Name: deep vascular imaging in the eye with flow-enhanced ultrasound
Uploaded: 2021-10-04T14:45:00
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Este trabalho recebeu financiamento da Fundação Carlsberg (CF17-0778; CF18-0658), a Fundação Lundbeck (R324-2019-1470; R346-2020-1210), as Fundações Velux (00022458), a Fundação A.P. Møller para o Avanço da Ciência Médica, o programa de pesquisa e inovação Horizon 2020 da União Europeia sob o acordo de subvenção Marie Skłodowska-Curie (No. 754513) e a Fundação de Pesquisa da Universidade de Aarhus.

O protocolo abaixo foi realizado com permissão da Inspetoria Dinamarquesa de Experimentação animal dentro do Ministério dinamarquês de Alimentos, Agricultura e Pesca, Veterinária Dinamarquesa e Administração de Alimentos (Licença número 2016-15-0201-00835).
1. Anestesia e ultrassom médio
<ol><li>Anestesiar o animal de pesquisa. NOTA: Tipo e dose de anestesia apropriada são altamente dependentes de espécies. Em geral, anestésicos à base de imersão como MS-222 (ácido metano...

<ol>
	<li>Yu, C. Q., Schwab, I. R., Dubielzig, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeding+the+vertebrate+retina+from+the+Cambrian+to+the+Tertiary.">Feeding the vertebrate retina from the Cambrian to the Tertiary.</a> Journal of Zoology. 278 (4), 259-269 (2009).</li><li>Yu, D. Y., Cringle, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+distribution+and+consumption+within+the+retina+in+vascularised+and+avascular+retinas+and+in+animal+models+of+retinal+disease.">Oxygen distribution and consumption within the retina in vascularised and avascular retinas and in animal models of retinal disease.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 20 (2), 175-208 (2001).</li><li>Country, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+metabolism:+A+comparative+look+at+energetics+in+the+retina.">Retinal metabolism: A comparative look at energetics in the retina.</a> Brain Research. 1672, 50-57 (2017).</li><li>Damsgaard, 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=Retinal+oxygen+supply+shaped+the+functional+evolution+of+the+vertebrate+eye.">Retinal oxygen supply shaped the functional evolution of the vertebrate eye.</a> Elife. , 8 (2019).</li><li>Buttery, R. G., Hinrichsen, C. F. L., Weller, W. L., Haight, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+thick+should+a+retina+be?+A+comparative+study+of+mammalian+species+with+and+without+intraretinal+vasculature.">How thick should a retina be? A comparative study of mammalian species with and without intraretinal vasculature.</a> Vision Research. 31 (2), 169-187 (1991).</li><li>Ames, A., Li, Y., Heher, E., Kimble, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+metabolism+of+rabbit+retina+as+related+to+function:+high+cost+of+Na++transport.">Energy metabolism of rabbit retina as related to function: high cost of Na+ transport.</a> The Journal of Neuroscience. 12 (3), 840-853 (1992).</li><li>Chase, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Evolution+of+retinal+vascularization+in+mammals:+A+comparison+of+vascular+and+avascular+retinae.">The Evolution of retinal vascularization in mammals: A comparison of vascular and avascular retinae.</a> Ophthalmology. 89 (12), 1518-1525 (1982).</li><li>Johnson, 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=Ophthalmoscopic+studies+on+the+eyes+of+mammals.">Ophthalmoscopic studies on the eyes of mammals.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 254 (794), 207-220 (1968).</li><li>Johnson, G. L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributions+to+the+comparative+anatomy+of+the+mammalian+eye,+chiefly+based+on+ophthalmoscopic+examination.">Contributions to the comparative anatomy of the mammalian eye, chiefly based on ophthalmoscopic examination.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 194 (194-206), 1-82 (1901).</li><li>Rodriguez-Ramos Fernandez, J., Dubielzig, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ocular+comparative+anatomy+of+the+family+Rodentia.">Ocular comparative anatomy of the family Rodentia.</a> Veterinary Ophthalmology. 16, 94-99 (2013).</li><li>Copeland, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+vascularization+of+the+teleost+eye.">Functional vascularization of the teleost eye.