Name: laser doppler perfusion imaging in the mouse hindlimb
Uploaded: 2021-04-18T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Laser Doppler Perfusion Imaging in the Mouse Hindlimb at JoVE.com

עבודה זו בוצעה עם השימוש במתקנים ומשאבים במרכז הבריאות VA Puget Sound. העבודה היא של המחבר ואינה משקפת בהכרח את עמדת או המדיניות של המחלקה לענייני חיילים משוחררים או ממשלת ארצות הברית. ד"ר טאנג ממומן כיום באמצעות VA (הצטיינות 5 I01 BX004975-02).

ניסויים בבעלי חיים בוצעו על פי פרוטוקול שאושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש בבעלי חיים באוניברסיטת וושינגטון.
1. הכנת סורק
<ol><li>כוונן את גובה הסורק כך שהמרחק לנושא הסרוק יהיה כ- 30 ס"מ.</li>
	<li>הפעל את Imager ולהפעיל את התוכנה המשויכת.</li>
	<li>פתח את תוכנית המדידה...

<ol>
	<li>Varma, P., Stineman, M. G., Dillingham, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+limb+loss.">Epidemiology of limb loss.</a> Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America. 25 (1), 1-8 (2014).</li><li>Farber, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+Limb-Threatening+Ischemia.">Chronic Limb-Threatening Ischemia.</a> New England Journal of Medicine. 379 (2), 171-180 (2018).</li><li>Abularrage, C. 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=Evaluation+of+the+microcirculation+in+vascular+disease.">Evaluation of the microcirculation in vascular disease.</a> Journal of Vascular Surgery. 42 (3), 574-581 (2005).</li><li>Houben, A., Martens, R. J. H., Stehouwer, C. D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+Microvascular+Function+in+Humans+from+a+Chronic+Disease+Perspective.">Assessing Microvascular Function in Humans from a Chronic Disease Perspective.</a> Journal of the American Society of Nephrology. 28 (12), 3461-3472 (2017).</li><li>Mahe, G., Humeau-Heurtier, A., Durand, S., Leftheriotis, G., Abraham, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+skin+microvascular+function+and+dysfunction+with+laser+speckle+contrast+imaging.">Assessment of skin microvascular function and dysfunction with laser speckle contrast imaging.</a> Circulation: Cardiovascular Imaging. 5 (1), 155-163 (2012).</li><li>Murray, A. K., Herrick, A. L., King, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+Doppler+imaging:+a+developing+technique+for+application+in+the+rheumatic+diseases.">Laser Doppler imaging: a developing technique for application in the rheumatic diseases.</a> Rheumatology (Oxford). 43 (10), 1210-1218 (2004).</li><li>Greco, 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=Repeatability,+reproducibility+and+standardisation+of+a+laser+Doppler+imaging+technique+for+the+evaluation+of+normal+mouse+hindlimb+perfusion.">Repeatability, reproducibility and standardisation of a laser Doppler imaging technique for the evaluation of normal mouse hindlimb perfusion.</a> Sensors (Basel). 13 (1), 500-515 (2012).</li><li>Sonmez, T. T., 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+novel+laser-Doppler+flowmetry+assisted+murine+model+of+acute+hindlimb+ischemia-reperfusion+for+free+flap+research.">A novel laser-Doppler flowmetry assisted murine model of acute hindlimb ischemia-reperfusion for free flap research.</a> PLoS One. 8 (6), 66498 (2013).</li><li>Gargiulo, 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=Effects+of+some+anesthetic+agents+on+skin+microcirculation+evaluated+by+laser+Doppler+perfusion+imaging+in+mice.">Effects of some anesthetic agents on skin microcirculation evaluated by laser Doppler perfusion imaging in mice.</a> BMC Veterinary Research. 9, 255 (2013).</li><li>Ankri-Eliahoo, G., Weitz, K., Cox, T. C., Tang, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=p27(kip1)+Knockout+enhances+collateralization+in+response+to+hindlimb+ischemia.">p27(kip1) Knockout enhances collateralization in response to hindlimb ischemia.</a> Journal of Vascular Surgery. 63 (5), 1351-1359 (2016).</li><li>McEnaney, R. M., Shukla, A., Madigan, M. C., Sachdev, U., Tzeng, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=P2Y2+nucleotide+receptor+mediates+arteriogenesis+in+a+murine+model+of+hind+limb+ischemia.">P2Y2 nucleotide receptor mediates arteriogenesis in a murine model of hind limb ischemia.</a> Journal of Vascular Surgery. 63 (1), 216-225 (2016).</li><li>Padgett, M. E., McCord, T. J., McClung, J. M., Kontos, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+Acute+and+Subacute+Murine+Hindlimb+Ischemia.">Methods for Acute and Subacute Murine Hindlimb Ischemia.</a> Journal of Visualized Experiments. (112), e54166 (2016).</li><li>Niiyama, H., Huang, N. F., Rollins, M. D., Cooke, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+model+of+hindlimb+ischemia.">Murine model of hindlimb ischemia.</a> Journal of Visualized Experiments. (23), e1035 (2009).</li><li>Chalothorn, D., Faber, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain-dependent+variation+in+collateral+circulatory+function+in+mouse+hindlimb.">Strain-dependent variation in collateral circulatory function in mouse hindlimb.</a> Physiological Genomics. 42 (3), 469-479 (2010).</li><li>Helisch, 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=Impact+of+mouse+strain+differences+in+innate+hindlimb+collateral+vasculature.">Impact of mouse strain differences in innate hindlimb collateral vasculature.