Bu çalışma, in vivo hücresiz tabakanın görselleştirilmesi için sıçan kremaster kasının cerrahi hazırlığını göstermektedir. Bu çalışmada, hücresiz katman genişliği ölçümünün doğruluğunu etkileyen önemli faktörler tartışılmıştır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu çalışma, in vivo hücresiz tabakanın görselleştirilmesi için sıçan kremaster kasının cerrahi hazırlığını göstermektedir. Bu çalışmada, hücresiz katman genişliği ölçümünün doğruluğunu etkileyen önemli faktörler tartışılmıştır.
Hücresiz tabaka, mikrodamar akışında kırmızı kan hücrelerinden yoksun olan parietal plazma tabakası olarak tanımlanır. İn vivo hücresiz tabaka genişliğinin ve uzay-zamansal varyasyonlarının ölçümü, mikrosirkülasyondaki hemodinamiğin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlayabilir. Bu çalışmada, in vivo olarak arteriyollerdeki hücresiz katman genişliklerini ölçmek için yüksek hızlı bir video kamera ile birleştirilmiş intravital mikroskobik bir sistem kullandık. Sprague-Dawley sıçanlarının kremaster kası, kan akışını görselleştirmek için cerrahi olarak dıştan çıkarıldı. Görüntü işlemeyi ve hücresiz katman genişliğinin analizini otomatikleştirmek için özel olarak oluşturulmuş bir görüntüleme komut dosyası da geliştirildi. Bu yaklaşım, uzay-zamansal varyasyonların önceki manuel ölçümlerden daha tutarlı bir şekilde ölçülmesini sağlar. Bununla birlikte, ölçümün doğruluğu kısmen mavi bir filtrenin kullanılmasına ve uygun bir eşikleme algoritmasının seçilmesine bağlıdır. Özellikle, mavi filtre kullanılarak ve kullanılmadan elde edilen görüntülerin kontrastını ve kalitesini değerlendirdik. Ek olarak, beş farklı görüntü histogram tabanlı eşikleme algoritmasını (Otsu, minimum, modlar arası, yinelemeli seçim ve bulanık entropik eşikleme) karşılaştırdık ve hücresiz katman genişliğinin belirlenmesindeki farklılıkları gösterdik.
İn vivo hayvan çalışmaları, insan fizyolojisini ve patolojisini anlamak için temel bilime alet olur. Özellikle, in vivo mikrohemodinamik çalışmalar, kanın anormal reolojik koşulları tarafından değiştirilen mikro dolaşım fonksiyonlarının potansiyel bozulmasını aydınlatabilir. Daha önce yapılan bir dizi mikrohemodinamik çalışma1, mikrovasküler kan akışını görselleştirmek için sıçan cremaster kas modelini kullanmıştır. Cremaster kası, testisleri çevreleyen ince bir çizgili kas tabakasıdır. Böylece, kastaki kan akışı, cerrahi maruziyet yoluyla trans-aydınlatma mikroskobu ile görüntülenebilir. Bu, herhangi bir floresan veya kontrast madde kullanmadan in vivo kan akışı görüntülerini elde etmemizi sağlar. Ek olarak, abdominal aort tıkanıklığı2 ile yukarı akış kan akımı azaltılarak kas ağının tüm kan perfüzyonu kontrol edilebilir. Bu avantajlar nedeniyle, cremaster kas modeli, mikro damarlarda hücresiz tabaka (CFL) oluşumunu araştırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır1,3.
CFL genişliği, mikrodolaşım fonksiyonlarının düzenlenmesindeki önemli rolleri nedeniyle büyük ilgi gören mikrosirkülasyonda belirgin bir hemodinamik parametredir. CFL, kırmızı kan hücrelerinin (RBC'ler) akış merkezi4'e doğru kayma kaynaklı enine içe göçü ile oluşur. Sonuç olarak, bu göç, damar duvarlarının yakınındaki RBC'lerin tükenmesine yol açar ve sonunda hücresiz bir plazma tabakası ile sonuçlanır. Buna göre, parietal CFL doğal olarak RBC çekirdeğinden dokulara oksijen (O2) verilmesine ve RBC'ler5,6 tarafından nitrik oksidin (NO) temizlenmesine karşı bir difüzyon bariyeri haline gelir. Ek olarak, NO üretimi, CFL genişliği7,8'in dinamik varyasyonları ile de modüle edilebilir. Bu nedenle, mikrosirkülasyondaki kan akışını daha iyi anlamak için CFL'nin hem gaz taşınmasındaki hem de mikrosirkülasyondaki homeostazın düzenlenmesindeki rollerinin tam olarak tespit edilmesi gerekir. Son çalışmalar, CFL'nin mikrosirkülasyon9-12'deki hemodinamik ve gaz taşıma fonksiyonları arasında köprü kurmaya odaklanmıştır. Ayrıca, ayrı bir çalışma seti, RBC agregasyonundaki patolojik yükselmenin CFL oluşumunu nasıl modüle ettiğini ve bunun dokulardaO2 ve NO biyoyararlanımı üzerindeki etkisini de araştırmıştır13,14.