</a> Current Topics in Eye Research. 3, 219-280 (1980).</li><li>Meyer, D. B., Crescitelli, F. <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 Visual System in Vertebrates. Handbook of Sensory Physiology. 7, (1977).</li><li>Potier, S., Mitkus, M., Kelber, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+adaptations+of+diurnal+and+nocturnal+raptors.">Visual adaptations of diurnal and nocturnal raptors.</a> Seminars in Cell &amp; Developmental Biology. 106, 116-126 (2020).</li><li>Wittenberg, J. B., Wittenberg, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+secretion+of+oxygen+into+the+eye+of+fish.">Active secretion of oxygen into the eye of fish.</a> Nature. 194, 106-107 (1962).</li><li>Damsgaard, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiology+and+evolution+of+oxygen+secreting+mechanism+in+the+fisheye.">Physiology and evolution of oxygen secreting mechanism in the fisheye.</a> Comparative Biochemistry and Physiology. 252, 110840 (2021).</li><li>Damsgaard, 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=A+novel+acidification+mechanism+for+greatly+enhanced+oxygen+supply+to+the+fish+retina.">A novel acidification mechanism for greatly enhanced oxygen supply to the fish retina.</a> Elife. 9, (2020).</li><li>Wittenberg, J. B., Haedrich, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+choroid+rete+mirabile+of+the+fish+eye.+II.+Distribution+and+relation+to+the+pseudobranch+and+to+the+swimbladder+rete+mirabile.">The choroid rete mirabile of the fish eye. II. Distribution and relation to the pseudobranch and to the swimbladder rete mirabile.</a> Biological Bulletin. 146 (1), 137-156 (1974).</li><li>Wittenberg, J. B., Wittenberg, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+choroid+rete+mirabile+of+the+fish+eye.+I.+Oxygen+secretion+and+structure:+comparison+with+the+swimbladder+rete+mirabile.">The choroid rete mirabile of the fish eye. I. Oxygen secretion and structure: comparison with the swimbladder rete mirabile.</a> Biological Bulletin. 146 (1), 116-136 (1974).</li><li>Berenbrink, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Historical+reconstructions+of+evolving+physiological+complexity:+O2+secretion+in+the+eye+and+swimbladder+of+fishes.">Historical reconstructions of evolving physiological complexity: O2 secretion in the eye and swimbladder of fishes.</a> Journal of Experimental Biology. 210, 1641-1652 (2007).</li><li>Berenbrink, M., Koldkjaer, P., Kepp, O., Cossins, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+oxygen+secretion+in+fishes+and+the+emergence+of+a+complex+physiological+system.">Evolution of oxygen secretion in fishes and the emergence of a complex physiological system.</a> Science. 307 (5716), 1752-1757 (2005).</li><li>Keane, P. A., Sadda, 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=Retinal+imaging+in+the+twenty-first+century:+State+of+the+art+and+future+directions.">Retinal imaging in the twenty-first century: State of the art and future directions.</a> Ophthalmology. 121 (12), 2489-2500 (2014).</li><li>Yung, M., Klufas, M. A., Sarraf, D. <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+fundus+autofluorescence+in+retinal+disease.">Clinical applications of fundus autofluorescence in retinal disease.</a> International Journal of Retina and Vitreous. 2 (1), 12 (2016).</li><li>Ang, M., 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=Optical+coherence+tomography+angiography:+a+review+of+current+and+future+clinical+applications.">Optical coherence tomography angiography: a review of current and future clinical applications.</a> Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 256 (2), 237-245 (2018).</li><li>Spaide, R. F., Koizumi, H., Pozonni, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+depth+imaging+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Enhanced depth imaging spectral-domain optical coherence tomography.</a> American Journal of Ophthalmology. 146 (4), 496-500 (2008).</li><li>Shen, Q., 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+of+tissue+and+vascular+layers+in+the+cat+retina.">Magnetic resonance imaging of tissue and vascular layers in the cat retina.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 23 (4), 465-472 (2006).