فإن الكتاب أن نعترف مركز الجزيئية والجينية التصوير في جامعة كاليفورنيا في ديفيز وقسم الأشعة الطبية الحيوية في جينينتيك. وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للرقم منحة الشراكة بحوث الهندسة الحيوية الصحة R01 EB00993.

كل المناولة والإجراءات الحيوانية وصفها في هذه الوثيقة، وفقا لأبحاث الحيوان: التقارير في التجارب (تصل) المبادئ التوجيهية فيفو، أجريت وفقا للبروتوكولات التي وافقت عليها الجمعية لتقييم اعتماد مختبر رعاية الحيوان (AAALAC) الدولية المعتمدة المؤسسي رعاية الحيوان واستخدام اللجنة في جامعة كاليفورنيا، ديفيس. يجب الجراحة المناسبة لا يؤدي إلى أي علامات الألم أو عدم الراحة في الحيوان، ولكن ينبغي اتخاذ الخطوات المناسبة إذا لاحظت هذه العلامات، بما في ذلك نظم المسكنات أو في بعض الحالات، القتل الرحيم. وقد تم اختيار الجانب الأيمن من الحيوانات بشكل تعسفي لهذا الإجراء من جانب واحد وصفه. 1. جانب واحد السباتي المشترك الشريان (CCA) من ربط <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد حقل معقمة مع الأدوات والمواد الجراحية المعقمة الموقع الأكثر ملائمة. وارتفعت درجة حرارة ضمان سادة التدفئة إلى 37 درجة مئوية مع درجة الحرارة التحقيق وضعها بشكل آمن على لوحة. &amp; #160؛ تأكد من استخدام ثنى العقيمة لتغطية مكان الجراحة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الحيوانات (الأيزوفلورين، 1-3٪ في الهواء في 0.5-1 لتر / دقيقة)، ووضع الحيوان في موقف ضعيف مع الذيل تواجه بعيدا. تحقق التخدير عن طريق معسر إصبع القدم - وهذا ينبغي أن تثير أي رد فعل في حالة تخدير الحيوان بشكل صحيح. تطبيق مرهم للعين للعيون. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق كريم إزالة الشعر إلى الأسفل من الرقبة إلى منطقة الصدر العلوية باستخدام قطعة قطن 1-2. الانتظار 1-3 دقائق، ثم قم بإزالة الشعر وكريم باستخدام الرطب الشاش أو الكحول مسحات. منطقة مسحة شق مع Betadine بطريقة دائرية من الداخل الى الخارج، ثم قم بتغيير في القفازات الجراحية المعقمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام مقص جراحي، وجعل شق حوالي 1 سم على طول خط الوسط من الجزء الأسفل من الرقبة. فصل بعناية الجلد الخارجي من المحيط العريضة باستخدام مقص جراحي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام اثنين من ماكفرسون ملقط القزحية الصغيرة خياطة، فصل الحق في الشريان السباتي المشترك من اللفافة، مع الحرص على تجنب الأوردة الضارة أو disturبنج العصب المبهم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام ملقط على الحق، من الداخل للظاهر الحق في التقييم القطري المشترك في وضع مستقر. تطبيق عدة قطرات من المياه المالحة لمنع جفاف. تمرير طول مناسب (2-3 سم) من 6-0 خياطة الحرير تحت حق CCA، وligate باستخدام عقدة مربع مزدوجة. اختياريا، ligate مرة أخرى باستخدام طول الثاني من 6-0 خياطة الحرير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعادة الحق CCA وتنظيف السوائل الزائدة من فتح باستخدام الاسفنجة معقم يميل مسحة. إغلاق شق مع 6-0 خياطة الحرير. تطبيق يدوكائين موضعيا تصل إلى 7 ملغ / كغ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> السماح للحيوان للتعافي من التخدير حتى الإسعافية (حوالي 30 دقيقة) وإجراء الرصد بعد الجراحة حتى الحيوانات جاهز للتصوير. </li></ol> 2. إعداد للتصوير: النظام والأجهزة الشيكات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الأجهزة والبرمجيات لأنظمة MRI و PET وتحقق من وظائفها على النحو التالي. ضمان كافة الاتصالات المادية هي آمنة ويتم اختيار إعدادات البرامج بشكل مناسب. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li&gt; ضمان نظام PET هو في درجة حرارة التشغيل المقررة من 5 ° C باستخدام نظام تبريد الهواء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نظام جبل PET داخل تجويف MRI، محاذاة مجال PET والتصوير بالرنين المغناطيسي للعرض (فوف) مراكز باستخدام إزاحة محورية المعروفة. جبل لفائف التصوير بالرنين المغناطيسي داخل تجويف للنظام PET ومركز لفائف مع نظام PET ومراكز مغناطيس MRI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على الالكترونيات PET للطاقة والجهد التحيز (ملاحظة: سوف تختلف الخطوات التي كتبها الصك). إجراء سريع (5 دقائق) المسح الضوئي باستخدام 68 قه اسطوانة والتحقق من sinogram مما أدى لضمان جميع أجهزة كشف جاهزة للعمل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول اختياريا البيانات لاستخدامها لتحويل مصفوفة PET / MRI لأغراض المشارك التسجيل: ملء الوهمية ثلاثي الأبعاد (على سبيل المثال، ثلاثة مجالات شغل) مع 200 μCi 18 F محلول مائي واكتساب لمدة 15 دقيقة مع PET. الحصول على البيانات MRI التشريحية: في إطار مراقبة المسح، تحديد متعددة شريحة متعددة الصدى تسلسل (المشاريع الصغيرة والمتوسطة) (انظر الجدول 1 </stronز&gt;). أكرر للجميع التوجهات الرئيسية الثلاثة: محوري، السهمي، والاكليلية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحقق من إعدادات مضخة التسريب والتشغيل. ضبط المضخة إلى 4.44 ميكرولتر في الدقيقة الواحدة، والتي في 45 دقيقة من التسريب المستمر يسلم إجمالي حجم 200 ميكرولتر، والحد الموصى نموذجي للحقن الرابع في 20 ز الحيوانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فحص تشغيل سخان والتأكد من أن درجة الحرارة الناتج كافية للحفاظ على الحارة الحيوان (37 ° C). تأكد من أن درجة الحرارة ورصد الجهاز التنفسي هي التشغيلية استعدادا لوضع الحيوان على السرير الحيوانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحقق من تشغيل O 2 و N 2 مقاييس التدفق (0.5 لتر / دقيقة: O 2 في 57.2 ملغ / دقيقة وN 2 في 0.575 غ / دقيقة) من خلال توفير الطاقة على حد سواء مع مصدر الهواء المضغوط وإيقاف O 2 و N 2 مصادر جرا. لتجنب مخاطر الإضرار مقاييس التدفق، لا تشغيلها من دون ضغوط يكفي من المدخلات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضمان الأيزوفلورين الخامسيتم تعبئة aporizer بما فيه الكفاية. قبل