Lazer Doppler görüntüleme ve izleme sıçan Spinal kord mikro analiz etmek için kullanma
Summary
Burada lazer Doppler perfüzyon görüntüleme (LDPI) bir arada sunmak ve lazer Doppler perfüzyon (LDPM) spinal ölçmek için izleme kordon yerel kan akışı ve oksijen doygunluğu (SO2), omurilik tanıtmak için standart bir prosedür yanı sıra sıçan travmada.
Abstract
Lazer Doppler flowmetry (LDF) omurilik microcirculatory değişiklikleri ölçmek için tercih yapar kan akışı (BF) ölçüm için invaziv olmayan bir yöntemdir. Bu makalede, amacımız BF değişikliği Medulla Spinalis Yaralanmalarında sonra analiz etmek için lazer Doppler görüntüleme ve izleme kullanmak olmuştur. Lazer Doppler görüntü tarayıcı ve sonda/monitör her okuma elde etmek için istihdam olmak. LDPI veri yaralanma sitenin etrafına perfüzyon genel bir bakış verdi ve BF karşılaştırmalı analizi farklı yerler arasında için erişilebilir hale BF, yerel bir dağıtımını sağladı. Yoğun problama alan bir süre içinde ölçerek, kombine bir sonda aynı anda genel omurilik perfüzyon ve oksijen kaynağı gösteren omurilik BF ve oksijen doygunluğu ölçmek için kullanıldı. LDF kendisi hareket için duyarlılık ve biyolojik sıfır sinyal göreli akı gibi birkaç sınırlamalar vardır. Ancak, teknoloji basit kurulum ve hızlı BF ölçülmesi nedeniyle klinik ve deneysel çalışmada uygulanmıştır.
Introduction
Spinal kord son derece bozukluklarına ve Medulla Spinalis Yaralanmalarında (SCI) tarafından indüklenen hipoksi son derece duyarlı dokudur. Önceki çalışmalarımız spinal kord kan akışını önemli ölçüde motor fonksiyon eksikliği için ilgili olabilir beyin sarsıntısı yaralanma1,2sonra azalma gösterdi. Son yıllarda yapılan çalışmalarda kan damarları SCI takip bütünlüğünü iyi duyusal motor işlevleri3iyileşme ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Bu geliştirilmiş vascularity beyaz madde, dolaylı olarak geliştirilmiş fonksiyonu4‘ e lider kurtarmak bildirilmiştir. Bu nedenle, sonrası yaralanma omurilik perfüzyon bakım canlılığı ve işlevselliği korumak için birincil öneme sahip olduğu ortaya çıktı.
Perfüzyon SCI sonra üzerinde çeşitli tedavilerin etkileri SCI5,6,7‘ nin deneysel modelleri çeşitli teknikler kullanarak çok sayıda müfettişler tarafından muayene. Lazer Doppler, iyi kurulmuş bir teknik olarak, hiç şüphesiz birkaç hayvan ve insan çalışmaları8,9,10,11perfüzyon miktarının için yararlı bir yöntem. Teknik aydınlatıcı ışığına kırmızı kan hücreleri hareket ettirerek indüklenen Doppler kayması12 ölçme üzerinde temel alır. Erken 1980’li yıllarda teknik ticarileştirilmesi beri büyük ilerleme lazer teknolojisi, fiber optik ve sinyal işleme perfüzyon ölçmek için güvenilir bir teknoloji LDF yapılan lazer Doppler aletleri13tarafından yapılmıştır.
Mevcut çalışmada, her iki yöntem lazer Doppler ölçüm concussive sıçan spinal kelimesinde kan akımı (BF) değerlendirmek için uygulandı. Teknoloji ve onun basit kurulum noninvaziv doğası nedeniyle, bizim iletişim kuralı omurilik BF ölçümleri için duyarlı, hızlı ve güvenilir bir yöntem sağlar. Daha da önemlisi, bu yöntem her zaman noktası BF sonrası concussive SCI hayvan kurban olmadan boyuna çalışma sağlar.
