Non-invaziv parankim, Vasküler ve Metabolik Yüksek frekanslı ultrason ve foto akustik Sıçan Derin Beyin Görüntüleme

Bu prosedürün genel amacı, derin subkortikal bölgeleri ve vasküler modellerini görselleştirmek için sıçan beyninde non-invaziv yüksek frekanslı ultrason ve fotoakustik tabanlı görüntüleme yapmaktır. Bu, önce hayvanın epilasyon ve hayvanın uygun şekilde konumlandırılması yoluyla görüntüleme için hazırlanmasıyla gerçekleştirilir. Bir ultrason ve fotoakustik görüntüleme istasyonunda, tezgah üzerinde, dönüştürücü yerleştirilir, sanal eksene hizalanır ve optimum bir ışın elde etmek için kulağı göze bağlar.

Odaklama, hayvan daha sonra zamansal görünümden görüntü elde etmek için konumlandırılır. Anatomik görüntü elde edilmesinin ardından, iç beyin kan damarlarını görselleştirmenin yanı sıra kan akışını, hızlarını ve yönlerini belirlemek için vasküler görüntüler elde edilir. Kandaki toplam hemoglobin içeriği ve oksijenasyon derecesi de belirlenebilir.

Hayvan daha sonra oksipital görünümden görüntü elde etmek için konumlandırılır, ardından ultrasonik ve fotoakustik beyin anatomik ve vasküler görüntü elde edilir. Sonuç olarak, fotoakustik yöntem, geliştirildikten sonra anatomik beyin görüntülerini ve fizyolojik vasküler parametreleri göstermek için kullanılır. Bu teknik, nöro görüntülemede araştırmacının fizyolojik, vasküler ve anatomik yapıları keşfetmesi için dalgayı döşedi.

Bu yöntem, nörolojik fonksiyonlar hakkında spesifik bilgi verebileceği için inme ve nörolojik dejenerasyon gibi beyin hastalıklarında anahtar soruların cevaplanmasına yardımcı olabilir. Başlamak için, metin protokolünde açıklandığı gibi anestezi yapmak için fareyi uygun flor odasının içine yerleştirin. Anestezi etkisini gösterdiğinde, fareyi çıkarın ve tartın.

Hayvanın gözlerini korumak ve oküler fizyolojik hidrasyonu sürdürmek için gözlerine ince bir tabaka suda çözünür oftalmik jel sürün. Daha sonra fareyi bir ultrason ve fotoakustik görüntüleme istasyonu tezgahının üzerine yatırın ve burnu hızlı bir şekilde uygun maskenin içine yerleştirin ve hayvanı tıraş etmek için sabit bir anestezi akışı sağlayın. Tutarlı bir saç tabakası yayın, baş yüzeyindeki kremi çıkarın, kulakları ve boynu çevreleyen alanları kaplayın.

Kremanın birkaç dakika etki etmesine izin verdikten sonra, bir spatula ile nazikçe çıkarın. Cildi doğru bir şekilde temizlemek için tüm krem kalıntılarını ıslak bir süngerle yumuşak bir şekilde çıkarın. Fareyi konumlandırmak için, hayvanı yayılmış bir kartal pozisyonunda düzenleyin.

Hayati belirtileri izlemek için birkaç damla elektrot kremi uyguladıktan sonra tezgah üzerindeki hayati parametre sensörlerine ara verin. Son olarak, uzuvları hipoalerjenik bir yapay ipek yama ile sabitleyin. Ardından, hayvanın kafasına tutarlı bir hipoalerjenik suda çözünür ultrason iletim jeli tabakası atın.

Dönüştürücü kafasını aynı jelden ince bir tabaka ile örtün ve sıçan üzerindeki tabaka ile temas ettirin. Hayvan kafasını kaldırın ve bir tarafta hafifçe döndürün. Stand olarak pamuklu bir rulo kullanın ve burnu anestezi maskesine iyi bir şekilde yerleştirin.

Tezgahı yatay düzleme göre yaklaşık 30 derecelik bir açıyla eğin. Görüntüleme dönüştürücüsünü dikey düzleme göre yaklaşık 30 derecelik bir açıyla çevirin. Ultrasonik ve fotoakustik anatomik ve vasküler görüntü elde etmek için görüntüleme taramasını açın.

B modu görüntü alımına girin ve deneyin olası verilen gereksinimlerine uymak için tüm görüntü alma parametrelerini uygun şekilde ayarlayın. Dönüştürücü için maksimum penetrasyon derinliğine sahip olmak için iletim merkezi frekansını mümkün olduğunca düşük ayarlayın. B modunda görüntü alımını başlatın ve anatomik referansları belirleyerek ve ilgilenilen bölgeyi monitörün Orta noktasına ortalayarak dönüştürücü konumunu gerçek zamanlı olarak ayarlayın.

Dönüştürücüyü sanal eksene hizalamak için yerleştirin ve optimum bir ışın elde etmek için kulağı göze bağlayın. Odaklanma. Saat yönünde veya saat yönünün tersine döndürerek iç beyin hacminin farklı görünümlerini elde edin. Optimum bir fotoakustik yanıt sinyali almak için ilgilenilen serebral bölgenin ultrason lazer dönüştürücü kaynağına göre 10 milimetre derinlikte lokalize olduğundan emin olun.