التصوير، وبدء تدفق التخدير الأيزوفلورين في 1-2٪ و 0.5 إلى 1 لتر / دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد السرير الحيوانات عن طريق ضمان أن التخدير، وسادة الجهاز التنفسي، ونظم سخان متوضعة بشكل آمن وفعال. لمزيد من PET / MRI دقة المشارك التسجيل، علامات إيمانية (على سبيل المثال، الأنابيب الشعرية مليئة المشع في تركيز مماثل لحقن للتصوير) يمكن تعلق على السرير الحيوان داخل مجال الرؤية. </li></ol> العمل 3. ​​التصوير بعد الانتهاء من جميع الشيكات المعدات اللازمة، انتقل إلى التصوير على النحو التالي: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الحيوانات مع isoflurane وادخال قسطرة الوريد الذيل (28 G إبرة، PE-10 الأنابيب أقل من 5 سم) مليئة المالحة heparinized (0.5 مل الهيبارين، 1000 USP / مل، 10 مل في المالحة). ارتفاع درجة حرارة الحيوان و / أو الذيل قد تحسين دقة القسطرة الإدراج. وضع اختياريا قطرة اصقة cyanoacrylate على موقع الإدراجلتأمين خط الرابع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل الحيوان إلى السرير الحيوانات المعدة. تأكد من أن رأس الحيوان آمن، مع القواطع العلوية مضمونة السن بار والأذن القضبان في مكان إذا المستخدمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق مرهم للعين للعيون لمنع جفاف. إدراج المستقيم التحقيق الحرارة. تأكد من أن درجة الحرارة والقراءات التنفس وظيفية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم جرعة مشعة (حوالي 600 μCi في 200 ميكرولتر) ليتم حقنه في heparinized PE-10 أنابيب من طول المناسب - حوالي 3 م للPE-10 الأنابيب وبلغ حجم التداول 200 ميكرولتر. قم بتوصيل أحد طرفي هذه الأنابيب إلى حقنة مضخة التسريب، والآخر إلى خط قسطرة الوريد الذيل، مع الحرص على عدم خلق ثقوب في الأنبوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حرك السرير الحيوان إلى الأمام داخل تجويف من المغناطيس، والتأكد من عدم تعكير صفو المواقع من لفائف التصوير بالرنين المغناطيسي وأي خطوط أو كابلات، وخاصة أنابيب التخدير. ضمان أن مركز المخ تتماشى مع مراكز MRI لفائف، نظام PET، والتصوير بالرنين المغناطيسي المغناطيس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء ضبط ومطابقة لفائف التصوير بالرنين المغناطيسي من خلال تناوب المقابض تعديل على لفائف، والتقليل من مقاومة (التحقق من مواصفات لفائف) وتردد (300 ميغاهيرتز ل1 H في 7 تسلا) عدم التطابق من خلال مراقبة العرض من المضخم الطاقة العالية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (MRI) بعد ضبط والمطابقة، والحصول على صورة الكشفية: تحديد تسلسل tripilot نادر وتشغيل سلسلة من نافذة التحكم في المسح. تحقق تحديد المواقع للحيوان، وتكرار الخطوات 3.5 و 3.6 حسب الضرورة. إعادة الحشوات إلى القيمة صفر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (MRI) الحصول على مترجم،-حل نقطة المسح الطيفي (PRESS) في مجلد داخل الدماغ: تشغيل سلسلة PRESS (انظر الجدول 1) في حجم مستطيل بأبعاد 3.9 مم × 6 مم × 9 مم. تحقق من عرض خط المياه باستخدام الأمر الكلي CalcLineWidth. إذا كان العرض الكامل في نصف كحد أقصى (FWHM) قيمة مقبول (على سبيل المثال، 0.2 جزء في المليون)، انتقل إلى الخطوة 3.10. إذا لم يكن كذلك، انتقل إلى الخطوة 3.9. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (MRI) الحصول على خريطة الملعب: تشغيل تسلسل FieldMap (انظر الجدول 1). استخدام البيانات الناتجة عن زاوية متعددة الإسقاط الرقائق (MAPSHIM) عن طريق تشغيل الأمر الكلي MAPSHIM واختيار الخطية والدرجة الثانية (ض 2) التعديلات المحلية. كرر الخطوة 3.8. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (MRI) ضع خطة شريحة لفحص دوى (انظر الجدول 1): باستخدام محرر الهندسة، وضمان أن الاستيلاء فوف يتم وضع للحصول على حجم المطلوب من الاهتمام داخل الدماغ. إذا يتم محاذاة خطة شريحة الناتج كما هو مطلوب، نسخ هذه الخطة شريحة في نافذة التحكم في المسح الضوئي لجميع بالاشعة دوى اللاحقة. تبدأ الاستحواذ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (PET) مع اكتساب PET إعداد واستعداد لبدء، بدء تشغيل مضخة التسريب. بعد تأخير محدد مسبقا التي تم حقن المياه المالحة من القسطرة، وتبدأ عملية الاستحواذ PET (انظر الجدول 1) من أجل القبض على دخول المشع. رصد معدل العد والبحث في زيادة تدريجيةفي التهم تدل على نجاح الحقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 10-15 دقيقة، والشروع في المتزامنة التحدي ميتة مع خطوة 3.12. لبدء التحدي ميتة، وإيقاف تدفق الهواء الطبي وعلى الفور قوة على O 2 و N 2 مقاييس التدفق مع إعدادات محددة مسبقا لتوفير 8٪ أكسجين و 92٪ نيتروجين، والحد من الأيزوفلورين إلى 0.8٪. لا قوة على مقاييس التدفق دون ضغط الإدخال. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (MRI) في نفس الوقت خطوة 3.12، تبدأ الاستحواذ دوى المعد في الخطوة 3.10 (مسح &quot;H1&quot;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (MRI) تبدأ الاستحواذ دوى (مسح &quot;H2&quot;)، الذي أعد في الخطوة 3.10، مباشرة بعد اكتمال المسح H1. ينتهي التحدي ميتة قبل إيقاف تشغيل مقاييس التدفق، واستعادة تدفق الهواء الطبي، وإعادة تركيز الأيزوفلورين إلى قيمة مناسبة تستند إلى رصد الفسيولوجية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (MRI) الحصول على دوى بعد نقص الأكسجة-SCAN أعدت في الخطوة 3.10. إيقاف مضخة التسريب بعد اكتمال هذا المسح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> (MRI) اكتساب عناتصور omical في محوري والطائرات السهمي. في إطار مراقبة المسح الضوئي - تحديد تسلسل المشاريع الصغيرة والمتوسطة (انظر الجدول 1). باستخدام محرر الهندسة، وضمان أن الاستيلاء فوف تغطي الدماغ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الحيوان، والعودة إلى القفص عندما العيادات الخارجية ومراقبة بحثا عن علامات على الإصابة بالأمراض، القتل الرحيم إذا لزم الأمر مع إدارة CO 2 تليها خلع عنق الرحم كوسيلة الثانوي. </li></ol>