</li><li>Tan, G. X., Jamil, M., Tee, N. G., Zhong, L., Yap, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+reconstruction+of+chick+embryo+vascular+geometries+using+non-invasive+high-frequency+ultrasound+for+computational+fluid+dynamics+studies.">3D reconstruction of chick embryo vascular geometries using non-invasive high-frequency ultrasound for computational fluid dynamics studies.</a> Annals of Biomedical Engineering. 43 (11), 2780-2793 (2015).</li><li>Ho, S., Tan, G. X. Y., Foo, T. J., Phan-Thien, N., Yap, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ+dynamics+and+fluid+dynamics+of+the+HH25+chick+embryonic+cardiac+ventricle+as+revealed+by+a+novel+4D+high-frequency+ultrasound+imaging+technique+and+computational+flow+simulations.">Organ dynamics and fluid dynamics of the HH25 chick embryonic cardiac ventricle as revealed by a novel 4D high-frequency ultrasound imaging technique and computational flow simulations.</a> Annals of Biomedical Engineering. 45 (10), 2309-2323 (2017).</li><li>Dittrich, A., Thygesen, M. M., Lauridsen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2D+and+3D+echocardiography+in+the+Axolotl+(Ambystoma+Mexicanum).">2D and 3D echocardiography in the Axolotl (Ambystoma Mexicanum).</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (141), e57089 (2018).</li><li>Jia, 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=Split-spectrum+amplitude-decorrelation+angiography+with+optical+coherence+tomography.">Split-spectrum amplitude-decorrelation angiography with optical coherence tomography.</a> Optics Express. 20 (4), 4710-4725 (2012).</li><li>Clarke, K. W., Trim, C. M., Trim, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Veterinary Anaesthesia E-Book. , (2013).</li><li>Flecknell, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Laboratory Animal Anaesthesia. , (2015).</li><li>West, G., Heard, D., Caulkett, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Zoo Animal and Wildlife Immobilization and Anesthesia. , (2014).</li><li>Lauridsen, H., Hansen, K., N&#248;rg&#229;rd, M. &. #. 2. 1. 6. ;., Wang, T., Pedersen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+tissue+to+silicon+to+plastic:+three-dimensional+printing+in+comparative+anatomy+and+physiology.">From tissue to silicon to plastic: three-dimensional printing in comparative anatomy and physiology.</a> Royal Society Open Science. 3 (3), 150643 (2016).</li><li>Lauridsen, 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=Inside+out:+Modern+imaging+techniques+to+reveal+animal+anatomy.">Inside out: Modern imaging techniques to reveal animal anatomy.</a> PLoS One. 6 (3), 17879 (2011).</li><li>Ruthensteiner, B., He&#223;, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embedding+3D+models+of+biological+specimens+in+PDF+publications.">Embedding 3D models of biological specimens in PDF publications.</a> Microscopy Research and Technique. 71 (11), 778-786 (2008).</li><li>Damsgaard, C., Lauridsen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+vascular+imaging+in+the+eye+with+flow-enhanced+ultrasound.">Deep vascular imaging in the eye with flow-enhanced ultrasound.</a> bioRxiv. , 447055 (2021).</li><li>Mueller, R. L., Ryan Gregory, T., Gregory, S. M., Hsieh, A., Boore, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome+size,+cell+size,+and+the+evolution+of+enucleated+erythrocytes+in+attenuate+salamanders.">Genome size, cell size, and the evolution of enucleated erythrocytes in attenuate salamanders.</a> Zoology. 111 (3), 218-230 (2008).</li><li>Greis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+evaluation+of+microvascular+blood+flow+by+contrast-enhanced+ultrasound+(CEUS).">Quantitative evaluation of microvascular blood flow by contrast-enhanced ultrasound (CEUS).</a> Clinical Hemorheology and Microcirculation. 49, 137-149 (2011).</li><li>Urs, R., Ketterling, J. A., Tezel, G., Silverman, R. H. <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+plane-wave+ultrasound+imaging+of+the+rat+eye.">Contrast-enhanced plane-wave ultrasound imaging of the rat eye.</a> Experimental Eye Research. 193, 107986 (2020).</li><li>Walls, 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=.">.</a> The vertebrate eye and its adaptive radiation. , (1942).</li></ol>

