대부분의 기본 및 번역 작업은 마취 된 동물에서 비롯됩니다. 마취제는 데이터 분석 및 해석에 혼란스러운 변수를 추가할 수 있습니다. 이 작업을 통해 쥐의 깨어 있는 이미징을 통해 해당 문제를 피할 수 있습니다.
이 디자인은 아주 간단합니다. 전체 어셈블리는 가볍기 때문에 동물의 정상적인 삶을 해치지 않습니다. 이는 장기 만성 영상에도 사용할 수 있음을 의미합니다.
이 절차를 시연하는 데 도움을 주는 것은 우리 연구실의 선임 박사후 연구원인 Dr.Mehwish Bhatti가 될 것입니다. CAD 소프트웨어를 사용하여 머리 임플란트를 만들어 브레그마 뒤쪽과 체성감각 피질을 중심으로 한 정중선에 인접한 영역을 이미지화합니다. 머리 임플란트가 이미징 영역에서 떨어진 두개골의 0.9-1.9mm 영역을 덮는지 확인하십시오.
세 개의 나사만 사용하여 머리 임플란트를 쥐 두개골에 고정합니다. 이미지 반구의 반대쪽 부분에서 정중선의 반대쪽에 있는 모든 나사 구멍을 설계합니다. 와이어가 헤드 임플란트에 헤드 캡을 고정할 수 있도록 하려면 헤드 임플란트의 상단 부분에 속이 빈 막대를 놓습니다.
다음으로, 캡을 디자인하여 이미징 영역을 완전히 덮고 외상으로부터 보호하도록 합니다. 헤드 캡에 곡률을 추가하여 표준 강화 케이지에서 동물의 일상 활동에 어려움을주지 않고 머리 모양에 맞 춥니 다. 헤드 임플란트의 윗부분이 들어갈 수 있도록 헤드 캡의 안쪽을 더 넓은 직사각형 모양으로 자릅니다.
이 직사각형에 수직으로 두 개의 다른 직사각형 영역을 잘라 헤드 캡을 헤드 임플란트에 고정합니다. 쥐의 머리에 헤드 캡을 고정하려면 헤드 임플란트의 상단 중공 막대를 통해 와이어를 통과시킵니다. 절단된 부분 하나가 헤드 임플란트의 상단 바를 통해 이동할 수 있고 클램프를 사용하여 고정되도록 헤드 프레임을 설계합니다.
이미징을 위해 반대쪽에 접근할 수 있도록 하려면 다른 절단 부분의 각도를 조정하여 쥐 머리를 고정된 상태로 유지하기 위한 추가 강도를 제공합니다. 3D 프린터를 사용하여 머리 임플란트와 머리 캡을 인쇄합니다. 투여 할 마취제의 양을 계산하기 위해 동물의 체중을 측정하십시오.
나트륨 펜토바르비탈을 복강 내 주사하여 동물을 마취하십시오. 이 수술에는 이소플루란, 케타민 또는 자일라진과 같은 여러 마취 대안을 사용할 수 있습니다. 호흡하는 동안 점액 분비를 줄이기 위해 근육 내 아트로핀을 주사하십시오.
헤어 트리머를 사용하여 쥐의 머리를 눈 사이에서 시작하여 정중선을 중심으로 5mm 떨어진 귀 뒤쪽까지 면도합니다. 그런 다음 쥐의 뒷다리에 고정된 맥박 산소 측정기와 심박수 모니터 프로브를 사용하여 부분 산소 포화도와 심박수를 모니터링합니다. 쥐의 머리와 주변을 Betadine과 70% 알코올 물티슈로 세 번 번갈아 닦습니다.
입체 시스템에서 쥐를 고정하십시오. 다음으로, 바셀린 윤활 직장 프로브를 삽입하여 쥐의 체온을 측정하고 마취 투여 후 저체온증을 피하기 위해 가열 블랭킷의 피드백 시스템을 통해 유지합니다. 건조를 방지하기 위해 양쪽 눈에 안과 연고를 바르십시오.
수술 부위에 2% 국소 마취제를 피하 투여하고 실온에서 3mm의 젖산 링거 용액을 피하 투여하여 탈수를 방지하고 수술 중 영양을 공급합니다. 날카로운 수술용 가위를 사용하여 수술 부위의 피부 부분을 제거합니다. 머리의 측두엽에서 귀와 눈 사이의 피부 일부를 해부하고 제거합니다.
메스를 사용하여 밑에 있는 피부 조직을 제거하여 두개골을 노출시킵니다. 그런 다음 멸균 된면 거즈를 사용하여 두개골을 청소하십시오. 측두근을 절단하고 두부 임플란트를 위해 반대쪽 반구의 두개골 부위를 노출시킵니다.
두개골에 헤드 임플란트를 놓고 임플란트 고정 나사의 위치를 확인합니다. 이제 드릴 비트로 나사를 뚫기 위해 인도 잉크를 사용하여 두개골을 표시하십시오. 치과용 드릴 비트 3을 사용하여 나사용 버 구멍을 뚫고 헤드 임플란트를 제자리에 조입니다.
멸균 거즈를 사용하여 두개골을 건조시키고 머리 임플란트 주변과 아래에 조직 접착제를 얇게 바르고 두개골에 붙입니다. 치과용 시멘트를 사용하여 헤드 임플란트를 제자리에 더 지지하고 시멘트를 2-3분 동안 건조시킵니다. 또한, 치과용 드릴 비트 3을 사용하여 두개골 왼쪽의 브레그마 바로 뒤쪽과 정중선 측면의 두께를 7.5mm x 7.5mm 영역으로 50마이크로미터로 줄입니다.
수술 부위에 국소 항생제 연고를 바르고 얇은 두개골을 보호하기 위해 얇은 실리콘 고무 층으로 덮습니다. 그런 다음 헤드 캡을 사용하여 수술 부위를 덮고 두 개의 작은 와이어 조각이 헤드 임플란트와 헤드 캡을 통과하도록 제자리에 고정합니다. 실리콘 고무를 발라 헤드 캡과 두개골을 덮어 쥐의 머리에 헤드 캡을 더 고정시킵니다.
부프레노르핀과 항생제를 복강 내 투여하여 통증과 염증을 관리하고 감염을 예방합니다. 깨어 있는 쥐의 합된 반응과 마취된 쥐의 단일 시험으로부터의 광학 이미징 신호가 표시됩니다. 깨어있는 머리 고정 쥐의 기능적 반응은 마취 된 쥐의 기능적 반응보다 140 배 더 강하다.
헤드 플레이트 위에 시멘트를 너무 많이 넣지 않도록 주의하십시오. 캡이 제대로 고정되는 것을 방해할 수 있습니다. 이 방법은 깨어있는 머리에 고정 된 얇은 두개골 신경 영상에 널리 적용될 수 있습니다.
개두술을 사용하면 기능적 초음파 영상, 칼슘 영상 및 형광 영상을 포함한 다른 신경 영상 프로토콜로 확장할 수 있습니다. 깨어 있는 이미징은 마취제와 함께 도입된 혼란스러운 변수 없이 새로운 작업을 가능하게 할 것입니다.
