التصوير النقيض المحسن باستخدام سفينة MicroCT
يناير 27, 2011
على النقيض المحسن سفينة حيوان صغير التصوير بواسطة microCT هو السريع ، وفعالة من حيث التكلفة وعالية الإنتاجية ، تقنية لالتسلسلي في الموقع فحص الورم من أجل التنمية ، لتحليل شبكة من الأوعية الدموية التي تغذي هذه الدول ، وبعد استجابة الأورام للتدخل العلاجي قبل السريرية (ق).
الهدف من هذه التقنية من تصوير الأوعية الدموية المعزز بالتباين باستخدام التصوير المقطعي المحوسب المجهري أو التصوير المقطعي المحوسب الصغير هو توفير الطريقة المثلى لإنشاء مجموعات بيانات عالية الجودة لتحليل شبكات الأوعية الدموية في الفئران الحية. يتم تحقيق ذلك عن طريق الحقن الوريدي لعامل تباين غير شفاف في الجسم الحي. ثم يتم تحضير للتصوير المقطعي المحوسب الدقيق عن طريق تحفيز التخدير ووضع بشكل آمن في غرفة متعددة الوسائط لتقليل القطع الأثرية للحركة أثناء الفحص المقطعي المحوسب الدقيق.
بعد عمليات المسح ، يتم إعادة بناء بيانات التصوير المقطعي المحوسب الصغير وتحميلها في برنامج التصور. تتمثل الخطوة الأخيرة من الإجراء في ضبط معلمات وظيفة النقل ثنائي الأبعاد لتحسين رؤية الأوعية الدموية وتوفير ألوان مختلفة للأوعية الدموية والعظام والأنسجة الرخوة لأغراض التمييز. في النهاية ، يمكن الحصول على نتائج تظهر شبكة الأوعية الدموية في الحية من خلال التصوير المحسن للتباين المقطعي المحوسب وعرض وظيفة النقل ثنائي الأبعاد.
مرحبا ، أنا سو ريش ، PJA باتي من مركز تصوير الصغيرة في قسم معهد أبحاث سرطان الأطفال في مركز العلوم الصحية بجامعة تكساس ، سان أنطونيو. أنا تشارلز كيلر ، أيضا من معهد Greehey لأبحاث سرطان الأطفال في مركز العلوم الصحية بجامعة تكساس في سان أنطونيو. سنعرض لك اليوم إجراء لتصور الأوعية الدموية في الحية باستخدام عامل تباين تجمع الدم غير الشفاف الراديوي.
نستخدم هذا الإجراء في مختبراتنا لدراسة الأوعية المتوسطة والكبيرة للأورام العفوية المعقدة في الفئران المعدلة وراثيا. لذلك دعونا نبدأ. لبدء هذا الإجراء ، احصل على 0.2 مل لكل 20 جراما من 20 ملليغراما من اليود لكل مليلتر من عامل التباين في تجمع الدم المعالج باليود Xia one 60 XL باستخدام حقنة أنسولين منخفضة 28 ونصف مقياس نصف سم مكعب.
حقن عامل التباين في فأر حي عبر الوريد الذيل البعيد. بعد 10 دقائق من الحقن. تحضير للتصوير المضغوط الدقيق.
أولا ، قم بتخدير في صندوق أكريليك متصل ب 2٪ من الفلور في 100٪ أكسجين بمعدل 2.5 لتر في الدقيقة. بعد بضع دقائق ، قم بإجراء قرصة إصبع القدم للتحقق من عمق التخدير. بعد ذلك لتقليل القطع الأثرية للحركة ، قم بتثبيت الماوس عن طريق وضعه في غرفة متعددة الوسائط مصممة خصيصا ومتاحة تجاريا مع توفير الهواء والعادم.
حافظ على إمداد الهواء بنسبة 2٪ من الفلور و 100٪ من الأكسجين لضمان التخدير المستمر للحيوان أثناء الفحص. بمجرد تحضير الماوس ، يمكن مسحه ضوئيا على وحدة التصوير المقطعي المحوسب الدقيقة القادرة على إجراء عمليات مسح للحيوانات الحية. قم بتوصيل غرفة الوسائط المتعددة التي تحتوي على الماوس بأنابيب عادم المهمات.