A imagem vascular usando ultrassom aprimorado pelo fluxo fornece um novo método para imagens não invasivas da vasculatura do olho que oferece várias vantagens sobre as técnicas atuais, mas tem suas limitações intrínsecas. A principal vantagem do ultrassom aumentado pelo fluxo é a capacidade de gerar angiografias oculares com uma profundidade de campo que excede o epitélio pigmento da retina, que limita a profundidade de campo em técnicas ópticas. Na imagem de ultrassom, a resolução espacial e a profundidade ...

O alto metabolismo da retina vertebrado impõe um tradeoff intrínseco entre duas necessidades contrastantes; altas taxas de fluxo sanguíneo e um caminho leve desprovido de vasos sanguíneos. Para evitar perturbação visual de glóbulos vermelhos perfumados, a retina de todos os vertebrados recebe oxigênio e nutrientes através de uma folha de capilares atrás dos fotorreceptores, o choriocapillaris1,2,3. No entanto, esta única fonte de nutrientes e oxigênio impõe uma limitação de difusão à espessura da retina4,5, de modo que muitas espécies visualmente ativas possuem uma variedade de redes vasculares elaboradas para fornecer suprimento sanguíneo adicional a este órgão metabolicamente ativo6. Esses leitos vasculares incluem vasos sanguíneos que perfumam as camadas internas da retina em mamíferos e alguns peixes4,7,8,9,10, vasos sanguíneos no lado interno (voltado para a luz) da retina encontrados em muitos peixes, répteis e aves4,11,12,13, e arranjos vasculares contracorrentes do choroide do peixe, o rete choroide mirabile, que permite a geração de pressões parciais de oxigênio super-atmosférica14,15,16,17,18,19,20. Apesar de esses caminhos adicionais não choroidais para o fornecimento de nutrientes da retina desempenharem um papel essencial no abastecimento dos requisitos metabólicos da visão superior4, a anatomia tridimensional dessas estruturas vasculares é mal compreendida, limitando nossa compreensão da evolução morfológica do olho vertebrado.
Tradicionalmente, o suprimento de sangue da retina tem sido estudado utilizando técnicas ópticas, como a oftalmoscopia fundus. Esta categoria de técnicas fornece informações não destrutivas de alto rendimento sobre anatomia não choroidal dos vasos sanguíneos em alta resolução21 e, portanto, é prontamente utilizada no diagnóstico clínico de anormalidades na estrutura do vaso da retina22. No entanto, o pigmento da retina absorve a luz transmitida e limita a profundidade de visão nessas técnicas ópticas, fornecendo informações reduzidas sobre estrutura e função coroidal sem o uso de agente de contraste21. Limitações de profundidade semelhantes são experimentadas na tomografia de coerência óptica (OUT). Esta técnica pode gerar angiografias fundus de alta resolução usando ondas de luz à custa técnica de penetração de profundidade23, enquanto a imagem de profundidade aprimorada OCT pode visualizar o coroide em detrimento da qualidade da imagem da retina24. A ressonância magnética supera as limitações ópticas da oftalmoscopia e do OCT e pode mapear camadas vasculares na retina, embora em baixa resolução25. A histologia e a tomografia microcomputada (μCT) mantêm a alta resolução das técnicas ópticas e fornecem informações sobre morfologia vascular de olhos inteiros4, mas ambas as técnicas requerem amostragem ocular e, portanto, não são possíveis na clínica ou espécies raras ou ameaçadas. Para superar algumas das limitações dessas técnicas de imagem da retina estabelecidas, o estudo aqui apresenta um protocolo de ultrassom em animais anestesiados, onde o movimento sanguíneo é mapeado em silico em uma série de ultrassonografias bidimensionais igualmente espaçadas que abrangem um olho inteiro, aplicando uma técnica comparável como descrito anteriormente para imagens embrionárias e cardiovasculares26,27, 28 e em ANgiografia OCT29. Esta abordagem permite a geração de angiografias oculares profundas tridimensionais não invasivas sem o uso de um agente de contraste e abre novas vias para mapear a distribuição do fluxo sanguíneo dentro do olho entre as espécies.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>MS-222</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E10521-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benzocaine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E-1501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propofol</td>
			<td>B Braun</td>
			<td> 
			12260470_0320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alfaxalon</td>
			<td>Jurox</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>50019100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound scanner</td>
			<td>VisualSonics</td>
			<td>Vevo 2100</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

