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脑声常谈:激光散斑监测大鼠肠系膜血液灌注

作者:脑声常谈发布时间:2024-09-14

实验对象为体重约120-200g的大鼠,采用肌肉注射麻醉剂水合氯醛和乌拉坦混合麻醉法以减轻麻醉剂对微循环血流的影响,待大鼠麻醉后,将其置于38℃恒温台上,于腹腔中线处划开长约的切口,选取一段肠系膜,在恒温台的玻璃凸窗上铺平。玻璃凸窗置于显微镜的视野中央,在显微镜下找到血管,测量时将激光束聚焦于待测血管中央。实验过程中不断滴加38℃的PH值为7.4的Krebs溶液,来维持其正常的生理活动。采用持续滴加高于体温的溶液来研究热作用对肠系膜上血流的影响。实验主要对肠系膜上管径为15-50μm的微血管在不同温度40℃,45℃,50℃,55℃,60℃下的血流速度进行了动态测量,由于绝大多数血管在60℃温度下加热1h后血流均会停止,因此更高温度的测量没有意义。

激光散斑血流成像仪,型号:XR-X01

具体的测量步骤:

为打开显微镜光源,将激光束聚焦到待测量的血管处将要滴加的Krebs溶液值加热到所需的恒定温度,然后将此溶液均匀地滴加到大鼠肠系膜上,滴加过程持续利用相机记录待测血管直径关闭显微镜光源,测量被血流调制的散斑信号,获得该温度下的相对血流速度值根据速度和管径的改变量来获取血液灌注率血流量的变化。

结果分析:

激光散斑与激光多普勒两种光学技术对于测量线状的流速来说,其实质是相同的,它们相当于从两个不同角度来看待同一种现象。关于散斑跨零法理论的正确性和实验验证已有专门研究。利用该方法建立散斑测速系统,通过模型实验对该系统的性能参数进行分析,结果表明在微循环血流速度范围内,系统的测量误差范围较小

由于激光散斑测量系统对血流速度的测定是一种相对测量方法,因此将正常体温下38℃的测量值血管流速设定为1,其他温度下的速度表示为与该值的比值。在实验过程中同时利用成像技术记录血管在热作用下的管径变化,同样将正常体温下测量的管径值设定为1,其他温度下的管径值表示为与该值的比值。血管直径变化的大体趋势是随着温度的升高而逐渐增加,到60℃时略有减小。在获得血流速度和血管直径后,将可对单位时间内血流量的变化进行计算。根据血流速度和血管直径的变化,可计算出血液量的改变,即血液灌注量的变化。血液灌注量首先随温度的上升而增大,后随温度的升高而下降。在45℃时血流量达到最大值。与激光多普勒测量血液灌注这种适用于临床无损的方法相比,该方法适合用于微创性的基础研究。由于它获得的是聚焦点处的单个血管内血流量变化,因而相比之下具有更高的空间分辨率,同时在测量中也排除了由于周围组织的变化而引人的噪声,便于分析血液灌注率的影响因素。虽然该方法中速度和管径并非同时测量两者间隔,但由于在本研究中一定温度条件下血流速度与管径相对恒定,因此该方法是适用的,但对于局部微循环施加某种处理因素时,血管管径和速度在数秒内发生很大变化的情形则不适用。

利用该系统对不同温度下大鼠肠系膜上血流速度的变化进行监测,得到不同温度下血流速度的变化量。这些变化远大于系统的测量误差。因而,该系统可用来监测不同温度下的血流变化。根据血流速度的变化和利用成像技术获得的血管直径的变化,可获得血液灌注率的变化。肠系膜上血液灌注率首先随温升而增大,而后随温升而下降。这证明散斑测速系统结合成像技术可用来测量血液灌注率的变化。

大鼠肠系膜上的血流速度随温度变化和血管直径随温度的变化

找实验方法,上脑声常谈。



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