<ol>
	<li>Donnan, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Lancet. 371, 1614-1623 (2008).</li><li>Turner, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+science+of+cerebral+ischemia+and+the+quest+for+neuroprotection+navigating+past+failure+to+future+success+A+review.">The science of cerebral ischemia and the quest for neuroprotection navigating past failure to future success A review.</a> Journal of Neurosurgery. 118, 1072-1085 (2013).</li><li>Vannucci, R. C., Perlman, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interventions+for+perinatal+hypoxic+ischemic+encephalopathy.">Interventions for perinatal hypoxic ischemic encephalopathy.</a> Pediatrics. 100, 1004-1014 (1997).</li><li>Chicha, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cells+for+brain+repair+in+neonatal+hypoxia&#8211;ischemia.">Stem cells for brain repair in neonatal hypoxia&#8211;ischemia.</a> Childs Nervous System. 30, 37-46 (2014).</li><li>Barks, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+controversies+in+hypothermic+neuroprotection.">Current controversies in hypothermic neuroprotection.</a> Seminars in Fetal and Neonatal. 13 (1), 30-34 (2008).</li><li>Jantzie, L. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neonatal+ischemic+stroke+a+hypoxic+ischemic+injury+to+the+developing+brain.">Neonatal ischemic stroke a hypoxic ischemic injury to the developing brain.</a> Future Neurology. 3, 99-102 (2008).</li><li>James, A., Patel, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxic+ischaemic+encephalopathy.">Hypoxic ischaemic encephalopathy.</a> Paediatrics and Child Health. 24 (9), (2014).</li><li>Levine, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anoxic+ischemic+encephalopathy+in+rats.">Anoxic ischemic encephalopathy in rats.</a> The American Journal of Pathology. 36 (1), (1960).</li><li>Vannucci, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+stroke+in+the+female+diabetic+db+db+mouse.">Experimental stroke in the female diabetic db db mouse.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 21, 52-60 (2001).</li><li>Sheldon, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain+related+brain+injury+in+neonatal+mice+subjected+to+hypoxia+ischemia.">Strain related brain injury in neonatal mice subjected to hypoxia ischemia.</a> Brain Research. 810, 114-122 (1998).</li><li>Adhami, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+ischemia+hypoxia+induces+intravascular+coagulation+and+autophagy.">Cerebral ischemia hypoxia induces intravascular coagulation and autophagy.</a> American Journal of Pathology. 169 (2), 566-583 (2006).</li><li>Catana, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+in+vivo+positron+emission+tomography+and+magnetic+resonance+imaging.">Simultaneous in vivo positron emission tomography and magnetic resonance imaging.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 105, 3705-3710 (2008).</li><li>Judenhofer, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+PET+MRI+a+new+approach+for+functional+and+morphological+imaging.">Simultaneous PET MRI a new approach for functional and morphological imaging.</a> Nature Medicine. 14, 459-465 (2008).</li><li>Wehrl, H. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+PET+MRI+reveals+brain+function+in+activated+and+resting+state+on+metabolic+hemodynamic+and+multiple+temporal+scales.">Simultaneous PET MRI reveals brain function in activated and resting state on metabolic hemodynamic and multiple temporal scales.</a> Nature Medicine. 19, 1184-1189 (2013).</li><li>Judenhofer, M. S., Cherry, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+for+preclinical+PET+MRI.">Applications for preclinical PET MRI.</a> Seminars in Nuclear Medicine. 43 (1), 19-29 (2013).</li><li>Wehrl, H. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+and+Translational+PET/MR+Imaging.">Preclinical and Translational PET/MR Imaging.</a> Journal of Nuclear Medicine. 55, 11S-18S (2014).</li><li>Heiland, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+and+Perfusion+Weighted+MR+Imaging+in+Acute+Stroke+Principles+Methods+and+Applications.">Diffusion and Perfusion Weighted MR Imaging in Acute Stroke Principles Methods and Applications.</a> Imaging Decisions MRI. 7, 4-12 (2003).</li><li>Loubinoux, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spreading+of+vasogenic+edema+and+cytotoxic+edema+assessed+by+quantitative+diffusion+and+T2+magnetic+resonance+imaging.">Spreading of vasogenic edema and cytotoxic edema assessed by quantitative diffusion and T2 magnetic resonance imaging.</a> Stroke. 28, 419-427 (1997).</li><li>Ouyang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+2+[18F]fluoroacetate+kinetics+in+rodent+models+of+cerebral+hypoxia&#8211;ischemia.">Evaluation of 2 [18F]fluoroacetate kinetics in rodent models of cerebral hypoxia&#8211;ischemia.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 34 (5), 836-844 (2014).</li><li>Kuhl, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+stroke+on+local+cerebral+metabolism+and+perfusion+mapping+by+emission+computed+tomography+of+18FDG+and+13NH3.">Effects of stroke on local cerebral metabolism and perfusion mapping by emission computed tomography of 18FDG and 13NH3.</a> Annals of Neurology. 8, 47-60 (1980).</li><li>Planas, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+Brain+Imaging+in+Small+Animal+Stroke+Models+MRI+and+PET.">Noninvasive Brain Imaging in Small Animal Stroke Models MRI and PET.</a> Neuromethods. 47, 139-165 (2010).</li><li>Marik, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PET+of+glial+metabolism+using+2-18F-fluoroacetate.">PET of glial metabolism using 2-18F-fluoroacetate.</a> Journal of Nuclear Medicine. 50 (6), 982-990 (2009).</li><li>Mart&#237;n, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depressed+glucose+consumption+at+reperfusion+following+brain+ischemia+does+not+correlate+with+mitochondrial+dysfunction+and+development+of+infarction:+an+in+vivo+positron+emission+tomography+study.">Depressed glucose consumption at reperfusion following brain ischemia does not correlate with mitochondrial dysfunction and development of infarction: an in vivo positron emission tomography study.</a> Current Neurovascular Research. 6, 82-88 (2009).</li><li>Carson, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PET+physiological+measurements+using+constant+infusion.">PET physiological measurements using constant infusion.</a> Nuclear Medicine and Biology. 27, 657-660 (2000).</li><li>Greve, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+BOLD+effect.">The BOLD effect.</a> Methods in Molecular Biology. 771, 153-159 (2011).</li><li>Flores, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+anesthetic+agent+and+carrier+gas+on+blood+glucose+and+tissue+uptake+in+mice+undergoing+dynamic+FDG-PET+imaging+sevoflurane+and+isoflurane+compared+in+air+and+in+oxygen.">The effects of anesthetic agent and carrier gas on blood glucose and tissue uptake in mice undergoing dynamic FDG-PET imaging sevoflurane and isoflurane compared in air and in oxygen.</a> Molecular Imaging and Biology. 10, 192-200 (2008).</li><li>Delso, G., Ziegler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PET+MRI+system+design.">PET MRI system design.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 36, 86-92 (2009).</li></ol>