deep vascular imaging in the eye with flow-enhanced ultrasound

A retina dentro do olho é um dos tecidos mais exigentes de energia do corpo e, portanto, requer altas taxas de entrega de oxigênio de um rico suprimento de sangue. A lâmina capilar das linhas coroides da superfície externa da retina e é a fonte dominante de oxigênio na maioria das retinas vertebradas. No entanto, este leito vascular é desafiador para a imagem com técnicas ópticas tradicionais devido à sua posição atrás da retina altamente absorvente de luz. Aqui descrevemos uma técnica de ultrassom de alta frequência com posterior aumento de fluxo para leitos vasculares profundos de imagem (0,5-3 cm) do olho com alta resolução espacial. Este método não invasivo funciona bem em espécies com glóbulos vermelhos nucleados (modelos animais não mamíferos e fetais). Permite a geração de angiografias tridimensionais não invasivas sem o uso de agentes de contraste, e é independente dos ângulos de fluxo sanguíneo com uma sensibilidade maior do que as técnicas de ultrassom baseadas em Doppler.

A técnica de ultrassom aprimorada de fluxo para a imagem de leitos vasculares do olho pode ser aplicada em uma variedade de espécies e tem sido usada atualmente em 46 espécies diferentes de vertebrados (Figura 1, Tabela 1). A presença de glóbulos vermelhos nucleados em vertebrados não adulto-mamíferos fornece contraste positivo do sangue fluindo em comparação com tecido estático em gravações de cine (Arquivo Suplementar 2). No entanto, quando ana...

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Deep Vascular Imaging in the Eye with Flow-Enhanced Ultrasound

Apresentamos uma técnica de ultrassom não invasiva para geração de angiografias tridimensionais no olho sem o uso de agentes de contraste.

Imagem vascular profunda no olho com ultrassom aumentado de fluxo

The retina within the eye is one of the most energy-demanding tissues in the body and thus requires high rates of oxygen delivery from a rich blood ...

