Diluido-skull técnica de ventana cortical para<em> En Vivo</em> Tomografía de Coherencia Óptica de imagen

Summary

Se presenta un método de creación de una ventana adelgazada cráneo cortical (TSCW) en un modelo de ratón para<em> In vivo</em> Imágenes de OCT de la corteza cerebral.

Abstract

Tomografía de Coherencia Óptica (OCT) es una técnica de imagen biomédica con alta resolución espacial y temporal. Con su enfoque mínimamente invasivo octubre se ha utilizado ampliamente en oftalmología, dermatología, gastroenterología y ^1-3. Usando una ventana adelgazado-skull cortical (TSCW), empleamos dominio espectral OCT (SD-OCT) modalidad como una herramienta para la imagen de la corteza en vivo. Comúnmente, un cráneo abierto-se ha utilizado para neuroimagen, ya que proporciona más versatilidad, sin embargo, un enfoque TSCW es menos invasiva y es un medio eficaz para la formación de imágenes a largo plazo en los estudios de neuropatología. Aquí, se presenta un método de creación de un TSCW en un modelo de ratón para la formación de imágenes in vivo octubre de la corteza cerebral.

Introduction

Desde su introducción en la década de 1990, octubre se ha utilizado ampliamente para formación de imágenes biológicas de la estructura tisular y la función ^2. Octubre genera imágenes transversales mediante la medición de retardo del eco de tiempo de ⁴ luz dispersada por la aplicación de fuente bajo la luz coherencia con un interferómetro de Michelson fibra óptica ^2,4. SD-OCT, también conocido como dominio de Fourier OCT (OCT-DF), fue introducido por primera vez en 1995 ^5, y ofrece una modalidad de imagen superior en comparación con el tradicional dominio de tiempo OCT (OCT-DT). En SD-octubre, el brazo de referencia se mantiene estacionaria que resulta en una velocidad alta y ultra adquisición de imagen de alta resolución ^6-9.

Actualmente, los modelos TSCW se han utilizado en gran medida para aplicaciones in vivo de imágenes del cerebro de dos fotones microscopía en lugar de una craneotomía tradicional. Estos TSCW se han utilizado conjuntamente con una placa de cráneo personalizado o un cubreobjetos de vidrio ^10-13 para proporcionar adicional imaging estabilidad. En nuestros estudios, hemos observado que los accesorios de este tipo no son necesarios para octubre de imagen cuando se utiliza un TSCW. Por lo tanto, la falta de una placa de cráneo o cubierta de vidrio se desliza permite una gama más amplia de tamaño de imagen de la ventana ya que pueden interferir con el haz óptico y modificar las imágenes octubre

Una preparación adelgazada cráneo ha demostrado ser ventajosa en los estudios de imágenes del cerebro usando microscopía de dos fotones ^10-13. En nuestros experimentos, utilizamos un sistema SD-OCT para la imagen de la corteza en vivo a través de un TSCW. Nuestra costumbre SD-OCT configuración de imagen contiene una banda ancha, de baja coherencia fuente de luz que consiste en dos diodos superluminiscente (SLD) con centro en 1295 nm con un ancho de banda de 97 nm que resulta en una resolución axial y lateral de 8 micras y 20 micras, respectivamente ¹⁴ . Con nuestro dispositivo de formación de imágenes ópticas, prevemos que las imágenes a través de un TSCW tiene un gran potencial en la identificación y la visualización de las estructuras y funciones en la juntacerebro ptically denso tejido.

Protocol

1. Preparación quirúrgica Ratones hembra CD 1 entre las edades de 6-8 semanas se usaron en nuestros experimentos. Se anestesia el ratón con una inyección intraperitoneal de una combinación de ketamina y xilazina (80 mg / kg ketamine/10 mg / kg de xilazina). Coloque el ratón sobre una almohadilla homeotérmico para garantizar una temperatura corporal óptima a ~ 37 ° C. Supervisar continuamente el nivel de anestesia por probar reflejos animal (por ejemplo, pellizcar pie con fórceps r…

Representative Results

Después de crear una ventana adelgazada sobre la corteza cerebral de la vasculatura ahora debería ser más visualmente prominente (Figura 1) y permitirá una profundidad de imagen más profundo (hasta 1 mm). La corteza derecha se adelgaza a aproximadamente 55 micras, en comparación con un cráneo normal medido a 140 micras (figura 1) y proporciona una mayor claridad óptica. Además adelgazamiento a 10-15 micras es posible 11 no obstante, es necesario que el uso de cubreob…

Discussion

Proyección de imagen con OCT y un cráneo adelgazado-es una novela de neuroimagen técnica que sólo se ha investigado recientemente ^{15, 16.} En nuestros experimentos, hemos demostrado la viabilidad de la SD-OCT imágenes a través de un TSCW en un modelo de ratón in vivo. A partir de nuestros resultados, el cráneo se adelgaza a aproximadamente 55 micras y con la profundidad de penetración se obtiene en aproximadamente 1 mm con una resolución de imagen de 8 micras y 20 micras en la dirección axi…

Materials

Materials	Company	Catalogue number	Comments
Ketamine	Phoenix Pharmaceuticals	57319-542-02
Xylazine	Akorn, Inc.	139-236
Artificial Tears Ointment	Rugby	0536-6550-91
Nair	Church & Dwight Co., Inc.	4010130
Sterile Alcohol Prep Pad	Kendall Healthcare	6818
Cotton Tipped Applicators	Fisherbrand	23-400-115
Betadine Solution Swabstick	Purdue Products	67618-153-01
Saline Solution, .9%	Phoenix Pharmaceuticals	57319-555-08
Stereotactic Frame	Stoelting
High Speed Surgical Hand Drill	Foredom		38,000 rpm
Carbide Round Bur	Stoelting		0.75 mm
Dura-Green Stones	Shofu		Shank: HP Shape: BA1
CompoMaster Coarse & CompoMaster Polisher	Shofu		Shape: Mini-Pt.
SpaceDrapes	Braintree Scientific, Inc.