BF doku ve perfüzyon stimülasyon sırasında hızlı değişiklikler değerlendirmek yeteneği nedeniyle, serebral BF14,15 değerlendirmek gibi diğer doku karaciğer16, gibi ölçmek için bu iletişim kurallarını uygulamak mümkündür 17, cilt18,19ve bağırsak20. Orta serebral arter tıkanıklığı geçici bir sıçan modelinde, lazer Doppler okuma BF oranı iskemik penumbra14‘ te beklenen düzeylere doğru azalma sağlamak için kullanılmıştır. Kritik uzuv iskemi (CLI) indüksiyon uğramıştır, fare içinde lazer Doppler tarama önce ve sonra CLI yordam ve tedavi21sonra farklı dönemlerde hind uzuv BF gözlemlemek için uygulandı. Ayrıca, bioavailability ve bazı ilaçların metabolik izni LDF16tarafından algılandı hepatik BF bağlıydı. Bu nedenle, LDF yaygın deneysel model, Farmakodinamik ve farmakokinetik değerlendirilmesinde kullanılabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bir kaç detay bu protokolü gerçekleştirirken fark. İlk olarak, anestezi ve cerrahi işlem olarak hızlı ve zarif hayvan için tanıtılan stres en aza indirmek için mümkün olduğunca yapılmalıdır. Rahatsızlık sonuçlarını azaltmak için nispeten sakin ve kararlı bir durumda hayvan tutmak. İkinci olarak, kan potansiyel ile okuma engelleyebilir beri lazer Doppler, kullanýlýyor ölçüm sırasında kanama için daha fazla dikkat edilmeli. Son olarak, veri kayıt sırasında hayvanlar tutarsız sonuçlar …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar hiçbir katkıda bulunanlar var.
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) |
References
- Jing, Y. L., Bai, F., Chen, H., Dong, H. Meliorating microcirculatory with melatonin in rat model of spinal cord injury using laser Doppler flowmetry. Neuroreport. 27 (17), 1248-1255 (2016).
- Jing, Y. L., Bai, F., Chen, H., Dong, H. Melatonin prevents blood vessel loss and neurological impairment induced by spinal cord injury in rats. J Spinal Cord Med. , 1-8 (2016).
- Han, S., et al. Rescuing vasculature with intravenous angiopoietin-1 and alpha v beta 3 integrin peptide is protective after spinal cord injury. Brain. 133 (Pt 4), 1026-1042 (2010).
- Gerzanich, V., et al. De novo expression of Trpm4 initiates secondary hemorrhage in spinal cord injury. Nat Med. 15 (2), 185-191 (2009).
- Phillips, J. P., Cibert-Goton, V., Langford, R. M., Shortland, P. J. Perfusion assessment in rat spinal cord tissue using photoplethysmography and laser Doppler flux measurements. Journal of Biomedical Optics. 18 (3), 037005 (2013).
- Garcia-Lopez, P., Martinez-Cruz, A., Guizar-Sahagun, G., Castaneda-Hernandez, G. Acute spinal cord injury changes the disposition of some, but not all drugs given intravenously. Spinal Cord. 45 (9), 603-608 (2007).
- Brown, A., Nabel, A., Oh, W., Etlinger, J. D., Zeman, R. J. Perfusion imaging of spinal cord contusion: injury-induced blockade and partial reversal by β2-agonist treatment in rats. Journal of Neurosurgery-Spine. 20 (2), 164-171 (2014).
- Olive, J. L., McCully, K. K., Dudley, G. A. Blood flow response in individuals with incomplete spinal cord injuries. Spinal Cord. 40 (12), 639-645 (2002).
- Yamada, T., et al. Spinal cord blood flow and pathophysiological changes after transient spinal cord ischemia in cats. Neurosurgery. 42 (3), 626-634 (1998).
- Gordeeva, A. E., et al. Vascular Pathology of Ischemia/Reperfusion Injury of Rat Small Intestine. Cells Tissues Organs. , (2017).
- Liu, M., et al. Insulin treatment restores islet microvascular vasomotion function in diabetic mice. J Diabetes. , (2016).
