновый материал, и нажмите Auto BK Set.

2. Подготовка к предварительному сканированию мыши

  1. Настройка изофлюрановой индукционной камеры с соответствующей очисткой ототголого газа.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Размещение индукционной камеры на нагревание площадку поможет предотвратить потерю температуры мыши во время индукции анестезии.
  2. Включите гомеотермическое одеяло, которое помещается в зону сканирования под неотражающей поверхностью (в данном случае черная неопреновая ткань). Установите гомеотермическое одеяло для поддержания температуры тела 37 градусов по Цельсию.
  3. Распоитите температурный зонд для гомеотермического одеяла и смазки, чтобы они были готовы к вставке.
  4. Поместите анестезию маску и очистки системы в области сканирования.
  5. Обезболивать мышь испарителем изофлюрана. Установите скорость кислорода до 1 л/мин потока и отрегулируйте изофлюран до 4% для индукции анестезии. Включите поток в индукционной камере анестезии, и скорость дыхания мыши замедлится. Адекватная анестезия достигается, когда мышь теряет свой правильный рефлекс.
  6. Перенесите мышь в анестезиатичную маску/носовой конус с прикрепленным мусорщиком отвеченного газа и отрегулируйте изофлюран до 1,5%.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Этот уровень анестезии, как правило, достаточно, чтобы держать мышь лежала относительно еще во время сканирования, но не предназначен для обеспечения хирургического уровня анестезии, так что глубина анестезии не проверяется. Изменение уровня изофлорана вызывает изменения в сердцебиении, дыхании и дермальной перфузии, поэтому последовательный процент следует использовать на протяжении всего эксперимента в любое время курса и для всех экспериментальных субъектов. Альтернативные анестетические методы, такие как инъекция ИС кетамина ксилазина также могут быть использованы, но тот же анестетический метод должен быть использован на протяжении любого исследования курса времени, как различные анестетики влияют на кожные перфузии по-разному.
  7. (Необязательно в зависимости от области сканирования) Если планируемый регион, представляющий интерес для сканирования, покрыт мехом, используйте небольшой электрический триммер или крем для удаления волос из области интереса.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Крем для депиляния должен быть полностью удален, а кожа мыши высушена перед сканированием.
  8. Поместите мышь в соответствующее сканирующее положение на черной неотражающей поверхности, покрывающей гомеотермическое одеяло, подтверждая, что обе задние конечности остаются на источнике тепла на протяжении всего эквилибрациии сканирования (рисунок 1).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Важно поддерживать обе ноги на гомеотермическом одеяле, чтобы предотвратить региональные колебания температуры.
  9. Вставьте смазаны ректальной температуры зонда, связанные с гомеотермическим одеялом.
  10. Равноденствие температуры мыши до желаемой температуры сканирования (37 градусов по Цельсию); примерно 5-10 минут.
  11. Выберите настройкусканера, доступ к которой можно получить из верхнего меню или из значка настройки сканера. Отрегулируйте область сканирования, изменив координаты X-Y с учетом области интересов. Скорость сканирования будет зависеть от разрешения сканирования. Более высокое разрешение приведет к более длительное время сканирования. Для повторного сканирования упором на глобальную перфузию, в отличие от более высокого разрешения упором на анатомические перфузии, скорость сканирования 4 мс / пиксель является адекватным.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Более высокое разрешение и одно сканирование следует рассматривать, если исследователь пытается непосредственно изучить развивающихся залоговой циркуляции (лучше всего изображены в брюшной бедра и теленка, где она ближе к коже). Повторное сканирование при более низком разрешении/скорости (например, 4 мс/пиксель) является адекватным при оценке глобальной перфузии до конечного органа подножки мыши. Программное обеспечение, показанное в видео, автоматически загружает ранее используемый шаблон для области сканирования, скорости и разрешения при перезагрузке, или его можно извлечь из сохраненного файла, если для различных экспериментов используются различные области интереса.
  12. При выполнении повторных сканирований выберите вкладку Repeat and Line Scan. Количество сканирований может быть изменено (в данном случае 3 сканирования), а также интервал повторения. Минимальным временем для интервала повторения будет предполагаемое время сканирования, которое отображается в серой области справа от коробки, определяемой областью сканирования и разрешением сканирования. Добавление нескольких секунд позволяет пользователю приостановить и потенциально переместить мышь, если это необходимо между сканированием.

