Summary

稀疏的头骨皮层的窗口技术<em在体内</em光学相干断层成像

Published: November 19, 2012
doi:

Summary

我们提出一个方法创建一个稀疏的头骨皮质的窗口(TSCW)在小鼠模​​型<em在体内</emOCT成像的大脑皮质。

Abstract

光学相干断层扫描(OCT)是生物医学成像技术,具有高时空分辨率。凭借其微创的方法,华侨城已被广泛用于眼科,皮肤科,消化内科1-3。使用稀疏的头骨皮层的窗口(TSCW),我们采用谱域OCT(SD-OCT)的方式作为一种工具, 体内的皮质图像。好评,打开颅骨已用于神经成像,因为它提供了更多的功能,但是,TSCW方法是微创的,是一种有效的长期平均成像在神经病理学研究。在这里,我们提出的方法在小鼠模型体内 OCT成像的大脑皮质创建一个TSCW的。

Introduction

在20世纪90年代初,自推出以来,华侨城已被广泛用于生物成像的组织结构和功能2。 OCT生成的横截面图像,通过测量通过实施低相干光源与光纤的Michelson干涉仪2,4回波时间延迟的反向散射光4。 SD-OCT,也被称为傅立叶域OCT(FD-OCT),在1995年5月首次推出,提供了出色的成像方式相比,传统的时域OCT(TD-OCT)。在SD-OCT中,参考臂保持静止导致在高速和超高分辨率图像采集6-9。

目前,TSCW模型已被主要用于代替传统的开颅双光子显微镜在体内脑成像应用。这些TSCW同时使用一个自定义的颅骨内板或玻璃盖片10-13提供额外的IMA晋稳定。在我们的研究中,我们已观察到,这些配件,如没有必要使用OCT成像时TSCW。因此,缺乏的颅骨外板或玻璃盖玻片允许摄像窗口的大小以便在更大的范围内,因为它们可能会干扰光束,并改变OCT图像。

阿稀疏颅骨制剂已被证明是有利的,在使用双光子显微镜10-13的大脑成像研究。在我们的实验中,我们使用了SD-OCT系统图像通过TSCW 体内的皮质。我们的自定义的SD-OCT成像设置包含一个宽带,低相干光源由两个超辐射发光二极管(SLD)的中心在1295纳米的带宽为97纳米,从而在轴向和横向分辨率为8μm和20μm的,分别为14组成的。我们的光学成像设备,我们设想,成像通过TSCW有很大的潜力,在识别和可视化的结构和功能的Optically密集的脑组织。

Protocol

1。手术准备女CD 1岁之间的6-8周,在我们的实验中使用的小鼠。 麻醉的小鼠腹膜内注射氯胺酮和甲苯噻嗪的组合(80毫克/公斤ketamine/10 mg / kg的甲苯噻嗪)。将鼠标在homeothermic垫,以确保最佳的体温〜37℃连续监测麻醉水平测试动物的反射( 如 ,钝钳捏脚),并在必要时注入更多的麻醉剂。 用人工泪液润滑双眼软膏。删除使用剃刀在头皮上的毛发,并用70%的酒精准备…

Representative Results

脉管系统创建一个减薄的窗口在大脑皮层后现在应该是视觉上更加突出( 图1),并且将允许成像深度更深(可达1毫米)。右皮质减薄到约55微米,较到正常颅骨测定在140微米( 图1),并提供了更大的光学清晰度。 11但没有必要的,因为使用的盖玻片和颅骨内板没有实现在我们的实验中( 图1和图2),可以进一步细化到10-15微米。这个特定的方法,?…

Discussion

成像与OCT和减薄颅骨是一种新的神经成像技术,只有最近的调查15,16。在我们的实验中,我们证实SD-OCT成像的可行性通过一个TSCW在小鼠模型体内 。从我们的结果,颅骨被减薄到约55微米,和获得的穿透深度分别为8μm和20μm的在轴向和横向方向上的图像的分辨率,在约1毫米。在信号强度分布,通过TSCW OCT成像的信号强度和穿透深度增加,相比一个正常颅骨( 图4)。相?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这项工作是由加州大学理念授予的发现证明,由美国国立卫生研究院(R00 EB007241)。作者还要感谢杰奎琳·哈伯德对她的帮助,在这个实验中。

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.    

Referências

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Citar este artigo
Szu, J. I., Eberle, M. M., Reynolds, C. L., Hsu, M. S., Wang, Y., Oh, C. M., Islam, M. S., Park, B. H., Binder, D. K. Thinned-skull Cortical Window Technique for In Vivo Optical Coherence Tomography Imaging. J. Vis. Exp. (69), e50053, doi:10.3791/50053 (2012).

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