باستخدام الماسح الضوئي الحجمي المقطعي المحوسب GE Explorer locus ، يمكن مسح بدقة 93 ميكرومتر. يستخدم هذا الماسح الضوئي الحجمي كاشف CCD 3 ، 500 × 1750 لإعادة بناء شعاع مخروط Feld Camp ، حيث تم تعيين المعلمات المستقلة للمنصة ثابتة بتيار 450 ميكروأمبير ، وجهد جهد DP كيلو ووقت تعرض يبلغ 100 مللي ثانية. لتحقيق تباين فائق بين العظام والأنسجة الرخوة من الوعاء الدموي ، يمكن تغيير المعلمات القياسية بخمسة إلى ثمانية إطارات لكل عرض وعدد من المشاهدات من 360 إلى 720 لدوران كامل بزاوية 360 درجة ، استخدم وقت المسح الإجمالي من 15 إلى 20 دقيقة تقريبا بعد الفحص المقطعي المحوسب.
أعد بناء الصور باستخدام برنامج شعاع EVS الخاص بالشركة المصنعة. استمر في مراقبة الفأر حتى يتعافى تماما من التخدير. بمجرد إعادة بنائها ، يمكن استخدام بيانات التصوير المقطعي المحوسب الصغير لوظيفة النقل المتساوي السطحية المتقدمة أحادية البعد أو ثنائية الأبعاد.
عرض الصور باستخدام برنامج معالجة الصور SEG 3D لتقديم إسقاط ثنائي الأبعاد لمجموعة البيانات ثلاثية الأبعاد ، استخدم وظيفة نقل ثنائية الأبعاد مما يزيد من تحسين التمييز بين الوعاء والعظام. أثناء عرض الصورة ، قم بتعيين الألوان والعتامة لعينة الشعاع بناء على وظيفة النقل ، والتي تعتمد بدورها على قيمة التصوير المقطعي المحوسب وحجم التدرج. اضبط وظائف النقل يدويا بناء على الإرشادات المقدمة بواسطة الرسوم البيانية لقيمة التصوير المقطعي المحوسب لتسليط الضوء على المناطق والأشياء ذات الأهمية المعروضة.
فيما يلي نتائج تمثيلية توضح صورة لوظيفة النقل ثنائية الأبعاد على فحص التصوير المقطعي المحوسب الصغير لماوس من النوع البري المحقون ب Xia one 60 xl. لقد أوضحنا لك للتو كيفية إنشاء مجموعات بيانات عالية الجودة لتحليل شبكات الأوعية الدموية في الفئران الحية. يمكن استخدام هذه التقنية بشكل جيد جدا للتقييم النوعي والكمي لمضادات تكوين الأوعية في الدراسات قبل السريرية باستخدام الفئران المعدلة وراثيا أو الفئران الغريبة.
عند القيام بهذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر الحصول على حقن مثالي لعامل التباين في وريد الذيل ووضع بطريقة تقلل من قطعة الحركة التي يمكن أن تحدث بسبب التنفس. هذا كل شيء. شكرا على المشاهدة ونتمنى لك السعادة في تجاربك.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
النظرة العامة
تناقش هذه المقالة تقنية لتصوير أوعية الحيوانات الصغيرة المحسنة بالتباين باستخدام التصوير المقطعي المصغر، والتي تسمح بتحليل عالي الجودة لشبكات الأوعية الدموية في الفئران الحية. تعتبر هذه الطريقة سريعة وفعالة من حيث التكلفة ومناسبة لفحص تطور الأورام والاستجابات العلاجية عالي الإنتاجية.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأعصاب
- علم الأورام
- تقنيات التصوير
الخلفية
- تصوير التصوير المقطعي المصغر ضروري لدراسة شبكات الأوعية الدموية.