A técnica de Ultrassom Aprimorado por Fluxo nos permite imaginar a vasculatura do olho em três dimensões, sem o uso de agentes de contraste. A principal vantagem dessa técnica é sua estabilidade para a imagem da vesture, por trás da retina pigmentada, que é desafiadora com várias técnicas de imagem óptica. Demonstramos essa técnica em peixes dourados, mas ela pode ser aplicada a todas as espécies com glóbulos vermelhos nucleados, permitindo que os pesquisadores obtenham uma visão da evolução funcional dos olhos.Essa técnica pode ser aplicada por pesquisadores com treinamento básico em ultrassom e manuseio de animais. Após confirmar um nível ideal de anestesia, posicione o animal em uma postura que permita acesso direto de cima, ao olho. Coloque um meio de ultrassom adequado no olho do animal.Se as pálpebras dimensionadas cobrirem o olho, então, desloque-as suavemente com um cotonete. Para animais aquáticos, a água funciona bem como um meio de ultrassom, em seguida, posicione o transdutor de ultrassom, medial ao olho, em uma orientação ventral ou caudal dorsal, dependendo da orientação de imagem desejada. No Modo B, com uma profundidade máxima de campo, imagem a parte medial e mais profunda do olho, para garantir que todas as estruturas de interesse sejam visíveis no campo de imagem.Traduza lentamente o transdutor para cada lado, enquanto inspeciona as imagens em tempo real. Certifique-se de que todas as estruturas de interesse estejam visíveis no campo de imagem. Se não, mude para um transdutor com menor frequência e maior profundidade de campo.Ajuste a profundidade da imagem, deslocamento de profundidade, largura de imagem e número de posição das zonas focais, para cobrir a região desejada de interesse nas três dimensões espaciais. Em seguida, defina a taxa de quadros na faixa de 50 a 120 quadros por segundo. Em seguida, ajuste o ganho 2D a um nível, de modo que as estruturas anatômicas sejam apenas visíveis na aquisição do Modo B para aumentar a relação sinal-ruído na reconstrução subsequente aprimorada de fluxo.Para adquirir uma imagem aprimorada de fluxo 2D em uma única posição de fatia, traduza o transdutor para esta posição e prossiga para a reconstrução de imagem aprimorada pelo fluxo. Para adquirir uma gravação 3D de toda uma região de interesse, traduza o transdutor para um extremo da região de interesse. Para determinar a posição exata da extremidade extrema, aumente o ganho 2D, brevemente.Depois que o transdutor for colocado corretamente, diminua o ganho 2D antes de gravar, para garantir a relação sinal máximo/ruído na reconstrução subsequente aprimorada de fluxo. Para cada etapa ou fatia na gravação 3D, adquira mais de 100 quadros. Em seguida, utilizando um micro manipulador ou motor transdutor embutido, traduza o transdutor em toda a região de interesse, em etapas de 25 ou 50 micrômetros, e repita a aquisição de mais de 100 quadros para cada etapa.Para a construção de imagens aprimoradas pelo fluxo, exporte as gravações para o formato de arquivo DICOM. Para produzir uma única imagem aprimorada de fluxo com base em uma gravação de cena superior a 100 quadros, calcule o desvio padrão em um nível de pixel usando esta fórmula e repita o cálculo para cada fatia na gravação 3D. Para automatizar o cálculo de desvio padrão e o processo de reconstrução de imagem para várias fatias em uma gravação 3D, realize esta operação no modo de lote usando ImageJ e o script macro, fornecido no manuscrito do texto.Combine todas as imagens reconstruídas em uma pilha de imagens usando o comando Imagens para Empilhar no ImageJ. Em seguida, usando o comando Propriedades, especifica a espessura da fatia do tamanho da etapa usada durante a aquisição e salva a pilha de imagens como um arquivo TIFF 3D. A presença de glóbulos vermelhos nucleados em vertebrados mamíferos adultos não-ad, fornece contraste positivo do sangue fluindo, em comparação com o tecido estático nas gravações da cena.No entanto, quando agora analisada quadro a quadro, a clara distinção entre sangue e tecido circundante é menos óbvia. Este procedimento de aumento do fluxo sanguíneo, essencialmente, compila uma gravação de ponto multi-tempo em espaço 2D, em uma única imagem, onde na flutuação inerente do valor do sinal em pixels, posicionado no sangue fluindo, pontua um desvio padrão mais alto do que o tecido estático circundante, produzindo contraste positivo. Em aquisições 3D, várias fatias paralelas com espaçamento conhecido podem ser combinadas em dados de imagem 3D.Pode ser usado para renderização de volume tridimensional e modelagem anatômica. A imagem de ultrassom baseada em Doppler também fornece a opção de especificamente o fluxo sanguíneo da imagem, no entanto, com menos sensibilidade do que este método. Este procedimento de ultrassom reforçado com o fluxo de fluxo permite imagens de fluxo sanguíneo em uma variedade de espécies com glóbulos vermelhos nucleados.Leitos vasculares oculares profundos, como o choroide rete mirabile em alguns peixes, podem ser imagens se presentes na espécie. O método é limitado pela ausência de glóbulos vermelhos nucleados em mamíferos, nos quais o procedimento de aumento de fluxo produz algum grau de contraste do fluxo sanguíneo, mas não tão distinto quanto em espécies com glóbulos vermelhos nucleados. O ultrassom aumentado pelo fluxo é sensível ao ruído de movimento.Movimentos respiratórios podem causar desfoque de imagem e artefatos, como o aprimoramento da borda do tecido. Gating prospectivo ou retrospectivo pode ser usado para ajustar para ruído de movimento. Tanto para aquisições 2D quanto 3D, é crucial limitar os artefatos de movimento causados pelo movimento animal, devido à anestesia inadequada na configuração de transdutor instável.O desenvolvimento dessa técnica, abriu caminho para o exame in vivo não invasivo de redes vasculares profundas no olho da grande maioria dos vertebrados, que possuem eritrócitos nucleados.