- Drain, L. . The laser Doppler technique. , (1980).
- Rajan, V., Varghese, B., van Leeuwen, T. G., Steenbergen, W. Review of methodological developments in laser Doppler flowmetry. Lasers Med Sci. 24 (2), 269-283 (2009).
- Dohare, P., et al. The neuroprotective properties of the superoxide dismutase mimetic tempol correlate with its ability to reduce pathological glutamate release in a rodent model of stroke. Free Radic Biol Med. 77, 168-182 (2014).
- Bai, H. Y., et al. Pre-treatment with LCZ696, an orally active angiotensin receptor neprilysin inhibitor, prevents ischemic brain damage. Eur J Pharmacol. 762, 293-298 (2015).
- Vertiz-Hernandez, A., et al. L-arginine reverses alterations in drug disposition induced by spinal cord injury by increasing hepatic blood flow. J Neurotrauma. 24 (12), 1855-1862 (2007).
- Garcia-Lopez, P., Martinez-Cruz, A., Guizar-Sahagun, G., Castaneda-Hernandez, G. Acute spinal cord injury changes the disposition of some, but not all drugs given intravenously. Spinal Cord. 45 (9), 603-608 (2007).
- Li, Z., et al. Post pressure response of skin blood flowmotions in anesthetized rats with spinal cord injury. Microvasc Res. 78 (1), 20-24 (2009).
- Boyle, N. H., et al. Scanning laser Doppler is a useful technique to assess foot cutaneous perfusion during femoral artery cannulation. Critical Care. 3 (4), 95-100 (1999).
- Emmanuel, A. V., Chung, E. A. L., Kamm, M. A., Middleton, F. Relationship between gut-specific autonomic testing and bowel dysfunction in spinal cord injury patients. Spinal Cord. 47 (8), 623-627 (2009).
- Sheu, J. J., et al. Combination of cilostazol and clopidogrel attenuates rat critical limb ischemia. J Transl Med. 10, 164 (2012).
- Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection. Experimental Neurology. 139 (2), 244-256 (1996).
- Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. A Sensitive and Reliable Locomotor Rating-Scale for Open-Field Testing in Rats. Journal of Neurotrauma. 12 (1), 1-21 (1995).
- Oberg, P. A. Tissue motion–a disturbance in the laser-Doppler blood flow signal?. Technol Health Care. 7 (2-3), 185-192 (1999).
- Tenland, T., Salerud, E. G., Nilsson, G. E., Oberg, P. A. Spatial and temporal variations in human skin blood flow. Int J Microcirc Clin Exp. 2 (2), 81-90 (1983).
- Kernick, D. P., Tooke, J. E., Shore, A. C. The biological zero signal in laser Doppler fluximetry – origins and practical implications. Pflugers Arch. 437 (4), 624-631 (1999).
- Rudolph, A. M., Heymann, M. A. The circulation of the fetus in utero. Methods for studying distribution of blood flow, cardiac output and organ blood flow. Circ Res. 21 (2), 163-184 (1967).
- Dubory, A., et al. Contrast Enhanced Ultrasound Imaging for Assessment of Spinal Cord Blood Flow in Experimental Spinal Cord Injury. Jove-Journal of Visualized Experiments. (99), e52536 (2015).
- Kuliga, K. Z., et al. Dynamics of Microvascular Blood Flow and Oxygenation Measured Simultaneously in Human Skin. Microcirculation. 21 (6), 562-573 (2014).
- Li, Z. Y., et al. Post pressure response of skin blood flowmotions in anesthetized rats with spinal cord injury. Microvascular Research. 78 (1), 20-24 (2009).
- Muck-Weymann, M. E., et al. Respiratory-dependent laser-Doppler flux motion in different skin areas and its meaning to autonomic nervous control of the vessels of the skin. Microvasc Res. 52 (1), 69-78 (1996).
- Stefanovska, A., Bracic, M., Kvernmo, H. D. Wavelet analysis of oscillations in the peripheral blood circulation measured by laser Doppler technique. Ieee Transactions on Biomedical Engineering. 46 (10), 1230-1239 (1999).
