Utilizzo di Laser Doppler Imaging e monitoraggio per analizzare il microcircolo del midollo spinale nel ratto
Summary
Qui presentiamo una combinazione della perfusione Doppler laser imaging (LDPI) e monitoraggio di laser Doppler aspersione (LDPM) per misurare spinale cord flussi sanguigni locali e saturazione dell’ossigeno (SO2), così come una procedura standardizzata per l’introduzione del midollo spinale trauma da ratto.
Abstract
Flussometria del laser Doppler (LDF) è un metodo non invasivo per la misura di portata (BF) di sangue, che lo rende preferibile per la misurazione microcircolatorie alterazioni del midollo spinale. In questo articolo, il nostro obiettivo era di utilizzare sia Laser Doppler imaging e monitoraggio per analizzare il cambiamento di BF dopo la ferita del midollo spinale. Sia il laser scanner di immagini Doppler e il sonda/monitor sono stati impiegati per ottenere ogni lettura. I dati di LDPI fornito una distribuzione locale di BF, che ha dato una panoramica di aspersione intorno al sito di lesione e reso accessibile per l’analisi comparativa di BF tra posizioni diverse. Intensamente misurando l’area sondaggio per un periodo di tempo, una sonda combinata è stata utilizzata per misurare simultaneamente la saturazione di ossigeno e BF del midollo spinale, mostrando perfusione generale del midollo spinale e rifornimento di ossigeno. LDF stessa ha alcune limitazioni, quali flusso relativo, segnale di sensibilità al movimento e zero biologico. Tuttavia, la tecnologia è stata applicata in studio clinico e sperimentale, grazie alla sua semplice installazione e misura rapida di BF.
Introduction
Il tessuto del midollo spinale è estremamente sensibile all’ipossia indotta da lesione del midollo spinale (SCI) e altamente vascularized. Nostri studi precedenti hanno mostrato che il flusso di sangue del midollo spinale è stato diminuito significativamente dopo trauma cranico lesioni1,2, che potrebbe essere collegato al deficit della funzione motoria. Recenti studi hanno dimostrato che l’integrità dei vasi sanguigni dopo SCI è ben correlato con il miglioramento della funzione motoria sensoriale3. È stato segnalato che una migliore vascolarizzazione potrebbe salvare la materia bianca, che indirettamente conduce a miglioramento della funzione4. Di conseguenza, il mantenimento della perfusione di alberino-ferita del midollo spinale è sembrato essere di primaria importanza per preservare la vitalità e funzionalità.
Gli effetti dei vari trattamenti su aspersione dopo SCI sono stati esaminati da numerosi ricercatori usando una varietà di tecniche in modelli sperimentali di SCI5,6,7. Laser Doppler, come una tecnica ben consolidata, era senza dubbio un metodo utile per la quantificazione di aspersione in parecchi studi animali ed umani8,9,10,11. La tecnica si basa sulla misurazione l’ effetto Doppler12 indotta da globuli rossi in movimento alla luce illuminante. Dalla commercializzazione della tecnica nei primi anni 1980, grandi progressi compiuti nella tecnologia laser, fibre ottiche ed elaborazione dei segnali per aspersione di misurazione laser Doppler strumenti13, che ha reso LDF in una tecnologia affidabile.
Nello studio corrente, entrambi i metodi del laser Doppler misura sono stati applicati per valutare il flusso sanguigno (BF) nei midolli spinali dei ratti concussive. A causa della natura non invadente della tecnologia e sua installazione semplice, il nostro protocollo fornisce un metodo sensibile, rapido e affidabile per misure di BF del midollo spinale. Ancora più importante, questo metodo consente uno studio longitudinale di BF post concussiva SCI senza sacrificio animale in ogni momento.
Grazie alla capacità di valutare il BF del tessuto e veloci cambi di aspersione durante la stimolazione, è possibile applicare questo protocollo per valutare cerebrale BF14,15 , nonché di misurare altri tessuti quali fegato16, 17, pelle18,19e viscere20. In un modello del ratto dell’occlusione transitoria dell’arteria cerebrale centrale, le letture di Doppler del laser sono state utilizzate per assicurare la corretta riduzione del tasso di BF a livelli che sono attesi nella penombra ischemica14. In ratti che sono stati sottoposti a induzione (CLI) l’ischemia critica degli arti, scansione Doppler laser è stata applicata per osservare dell’arto BF prima e dopo la procedura CLI e durante diversi periodi dopo trattamento21. Inoltre, la biodisponibilità e la clearance metabolica di alcuni farmaci dipendeva dal BF epatica, che è stato rilevato da LDF16. Di conseguenza, LDF potrebbe essere ampiamente usato nella valutazione del modello sperimentale, di farmacodinamica e farmacocinetica.
Protocol
Representative Results
Discussion
Alcuni dettagli dovrebbero essere notati durante l’esecuzione di questo protocollo. In primo luogo, il processo di anestesia e chirurgia dovrebbe essere effettuato in modo più rapido ed elegantemente possibile per ridurre al minimo lo stress introdotto all’animale. Per ridurre il disturbo ai risultati, è possibile mantenere l’animale in uno stato relativamente tranquillo e stabile. In secondo luogo, si dovrebbe prestare attenzione più al sanguinamento durante la misurazione utilizzando apparecchiature Doppler laser, p…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori non hanno nessun ringraziamenti.
Materials
| Laser Doppler Line Scanner | Moor Instruments | moorLDLS2 | |
| Laser Doppler Monitor | Moor Instruments | moorVMS-LDF | |
| Probe for Monitor | Moor Instruments | VP3 | Blunt needle end delivery probe |
| Impactor | Precision Systems and Instrumentation | IH-0400 | |
| Phenobarbital sodium | Sigma-Aldrich | P3761 | |
| Buprenorphine | Sigma-Aldrich | B-908 | |
| Syringe | Becton Dickinson Medica (s) Pte.Ltd | 300841 | |
| Surgical suture needles with thread | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd | 18T0329 (batch number) /4-0 | |
| Scalpel | Operation instrument factory of Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. | J11030 4# | |
| Scalpel blade | Operation instrument factory of Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. | J12130 20# | |
| Ophthalmic forceps | Operation instrument factory of Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. | JD1040 | |
| Hemostatic forceps | Operation instrument factory of Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. | J31050 | |
| Benzyl penicillin sodium | North China Pharmaceutical Co., Ltd | F6072116 (batch number) | |
| 75% alcohol | Dezhou Anjie Gaoke disinfection products Co., Ltd | 150421R (batch number) | |
| Iodine | Shandong Lierkang Medical Technology Co., Ltd | 20170102 (batch number) | |
| Rat | Laboratory Animal Center, The Academy of Millitery Medical Sciences | Sprague-Dawly (rat strain) |
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