JM وSW هم موظفون من جينينتيك.

تم الحصول عليها MRI تشريحي في وقت واحد، ودينامية دوى-MRI و [18 F] البيانات FDG PET بنجاح من حيوانات التجارب خلال التحدي ميتة التالية السباتي المشترك الشرايين ربط. ويمثل هذا النموذج التجريبي قوية للتصوير المتعدد الوسائط من الفيزيولوجيا المرضية التي تتطور بسرعة المرتبط?...

في جميع أنحاء العالم، والسكتة الدماغية هي السبب الرئيسي الثاني للوفاة والسبب الرئيسي للإعاقة 1. في سلسلة من الأحداث البيوكيميائية والفسيولوجية التي تحدث أثناء وبعد الحدث تماما السكتة الدماغية تحدث بسرعة والتي تؤثر على سلامة الأنسجة وبالتالي النتيجة 2. المخ نقص الأكسجين نقص التروية (مرحبا)، الأمر الذي يؤدي إلى التأكسج الدماغ الإقفاري (عجل)، ويقدر أن يؤثر على ما يصل إلى 0.3٪ و 4٪ من كامل الأجل والخدج ولادة، على التوالي 3،4. معدل وفيات الرضع في HIE مع ما يقرب من 15٪ إلى 20٪. في 25٪ من الناجين عجل، تنشأ مضاعفات دائمة نتيجة للإصابة، بما في ذلك التخلف العقلي، والعجز الحركي، الشلل الدماغي، والصرع 3،4. لم تثبت التدخلات العلاجية الماضية تستحق التبني وفقا لمعايير الرعاية، ولم يتم بعد التوصل إلى توافق في الآراء على الطرق الأكثر تقدما، على أساس انخفاض حرارة الجسم، والحد من فعالية الاعتلال 3،5. قضايا أخرى سو تزاحم تشمل طريقة إدارة انخفاض حرارة الجسم والمريض اختيار 6. وهكذا، واستراتيجيات الحماية العصبية وneurorestoration لا تزال منطقة خصبة للبحوث 7. وكانت نماذج الفئران من مرحبا الدماغي متاح منذ 1960s، وبعد ذلك تم تكييفها على الفئران 8،9. نظرا لطبيعة نموذج وموقع الربط، هناك تقلب المتأصل في النتيجة نظرا للاختلاف في تدفق الضمانات بين الحيوانات 10. ونتيجة لذلك، وهذه النماذج تميل إلى أن تكون أكثر تنوعا مقارنة نماذج مماثلة مثل انسداد الشريان الدماغي الأوسط (MCAo). وقد تجلى قياس الوقت الحقيقي من التغيرات الفسيولوجية مع دوبلر الليزر flowmetry فضلا عن MRI 11 المرجحة نشرها. التباين داخل الحيوانات التي لوحظت في تدفق الدم الدماغي أثناء ومباشرة بعد نقص الأكسجين، وكذلك في نتائج الحادة مثل حجم احتشاء والعصبيةالعجز، تشير إلى أن اكتساب المتزامن وربط بيانات المتعدد الوسائط سيكون مفيدا. سمحت التطورات الحديثة في وقت واحد التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) لإمكانيات جديدة في مجال التصوير قبل السريرية 12-14. وقد وصفت المزايا المحتملة لهذه النظم الهجينة، جنبا إلى جنب للتطبيقات قبل السريرية في الأدب 15،16. بينما العديد من الأسئلة قبل السريرية يمكن معالجتها عن طريق التصوير بشكل متسلسل الحيوان الفردي أو عن طريق التصوير المجموعات الحيوانية منفصلة، ​​حالات معينة - على سبيل المثال، عند كل حالة من حدث مثل السكتة الدماغية يتجلى بشكل فريد، مع التطور السريع الفيزيولوجيا المرضية - جعله مرغوبا فيه بل وضروري لاستخدام القياس في وقت واحد. يوفر تصوير الأعصاب وظيفية واحدة من الأمثلة على ذلك، حيث في وقت واحد 2-ديوكسي-2- (18 F) الفلورية ᴅ الجلوكوز ([18 F] FDG) PET والدم ..وقد تم مؤخرا أظهرت تعتمد على (بولد) MRI في تحفيز الطولي الفئران على مستوى الأكسجين د يدرس 14. هنا، علينا أن نظهر في وقت واحد التصوير PET / MRI خلال بداية السكتة الدماغية التأكسج الدماغية التي فسيولوجيا الدماغ ليس في حالة مستقرة، ولكن بدلا من ذلك يتم بسرعة وبشكل لا رجعة فيه تغيير خلال التحدي ميتة. تغييرات في نشر المياه، التي تقاس التصوير بالرنين المغناطيسي وكميا بواسطة معامل انتشار واضح (ADC) المستمدة من التصوير مرجح نشر (دوى)، وقد تميزت بشكل جيد للسكتة الدماغية في البيانات السريرية وقبل السريرية 17،18. في النماذج الحيوانية مثل MCAo ونشرها من الماء في أنسجة المخ المتضررة يسقط بسرعة بسبب تتالي الطاقة البيولوجية السامة للخلايا مما يؤدي إلى ذمة 18. ويلاحظ هذه التغيرات الحادة في ADC أيضا في نماذج القوارض من المخ نقص الأكسجين نقص التروية 11،19. وقد استخدم [18 F] التصوير FDG PET في مرضى السكتة الدماغية لتقييم التغيرات في GL المحليالأيض ucose 20، وعدد قليل من الدراسات على الحيوانات في الجسم الحي واستخدمت أيضا [18 F] FDG 21، بما في ذلك الدماغي نموذج نقص الأكسجة نقص التروية 22. بشكل عام، تظهر هذه الدراسات انخفض استخدام الجلوكوز في المناطق الدماغية، على الرغم من أن الدراسة باستخدام نموذج مع ضخه وجدت أي علاقة لهذه التغيرات الأيضية مع تطور احتشاء لاحق 23. هذا هو على النقيض من التغييرات نشر التي ارتبطت مع جوهر تضررت بشكل لا رجعة فيه 21. وبالتالي، فمن المهم أن تكون قادرا على الحصول على معلومات تكميلية المستمدة من [18 F] FDG PET ودوى بطريقة متزامنة خلال تطور السكتة الدماغية، وهذا من المرجح أن تسفر عن معلومات مفيدة حول تطور الإصابة وتأثير التدخلات العلاجية. طريقة وصفنا هنا هو قابل بسهولة للاستخدام مع مجموعة متنوعة من استشفاف PET وتسلسل التصوير بالرنين المغناطيسي. على سبيل المثال، [15 O] H 2 O PETالتصوير جنبا إلى جنب مع دوى والصور المرجحة التروية (PWI) من التصوير بالرنين المغناطيسي يمكن أن تستخدم لاستكشاف مزيد من تطوير غبش الدماغية والتحقق من صحة التقنيات الحالية في مجال التصوير السكتة الدماغية.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Surgery</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5852</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5237</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hartman mosquito forceps</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>7-26</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2x McPherson suturing forceps, 8.5 cm</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>4473</td>
			<td>It is useful to reduce the opening width with a band on the forceps used to hold the carotid artery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-0 silicone coated braided silk suture with 3/8 C-1 needle</td>
			<td>Covidien Sofsilk</td>
			<td>S-1172</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Homeothermic blanket system</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>507220F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super glue</td>
			<td>(Generic)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypoxia</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flowmeter for O2</td>
			<td>Alicat Scientific</td>
			<td>MC-500SCCM-D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flometer for N2</td>
			<td>Alicat Scientific</td>
			<td>MC-5SLPM-D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>O2 meter</td>
			<td>MSA</td>
			<td>Altair Pro</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imaging</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7.05 Tesla MRI System</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>BioSpec</td>
			<td>20 cm inner bore diameter with gradient set. Paravision 5.1 software.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Volume Tx/Rx 1H Coil, 35mm ID</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>T8100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PET system</td>
			<td>(In-house)</td>
			<td></td>
			<td>4x24 LSO-PSAPD detectors, 
			10x10 LSO array per detector, 
			1.2mm crystal pitch and 14mm depth. 14 x 14 mm PSAPD. FOV: 60x35mm. 350-650 keV energy window. 16 ns timing window.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vessel cannulation Dumont forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-4991</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE-10 polyethylene tubing</td>
			<td>BD Intramedic</td>
			<td>427401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infusion pump</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>BS-300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal monitoring &#38; gating equipment</td>
			<td>Small Animal Instruments Inc.</td>
			<td>Model 1025</td>
			<td>Only respiration monitoring used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal bed with temperature regulation</td>
			<td>(In-house)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simultaneous pet/mri imaging during mouse cerebral hypoxia-ischemia