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 26 (3), 520-526 (2006).</li><li>Faber, 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=Aging+causes+collateral+rarefaction+and+increased+severity+of+ischemic+injury+in+multiple+tissues.">Aging causes collateral rarefaction and increased severity of ischemic injury in multiple tissues.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 31 (8), 1748-1756 (2011).</li><li>Forrester, K. R., Stewart, C., Tulip, J., Leonard, C., Bray, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+laser+speckle+and+laser+Doppler+perfusion+imaging:+measurement+in+human+skin+and+rabbit+articular+tissue.">Comparison of laser speckle and laser Doppler perfusion imaging: measurement in human skin and rabbit articular tissue.</a> Medical &amp; Biological Engineering &amp; Computing. 40 (6), 687-697 (2002).</li><li>Briers, 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=Laser+Doppler,+speckle+and+related+techniques+for+blood+perfusion+mapping+and+imaging.">Laser Doppler, speckle and related techniques for blood perfusion mapping and imaging.</a> Physiological Measurement. 22 (4), 35-66 (2001).</li><li>Heeman, W., Steenbergen, W., van Dam, G., Boerma, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+applications+of+laser+speckle+contrast+imaging:+a+review.">Clinical applications of laser speckle contrast imaging: a review.</a> Journal of Biomedical Optics. 24 (8), 1-11 (2019).</li><li>Nguyen, T., Davidson, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contrast+Enhanced+Ultrasound+Perfusion+Imaging+in+Skeletal+Muscle.">Contrast Enhanced Ultrasound Perfusion Imaging in Skeletal Muscle.</a> Journal of Cardiovascular Imaging. 27 (3), 163-177 (2019).</li><li>Zaccagnini, G., 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=Magnetic+Resonance+Imaging+Allows+the+Evaluation+of+Tissue+Damage+and+Regeneration+in+a+Mouse+Model+of+Critical+Limb+Ischemia.">Magnetic Resonance Imaging Allows the Evaluation of Tissue Damage and Regeneration in a Mouse Model of Critical Limb Ischemia.</a> PLoS One. 10 (11), 0142111 (2015).</li><li>Penuelas, 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=PET+as+a+measurement+of+hindlimb+perfusion+in+a+mouse+model+of+peripheral+artery+occlusive+disease.">PET as a measurement of hindlimb perfusion in a mouse model of peripheral artery occlusive disease.</a> Journal of Nuclear Medicine. 48 (13), 1216-1223 (2007).</li><li>Jia, Y., Qin, J., Zhi, Z., Wang, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrahigh+sensitive+optical+microangiography+reveals+depth-resolved+microcirculation+and+its+longitudinal+response+to+prolonged+ischemic+event+within+skeletal+muscles+in+mice.">Ultrahigh sensitive optical microangiography reveals depth-resolved microcirculation and its longitudinal response to prolonged ischemic event within skeletal muscles in mice.</a> Journal of Biomedical Optics. 16 (8), 086004 (2011).</li><li>Turaihi, A. H., 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=Combined+Intravital+Microscopy+and+Contrast-enhanced+Ultrasonography+of+the+Mouse+Hindlimb+to+Study+Insulin-induced+Vasodilation+and+Muscle+Perfusion.">Combined Intravital Microscopy and Contrast-enhanced Ultrasonography of the Mouse Hindlimb to Study Insulin-induced Vasodilation and Muscle Perfusion.</a> Journal of Visualized Experiments. (121), e54912 (2017).</li><li>Liu, 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=Enhanced+autophagy+alleviates+injury+during+hindlimb+ischemia/reperfusion+in+mice.">Enhanced autophagy alleviates injury during hindlimb ischemia/reperfusion in mice.</a> Experimental and Therapeutic Medicine. 18 (3), 1669-1676 (2019).</li><li>Liu, D. L., Svanberg, K., Wang, I., Andersson-Engels, S., Svanberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+Doppler+perfusion+imaging:+new+technique+for+determination+of+perfusion+and+reperfusion+of+splanchnic+organs+and+tumor+tissue.">Laser Doppler perfusion imaging: new technique for determination of perfusion and reperfusion of splanchnic organs and tumor tissue.</a> Lasers in Surgery and Medicine. 20 (4), 473-479 (1997).</li><li>Jing, Y., Bai, F., Chen, H., Dong, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+Laser+Doppler+Imaging+and+Monitoring+to+Analyze+Spinal+Cord+Microcirculation+in+Rat.">Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat.</a> Journal of Visualized Experiments. (135), e56243 (2018).</li><li>Zhang, D., Li, S., Wang, S., Ma, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+evaluation+of+the+effect+of+a+gastric+ischemia-reperfusion+model+with+laser+Doppler+blood+perfusion+imaging.">An evaluation of the effect of a gastric ischemia-reperfusion model with laser Doppler blood perfusion imaging.</a> Lasers in Medical Science. 21 (4), 224-228 (2006).</li><li>Fitzal, 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=Circulatory+changes+after+prolonged+ischemia+in+the+epigastric+flap.">Circulatory changes after prolonged ischemia in the epigastric flap.</a> Journal of Reconstructive Microsurgery. 17 (7), 535-543 (2001).</li></ol>