- عوامل التباين تزيد من وضوح الأوعية الدموية.
- فهم أوعية الورم ضروري للتداخلات العلاجية.
- تقنيات التصوير الحيوي تقلل من الحاجة للإجراءات الغازية.
هدف الدراسة
- لتطوير طريقة للفحص في الموقع لأوعية الورم.
- لتحليل شبكة الأوعية الدموية التي تدعم نمو الورم.
- لمراقبة استجابات الورم للعلاجات ما قبل السريرية.
الطرق المستخدمة
- حقن وريدي لعامل تباين مقاوم للأشعة.
- تحريض التخدير والموضع الآمن للحيوان.
- التصوير المقطعي المصغر لالتقاط البيانات الوعائية.
- إعادة بناء بيانات التصوير المقطعي المصغر للتصور.
النتائج الرئيسية
- تم إنشاء مجموعات بيانات عالية الجودة لشبكات الأوعية الدموية.
- تم تحقيق وضوح محسن للأوعية الدموية من خلال تعديلات المعلمات.
- تم تخصيص ألوان مختلفة لتمييز الأوعية الدموية والعظام والأنسجة الرخوة.
- أظهرت النتائج تصويرًا فعالًا لأوعية الحيوان الحي.
الاستنتاجات
- التصوير المقطعي المصغر المحسّن بالتباين هو أداة قيّمة لتحليل الأوعية الدموية.
- تدعم هذه التقنية البحث في بيولوجيا الورم وتقييم العلاج.
- قد تمتد التطبيقات المستقبلية إلى مجالات أخرى من البحث الطبي الحيوي.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
Contrast-enhanced microCT vessel imaging enables high-resolution, quantitative visualization of vascular networks in live rodent models, directly supporting preclinical evaluation of anti-angiogenic therapies. This methodology addresses the challenge of distinguishing soft tissue and vasculature, providing critical data for target validation and mechanistic de-risking in oncology drug discovery. Its integration into early discovery and translational workflows enhances predictive confidence and informs portfolio advancement decisions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of vascular targets and pathways in disease-relevant rodent models.
- Supports biological de-risking by visualizing intermediate and large vessel architecture in tumor contexts.
- Provides functional target validation through quantitative and qualitative vascular assessment.
- Facilitates predictive confidence in anti-angiogenic mechanism-of-action studies.
Screening & Assay Development
- Prepares validated in vivo imaging systems for downstream compound screening.
- Delivers standardized, reproducible imaging parameters for consistent assay outputs.
- Enables quantitative measurement of vascular changes in response to candidate therapeutics.
- Supports scalable, platform-based evaluation of vascular-modulating agents.
Translational & Preclinical Research
- Aligns imaging outputs with translational biomarker strategies in oncology models.
- Ensures continuity from discovery-stage vascular assessment to preclinical efficacy studies.
- Provides risk-adjusted data for advancement of anti-angiogenic candidates.
- Strengthens predictive de-risking by correlating imaging findings with therapeutic outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
This vessel imaging method fits within the continuum from early discovery through lead identification and preclinical validation, particularly in oncology and vascular biology programs.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by enabling direct visualization of vascular networks in vivo.
- Screening: Provides reproducible, quantitative imaging outputs for compound evaluation and assay standardization.
- Analytics: Generates volumetric and transfer function-based measurements to compare vascular conditions across experimental arms.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical phases by aligning imaging data with disease-relevant endpoints.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable imaging capability for diverse vascular and tumor biology studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in vascular target validation.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable imaging workflows for cross-study comparability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and enhances capital efficiency by providing robust preclinical data.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of anti-angiogenic and vascular-modulating candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in small animal handling, anesthesia, and intravenous administration of contrast agents.
- Demands access to high-resolution microCT instrumentation and advanced image processing software.
- Necessitates cross-team standardization of imaging parameters and data analysis protocols.
- May require adaptation of imaging protocols for different rodent models or tumor types.
- Motion artifacts and injection quality are practical limitations that must be managed for optimal data quality.