التغيرات الدينامية في نشر المياه الأنسجة وايض الجلوكوز تحدث أثناء وبعد نقص الأكسجين في المخ نقص الأكسجين نقص التروية يعكس اضطراب الطاقة الحيوية في الخلايا المتضررة. نشر مرجح التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ويحدد المناطق التي تضررت، وربما لا رجعة فيه، من خلال نقص الأكسجة نقص التروية. تغييرات في استخدام الجلوكوز في الأنسجة المتضررة قد يكون كشفها بواسطة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) التصوير 2-ديوكسي-2- (18 F) الفلورية ᴅ الجلوكوز ([18 F] FDG) امتصاص. ونظرا لطبيعة السريعة والمتغيرة للإصابة في هذا النموذج الحيواني، يجب إجراء الاستحواذ على كل من وسائط البيانات في وقت واحد من أجل ربط مجدية البيانات PET والتصوير بالرنين المغناطيسي. وبالإضافة إلى ذلك، وتقلب بين الحيوانات في الإصابة بنقص التأكسج الدماغية بسبب الخلافات الأوعية الدموية يحد من القدرة على تحليل البيانات متعددة الوسائط ومراقبة التغيرات إلى نهج مجموعة الحكيمة إذا لم يتم الحصول على البيانات في وقت واحد في كل موضوع على حدة. طريقة عاستياء هنا يسمح احد للحصول على كلا المرجحة نشر MRI و [18 F] البيانات امتصاص FDG في نفس الحيوان قبل وأثناء وبعد التحدي ميتة من أجل استجواب التغيرات الفسيولوجية المباشرة.

يوضح الشكل (1) ونتيجة لربط السليم من الشريان السباتي المشترك، وذلك قبل إغلاق الجرح مع 6-0 خياطة الحرير. في هذه الطريقة، والبيانات التي تم الحصول عليها من التصوير تعتمد بشكل كبير على الترتيب الزمني للتجربة، الذي يملي بدوره ...

Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia at JoVE.com

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

الطريقة المعروضة هنا يستخدم في وقت واحد التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير بالرنين المغناطيسي. في الدماغي نموذج نقص الأكسجة نقص التروية، والتغيرات الديناميكية في نشر والجلوكوز الأيض تحدث أثناء وبعد الإصابة. الضرر تتطور وirreproducible في هذا النموذج يتطلب اكتساب في وقت واحد إذا كانت البيانات التصوير متعددة الوسائط ذات مغزى إلى الحصول عليها.

في وقت واحد التصوير PET / MRI خلال الماوس الدماغي نقص الأكسجة-نقص التروية

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

simultaneous-petmri-imaging-during-mouse-cerebral-hypoxia-ischemia

Research

JoVE Journal

Medicine

12.2K Views.  University of California, Davis.  الطريقة المعروضة هنا يستخدم في وقت واحد التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير بالرنين المغناطيسي. في الدماغي نموذج نقص الأكسجة نقص التروية، والتغيرات الديناميكية في نشر والجلوكوز الأيض تحدث أثناء وبعد الإصابة. الضرر تتطور وirreprod...