טכניקה עקבית היא קריטית להשגת תוצאות אמינות עם LDPI. יש להשתמש באותם הרדמה, הגדרות טמפרטורה, מיקום העכבר ואזור העניין לאורך כל קורס הזמן. חומרי הרדמה שונים יגרמו לערכי זלוף גבוהים או נמוכים יותר9. הרדמה Isoflurane נוח בגלל הופעתה המהירה, כמו גם בטיחות כללית. אחוז עקבי של isoflurane יש להשתמ...

כיב העור עם ריפוי פצעים לקוי הוא הגורם המוביל של קטיעות בחולים אנושיים1. ריפוי פצעים נאות דורש רמות גבוהות יותר של זלוף עורקים מהנדרש כדי לשמור על עור שלם, אשר נפגע בחולים עם מחלת עורקים היקפית2,3,4. מספר מצבים ראומטולוגיים וסוכרת אחרים יכולים גם להוביל microcirculation העור מופרע ולא מספיק כדי לרפא פצעים5,6. חולי סוכרת רבים סובלים ממחלת עורקים היקפית בו זמנית, מה שמציב אותם בסיכון גבוה במיוחד לקטיעה. הדמיית זלוף דופלר לייזר (LDPI) משמש במצבים קליניים כדי להעריך את microcirculation העור, כמו גם במצבי מחקר כדי להעריך את זרימת הדם ואת זרימת הדם התאוששות לאחר איסכמיה hindlimb ניסיוני, איסכמיה-reperfusion, דש מיקרוכירורגי7.
מערכת LDPI מקרינה קרן לייזר בהספק נמוך המוסטת על-ידי מראה סריקה כדי לנוע מעל אזור מעניין. זה שונה מזרימה של דופלר לייזר, המספק מדידת זלוף עבור האזור הקטן של הרקמה במגע ישיר עם בדיקה flowmetry8. כאשר קרן הלייזר מקיימת אינטראקציה עם דם נע במיקרו-וסקולטורה, היא עוברת שינוי בתדר דופלר, אשר מובלט על ידי הסורק ומומר ליחידות זלוף שרירותיות. מכיוון ש- LDPI היא טכניקה מבוססת אור, היא מוגבלת מבחינת עומק החדירה ל- 0.3-1 מ"מ, כלומר לרוב זלוף עורי מוערך7. זרימה עורית יכולה להשתנות על ידי טמפרטורת העור ומערכת העצבים הסימפתטית, אשר עשוי להיות מושפע סוכני הרדמה שונים9. מדידות מהלייזר האופטי מושפעות גם מתנאי תאורת הסביבה, פיגמנטציה בעור, וניתן לחסום אותן על ידי פרווה או שיער7.
LDPI היא טכניקת המחקר הנפוצה ביותר לניטור התאוששות זלוף לאחר איסכמיה מכיוון שהיא לא פולשנית, אינה דורשת ניהול ניגודיות, ויש לה זמני סריקה מהירים המאפשרים איסוף נתונים על בעלי חיים מרובים. זה עושה את זה אידיאלי כדי לעזור לקבוע אם טיפולים שמטרתם arteriogenesis טיפולית או אנגיוגנזה יעילים מודלים בעלי חיים קטנים. התאוששות זרימת הדם לאחר איסכמיה hindlimb כפי שנמדד על ידי LDPI בקורלציה היטב עם פיתוח עורק בטחונות כאשר מוערך באמצעים אחרים כגון יציקת Microfil או מיקרו CT10,11. מטרת פרוטוקול זה היא להדגים את ההערכה של זלוף hindlimb באמצעות LDPI.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Black nonreflective material</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Fabric store, black neoprene recommended by company</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>F/air cannister</td>
			<td>A.M. Bickford Inc</td>
			<td>80120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Homeothermic blanket with rigid metal probe</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td></td>
			<td>Also comes with flexible probe, but this is less durable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane Anesthesia machine</td>
			<td>Drager</td>
			<td></td>
			<td>Multiple manufacturers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane induction chamber</td>
			<td>VetEquip</td>
			<td>941444</td>
			<td>2 L chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Moor laser Doppler perfusion imager</td>
			<td>Moor Instruments</td>
			<td>MoorLDI2-IR</td>
			<td>Higher resolution imager (MoorLDI2-HIR)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse Anesthesia nose cone</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Multiple manufacturers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nair</td>
			<td>Nair</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen tank</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Multiple manufacturers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgilube</td>
			<td>Multiple distributors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

