Sıçan Beyin Hemodinamiğinin Non-İnvaziv Yüksek Frekanslı Ultrason ve Doppler Görüntülemesi

Özet

Kaynak: Giustetto, P., et. al., Non-invaziv Parankimal, Vasküler ve Metabolik Yüksek Frekanslı Ultrason ve Fotoakustik Sıçan Derin Beyin Görüntüleme. J. Vis. Uzm. (2015)

Bu videoda, sıçan beynindeki damar sistemini ve hemoglobin içeriğini incelemek için yüksek frekanslı ultrason ve fotoakustik görüntülemenin kullanımını gösteriyoruz. Bu yöntem, beyin perfüzyonu ve kan oksijenasyonu hakkında ayrıntılı bilgiler sağlayarak beyin vasküler yapılarının ve oksijen dağılımının invaziv olmayan analizini sağlar.

Protokol

Hayvan modellerini içeren tüm prosedürler, yerel kurumsal hayvan bakım komitesi ve JoVE veteriner inceleme kurulu tarafından gözden geçirilmiştir.

1. Hazırlık

1. :Anestezi
   1. Hayvanı uyuşturmak için uygun izofluran odasına yerleştirin.
   2. Odayı, 2 L'lik bir gaz odasında% 2,5'lik bir konsantrasyonda veteriner kullanımı için karışık O2 ve izofluran gazı ile doldurun ve farenin uykuya dalması için yaklaşık 3 dakika bekleyin. Bir ayak parmağı tutamıyla anestezinin etkisini kontrol edin.
   3. Anestezi etkisini gösterdiğinde, fareyi çıkarın ve tartın.
   4. Hayvanın gözlerini korumak ve oküler fizyolojik hidrasyonu sürdürmek için gözlerine ince bir tabaka suda çözünür oftalmik jel sürün.
   5. Fareyi bir ultrason ve fotoakustik görüntüleme istasyonu tezgahının üzerine yatırın. Anestezi etkisini sürdürmek için, burnu sabit bir anestezi akışı sağlayacak şekilde uygun maskenin içine hızlı bir şekilde yerleştirin (oksijen 1 L / dak'da izofluran% 2 -% 2.5).
2. Hayvanı tıraş etmek
   1. Kulakları ve boynu çevreleyen alanları kaplamaya dikkat ederek baş yüzeyine tutarlı bir tüy giderici krem tabakası sürün. Kremanın birkaç dakika etki etmesine izin verin ve bir spatula ile nazikçe çıkarın. Cildi doğru bir şekilde temizlemek için tüm krem kalıntılarını ıslak bir süngerle yumuşak bir şekilde çıkarın.
      NOT: Hayvan kürkü, ultrason tabanlı görüntüleme edinimini olumsuz etkileyen havayı hapseder, bu nedenle mümkün olduğunca mutlaka çıkarılması gerekir.
3. Hayvanı konumlandırma
   1. Hayvanı yayılmış kartallı bir pozisyonda düzenleyin. Tezgah üzerindeki uygun hayati parametre sensörleri (varsa) aracılığıyla yaşamsal belirtileri izleyin. Profesyonel kullanım için birkaç damla elektrot kremi uyguladıktan sonra pençeleri sensörlerin üzerine yaslayın.
      NOT: Anestezi sırasında, hayati parametrelerin aşağıdaki değerlere sahip olduğundan emin olun: sıçan vücut ısısı 37.5 °C≈, dakikadaki kalp atışı (BPM) 250 ile 350 arasında değişir ve solunum hızı dakikada 40-80 nefes aralığında oluşur.
   2. Son olarak, uzuvları hipoalerjenik yapay ipek yama ile sabitleyin. Gerekirse, hayvanın gözlerini korumak için tekrar ince bir tabaka suda çözünür oftalmik jel yayın.