3. Сканирование

  1. Выберите вкладку «Сканирование изображений» и выберите кнопку «Марк». Лазер будет двигаться, чтобы наметить область сканирования. Отрегулируйте положение мыши так, чтобы цель, которую нужно отсканировать, была в пределах отмеченной области.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для подножки или подножки для ног и сканирования теленка, склонные позиционирования с задними конечностями продлен обеспечивает более последовательную область интереса, чем положение на спине. Бедренная артерия и сафенозная артерия и коллатеры очень близки к брюшной поверхности бедра и теленка, поэтому позиционирование на спине предпочтительнее при использовании этих областей интереса.
  2. Начните повторное измерение, выбрав значок повторного сканирования и нажмите кнопку воспроизведения, чтобы инициировать сканирование.
  3. Подтвердите расстояние сканирования во всплывающем окне и нажмите OK, чтобы начать сканирование.
  4. Мониторинг мыши во время сканирования движения мыши; если мышь движется достаточно, что задние лапы больше не находятся в области сканирования в середине сканирования, перезапустите сканирование. Небольшие изменения в положении заднего лапы мыши могут быть размещены в программном обеспечении анализа.
  5. Мониторинг температуры мыши во время процесса сканирования, как это может колебаться даже с использованием гомеотермического одеяла. Если температура мыши слишком сильно разимелена, это может привести к значительным различиям между сканированием. Как правило, температурный диапазон 36,8-37,2 градуса по Цельсию приведет к приемлемым данным.
  6. Сохраните захваченное сканирование под сохранением в качестве окна с именем файла, которое включает идентификатор мыши и временную точку для облегчения анализа данных. При желании введите данные мыши и точки времени в окне деталей темы.
  7. Выключите изофлюран и удалите зонд прямой температуры.
  8. Дезинфицировать ректальный зонд температуры с 70% этанола, поэтому он готов к использованию в следующей мыши.
  9. Позвольте мыши оправиться от анестезии до точки, где она отображает правильный рефлекс, листая из положения на спине в положение лежа перед возвращением его в клетку.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Восстановление может быть осуществлено либо на потепление одеяло для изофлюрана, поскольку восстановление очень быстро или в разогретой клетке восстановления для кетамина / ксилазина.

4. Захват данных LDPI(рисунок 3)

  1. Откройте программу обзора изображений.
  2. Перейдите в меню файлов, откройте и найдите сохраненный файл.
  3. Выберите значок roi из панели инструментов.
  4. Выберите кнопку Добавить полигон.
  5. Отслеживайте область интереса (ROI) для управления задняя часть с помощью мыши. Отслеживание полигонов не должно быть точным, так как серый фон не будет включен в расчетные средние показатели.
  6. Повторите шаги 4.3-4.5 для хирургического заднего лапы.
  7. Выберите значок Статистики, чтобы открыть окно результатов статистики ирисов изображений (PU).
  8. Экспортируйте результаты для Polygon 1 (контроль hindlimb) и Polygon 2 (хирургический задний лист) на лист сбора данных через копию/вставка.

5. Анализ

  1. Захват данных в качестве хирургического/ контрольного соотношения для каждого сканирования.
  2. Используйте усреднивую хирургическую/контрольную для всех трех сканирований для точки данных для этой конкретной мыши в этот момент времени. Из-за биологической изменчивости в ответ на ишемию хиндлимба, в целом 8-10 мышей необходимы в точке времени для достижения воспроизводимых результатов со стандартной погрешностью в 10%.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Прежде чем позволить мыши оправиться от анестезии, стоит провести быстрый анализ повторных сканирований, чтобы проверить, если данные слишком изменчивы (например, более 100-150 единиц перфузии различных между сканирований 1-3). Высокая разница между повторными сканами позволяет предположить, что мышь не была полностью уравновешена во времясканирования (рисунок 2),и повторное сканирование может быть выполнено без потери точки данных, которая произойдет, если изображения не будут проанализированы до более поздней даты. Изменение цветовой палитры для оптимизации динамического диапазона отображаемых значений потока может быть необходимо для улучшения изменения сканирования дисплея(рисунок 2).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Успешное сканирование LDPI должно привести к последовательному повторному сканированию мер, при этом между тремя сканами (рисунок 2) должно быть не более 100-150 вариаций перфузииперфузии перфузии мыши. Как показано на рисунке 2, повторное сканирование поможет определить, что мышь была надлежащим образом equilibrated так, что ишемическая / контроль соотношение лучше всего отражает основной кровоток, в отличие от изменения в дермальной перфузии, вызванной изменением температуры. Использование одного сканирования для точек данных увеличит изменчивость, что приведет к необходимости более экспериментальных мышей. При использовании для ишемии хиндлимбой, хирургическая задняя часть должна была уменьшена глобальная перфузия по сравнению с контролем хиндлимба. Результаты выражаются как соотношение хирургической перфузии задней части перфузии/контроля перфузии задней части. Как мыши первоначально вазодилатата и развивать свою внутреннюю сеть залога с течением времени, восстановление кровотока по LDPI следует рассматривать в течение послеоперационного курса времени (Рисунок 4). Степень восстановления зависит от напряжения мыши и тяжести модели ишемии заднего конечности.