Video: Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Mouse Model of Middle Cerebral Artery Occlusion

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the brain (ischemic stroke) 2. Since most ischemic strokes (~80%) occur in the territory of middle cerebral artery (MCA) 3, many animal stroke models that have been developed have focused on this artery. The intraluminal monofilament model of middle cerebral artery occlusion (MCAO) involves the insertion of a surgical filament into the external carotid artery and threading it forward into the internal carotid artery (ICA) until the tip occludes the origin of the MCA, resulting in a cessation of blood flow and subsequent brain infarction in the MCA territory 4. The technique can be used to model permanent or transient occlusion 5. If the suture is removed after a certain interval (30 min, 1 h, or 2 h), reperfusion is achieved (transient MCAO); if the filament is left in place (24 h) the procedure is suitable as a model of permanent MCAO. This technique does not require craniectomy, a neurosurgical procedure to remove a portion of skull, which may affect intracranial pressure and temperature 6. It has become the most frequently used method to mimic permanent and transient focal cerebral ischemia in rats and mice 7,8. To evaluate the extent of cerebral infarction, we stain brain slices with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to identify ischemic brain tissue 9. In this video, we demonstrate the MCAO method and the determination of infarct size by TTC staining.

We demonstrate in the video a method for producing a middle cerebral artery occlusion in adult mice using an intraluminal monofilament. We also show how to evaluate the extent of cerebral infarction by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining.

نموذج الفأر من انسداد الشريان الدماغي الأوسط

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the ...

The Application Of Permanent Middle Cerebral Artery Ligation in the Mouse

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to develop suitable animal models to study the events that unfold during ischemic insult. These techniques include transient or permanent, focal or global ischemia models using many different animal models, with the most common being rodents.
The permanent MCA ligation method which is also referred as pMCAo in the literature is used extensively as a focal ischemia model in rodents 1-6. This method was originally described for rats by Tamura et al. in 1981 7. In this protocol a craniotomy was used to access the MCA and the proximal regions were occluded by electrocoagulation. The infarcts involve mostly cortical and sometimes striatal regions depending on the location of the occlusion. This technique is now well established and used in many laboratories 8-13. Early use of this technique led to the definition and description of &#x201C;infarct core&#x201D; and &#x201C;penumbra&#x201D; 14-16, and it is often used to evaluate potential neuroprotective compounds 10, 12, 13, 17. Although the initial studies were performed in rats, permanent MCA ligation has been used successfully in mice with slight modifications 18-20 .
This model yields reproducible infarcts and increased post-survival rates. Approximately 80% of the ischemic strokes in humans happen in the MCA area 21 and thus this is a very relevant model for stroke studies. Currently, there is a paucity of effective treatments available to stroke patients, and thus there is a need for good models to test potential pharmacological compounds and evaluate physiological outcomes. This method can also be used for studying intracellular hypoxia response mechanisms in vivo. 
Here, we present the MCA ligation surgery in a C57/BL6 mouse. We describe the pre-surgical preparation, MCA ligation surgery and 2,3,5 Triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining for quantification of infarct volumes.

Middle cerebral artery (MCA) ligation is a technique to study focal cerebral ischemia in animal models. In this method, the middle cerebral artery is exposed by craniotomy and ligated by cauterization. This method gives highly reproducible infarct volumes and increased post-operative survival rates compared to other methods available.

تطبيق الربط الدائم الشريان المخي الأوسط في الماوس

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to ...

Non-invasive Optical Measurement of Cerebral Metabolism and Hemodynamics in Infants

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can accurately screen for brain injury, monitor injury evolution, or assess response to therapy. The energy used by neurons is derived largely from tissue oxidative metabolism, and neural hyperactivity and cell death are reflected by corresponding changes in cerebral oxygen metabolism (CMRO2). Thus, measures of CMRO2 are reflective of neuronal viability and provide critical diagnostic information, making CMRO2 an ideal target for bedside measurement of brain health.
Brain-imaging techniques such as positron emission tomography (PET) and single-photon emission computed tomography (SPECT) yield measures of cerebral glucose and oxygen metabolism, but these techniques require the administration of radionucleotides, so they are used in only the most acute cases.
Continuous-wave near-infrared spectroscopy (CWNIRS) provides non-invasive and non-ionizing radiation measures of hemoglobin oxygen saturation (SO2) as a surrogate for cerebral oxygen consumption. However, SO2 is less than ideal as a surrogate for cerebral oxygen metabolism as it is influenced by both oxygen delivery and consumption. Furthermore, measurements of SO2 are not sensitive enough to detect brain injury hours after the insult 1,2, because oxygen consumption and delivery reach equilibrium after acute transients 3. We investigated the possibility of using more sophisticated NIRS optical methods to quantify cerebral oxygen metabolism at the bedside in healthy and brain-injured newborns. More specifically, we combined the frequency-domain NIRS (FDNIRS) measure of SO2 with the diffuse correlation spectroscopy (DCS) measure of blood flow index (CBFi) to yield an index of CMRO2 (CMRO2i) 4,5.
With the combined FDNIRS/DCS system we are able to quantify cerebral metabolism and hemodynamics. This represents an improvement over CWNIRS for detecting brain health, brain development, and response to therapy in neonates. Moreover, this method adheres to all neonatal intensive care unit (NICU) policies on infection control and institutional policies on laser safety. Future work will seek to integrate the two instruments to reduce acquisition time at the bedside and to implement real-time feedback on data quality to reduce the rate of data rejection.

We combined frequency-domain near-infrared spectroscopy measures of cerebral hemoglobin oxygenation with diffuse correlation spectroscopy measures of cerebral blood flow index to estimate an index of oxygen metabolism. We tested the utility of this measure as a bedside screening tool to evaluate the health and development of the newborn brain.

غير الغازية قياس بصري من الأيض الدماغي وديناميكا الدم في الأطفال الرضع

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality  and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can  accurately ...