Research

JoVE Journal

Biology

Labeling hESCs and hMSCs with Iron Oxide Nanoparticles for Non-Invasive in vivo Tracking with MR Imaging

Rotulagem e hESCs hMSCs com óxido de ferro nanopartículas para Não-invasiva em Rastreamento vivo com ressonância magnética

In recent years, stem cell research has led to a better understanding of developmental biology, various diseases and its potential impact on regenerative ...

Biologia

Labeling Stem Cells with Fluorescent Dyes for non-invasive Detection with Optical Imaging

Rotulagem células-tronco com corantes fluorescentes para detecção não invasiva com imagens ópticas

Optical imaging (OI) is an easy, fast and inexpensive tool for in vivo monitoring of new stem cell based therapies. The technique is based on ex vivo ...

Live Imaging of Glial Cell Migration in the Drosophila Eye Imaginal Disc

Imagens ao vivo da migração das células da glia no Disco Drosophila Eye Imaginal

Glial cells of both vertebrate and invertebrate organisms must migrate to final target regions in order to ensheath and support associated neurons.  While ...

In vivo Imaging of Deep Cortical Layers using a Microprism

In vivo Imaging of Deep Cortical Layers using a Microprism

Em Imaging vivo do Deep camadas corticais usando um Microprisma

We present a protocol for in vivo imaging of cortical tissue using a deep-brain imaging probe in the shape of a microprism.  Microprisms are 1-mm in size ...

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

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Imagem Funcional de gordura marrom em ratos com FDG micro-PET/CT

Brown adipose tissue (BAT) differs from white adipose  tissue (WAT) by its discrete location and a brown-red color due to rich  vascularization and high ...

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Imagens ao vivo de Apuramento celular por apoptose durante<em&gt; Drosophila</em&gt; Embriogênese

The  proper elimination of unwanted or aberrant cells through apoptosis and  subsequent phagocytosis (apoptotic cell clearance) is crucial for normal  ...

Isolation of Murine Coronary Vascular Smooth Muscle Cells

Isolamento de Murino vasculares coronários células musculares lisas

While the isolation and culture of vascular smooth muscle cells (VSMCs) from large vessels is well established, we sought to isolate and culture VSMCs ...

Implantation of Electrospun Vascular Grafts with Optimized Structure in a Rat Model

Implantação de enxertos vasculares Electrospun com estrutura otimizada em um modelo do rato

Here, we present a protocol to fabricate macroporous PCL vascular graft and describe an evaluation protocol by using a rat model of abdominal aorta ...

Evaluating Vascular Hyperpermeability-inducing Agents in the Skin with the Miles Assay

Avaliação de agentes de indução Hyperpermeability vasculares na pele com o ensaio de milhas

The primary function of the vascular endothelium in vertebrate organisms is to serve as a barrier between the blood and each tissue of the body, whereby ...