laser doppler perfusion imaging in the mouse hindlimb

התאוששות זרימת הדם היא מדד תוצאה קריטי לאחר איסכמיה אחורית ניסיונית או איסכמיה-רפרופוזיה. הדמיית זלוף דופלר לייזר (LDPI) היא שיטה נפוצה, פולשנית, חוזרת להערכת התאוששות זרימת הדם. הטכניקה מחשבת את זרימת הדם הכוללת ברקמה שנדגמה משינוי דופלר בתדירות שנגרם כאשר לייזר פוגע בתאי דם אדומים נעים. המדידות באות לידי ביטוי ביחידות זלוף שרירותיות, כך שההתבטאות הנגדית שאינה מתערבת ברגל משמשת בדרך כלל כדי לסייע בשליטה על המדידות. עומק המדידה הוא בטווח של 0.3-1 מ"מ; עבור איסכמיה hindlimb, משמעות הדבר היא כי זלוף עורי מוערך. זלוף עורי תלוי במספר גורמים – והכי חשוב טמפרטורת העור וסוכן הרדמה, אשר חייב להיות נשלט בקפידה כדי לגרום קריאות אמינות. יתר על כן, פיגמנטציה שיער ועור יכול לשנות את היכולת של הלייזר להגיע או לחדור הדרמיס. מאמר זה מדגים את הטכניקה של LDPI בעכבר hindlimb.

LDPI מוצלח אמור לגרום לסריקות חוזרות ונשנות עקביות, עם וריאציה של יחידת זלוף של לא יותר מ- 100-150 (המתאימה לכ- 10% מהזלוף הממוצע הרגיל עבור משטח הרגל של העכבר) בין שלוש הסריקות (איור 2). כפי שמודגם באיור 2, סריקות חוזרות מסייעות לקבוע שהעכבר שוווה כראוי כך שיחס איסכמי...

Watch this Scientific Journal Video about Laser Doppler Perfusion Imaging in the Mouse Hindlimb at JoVE.com

Laser Doppler Perfusion Imaging in the Mouse Hindlimb

כאן, אנו מציגים פרוטוקול המדגים את הטכניקה ואת הפקדים הדרושים עבור הדמיית זלוף דופלר לייזר כדי למדוד את זרימת הדם בעכבר hindlimb.

הדמיית זלוף דופלר לייזר בעכבר הינדלימב

Blood flow recovery is a critical outcome measure after experimental hindlimb ischemia or ischemia-reperfusion. Laser Doppler perfusion imaging (LDPI) is ...