Utilizing a Cranial Window to Visualize the Middle Cerebral Artery During Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be performed in many locations overlying the rat cerebrum, but is most easily carried out by creating a craniectomy over the readily accessible frontal or parietal bones. Most frequently, we have used this technique in combination with the endothelin-1 middle cerebral artery occlusion model of ischemic stroke to quantify the changes in middle cerebral artery vessel diameter that occur with injection of endothelin-1 into the brain parenchyma adjacent to the proximal MCA4, 5. In order to visualize the proximal portion of the MCA during endothelin -1 induced MCAO, we use a technique to create a cranial window through the temporal bone on the lateral aspect of the rat skull (Figure 1). Cerebral arteries can be visualized either with the dura intact or with the dura incised and retracted. Most commonly, we leave the dura intact during visualization since endothelin-1 induced MCAO involves delivery of the vasoconstricting peptide into the brain parenchyma. This bypasses the need to incise the dura directly over the visualized vessels for drug delivery. This protocol will describe how to create a cranial window to visualize cerebral arteries in a step-wise fashion, as well as how to avoid many of the potential pitfalls pertaining to this method.

This article describes a method for visualizing rat cerebral arteries through a cranial window using temporal craniectomy in order to view proximal portions of the middle cerebral artery (Figure 1). This versatile method can be combined with various techniques of drug delivery to measure cerebral artery reactivity in vivo.

الاستفادة من وجود نافذة القحف لتصور الشريان الدماغي الأوسط خلال Endothelin-1 انسداد الشريان الدماغي الأوسط المستحثة

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be ...

In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma

Microglia, which are CNS-resident neuroimmune cells, transform their morphology and size in response to CNS damage, switching to an activated state with distinct functions and gene expression profiles. The roles of microglial activation in health, injury and disease remain incompletely understood due to their dynamic and complex regulation in response to changes in their microenvironment. Thus, it is critical to non-invasively monitor and analyze changes in microglial activation over time in the intact organism. In vivo studies of microglial activation have been delayed by technical limitations to tracking microglial behavior without altering the CNS environment. This has been particularly challenging during chronic neurodegeneration, where long-term changes must be tracked. The retina, a CNS organ amenable to non-invasive live imaging, offers a powerful system to visualize and characterize the dynamics of microglia activation during chronic disorders.
This protocol outlines methods for long-term, in vivo imaging of retinal microglia, using confocal ophthalmoscopy (cSLO) and CX3CR1GFP/+ reporter mice, to visualize microglia with cellular resolution. Also, we describe methods to quantify monthly changes in cell activation and density in large cell subsets (200-300 cells per retina). We confirm the use of somal area as a useful metric for live tracking of microglial activation in the retina by applying automated threshold-based morphometric analysis of in vivo images. We use these live image acquisition and analyses strategies to monitor the dynamic changes in microglial activation and microgliosis during early stages of retinal neurodegeneration in a mouse model of chronic glaucoma. This approach should be useful to investigate the contributions of microglia to neuronal and axonal decline in chronic CNS disorders that affect the retina and optic nerve.

In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma

Microglia activation and microgliosis are key responses to chronic neurodegeneration. Here, we present methods for in vivo, long-term visualization of retinal CX3CR1-GFP+ microglial cells by confocal ophthalmoscopy, and for threshold and morphometric analyses to identify and quantify their activation. We monitor microglial changes during early stages of age-related glaucoma.

في فيفو ديناميات الشبكية دبقية التنشيط خلال تنكس عصبي: متحد البؤر Ophthalmoscopic التصوير والقياس الشكلي خلية في الماوس الزرق

Microglia, which are CNS-resident neuroimmune cells, transform their morphology and size in response to CNS damage, switching to an activated state with ...

A Thrombotic Stroke Model Based On Transient Cerebral Hypoxia-ischemia

Stroke research has endured many setbacks in translating neuroprotective therapies into clinical practice. In contrast, the real-world therapy (tPA thrombolysis) rarely produces benefits in mechanical occlusion-based experimental models, which dominate preclinical stroke research. This split between the bench and bedside suggests the need to employ tPA-responsive models in preclinical stroke research. To this end, a simple and tPA-reactive thrombotic stroke model is invented and described here. This model consists of transient occlusion of the unilateral common carotid artery and delivery of 7.5% oxygen through a face mask in adult mice for 30 min, while maintaining the animal rectal temperature at 37.5 &#177; 0.5 &#176;C. Although reversible ligation of the unilateral carotid artery or hypoxia each suppressed cerebral blood flow only transiently, the combination of both insults caused lasting reperfusion deficits, fibrin and platelet deposition, and large infarct in the middle cerebral artery-supplied territory. Importantly, tail-vein injection of recombinant tPA at 0.5, 1, or 4 hr post-tHI (10 mg/kg) provided time-dependent reduction of the mortality rate and infarct size. This new stroke model is simple and can be standardized across laboratories to compare experimental results. Further, it induces thrombosis without craniectomy or introducing pre-formed emboli. Given these unique merits, the tHI model is a useful addition to the repertoire of preclinical stroke research.

Thromboembolic stroke models are vital tools for optimizing the recanalization therapy. Here we report a murine thrombotic stroke model based on transient cerebral hypoxic-ischemic (tHI) insult, which triggers thrombosis and infarction, and responds favorably to tissue plasminogen activator (tPA)-mediated fibrinolysis in a therapeutic window similar to those in stroke patients.

A السكتة الدماغية نموذج الخثاري بناء على عابر الدماغي نقص الأكسجة-نقص التروية

Stroke research has endured many setbacks in translating neuroprotective therapies into clinical practice. In contrast, the real-world therapy (tPA ...

Modeling Encephalopathy of Prematurity Using Prenatal Hypoxia-ischemia with Intra-amniotic Lipopolysaccharide in Rats

Encephalopathy of prematurity (EoP) is a term that encompasses the central nervous system (CNS) abnormalities associated with preterm birth. To best advance translational objectives and uncover new therapeutic strategies for brain injury associated with preterm birth, preclinical models of EoP must include similar mechanisms of prenatal global injury observed in humans and involve multiple components of the maternal-placental-fetal system. Ideally, models should produce a similar spectrum of functional deficits in the mature animal and recapitulate multiple aspects of the pathophysiology. To mimic human systemic placental perfusion defects, placental underperfusion and/or chorioamnionitis associated with pathogen-induced inflammation in early preterm birth, we developed a model of prenatal transient systemic hypoxia-ischemia (TSHI) combined with intra-amniotic lipopolysaccharide (LPS). In pregnant Sprague Dawley rats, TSHI via uterine artery occlusion on embryonic day 18 (E18) induces a graded placental underperfusion defect associated with increasing CNS damage in the fetus. When combined with intra-amniotic LPS injections, placental inflammation is increased and CNS damage is compounded with associated white matter, gait and imaging abnormalities. Prenatal TSHI and TSHI+LPS prenatal insults meet several of the criteria of an EoP model including recapitulating the intrauterine insult, causing loss of neurons, oligodendrocytes and axons, loss of subplate, and functional deficits in adult animals that mimic those observed in children born extremely preterm. Moreover, this model allows for the dissection of inflammation induced by divergent injury types.

