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頸動脈血栓動物模型的造模和評價中需要血流的實時監測。目前血栓形成的監測通常采用激光多普勒和超聲多普勒方法。激光多普勒只能提供一維的血流信號,超聲多普勒方法能獲取超聲圖像,采集血流速度信息,但是圖像的分辨率較低且操作復雜。
激光散斑成像技術(laser speckle imaging,LSI)作為一種高分辨率血流灌注監測工具,已經被用于包括卒中等多個小動物模型中。本研究使用激光散斑成像技術對FeCl3誘導的小鼠頸動脈血栓模型進行實時鑒定,為血栓動物模型的研究提供了操作簡便、穩定高效的監測工具。動物模型制備:小鼠腹腔注射1%巴比妥鈉(2mL/kg)麻醉后,仰臥固定。頸部使用75%酒精消毒,從頸部中線縱向切開皮膚,分離肌肉,分離并暴露右側頸動脈。在暴露出的右側頸動脈下方放置自制長方形白色塑料墊(5mm×2mm),以將感興趣區域(region of interest,ROI)與周圍血管和組織區分開來,便于觀察和成像。將經10%FeCl3充分浸泡的濾紙(2mm×1mm)覆蓋于頸動脈上側ROI,150s后移除濾紙,使用便攜式激光散斑襯比成像設備記錄血栓形成前后ROI的血流變化。
小鼠頸動脈血栓激光散斑襯比成像系統圖
便攜式激光散斑成像系統組成
便攜式激光散斑成像系統包括785nm的激光光源、白光光源、成像系統和數據采集與分析軟件。其中,成像系統由CCD攝像機(分辨率1280×1024pixels,曝光時間5ms)和微距鏡頭(f/5.05,20mm)組成。數據采集和分析軟件能夠控制光源和CCD相機,實時顯示激光散斑襯比圖像,在獲取的血流圖像上選擇感興趣區域并輸出感興趣區域內的血流值,以及實時儲存實驗數據。在進行血流成像之前,需要先在白光下進行對焦和調整視野,以獲得最佳的觀測視野并最大化地保證成像質量。然后再打開激光模式,實時顯示襯比圖像,提供直觀的二維血流信息。
信號記錄
結果使用激光散斑成像系統實時動態記錄了從FeCl3作用前到血栓形成的小鼠右側頸動脈ROI區域的二維血流變化信號,由軟件處理得到襯比圖像,然后再添加偽彩,讓感興趣區域的變化更便于觀察。最終得到的部分血流偽彩圖像如圖2所示。根據圖像反映的血流變化情況,按照時間順序分別列出了0s、40s、80s、120s、160s和200s的血流偽彩圖像,紅色區域有血流且顏色越深表示血流灌注量越大,藍色區域無血流。紅色小框內的區域即為經FeCl3溶液處理的感興趣區域,可以很清晰地看出,在0~160s內紅色隨著時間的延長逐漸變淺,藍色逐漸出現;在200s處紅色幾乎消失,形成了清晰的藍色斑點,表明穩定血栓的形成。此時在小鼠的頸部可以觀察到明顯的血栓。
小鼠右側頸動脈ROI血流變化激光散斑成像獲得的偽彩圖像
激光散斑成像技術具有時空分辨率高、高效可靠、操作簡便等優點,可以作為一種監測和評估工具用于小動物血栓模型的研究。
參考文獻:
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