כיב בעור עם ריפוי פצעים לקוי הוא הגורם המוביל לקטיעה בחולים אנושיים. ריפוי פצעים נאות דורש רמות גבוהות יותר של שפע עורקים הדרושים כדי לשמור על עור שלם, אשר נפגע בחולים עם מחלת עורקים היקפית. מספר מצבים ראומטולוגיים וסוכרת אחרים יכולים גם להוביל microcirculation העור מופרע ולא מספיק כדי לרפא פצעים.חולי סוכרת רבים סובלים ממחלת עורקים היקפית בו זמנית, מה שמציב אותם בסיכון גבוה במיוחד לקטיעה. הדמיית זלוף דופלר לייזר או LDPI משמש במצבים קליניים כדי להעריך את microcirculation העור, כמו גם במצבי מחקר כדי להעריך את זרימת הדם ואת זרימת הדם התאוששות לאחר איסכמיה hindlimb ניסיוני, רפרושופ איסכמיה ומדפים מיקרוכירורגיים. מערכת LDPI מקרינה קרן לייזר בהספק נמוך המוסטת על-ידי מראה סריקה כדי לנוע מעל אזור מעניין.זה שונה מזרימה דופלר לייזר, אשר מספק מדידת זלוף עבור האזור הקטן של רקמה במגע ישיר עם החללית flowmetry. כאשר קרן הלייזר מקיימת אינטראקציה עם דם נע במיקרו-וסקולטורה היא עוברת שינוי בתדר דופלר אשר מובלט על ידי הסורק ומומר ליחידות זלוף שרירותיות. מכיוון ש- LDPI היא טכניקה מבוססת אור, היא מוגבלת מבחינת עומק החדירה ל- 0.3 עד מילימטר אחד, כלומר לרוב זלוף עורי מוערך.זרימה עורית יכולה להשתנות על ידי טמפרטורת העור ומערכת העצבים הסימפתטית, אשר עשוי להיות מושפע סוכני הרדמה שונים. מדידות מהלייזר האופטי מושפעות גם מתנאי תאורת הסביבה, פיגמנטציה בעור וניתן לחסום אותן על ידי פרווה או שיער. LDPI היא טכניקת המחקר הנפוצה ביותר לניטור התאוששות שפע לאחר איסכמיה מכיוון שהיא לא פולשנית, אינה דורשת ניהול ניגודיות, ויש לה זמני סריקה מהירים המאפשרים איסוף נתונים על בעלי חיים מרובים.זה עושה את זה אידיאלי כדי לעזור לקבוע אם טיפולים שמטרתם arteriogenesis טיפולית או אנגיוגנזה יעילים מודלים בעלי חיים קטנים. התאוששות זרימת הדם לאחר איסכמיה hindlimb כפי שנמדד על ידי LDPI מתואם היטב עם התפתחות עורק בטחונות כאשר מוערך באמצעים אחרים כגון יציקת מיקרופיל או מיקרו CT. מטרת פרוטוקול זה היא להדגים את ההערכה של זלוף hindlimb באמצעות LDPI. כוונן את גובה הסורק כך שהמרחק לנושא הסריקה יהיה כ- 30 ס"מ.הפעל את Imager ולהפעיל את התוכנה המשויכת. פתח את תוכנית המדידה. אם התוכנה מקיימת תקשורת נכונה עם הסורק, תופיע אזהרת הפעלת לייזר אינפרא-אדום.כוונן את הגדרות הסורק כך שיתאימו לחומר הרקע ולהגדרת התאורה בחדר. הגדר את סף הרקע על-ידי הצבעה על קרן הלייזר בחומר הרקע השחור והקש על ערכת BK אוטומטית. הקם את תא האינדוקציה isoflurane עם ניקוי מתאים של גז פסולת.הנחת תא האינדוקציה על כרית חימום תסייע במניעת אובדן טמפרטורת העכבר במהלך אינדוקציה הרדמה. הפעל את השמיכה ההומאותרמית, הממוקמת באזור הסריקה מתחת למשטח לא רפלקטיבי. במקרה זה, בד ניאופרן שחור.השמיכה ההומיותרמית מוגדרת לשמור על טמפרטורת גוף של 37 מעלות צלזיוס. מקם את גשוש הטמפרטורה וחומרי הסיכה כך שהם מוכנים להכנסה. מניחים את מסכת הפנים הרדמה ומערכת ניקוי לתוך אזור הסריקה גם כן.המשך את העכבר עם מאדה isoflurane. קצב החמצן מוגדר לליטר אחד לדקה של זרימה. והאיזופראן מותאם ל-4% לגיוס הרדמה.הזרימה מופעלת לתא האינדוקציה להרדמה וקצב הנשימה של העכבר יאט. הרדמה נאותה מושגת כאשר העכבר מאבד את הרפלקס הימני שלה. להעביר את העכבר אל חרוט אף מסכת הרדמה עם נבלות גז פסולת המצורפת ולהתאים את איזופלוראן ל 1.5%רמת הרדמה זו היא בדרך כלל מספיק כדי לשמור על העכבר שוכב יחסית דומם במהלך הסריקה, אבל לא נועד לספק רמות כירורגיות של הרדמה.אז עומק ההרדמה לא נבדק. שינוי רמת איזופלורן גורם לשינויים בקצב הלב, הנשימה והשפע העורי. אז אחוז עקבי צריך לשמש לאורך כל ניסוי קורס זמן עבור כל הנושאים הניסיוניים.