Encephalopathy of prematurity encompasses the central nervous system abnormalities associated with injury from preterm birth. This report describes a clinically relevant rat model of in utero transient systemic hypoxia-ischemia and intra-amniotic lipopolysaccharide administration (LPS) that mimics chorioamnionitis, and the related impact of infectious stimuli and placental underperfusion on CNS development.

النمذجة دماغي من الولادة المبكرة قبل الولادة عن طريق نقص الأكسجة-نقص التروية مع lipopolysaccharide في البينية الذي يحيط بالجنين في الفئران

Encephalopathy of prematurity (EoP) is a term that encompasses the central nervous system (CNS) abnormalities associated with preterm birth. To best ...

Combined Near-infrared Fluorescent Imaging and Micro-computed Tomography for Directly Visualizing Cerebral Thromboemboli

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of stroke than relying on indirect measurements, and will be a potent and robust vascular research tool. We use an optical imaging approach that labels thrombi with a molecular imaging thrombus marker&#160;&#8212; a Cy5.5 near-infrared fluorescent (NIRF) probe that is covalently linked to the fibrin strands of the thrombus by the fibrin-crosslinking enzymatic action of activated coagulation factor XIIIa during the process of clot maturation. A micro-computed tomography (microCT)-based approach uses thrombus-seeking gold nanoparticles (AuNPs) functionalized to target the major component of the clot: fibrin. This paper describes a detailed protocol for the combined in vivo microCT and ex vivo NIRF imaging of thromboemboli in a mouse model of embolic stroke. We show that in vivo microCT and fibrin-targeted glycol-chitosan AuNPs (fib-GC-AuNPs) can be used for visualizing both in situ thrombi and cerebral embolic thrombi. We also describe the use of in vivo microCT-based direct thrombus imaging to serially monitor the therapeutic effects of tissue plasminogen activator-mediated thrombolysis. After the last imaging session, we demonstrate by ex vivo NIRF imaging the extent and the distribution of residual thromboemboli in the brain. Finally, we describe quantitative image analyses of microCT and NIRF imaging data. The combined technique of direct thrombus imaging allows two independent methods of thrombus visualization to be compared: the area of thrombus-related fluorescent signal on ex vivo NIRF imaging vs. the volume of hyperdense microCT thrombi in vivo.

This protocol describes the application of combined near-infrared fluorescent (NIRF) imaging and micro-computed tomography (microCT) for visualizing cerebral thromboemboli. This technique allows the quantification of thrombus burden and evolution. The NIRF imaging technique visualizes fluorescently labeled thrombus in excised brain, while the microCT technique visualizes thrombus inside living animals using gold-nanoparticles.

التصوير نيون المشتركة القريبة من تحت الحمراء والتصوير المقطعي مايكرو لتصور مباشرة الشلل Thromboemboli

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of ...

Induction and Micro-CT Imaging of Cerebral Cavernous Malformations in Mouse Model

Mutations in the CCM1 (aka KRIT1), CCM2, or CCM3 (aka PDCD10) gene cause cerebral cavernous malformation (CCM) in humans. Mouse models of CCM disease have been established by tamoxifen induced deletion of Ccm genes in postnatal animals. These mouse models provide invaluable tools to investigate molecular mechanism and therapeutic approaches for CCM disease. An accurate and quantitative method to assess lesion burden and progression is essential to harness the full value of these animal models. Here, we demonstrate the induction of CCM disease in a mouse model and the use of the contrast enhanced X-ray micro computed tomography (micro-CT) method to measure CCM lesion burden in mouse brains. At postnatal day 1 (P1), we used 4-hydroxytamoxifen (4HT) to activate Cre recombinase activity from the Cdh5-CreErt2 transgene to cleave the floxed allele of Ccm2. CCM lesions in mouse brains were analyzed at P8. For micro-CT, iodine based Lugol&#39;s solution was used to enhance contrast in brain tissue. We have optimized the scan parameters and utilized a voxel dimension of 9.5 &#181;m, which lead to a minimum feature size of approximately 25 &#181;m. This resolution is sufficient to measure CCM lesion volume and number globally and accurately, and provide high-quality 3-D mapping of CCM lesions in mouse brains. This method enhances the value of the established mouse models to study the molecular basis and potential therapies for CCM and other cerebrovascular diseases.

This protocol demonstrates the induction of cerebral cavernous malformation disease in a mouse model and uses contrast enhanced micro computed tomography to measure lesion burden. This method enhances the value of established mouse models to study the molecular basis and potential therapies for cerebral cavernous malformation and other cerebrovascular diseases.

التعريفي والصغرى-CT تصوير التشوهات مجوف الدماغي في طراز الماوس

Mutations in the CCM1 (aka KRIT1), CCM2, or CCM3 (aka PDCD10) gene cause cerebral cavernous malformation (CCM) in humans. Mouse models of CCM disease have ...

Middle Cerebral Artery Occlusion Allowing Reperfusion via Common Carotid Artery Repair in Mice

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue plasminogen activator (tPA) as an approved drug treatment to target ischemic strokes. Current research in the field of ischemic stroke focuses on better understanding the pathophysiology of stroke, to develop and investigate novel pharmaceutical targets. Reliable experimental stroke models are crucial for the progression of potential treatments. The middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is clinically relevant and the most frequently used surgical model of ischemic stroke in rodents. However, the outcomes of this model, such as lesion volume, are associated with high levels of variability, particularly in mice. The alternative MCAO model described here allows the reperfusion of the common carotid artery (CCA) and the increased perfusion of the middle cerebral artery (MCA) territory, using a tissue pad with fibrinogen-based sealant to repair the vessel, and the improved welfare of the mice by avoiding external carotid artery (ECA) ligation. This reduces the reliance on the Circle of Willis, which is known to be highly anatomically variable in mice. Representative data show that using this alternative surgical approach decreases the variability in lesion volumes between the traditional MCAO approach and the alternative approach described here.

Intraluminal filament occlusion of the middle cerebral artery is the most frequently used in vivo model of experimental stroke in rodents. An alternative surgical approach to allow common carotid artery repair is performed here, which allows the reperfusion of the common carotid artery and a full reperfusion to the middle cerebral artery territory.

انسداد الشريان الدماغي الأوسط السماح ضخه عبر إصلاح الشريان السباتي المشترك في الفئران

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue ...