Integrert fotoakustisk, ultralyd og angiografisk tomografi (PAUSAT) for ikke-invasiv avbildning av hele hjernen av iskemisk hjerneslag

Presentert her er en eksperimentell iskemisk hjerneslagstudie ved hjelp av vårt nyutviklede ikke-invasive bildebehandlingssystem som integrerer tre akustisk-baserte bildebehandlingsteknologier: fotoakustisk, ultralyd og angiografisk tomografi (PAUSAT). Kombinere disse tre modalitetene bidrar til å skaffe multispektral fotoakustisk tomografi (PAT) av hjernens oksygenering av blod, høyfrekvent ultralydavbildning av hjernevevet og akustisk angiografi av cerebral blodperfusjon. Den multimodale bildebehandlingsplattformen gjør det mulig å studere cerebrale perfusjons- og oksygeneringsendringer i hele musehjernen etter hjerneslag. To ofte brukte iskemiske slagmodeller ble evaluert: den permanente midtre cerebrale arterieokklusjonsmodellen (pMCAO) og fototrombotisk (PT) modell. PAUSAT ble brukt til å avbilde de samme musehjernene før og etter et slag og kvantitativt analysere begge slagmodellene. Dette bildesystemet kunne tydelig vise hjernens vaskulære forandringer etter iskemisk hjerneslag, inkludert signifikant redusert blodperfusjon og oksygenering i slaginfarktregionen (ipsilateralt) sammenlignet med det uskadde vevet (kontralateralt). Resultatene ble bekreftet av både laserspeckle kontrastavbildning og trifenyltetrazoliumklorid (TTC) farging. Videre ble slaginfarktvolumet i begge slagmodellene målt og validert med TTC-farging som grunnsannhet. Gjennom denne studien har vi vist at PAUSAT kan være et kraftig verktøy i ikke-invasive og longitudinelle prekliniske studier av iskemisk hjerneslag.