CFL'nin rolleri, CFL genişliğinin damar çapına göreceli boyutunun belirgin olduğu mikrosirkülasyonda daha önemli hale gelir. Bu, in vivo kan akışında CFL'yi ölçmek için etkili bir yaklaşım gerektirir. Özellikle, görüntü elde etme ve görüntü analizi, CFL genişlik ölçümünün doğruluğunu belirleyen iki temel bileşendir. Doku kan akışının başarılı bir şekilde görselleştirilmesinden önce, hayvan modelinin uygun bir cerrahi hazırlığı yapılmalıdır. Ek olarak, çoğunlukla insan hatalarından kaynaklanan geleneksel manuel ölçümlerin sınırlamalarının üstesinden gelmek için uygun bir görüntü analiz tekniğine ihtiyaç vardır15,16. Optik enstrümantasyondaki gelişmeler ve dijital görüntü işleme için bilgi işlem gücüyle, CFL genişliği17-19'un daha doğru ve tutarlı bir ölçümünü elde etmek artık mümkün. Bununla birlikte, görüntü tabanlı olan bu ölçümlerin doğruluğu, yine de sonuçta görüntülerin kalitesine bağlıdır.
Bu nedenle, bu çalışma in vivo CFL genişliğinin ölçümünü etkileyen faktörleri araştırmaktadır. Özellikle, sıçan kremaster kasının arteriyollerindeki CFL genişliğinin ölçümleri için cerrahi hazırlığı ve dijital görüntü analizini göstermeye odaklandık.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu çalışma Singapur Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (onaylanan protokole hayır. R15-0225) Ulusal Üniversitesi ile uyumludur.
Hayvan Modeli 1. Cerrahi Hazırlık
2. Görüntü Analizi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
In vivo CFL görselleştirme hayvanın cerrahi hazırlıkları büyük ölçüde bağlıdır. Aşırı kan kaybı ya da genişletilmiş cerrahi süresi şok ve kan akımı sapmaları hayvan tabi olabilir. bir ısıtma yastığı yanı sıra cerrahi ve deney sırasında özelleştirilmiş bir platformu kullanarak doku sıcaklığı bakım da sıçan fizyolojik koşulları sağlamak için önemlidir. mikroskop sistemi bir 100 W halojen lamba kullanarak, hiç bir farkedilebilir doku hasarı da deneyin sonunda gözlemlenmiştir.
Ş...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
CFL genişlik ölçüm mikrosirkülasyonun hemodinamik daha iyi anlaşılması için önemlidir. Özel olarak, flüoresan genişlikleri ölçümü mezenterik 6'da gerçekleştirilmiştir, 24 ve serebral 25 mikrodolaşımını spinotrapezius. In vivo flüoresan genişlikleri geleneksel ölçüm kaydedilen video çerçevelerinin elle muayene ile tahminlerine sınırlandırılmıştır. Manuel ölçümler görsel RBC çekirdek ve damar duvarlarının 15,16 sınırlarını belirleme önce birkaç ardışık video kareler...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar herhangi bir rakip mali çıkar beyan etmemektedir.
Bu çalışma Ulusal Tıbbi Araştırma Konseyi (NMRC)/Kooperatif Temel Araştırma Hibesi (CBRG)/0078/2014 tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| İntravital mikroskop | Olympus | BX51WI | Ekipmanları |
| Yüksek hızlı kamera | Photron | 1024PCI | Ekipmanları |
| Mavi filtre | HOYA | B390 | |
| Ekipmanları Basınç sensörü ve biopac sistemi | Biopac sistemi | TSD104A, MP100 | Ekipmanı |
| Sıcaklık kontrolörü | Shimaden | SR 1 | Ekipmanları |
| Plazma Lyte A | Baxter | NDC: 0338-0221 | 37 ° C'de sıcak; Kullanmadan önce C su banyosu |
| Tuzlu Suya %0.9 | Braun | ||
| Heparin (5.000 IU/ml) | LEO | ||
| PE-10 polietilen tüp | Becton Dickinson | 427400.024 | "OD x .011" ID |
| PE-50 polietilen tüp | Becton Dickinson | 427411.038" OD x .023" ID | |
| PE-205 polietilen tüp | Becton Dickinson | 427446.082" OD x .062" ID | |
| 2-0 emilmeyen ipek sütür | Deknatel | 113-S | |
| 5-0 emilmeyen ipek sütür | Deknatel | 106-S | |
| Su sirkülasyonlu ısıtma yastığı | Gaymar | ||
| Su banyosu | Fisher Scientific Isotemp | 205 | |
| Ekipmanları Steril Pamuklu Gazlı Bez ve nbsp; | Fisher Scientific | 22-415-468 | |
| Pamuk uçlu aplikatörler | Fisher Scientific | 23-400-124 | |
| Dumont Forseps | Kent Scientific | INS14188 | Cerrahi alet |
| Mikro Diseksiyon forseps | Kent Scientific | INS15915 | Cerrahi alet |
| İris forseps 1 x 2 diş | Kent Scientific | INS15917 | Cerrahi |
| Enstrüman Damar kanülasyon forseps | Kent Scientific | INS500377 | Cerrahi alet |
| Mikro makas | Kent Scientific | INS14177 | Cerrahi alet |
| İris makas | Kent Scientific | INS14225 | Cerrahi alet |
| Damar klipsi | Kent Scientific | INS14120 | Cerrahi alet |
| İkizler koter sistemi | Braintree Scientific | GEM 5917 | Cerrahi alet |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.