טכניקות הרדמה חלופיות, כגון הזרקת IP של קטמין xylazine יכול לשמש גם אבל אותה טכניקת הרדמה יש להשתמש לאורך כל מחקר קורס זמן כמו הרדמה שונים משפיעים על שפע עורי באופן שונה. אם אזור התוכנית של עניין להיסרק מכוסה על ידי פרווה, להשתמש גוזם חשמלי קטן ו / או קרם depilatory כדי להסיר את השיער מאזור העניין. קרמים depilatory יש להסיר לחלוטין את העור העכבר מיובש לפני הסריקה כמו עור רטוב יכול לגרום השתקפויות מן הלייזר הכנס את הבדיקה טמפרטורה רקטלית משומנת הקשורים השמיכה homeothermic לתוך פי הטבעת של העכבר.השווה את טמפרטורת העכבר כדי לרצות טמפרטורת סריקה, 37 מעלות צלזיוס. פעולה זו יכולה להימשך עד 5 עד 10 דקות. בחר הגדרת סורק שאליה ניתן לגשת מהתפריט העליון או מסמל הגדרת הסורק.יש להתאים את אזור הסריקה על-ידי שינוי קואורדינטות X, Y, כך שיתאימו לאזור העניין. מהירות הסריקה תהיה תלויה ברזולוציית הסריקה. רזולוציה גבוהה יותר תגרום לזמנים ארוכים יותר של סריקה.לסריקה חוזרת, תוך התמקדות בשפע עולמי, בניגוד לרזולוציה גבוהה יותר המתמקדת בזלוף אנטומי, מהירות הסריקה הגבוהה ביותר של ארבע אלפיות השניה לפיקסל מתאימה. בשעת ביצוע סריקות חוזרות, בחרו בכרטיסיה 'חזור' ו'סריקת קו'. ניתן לשנות את מספר הסריקות.במקרה זה, שלוש סריקות, כמו גם את מרווח הזמן לחזרה. הזמן המינימלי עבור מרווח הזמן לחזרה יהיה זמני הסריקה המשוערים המוצגים באזור האפור שמימין לתיבה, הנקבעים על-ידי אזור הסריקה ורזולוציית הסריקה. הוספת מספר שניות מאפשרת למשתמש להשהות את העכבר ולמקם אותו מחדש במידת הצורך בין הסריקות.זמן הסריקה הכולל במקרה זה הוא שלוש דקות ו-21 שניות. בחרו בכרטיסייה 'סריקת תמונות' ובחרו בלחצן 'סמן'. פעולה זו תגרום לייזר כדי מתאר את אזור הסריקה.התאם את מיקום העכבר כך שהיעד לסריקה נמצא בתוך האזור המסומן. התחל מדידה חוזרת על-ידי בחירה בסמל סריקה חוזרת ולחיצה על לחצן הפעל כדי ליזום את הסריקה. יופיע חלון מוקפץ המאשר מרחק סריקה.לחץ על אישור כדי להתחיל בסריקה. הסריקה הראשונית של עכבר לפני אינדוקציה של איסכמיה hindlimb מוצג בזמן אמת. סריקות החזרה השנייה והשלישית מואצות למהירות של פי 16.החלון הראשי מציג את תוצאות הסריקה כפי שהיא נוצרת על ידי התוכנה. הכניסה בפינה השמאלית התחתונה מציגה את לייזר סריקת משטחי העכבר. עבור פנקס רגליים או משטח רגל וסריקת עגל הגב, מיקום נוטה עם hindlimbs המורחבת לכיוון הזנב מספק אזור עקבי יותר של עניין מיקום סופי.עורק הירך, העורק הספני והביטחונות קרובים מאוד לפני השטח הגחוניים של הירך והעגל. אז מיצוב סופי הוא המועדף אם משתמשים באזורים אלה של עניין. נטר את העכבר במהלך הסריקה לאיתור תנועת עכבר.אם העכבר זז במידה מספקת מכך שמשטחי הרגליים אינם נמצאים עוד באזור הסריקה באמצע סריקה, הפעל מחדש את הסריקה. וריאציות קטנות במיקום פנקס הרגליים של העכבר ניתן לאכלס בתוכנת ניתוח. כמו כן, לפקח על טמפרטורת העכבר במהלך תהליך הסריקה כפי שהוא עשוי להשתנות אפילו עם השימוש בשמיכה הומאותרמית.אם יש יותר מדי שונות בטמפרטורת העכבר, הדבר עלול לגרום לשינוי משמעותי בין הסריקות. בדרך כלל, טווח טמפרטורות של 36.8 עד 37.2 יגרום לנתונים מקובלים. שמור את הסריקה שנלכדה תחת החלון שמירה בשם עם שם קובץ הכולל מזהה עכבר ונקודת זמן לניתוח נתונים קל יותר.הזן פרטי עכבר ונקודת זמן אם תרצה בחלון פרטי נושא. סריקה אחורית גחונית עם העכבר בתנוחת supine מוצגת כאן לאחר התאמת אזור הסריקה. שים לב כי ההצעה עם העכבר supine תוצאות בחלק משתנה של הצד של כף הרגל נסרק.הסר את בדיקת הטמפרטורה רקטלית ולחטא אותו עם 70% אתנול כך שהוא מוכן לעכבר הבא. ירידה isoflurane ל 0%העכבר יתאושש מהר יותר אם הוא ממשיך לקבל חמצן, אבל זה יכול גם להיות התאושש ללא תוספת חמצן. אפשר לעכבר להתאושש מהרדמה עד לנקודה שבה הוא מציג רפלקס ימני על ידי היפוך מהמיקום supine למצב נוטה לפני החזרתו לכלוב.