Ardından, iç beyin kan damarlarını son derece hassas bir şekilde görselleştirmek için renkli Doppler moduna girin. Ardından, renk olarak ayarlanmış istediğiniz edinme parametresini seçin. Doppler modu.

Birkaç milimetre penetrasyon derinliğine kadar kan akışını, hızları ve yönleri ayırt etmek için bu modalitede görüntüler elde edin. Darbeli dalga doppler moduna girin ve arter kan nabzını tespit etmek ve arterler ile venler arasında ayrım yapmak için görüntüler elde edin. Şimdi, güç doppler moduna girin ve akış hızlarındaki farklılıkları değerlendirmek için akı hareketinin neden olduğu saçılma olaylarının sayısına dayalı olarak bir sinyal nicelemesi gerçekleştirmek için toplama parametrelerini ayarlayın.

Ardından, Fotoakustik moda girin ve belirli bir alandaki kan toplam hemoglobin içeriği veya oksijenasyon derecesi hakkında veri toplamak için toplama parametrelerini uygun şekilde iyileştirin Tüm dalga boyu spektrumunda lazer uyarımı üreterek, bir doku içindeki farklı kimyasal durumlarda bulunan toplam hemoglobinin emilimi, oksipital bakış açısından görüntüye ölçülebilir. Hayvanı yüzüstü pozisyonda tutun, hayvan kafasını indirin ve hayvanın pozisyonunu doğru bir şekilde düzenlemek için yanal sehpa olarak küçük pamuklu gazlı bez ruloları kullanın. Ultrasonik ve fotoakustik, anatomik ve vasküler görüntü elde etmek için görüntüleme dönüştürücüsünü hayvan kafasının enine düzlemine paralel olarak çevirin.

B modu görüntü alımına girin ve tüm görüntü alma parametrelerini ayarlayın. Daha önce olduğu gibi, gerekli ultrason jel katmanlarını prob üzerine ve hayvan nappesine yayın. Edinim parametrelerini uygun şekilde ayarlayarak iç beyin kan damarlarını güç doppler modunda görselleştirin.

Darbeli dalga Doppler modu ile yoğun titreşimli arterleri lokalize edin. Toplama parametrelerini yeterince uyarlayarak renkli doppler modunda kan dolaşımı hızlarını, verilerini ve yönlerini toplayın. Elde edilen tüm verileri kaydettikten sonra, fotoakustik çekim modundan çıkarak lazer darbesini kapatın ve hayvanı anestezi etkisi altında tutarken dönüştürücüyü uzaklaştırın.

Islak pamuklu çubukla koruyucu jeli gözlerden nazikçe çıkararak temizlemeye başlayın, ultrason jelini baştan ve burundan tamamen çıkarmak için bir spatula ve birkaç kağıt havlu kullanın. Sonra ıslak bir süngerle temizleyin. Hassas traşlı cilde zarar vermemeye dikkat edin.

Uzuvları sabitlemek için kullanılan yapışkan yamayı çıkarın ve uzuvları fizyolojik parametreleri izleyen sensörlerden ayırın. Hayvanı toplama tezgahından farklı bir kafese hızlı bir şekilde aktarın, metin protokolünde açıklandığı gibi hayvanın iyileşmesine yardımcı olun. Bu yöntem, hem spesifik anatomik referans yapılarının hem de kan damarlarının nispeten yüksek uzamsal çözünürlükte derinlemesine görüntülenmesine izin verir.

Burada, iç karotis arter veya ICA'dan kaynaklanan orta serebral arter veya MCA'nın çözülmüş görüntüleri gösterilmiştir ve ayrıca kortikal lobları çevreleyen iki veya daha fazla dala bölünür. Doppler tabanlı akustik görüntüleme ile küçük dallar ortaya çıkarken, renkli Doppler elde edilmesi ile kan akımının yön bilgisi elde edilebilir. MCA arter özelliği pulsed wave ultrasonik teknik ile doğrulanır.

Burada gösterilen, vasküler referansların bireyselleşmesi için temporal foramen yoluyla darbeli dalga modu edinimidir. İçerdiği hemoglobinin dolaşımdaki kırmızı kan hücrelerine verdiği fotoakustik sinyal, moleküler oksidatif durumu hakkında veri toplamak ve kan oksijen doygunluğunu hesaplamak için tespit edilebilir ve analiz edilebilir. Hematik oksijen içeriği, arteriyel kanın venöz kandan ayırt edilmesini doğrulamak için sonik verilerle ilişkilendirilebilir.

Serebral parankimal doku, spektral grafikte vasküler karakterizasyonu göstermek için oksipital projeksiyonda fotoakustik modalite ile de kaydedildi. Bu spektrum ile arteriyel ve venöz damarlardan elde edilen sinyali ayırt etmek mümkündür. Bu tekniğin mevcut yönteme göre en büyük avantajı, beyin anatomisi ve ilgili vasküler davranışın, ruh hali kafatası izi olmadan foto görüntüleme modu ile incelenebilmesidir.

Bu videoyu izledikten sonra, parankimal ve vasküler beyin özelliklerinin nasıl kaydedileceğini ve gerçek zamanlı oksijenin nasıl kaydedileceğini iyi anlamış olmalısınız. Beyin dokusunda hemoglobin seviyesi değişir.