التصوير النقيض المحسن باستخدام سفينة MicroCT

الهدف من تقنية تصوير الأوعية الدموية المعزز بالتباين باستخدام التصوير المقطعي المحوسب المجهري أو micro CT هو توفير طريقة مثالية لإنشاء مجموعات بيانات عالية الجودة لتحليل الشبكات الوعائية في الفئران الحية. يتم تحقيق ذلك عن طريق الحقن الوريدي لعامل تباين عاتم للأشعة في الجسم الحي. بعد ذلك، يتم تحضير الحيوان للتصوير بـ micro CT من خلال إحداث التخدير ووضع الحيوان بشكل آمن في غرفة متعددة الوسائط لتقليل آثار الحركة أثناء عمليات مسح micro CT.

بعد إجراء عمليات المسح، يتم إعادة بناء بيانات التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro CT) وتحميلها في برنامج التصور. وتتمثل الخطوة النهائية من الإجراء في ضبط معاملات دالة النقل ثنائية الأبعاد لتحسين رؤية الأوعية الدموية وتخصيص ألوان مختلفة للأوعية الدموية والعظام والأنسجة الرخوة لأغراض التمييز. وفي النهاية، يمكن الحصول على نتائج تظهر الشبكة الوعائية في الحيوانات الحية من خلال التصوير المعزز بوسط تباين معتم للأشعة المقطعية والرندرة باستخدام دالة النقل ثنائية الأبعاد.

مرحباً، أنا سو ريش، باحثة من وحدة تصوير الحيوانات الصغيرة في معهد غريحي لأبحاث سرطان الأطفال بجامعة تكساس للعلوم الصحية، سان أنطونيو. وأنا تشارلز كيلر، أيضاً من معهد غريحي لأبحاث سرطان الأطفال بجامعة تكساس للعلوم الصحية في سان أنطونيو. سنعرض لكم اليوم إجراءً لتصوير الأوعية الدموية في الحيوانات الحية باستخدام عامل تباين مجمع الدم المعتم بالأشعة.

نستخدم هذا الإجراء في مختبراتنا لدراسة الأوعية الدموية المتوسطة والكبيرة في الأورام التلقائية المعقدة لدى الفئران المعدلة وراثياً. لذا، لنبدأ العمل. لبدء هذا الإجراء، يتم الحصول على 0.2 milliliters لكل 20 grams من عامل تباين تجمع الدم الميودن Xia one 60 xl بتركيز 20 milligrams من اليود لكل milliliter، وذلك باستخدام سرنجة أنسولين سعة نصف cc وقياس 28.5 gauge ذات مساحة ميتة منخفضة.

احقن مادة التباين في فأر حي عبر الوريد الموجود في طرف الذيل. بعد 10 دقائق من الحقن، قم بتجهيز الحيوانات للتصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro CT).

أولاً، يتم تخدير الحيوانات في صندوق أكريليك متصل بـ 2% isof fluorine في 100% oxygen بمعدل 2.5 liters per minute. بعد بضع دقائق، يتم إجراء اختبار قرص إصبع القدم للتحقق من عمق التخدير. بعد ذلك، وللحد من تداخلات الحركة، يتم تثبيت الفأر بوضعه في غرفة متعددة الوسائط مصنعة خصيصاً ومتوفرة تجارياً ومزودة بفتحات للهواء والعادم.

حافظ على إمدادات الهواء بنسبة 2% isof fluorine و 100% oxygen لضمان التخدير المستمر للحيوان أثناء الفحص. بمجرد تجهيز الفأر، يمكن فحصه باستخدام وحدة micro CT قادرة على إجراء عمليات فحص للحيوانات الحية. قم بتوصيل الغرفة متعددة الوسائط التي تحتوي على الفأر بأنابيب العادم المخصصة.

باستخدام ماسح التصوير المقطعي الحاسوبي الحجمي GE Explorer locus، يمكن تصوير الحيوان بدقة 93 micrometer. يستخدم هذا الماسح الحجمي كاشف CCD بدقة 3,500 في 1750 لإعادة بناء حزمة مخروطية Feld Camp، مع ضبط المعاملات المستقلة للمنصة بشكل ثابت بتيار قدره 450 microamps، وجهد قدره a DP kilo voltage، ووقت تعرض يبلغ 100 milliseconds. ولتحقيق تباين فائق بين العظام والأنسجة الرخوة في الوعاء الدموي، يمكن تغيير المعاملات القياسية لتكون من خمسة إلى ثمانية إطارات لكل عرض، ومن 360 إلى 720 عرضاً لدوران كامل بزاوية 360 درجة، مع استخدام وقت مسح إجمالي يتراوح تقريبًا بين 15 إلى 20 دقيقة بعد التصوير المقطعي الحاسوبي.

أعد بناء الصور باستخدام برنامج الحزمة EVS المملوك للشركة المصنعة. استمر في مراقبة الفأر حتى يتعافى تماماً من التخدير. وبمجرد إعادة البناء، يمكن استخدام بيانات الـ micro CT في وظائف نقل متقدمة للأسطح المتساوية أحادية أو ثنائية الأبعاد.

لإخراج الصور باستخدام برنامج معالجة الصور SEG 3D لعمل إسقاط ثنائي الأبعاد لمجموعة البيانات ثلاثية الأبعاد، استخدم دالة نقل ثنائية الأبعاد والتي تعمل على تحسين التمييز بين الأوعية الدموية والعظام. وأثناء عملية إخراج الصور، قم بتعيين الألوان والشفافية لعينة الشعاع بناءً على دالة النقل، والتي تعتمد بدورها على قيمة CT ومقدار التدرج. قم بتعديل دوال النقل يدويًا بناءً على الإرشادات المقدمة من مدرجات قيم CT لتسليط الضوء على المناطق والأجسام ذات الأهمية الموضحة.

فيما يلي نتائج ممثلة توضح صورة دالة تحويل ثنائية الأبعاد ناتجة عن مسح بالتصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro CT) لفأر من النوع البري تم حقنه بمادة Xia one 60 xl. لقد شرحنا لكم للتو كيفية إنشاء مجموعات بيانات عالية الجودة لتحليل الشبكات الوعائية في الفئران الحية. يمكن استخدام هذه التقنية بشكل فعال للتقييم النوعي والكمي لمضادات تكوين الأوعية الدموية في الدراسات قبل السريرية باستخدام الفئران المعدلة وراثياً أو الفئران المزروعة بأنسجة غريبة (xenograft).

عند إجراء هذا الإجراء، من المهم تذكر ضمان حقن مادة التباين بشكل مثالي في وريد الذيل، ووضع الحيوان بطريقة تقلل من تشوش الحركة الذي قد يحدث بسبب التنفس. هذا كل شيء. شكراً للمشاهدة وبالتوفيق في تجاربكم.