2. Zamansal Bakış Açısından Görüntü Elde Etme

1. Hayvanın konumlandırılması
   1. Hayvanı yüzüstü pozisyonda tutarak, sagital vücut eksenine göre yaklaşık 45°'lik bir eğim açısıyla vücudunu hafifçe yana doğru döndürün. İmhayı doğru bir şekilde düzenlemek için küçük pamuklu gazlı bez rulolarını stand olarak kullanın (Şekil 1a).
   2. Hayvanın başını kaldırın ve bir tarafa hafifçe döndürün (Şekil 1a). Anestezi maskesine burnu iyi bir şekilde yerleştirerek stand olarak pamuklu bir rulo kullanın.
   3. Tezgahı yatay düzleme göre yaklaşık 30°'lik bir açıyla eğin.
   4. Görüntüleme dönüştürücüsünü dikey düzleme göre yaklaşık 30°'lik bir açıyla çevirin.
2. Ultrasonik ve fotoakustik anatomik ve vasküler görüntü elde etme
   1. Görüntüleme taramasını açın, B Modu görüntü alımına girin ve tüm görüntü elde etme parametrelerini deneyin olası gereksinimlerine uyacak şekilde uygun şekilde ayarlayın (Şekil 2a).
      NOT: İletim merkezi frekansını mümkün olduğunca düşük ayarlayın (16 MHz, Şekil 2b), dönüştürücü için mümkün olan maksimum penetrasyon derinliğine sahip olmak için.
   2. Hayvanın kafasına tutarlı bir tabaka (yaklaşık 1 cm kalınlığında) hipoalerjenik suda çözünür ultrason iletim jeli atın (Şekil 1b). Dönüştürücü kafasını aynı jelin ince bir tabakasıyla örtün ve sıçan üzerindeki tabaka ile temas ettirin. Lokalize hipotermiyi en aza indirmek için ılık jel kullanın.
   3. B Modunda görüntü alımını başlatın ve anatomik referansları tanımlayarak ve ilgilenilen bölgeyi monitörün orta noktasına ortalayarak dönüştürücü konumunu gerçek zamanlı olarak ayarlayın. Jel tabakasına sıkışan herhangi bir seviyedeki hava kabarcıklarını ortadan kaldırdığınızdan emin olun, çünkü bunlar edinimi olumsuz etkiler.
   4. Optimum bir ışın odağı elde etmek için dönüştürücüyü kulağı göze bağlayan sanal eksene hizalamak için yerleştirin (Şekil 3a). Saat yönünde veya saat yönünün tersine çevirerek iç beyin hacminin farklı görünümlerini elde edin (Şekil 3b ve c).
   5. Sonunda, konumu sabit bir şekilde sabitlemek ve yönü ince bir şekilde ayarlamak için dönüştürücüyü mekanik bir stand üzerine sabitleyin.
   6. Optimum bir fotoakustik yanıt sinyali almak için ilgilenilen serebral bölgenin US-LASER dönüştürücü kaynağına göre 10 mm derinlikte lokalize olduğundan emin olun (Şekil 4). Ardından, ABD dalga odağının göstergesini tam olarak analiz edilen alanın ortasına yerleştirin.
      NOT: İlgi alanlarının araştırılması sırasında, konumlandırma prosedürünü hızlandırmak için solunum kapısı seçeneğinin etkinleştirilmesinden kaçının.
   7. İç beyin kan damarlarını yüksek hassasiyetli bir şekilde görselleştirmek için Renkli Doppler Moduna girin.
   8. İstenen bölgeleri görselleştirmek için konumlandırma uygun bir şekilde ayarlandıktan sonra, hareketle ilgili istenmeyen etkilerden kaçınmak için solunum kapısı seçeneğini etkinleştirin (Şekil 5a).
   9. Renkli Doppler Modunda (Şekil 5b) istenen toplama parametresini seçin ve birkaç milimetre penetrasyon derinliğine kadar kan akışı hızlarını ve yönlerini ayırt etmek için bu modalitede görüntüler elde edin.

Sonuçlar

Şekil 1: Zamansal görüntü elde etmek için hayvanların imhası. (a) Görüntü elde etmek için hayvanın tezgah üzerinde düzenlenmesi: Baş tıraşından sonra, hayvan, başın şakak tarafını ortaya çıkarmak için vücudu hafifçe bir tarafa eğik olacak şekilde y...

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
Yüksek frekanslı ultrason ve fotoakustik görüntüleme istasyonu (VEVO LAZR 2100 sistemi)	FUJIFILM VisualSonics Inc.
Vevo Kompakt Çift Anestezi Sistemi (Masaüstü Versiyon)	FUJIFILM VisualSonics Inc.		http://www.visualsonics.com/anesthesiasystem#sthash.opODtSht.dpuf
Ultrason İletim Jeli (Aquasonic 100)	PARKER LABORATORIES INC.	01-08	http://www.parkerlabs.com/aquasonic-100.asp
Sprague-Dawley sıçanları	{{}}Charles River Laboratories		6 haftalık üç adet Sprague-Dawley faresi Charles River Laboratories tarafından satın alındı ve standart barınakta (12 saat) tutuldu aydınlık-koyu döngüleri) standart bir kemirgen yemeği ve ad libitum mevcut su ile. Sağlayan: http://www.criver.com/