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Behavior

レーザーのドップラー イメージングおよび監視を使用したラット脊髄の微小循環の分析

Published: May 30, 2018
doi:
10.3791/56243
, , ,
1China Rehabilitation Research Center, 2Institute of Rehabilitation Science of China, 3Center of Neural Injury and Repair,Beijing Institute for Brain Disorders, 4Beijing Key Laboratory of Neural Injury and Rehabilitation

Summary

ここでレーザー血流イメージング (LDPI) の組み合わせを提案して、脊髄を導入するための標準化された手順だけでなく、局所血流と酸素飽和度 (その2) をコード レーザー血流モニタリング脊髄を測定する (LDPM)ラットの外傷。

Abstract

レーザードップラー (LDF) は、脊髄の微小循環の変化を測定することをお勧めになる血流量 (BF) 測定の非侵襲的方法です。この記事では、私たちの目標は、レーザー ドップラー イメージングと監視の両方を使用して、脊髄損傷後の BF の変化を分析するでした。各読み出しを取得するレーザー ドップラー画像スキャナーとプローブ/モニターの両方を採用されていた。LDPI のデータは、BF、損傷部位の周囲の血流の概要を与えた、アクセシブルに BF の異なる場所の間での比較分析のためのローカルの配布を提供します。期間にわたって測定プローブ領域ない激しくすることにより複合プローブは全体的な脊髄の血流と酸素供給を示す脊髄の BF と酸素飽和度を同時に測定していました。自体 LDF の動きに対する感度と生物ゼロ信号相対磁束などのいくつかの制限があります。しかし、技術は、単純なセットアップと BF の迅速測定法による臨床的および実験的研究で適用されています。

Introduction

脊髄の組織は、高度に血管や脊髄損傷 (SCI) による低酸素に非常に敏感です。私たちの以前の研究は、脊髄の血流は脳震盪傷害1,2, 運動機能の欠損に関連する可能性があります後低下したことを示した。最近の研究は、SCI に続く血管の整合性が感覚運動機能3の改善と相関関係にあることを示しています。それは、改良された血管が直接ない機能の改善4につながる白質を救助可能性があります報告されています。したがって、受傷後の脊髄灌流の維持の重要性と機能を維持するために登場。

SCI5,6、7の実験モデルでさまざまな技術を使用して多くの研究者によって様々 な処理 SCI 後血流に及ぼす影響を調べました。レーザーのドップラー、十分に確立された技術として、いくつかの動物と人間の研究8,9,10,11の灌流を定量化するための有用な方法は間違いなくだった。技術は、照明の光に赤色の血液細胞の移動によるドップラー シフト12の測定に基づいています。1980 年代初頭の技術の実用化、以来、レーザー ドップラー計測器13LDF に信頼性の高い技術にしたレーザー技術、光ファイバーと血流の測定用信号処理で大きな進歩しました。

現在の研究では、レーザー ドップラー計測の両方のメソッドは震とう性のラットの脊髄で血流 (BF) を評価するために適用されました。技術で、簡単にセットアップの非侵襲的性質では、我々 のプロトコルは、脊髄の BF 測定高感度、迅速かつ信頼性の高い方法を提供します。もっと重要なは、このメソッドでは、各時点での動物の犠牲のない BF ポスト震とう性科学に関する縦断的研究ができます。

能力が組織の BF と刺激の間に血流の急激な変化を評価するため、測定肝16,などの他の組織と同様、脳 BF14,15を評価するこのプロトコルを適用することが可能です。17、肌18,19、および腸20。ラット一過性中大脳動脈閉塞モデル、レーザーのドップラー測定値が虚血性ペナンブラ14に期待されているレベルに BF 率の適切な削減を確保するため使用されました。肢虚血 (CLI) 誘導を受けたラット、レーザーのドップラー スキャン前に CLI 処理後と治療21後さまざまな期間中に後肢 BF を観察する適用しました。また、バイオアベイラビリティといくつかの薬物の代謝クリアランスは、LDF16によって検出された肝 BF に依存。したがって、LDF は実験モデル、薬力学及び薬物動態学的評価で広く使用できます。

Protocol

実験動物を含む動物のプロトコルは健康国立研究所 (NIH) によって確立されたガイドラインに従い、動物のケアと使用首都医科大学委員会によって承認されました。 科学を導入し、レーザー以下ドプラ装置による脊髄の BF を測定の手順は、発行された研究1で使用されました。 1. 手術の準備 生理食塩水でペントバルビ タール…

Representative Results

LDPI は、直線プロファイル (図 4) を抽出することによって脊髄の尾側吻側軸に沿って定量化された脊髄の BF を測定に使用されました。図 5 aと図 5 bは、偽のグループおよび SCI グループの脊髄の磁束イメージングをそれぞれ表します。図 5と図 5は、偽のグ?…

Discussion

いくつかの詳細は、このプロトコルを実行するときに気づいたする必要があります。まず、麻酔や手術のプロセス実施されなければならない限り迅速かつエレガントな動物に導入されたストレスを最小限に抑えるため可能な限り。結果への影響を減らすためには、比較的平和で安定した状態で動物を飼います。第二に、血が読み取りを妨げている可能性があるのでレーザー ドップラー装置を…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者の謝辞があります。

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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Keywords: Laser Doppler ImagingLaser Doppler MonitoringSpinal Cord MicrocirculationSpinal Cord TraumaBlood Flow RedistributionAnesthetized RatLaminectomySpinal Cord ExposureImpactorConcussion InjuryScanning ParametersBlood Flow Variation
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Jing, Y., Bai, F., Chen, H., Dong, H. Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat. J. Vis. Exp. (135), e56243, doi:10.3791/56243 (2018).
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