התאוששות יכולה להתבצע גם על שמיכת התחממות עבור isoflurane, שכן ההתאוששות היא מהירה מאוד או בכלוב התאוששות חם קטמין xylazine. פתח את תוכנת סקירת ההדמיה. ייפתח חלון חדש לסריקות.עבור לתפריט קובץ, פתח ואתר את הקובץ שנשמר. בחר בסמל ההחזר על ההשקעה בסרגל הכלים. בחרו בסמל 'הוסף מצולע'.עקוב אחר אזור סביב אזור העניין באמצעות העכבר. לאחר שתסיים, חזור לסרגל הכלים ובחר בסמל סטטיסטיקה. פעולה זו תעלה חלון המציג נתונים סטטיסטיים מאזור העניין.בסקירת נתונים, יחידת השפע הממוצעת, או PU, הערכים אינם משתנים יותר מ- 100 עד 150 יחידות PUs בסריקות החוזרות ונשנות עבור כל משטח רגליים. זוהי סריקה מקובלת ומציין שהעכבר היה שווה במהלך הסריקה. ערכי PU ממוצעים עם וריאציה גדולה מ- 100 עד 150 PUs, המתאימה ליותר מ- 10% מהזלוף הממוצע עבור משטח רגליים של עכבר שאינו מופעל על הסריקות החוזרות ונשנות יצביעו על כך שהעכבר לא היה שקול היטב וסריקה חוזרת מוצעת בחוזקה.ביצוע ניתוח מהיר מיד לאחר השלמת הסריקה מאפשר לבצע סריקה חוזרת בזמן שהעכבר עדיין מורדם ולהימנע מאיבוד נקודת נתונים שעלולה להתרחש אם הסריקות מנותחות במועד מאוחר יותר וסריקה נחשבת לבלתי קבילה עקב שונות משמעותית בין הסריקות החוזרות ונשנות. התוצאות באות לידי ביטוי כיחס של שפע hindlimb כירורגי על שליטה hindlimb זלוף כמו עכברים בתחילה vasodilate ולאחר מכן לפתח בטחונות מהותיים שלהם, התאוששות זרימת הדם על ידי LDPI יש לראות על פני קורס זמן שלאחר הניתוח. מידת ההחלמה תלויה במתח העכבר ובחומרתו של מודל איסכמיה hindlimb.נתון זה מראה ניסוי קורס זמן שהושלם במשך 28 ימים שבהם LDPI שימש למדידת התאוששות זרימת הדם של כף הרגל לאורך זמן לאחר קשירה בעורק הירך ועכברי P27 נוקאאוט וסוג פראי C57Bl/6. שני P27 נוקאאוט בעכברים מסוג בר היה לקוי התאוששות זרימת הדם כאשר מטופלים עם דוקסיציקלין אוראלי, מטריצה כללית מעכב metalloproteinases, מה שמרמז כי פעילות MMP מקלה arteriogenesis. יש לשמור על כיוונון הרווח ועל סף הרקע קבועים במשך כל ניסוי קורס הזמן.אם סף הרקע מוגדר נמוך מדי, סריקת חומר הרקע תגרום לערכי שפע נמוכים. הדבר יגרום לכך שערכי שפע הרקע יהיו ממוצעים לאזור העניין במהלך בחירת מצולע. כדי למנוע בעיה זו, ניתן לכוונן את סף הרקע בחלון התקנת סורק תחת הכרטיסיה כללי.במקרה זה, הגדלת סף הרקע ל-118 יחידות שפע גורמת לרקע האפור שלא ייכלל בשום ניתוח. ניתן להתאים את לוח הצבעים או את סולם הצבעים של תמונת השטף הן בתוכנת המדידה והן בתוכנת סקירת התמונה. כל ערכי השפע הגדולים מהערך המרבי בסולם יוצגו כצבע השפע הגבוה ביותר.במקרה הזה, אדום. הגדלת הטווח הדינמי, למשל, שינוי קנה המידה לטווח מאפס ל- 1500, תהפוך את וריאציית הסריקה החוזרת ברורה יותר לעין כאשר אזורים בגודל שבין 1000 ל- 1500 יחידות שפע יוצגו כעת באמצעות מעבר הצבע ולא כולם יוצגו כאדומים. הסריקה המוצגת כאן הושגה בעכבר שטמפרטורת הגוף המרכזית שלו הייתה בתחילה מתחת ל-36.8 בתחילת הסריקה החוזרת ונשנית ולאחר מכן עלתה על הסריקות החוזרות ונשנות.שים לב כי השפע הממוצע של משטח הבקרה הושפע יותר על ידי טמפרטורת הגוף הליבה הקרה יותר מאשר פנקס איסכמי. סריקה אחת של טמפרטורת הגוף הקרירה יותר הייתה גורמת ליחס שפע גבוה יותר שנרשם עבור נקודת נתונים זו. וריאציה בפיגמנטציה של עור העכבר, כגון ניתן לראות עם עכברי C57Bl/6, עלולה לגרום לכך שאזור הסריקה יהיה מתחת לערך סף הרקע אשר יקשה על ניתוח אזורי עניין המכילים אזורים פיגמנטיים.משטחי העכבר באופן כללי אין היפרפיגמנטציה, מה שהופך את זה האזור הנוח ביותר לסרוק עבור זן העכבר הזה. אם החוקר רוצה ללמוד את hindlimb הגחוני, אז זן העכבר הלבן צריך להיבחר. LDPI היא שיטה יעילה, מבוצעת בקלות וחוזרת על עצמה למדידת שפע עורי אחורי כהשתקפות של זלוף העורקים הכולל.נדרשת טכניקה עקבית בעת שימוש ב- LDPI כדי להשיג נתונים אמינים.

