Laser Doppler Perfusion Imaging in der Maus Hindlimb
Summary
Hier stellen wir ein Protokoll vor, das die Technik und die notwendigen Kontrollen für die Laser Doppler-Perfusionsbildgebung demonstriert, um den Blutfluss im Maushinterglied zu messen.
Abstract
Die Blutflussrückgewinnung ist eine kritische Ergebnismaßnahme nach experimenteller Hindlimb Ischämie oder Ischämie-Reperfusion. Laser Doppler Perfusionsbildgebung (LDPI) ist eine häufige, nichtinvasive, wiederholbare Methode zur Beurteilung der Blutflussrückgewinnung. Die Technik berechnet den gesamten Blutfluss im entnommenen Gewebe aus der Doppler-Frequenzverschiebung, die verursacht wird, wenn ein Laser auf bewegte rote Blutkörperchen trifft. Die Messungen werden in beliebigen Perfusionseinheiten ausgedrückt, so dass die kontralateralen nicht eingegriffenen am Bein in der Regel zur Kontrolle von Messungen verwendet werden. Die Messtiefe liegt im Bereich von 0,3-1 mm; für Hinterlimbischämie bedeutet dies, dass die dermale Perfusion bewertet wird. Die Dermale Perfusion ist von mehreren Faktoren abhängig – vor allem von der Hauttemperatur und dem Anästhetikum, die sorgfältig kontrolliert werden müssen, um zu zuverlässigen Messwerten zu führen. Darüber hinaus kann die Haar- und Hautpigmentierung die Fähigkeit des Lasers verändern, die Dermis entweder zu erreichen oder zu durchdringen. Dieser Artikel zeigt die Technik von LDPI im Maus-Hinterglied.
Introduction
Hautgeschwüre mit unzureichender Wundheilung ist eine der Hauptursachen für Amputationen bei menschlichen Patienten1. Eine adäquate Wundheilung erfordert ein höheres Maß an arterieller Perfusion, als erforderlich ist, um intakte Haut zu erhalten, die bei Patienten mit peripherer arterieller Erkrankung2,3,4beeinträchtigt wird. Mehrere andere rheumatologische Erkrankungen und Diabetes können auch zu einer gestörten und unzureichenden Mikrozirkulation der Haut führen, um Wunden zu heilen5,6. Viele Diabetiker haben eine begleite periphere arterielle Erkrankung, wodurch sie einem besonders hohen Risiko für eine Amputation ausgesetzt sind. Laser Doppler Perfusionsbildgebung (LDPI) wird in klinischen Situationen verwendet, um die Mikrozirkulation der Haut zu bewerten, sowie in Forschungssituationen, um den Blutfluss und die Blutflussrückgewinnung nach experimenteller Hindlimb Ischämie, Ischämie-Reperfusion und mikrochirurgischen Klappen7zu bewerten.
Das LDPI-System projiziert einen Low-Power-Laserstrahl, der von einem Scanspiegel abgelenkt wird, um sich über einen Bereich von Interesse zu bewegen. Dies unterscheidet sich von der Laser-Doppler-Flowmetrie, die eine Perfusionsmessung für den kleinen Gewebebereich in direktem Kontakt mit der Fließsonde8ermöglicht. Wenn der Laserstrahl mit bewegtem Blut in der Mikrovaskulatur interagiert, durchläuft er eine Doppler-Frequenzverschiebung, die vom Scanner fotografiert und in beliebige Perfusionseinheiten umgewandelt wird. Da LDPI eine lichtbasierte Technik ist, ist sie in Bezug auf die Penetrationstiefe auf 0,3-1 mm begrenzt, was bedeutet, dass die dermale Perfusion zum größten Teil7bewertet wird. Dermaler Durchfluss kann durch die Hauttemperatur und das sympathische Nervensystem verändert werden, das durch verschiedene Anästhetika beeinflusst werden kann9. Messungen des optischen Lasers werden auch durch Umgebungslichtbedingungen, Hautpigmentierung beeinflusst und können durch überlagerndes Fell oder Haar blockiert werden7.
LDPI ist die am häufigsten verwendete Forschungstechnik zur Überwachung der Perfusionsrückgewinnung nach Ischämie, da sie nicht invasiv ist, keine Kontrastverabreichung erfordert und schnelle Scanzeiten hat, die die Datenerfassung bei mehreren Tieren ermöglichen. Dies macht es ideal zu bestimmen, ob Behandlungen auf therapeutische Arteriogenese oder Angiogenese sind wirksam in kleinen Tiermodellen. Die Durchblutungsrückgewinnung nach Hinterlimbischämie, gemessen mit LDPI, korreliert gut mit der Entwicklung der Kollateralarterie, wenn sie mit anderen Mitteln wie Microfil-Guss oder Mikro-CT10,11bewertet wird. Das Ziel dieses Protokolls ist es, die Beurteilung der Hinterbeinerperfusion mit LDPI zu demonstrieren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Konsistente Technik ist entscheidend für die Erzielung zuverlässiger Ergebnisse mit LDPI. Die gleiche Anästhesie, Temperatureinstellungen, Mausposition und Interessenbereich sollten während des gesamten Zeitverlaufs verwendet werden. Verschiedene Anästhetika führen zu höheren oder niedrigeren Perfusionswerten9. Isoflurane Anästhesie ist bequem wegen seiner schnellen Beginn und Entstehung sowie allgemeine Sicherheit. Ein konsistenter Prozentsatz von Isofluran sollte als Tiefe der Anästhesi…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeiten wurden mit dem Einsatz von Einrichtungen und Ressourcen im VA Puget Sound Health Care Center durchgeführt. Das Werk ist das des Autors und spiegelt nicht unbedingt die Position oder Politik des Department of Veterans Affairs oder der Regierung der Vereinigten Staaten wider. Dr. Tang wird derzeit über die VA (Merit 5 I01 BX004975-02) finanziert.
Materials
| 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 |
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