Figure 1
Рисунок 1. Позиционирование мыши для лазерного доплеровского перфузионного изображения желудочковых подножок. Анестезированной мыши с помощью изофлюран нос конуса (A) помещается в положении склонны с задними конечностями продлен, чтобы позволить сканирование брюшной подножки. Ректальный зонд температуры (P) для гомеотермического одеяла на месте для поддержания последовательной температуры тела во время сканирования. Гомеотермический одеяло площадку находится под неотражающим неопренового материала, используемого для обеспечения фона для сканирования. Лазер, указывающий на середину области сканирования, виден рядом с хвостом мыши. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2. Демонстрация изменения сканирования от изменения температуры мыши лучше видно с корректировкой цветовой палитры. (A) Лазерный Доплер повторил сканирование со значительными изменениями, вызванными изменением температуры ядра мыши во время повторного сканирования, которое видно на основе перфузионых единиц, переведенных на цвет на повторном сканировании потока. (B)Изменение динамического диапазона цветовой палитры (показано слева от окна сканирования) с 0-1000 в A до 0-1500 (красная стрелка) в B делает вариацию более очевидной. (C) Статистика, показывающая средние значения перфузии для области интересов (обведенные красным цветом) для задней части управления (Полигон 1 в черном на изображении rfx в A и B)колеблется от 655 для 1-го сканирования до 791 на 3-м сканировании и среднем перфузии для региона интерес для ишемической хиндлимба (Полигон 2 красным цветом на изображении rfx в A и B)показал меньшие различия (361 к 400), что привело к значительным различиям в соотношении ишемической/контрольной связи между повторными сканированиями (0.60, 0.53, и 0,46). (D) Окно для изменения динамического диапазона цветовой палитры в программном обеспечении измерения (левая панель) и программное обеспечение для обзора изображений (правая панель). Красные стрелки показывают, где увеличить или уменьшить верхний диапазон. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3. Захват данных для лазерной доплеровой перфузии изображения с повторным сканированием. (A)Топ панели инструментов с 1. Добавьте значок ROI. 2. Добавить значок полигона. 3. Значок деталей темы (доступ к всплывающему окну в B). 4. Значок статистики (доступ к всплывающему окну в C). (B)Тема окна деталей. (C)Статистическое окно, показывающее средние значения перфузии (обведенные красным цветом) для каждой рентабельности инвестиций. (D)Повторное сканирование с полигоном ROI прослеживается вокруг задней части управления (черный) и ишемической задней лапы (красный). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4. Эксперимент курса времени с данными LDPI. P27 нокаут мышей (3-5 месяцев самка CDKN1b-/ - мышей на фоне C57Bl/6) после перевязки бедренной артерии с (n'6) и без (n'10) устное лечение доксициклином по сравнению с возрастным женским диким типом C57Bl/6 мышей с (n'11) и без (n'9) устного доксициклина (неопубликованные данные автора). Бары ошибок представляют собой стандартную ошибку среднего (SEM). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Последовательный метод имеет решающее значение для получения надежных результатов с помощью LDPI. Один и тот же анестетик, настройки температуры, положение мыши и область интереса должны использоваться на протяжении всего курса времени. Различные анестетические средства приведут к более высоким или более низким значениям перфузии9. Изофлюранная анестезия удобна благодаря быстрому наступлению и появлению, а также общей безопасности. Последовательный процент изофлорана следует использовать в качестве глубины анестезии с этим сосудорасширяющие средства могут изменить перфузии кожи. Если область интереса включает в себя мех, то тот же метод удаления волос следует использовать каждый раз, так как химически depilated мышей будет иметь более высокие значения перфузии, чем мышей, чей мех был удален с электрическимиклиперами 7. Температура мыши оказывает большое влияние на визуализацию перфузии, с мышами при температуре 36 градусов по Цельсию, имеющих значительно более низкие значения перфузии, чем мыши при температуре 38градусов по Цельсию 7,12. Ишемическая задняя часть может также по-разному реагировать на региональные колебания температуры, чем контрольный задний(рисунок 2). В этом протоколе, гомеотермическое одеяло используется для поддержания температуры мыши во время сканирования, что обеспечивает более последовательный контроль температуры во время процесса сканирования, чем предварительное equilibrating мыши на 37 градусов по Цельсию нагрева пластины в течение пяти минут, а затем сканирование на неогретой поверхности, как показано на Niiyama et al.13