Research

JoVE Journal

Medicine

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion (MCAO) Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion MCAO Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Mice

Intraluminal העורקים התיכון מוחין ספיגה (MCAO) מודל שבץ איסכמי עם הדרכה דופלר Flowmetry לייזר עכברים

Stroke is the third leading cause of death and the leading cause of disability in the world, with an estimated cost of near $70 billion 
in the United ...

Retrograde Perfusion and Filling of Mouse Coronary Vasculature as Preparation for Micro Computed Tomography Imaging

זלוף מדרדר ומילוי בכלי הדם הכליליים עכבר כהכנה מיקרו טומוגרפיה ממוחשבת והדמיה

Visualization of the vasculature is becoming increasingly important for understanding many different disease states. While several techniques exist for ...

Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion Model for Ischemic Stroke with Laser Doppler Flowmetry Guidance in Rat

אנדותלין-1 דגם מושרה מזרח מוחות עורקים ספיגים לשבץ איסכמי עם הדרכת Flowmetry ליזר דופלר בעכברוש

Stroke is the number one cause of disability and third leading cause of death in the world, costing an estimated $70 billion in the United States in ...

Osmotic Drug Delivery to Ischemic Hindlimbs and Perfusion of Vasculature with Microfil for Micro-Computed Tomography Imaging

משלוח סמים האוסמוטי לhindlimbs איסכמי וטפטוף של כלי דם עם Microfil למייקרו-טומוגרפיה ממוחשבת הדמיה

Preclinical research in animal models of peripheral arterial disease plays a vital role in testing the efficacy of therapeutic agents designed to ...

Technical Aspects of the Mouse Aortocaval Fistula

היבטים טכניים של מורסת Aortocaval מאוס

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta ...

Combined Intravital Microscopy and Contrast-enhanced Ultrasonography of the Mouse Hindlimb to Study Insulin-induced Vasodilation and Muscle Perfusion

משולב מיקרוסקופ Intravital משופרת לעומת זאת בדיקת אולטרה סאונד של Hindlimb העכבר ללמוד Vasodilation הנוצרות על-ידי אינסולין זלוף שריר

It has been demonstrated that insulin's vascular actions contribute to regulation of insulin sensitivity. Insulin's effects on muscle perfusion regulate ...

Imaging Metals in Brain Tissue by Laser Ablation - Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry (LA-ICP-MS)

Imaging Metals in Brain Tissue by Laser Ablation - Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry LA-ICP-MS

מתכות הדמיה ברקמת המוח על ידי אבלציה לייזר - פלזמה מצמידים אינדוקטיבי - ספקטרומטריית מסה (LA-ICP-MS)

Metals are found ubiquitously throughout an organism, with their biological role dictated by both their chemical reactivity and abundance within a ...

Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla

דימות תהודה מגנטית לב בטסלה 7

CMR at an ultra-high field (magnetic field strength B0&#160;&#8805; 7 Tesla) benefits from the signal-to-noise ratio (SNR) advantage inherent at higher ...

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

לייזר דופלר: כלי למדידת הלבלב איון Microvascular Vasomotion In Vivo

As a functional status of microcirculation, microvascular vasomotion is important for the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon ...

Assessing Therapeutic Angiogenesis in a Murine Model of Hindlimb Ischemia

הערכת אנגיוגנזה תרפויטי במודל של מורטין של איסכמיה החוצה

Critical limb ischemia (CLI) is a serious condition that entails a high risk of lower limb amputation. Despite revascularization being the gold-standard ...