Если только подножки выбраны в качестве области интересов, то склонное позиционирование является предпочтительным из-за воспроизводимости в отсканированном регионе, представляющих интерес. Преимущество этого подхода заключается в том, что он изучает область дальше всего от сердца, и наиболее клинически релевантной области, соответствующей где ишемической язвы стопы являются общими. Подножки лысые, поэтому отсечение или депиляция не нужны, упрощая подготовку и время для измерения. Кроме того, небелые мыши могут иметь участки пигментации в коже теленка или бедра, которые могут помешать измерению LDPI. Если выбранная область интереса включает теленка и бедра, то положение на спине является предпочтительным, потому что бедренная и сафеновая артерия проходит вдоль брюшной поверхности задней части и может быть изображена с помощью LDPI7. Из положения на спине, последовательное изображение ноги трудно захватить, так как боковые и верхние поверхности могут быть разнообразно изображены.

Сопутствующая и восстановление кровотока после ишемии хиндлимба зависит от ряда различных факторов, включая модель ишемии хиндлимба, штамм мыши, пол и возраст. Некоторые штаммы мышей, таких как C57Bl/6 имеют надежные базовые залоги, с менее резким падением перфузии после индукции острой ишемии хиндлимба, в то время как другие, такие как BALB/c имеютплохие залоги 14,15. Самки мышей имеют худшее восстановление, чем мышей мужского пола. Более старые мыши также имеют более плохое восстановление потока крови чем более молодыемыши 16. Таким образом, мыши должны быть деформации, возраста и пола совпадают для надежных выводов, которые должны быть сделаны в отношении восстановления кровотока с использованием данных LDPI. Даже при строгом сопоставлении и использовании инбредных штаммов мышей, существует определенное количество биологической изменчивости реакции мыши на ишемию заднего мозга, поэтому для достоверных данных требуется достаточное количество мышей (обычно 8-10 мышей за точку времени). Кроме того, нормализация ЛППИ не обязательно означает восстановление нормального уровня артериального потока, так как измерение делается у обезболиированных мышей, которые не имеют никакого спроса на скелетные мышцы. Наконец, из-за ограничений в глубине проникновения, подробные анатомические исследования сопутствующих путей, которые могут проходить через более глубокую мускулатуру бедра и теленка не возможны с LDPI.

Несколько других методов были использованы для оценки восстановления кровотока, включая перфузии основе изображениякожи,такие как лазерная пятнышкоизображения 17,18,19 или более глубокие структуры, такие как контраст-улучшенное УЗИ скелетных мышц20, МРТ21, и (13)N-аммиака ПЭТ22. Также используются анатомические изображения сопутствующих сосудов, таких как микро-КТ10,OCT 23, и контрастно-улучшенной ультразвука с интравитальной микроскопией24. Из-за быстрого времени сканирования, относительной простоты сбора и анализа данных, а также избежания необходимости внутривенного контраста, LDPI является преобладающим методом, используемым большинством групп в литературе. Слабые стороны включают в себя, что метод измеряет скорость кровотока и предоставляет данные в произвольных единиц перфузии, а не измерения абсолютной перфузии тканей, глубина сканирования является относительно мелкой, и она обеспечивает относительно бедные анатомические детали.

LDPI чаще всего используется для оценки восстановления после различных моделей ишемии хиндлимбой7. Он также был использован в исследованиях ишемии-реперфузии как в задней25, а также в более глубоких спланхнальных органовили спинного мозга 26,27,28. Оценка глубоких структур, однако, требует хирургического воздействия структуры для сканирования, что делает повторные измерения более трудными из-за рубцов. Еще одним применением является оценка реперфузии клапана после микрохирургии29.

В заключение, LDPI является эффективным, легко выполняется, и повторяемый метод для измерения хиндлимб дермальной перфузии как отражение общей артериальной перфузии. При использовании LDPI для получения достоверных данных требуется последовательная техника.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Д-р Тан не имеет конфликта интересов, чтобы раскрыть.

Acknowledgments

Эта работа была проведена с использованием средств и ресурсов в В. А. Пьюджет-Саунд медицинского центра. Эта работа является работой автора и не обязательно отражает позицию или политику Департамента по делам ветеранов или правительства Соединенных Штатов. Д-р Тан в настоящее время финансируется через В. А. (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

Медицина Выпуск 170 Лазерная доплеровская визуализация перфузии Лазерная доплеровская текучеметрия мыши хиндлимб Ишемия Ишемия Реперфузия Артериогенез
Лазерная доплеровский перфузионной визуализации в мыши 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