التصوير المقطعي الموجهة التصوير المقطعي منتشر الوقت المجال الإسفار في الحيوانات الصغيرة من أجل الترجمة من المؤشرات الحيوية للسرطان

الهدف العام من التجربة التالية هو إنتاج صور مضان لتعبير مستقبلات عامل نمو البشرة في نموذج فأر الورم الدبقي تقويم العظام. يتم تحقيق ذلك عن طريق تلقيح نصف الكرة المخية الأيسر لفأر IIC ببروتين الفلورسنت الأخضر الذي يعبر عن خلايا الورم الدبقي U2 51 البشرية. بعد نمو الورم لمدة أسبوعين ، يتم حقن الفأر بمزيج من اثنين من أدوات تتبع الفلورسنت.

ثم يتم تصوير الفأر على نظام الأشعة السينية للحيوانات الصغيرة لجمع البيانات التشريحية اللازمة لإعادة بناء الصورة بدقة. يتم استخدام البيانات لتحديد موقع المصدر تشريحيا واكتشاف مواقع نظام التصوير المقطعي البصري ، ويتم استخدام البرامج المخصصة لجمع بيانات التألق وإنشاء الصورة النهائية. في النهاية ، يمكن لهذه الطريقة إنشاء صورة للورم بناء على الإفراط في التعبير عن عامل نمو البشرة باستخدام كل من التصوير الفلوري والأشعة السينية ، والتي يمكن مقارنة دقتها بالتصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بالتباين.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية مثل زوج الشحن ، التصوير المقطعي الفلوري الحيواني الصغير القائم على الجهاز هي أن اكتشاف عد الفوتون الفردي باستخدام أنابيب مضاعف الصور يوفر حساسية أعلى بكثير ونطاقا ديناميكيا للكشف عن الضوء. يمكن استخدام هذه الطريقة في النهاية لمراقبة وقياس نجاح العلاجات الجزيئية عن طريق قياس التعبير عن أهدافها بينما يتم تصوير الأورام تحت الجلد بسهولة بطرق غير مقطعية باستخدام التصوير السطحي. تم تصميم هذا النظام لتصوير الأنسجة التي يصل سمكها إلى عدة سنتيمترات ، مما يجعله مناسبا بشكل خاص للتصوير والتباين وتوصيل العامل والتسرب إلى أورام الدماغ.

على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة للتعبير عن المؤشرات الحيوية للسرطان ، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضا على دراسات أخرى للأمراض مثل العدوى أو السمنة أو عناصر الشيخوخة مثل مرض الزهايمر. بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة بسبب الطبيعة المنتشرة لانتشار الضوء في الأنسجة البيولوجية وصعوبة استخدام التصوير المقطعي بالأشعة السينية لإعادة بناء الضوء المنتشر. العرض المرئي لهذه الطريقة أمر بالغ الأهمية.

نظرا لأن خطوات جمع البيانات وإعادة بناء الصور قد يكون من الصعب تعلمها ، فمن المهم التأكد من معايرة البيانات التي تم جمعها من نظام الفلورسنت بشكل جيد. تم تصميم حزمة البرامج شبه السريعة لقراءة البيانات البصرية واستخدام صور التصوير المقطعي بالأشعة السينية لإنشاء شبكة عناصر محدودة ، والتي تستخدم كقالب مكاني لإعادة بناء التألق. للبدء ، ضع فأرة عارية رياضية مخدرة على ستارة جراحية معقمة وتأكد من عمق التخدير قبل الشروع في تنظيف وتطهير الجلد فوق منطقة الشق.

باستخدام البيتادين ، ضع ستارة جراحية معقمة فوق موقع الشق باستخدام مشرط ، وقم بعمل شق صغير على يسار خط الوسط قليلا و 0.5 سم خلف خط العين. نظف سطح الجمجمة عن طريق إزالة أي نسيج ضام حتى يمكن تحديد المعالم. بمجرد انكشاف الجمجمة ، استخدم مثقابا عالي السرعة مع بت معقم بحجم ملليمتر واحد لعمل ثقب على بعد ملليمترين من الخط المركزي ومليمترين خلف bgma.

قم بتحميل حقنة هاميلتون مايكروس بإبرة قياس 27 حادة مع الخلايا المراد زرعها. بعد ذلك ، ضع الماوس على إطار مجسم. ثم قم بتأكيد مستوى جراحي وجمالي عميق مع قرصة إصبع القدم واستبدل الستارة الجراحية على.

بعد ذلك ، قم بتثبيت المحقنة المحملة على الإطار التجسيمي. ضع المحقنة فوق الفتحة الموجودة في الجمجمة وأدخل طرف الإبرة على بعد ثلاثة ملليمترات تحت سطح الجمجمة. بعد ذلك ، اسحب الإبرة ملليمترا واحدا لإنشاء جيب.

الخطوة التالية هي حقن الخلايا ببطء في نصف الكرة الدماغية الأيسر خلال فترة خمس دقائق. بمجرد اكتمال الحقن, سحب الإبرة ومسح الثقب مع Betadine. لمنع الخلايا من النمو خارج موقع الحقن، قم بإزالة الماوس من الإطار التجسيمي واملأ الفتحة المكشوفة بشمع العظام الدافئ.

أخيرا ، أغلق موقع الشق بخيطة نايلون معقمة بخمسة أه. أعد الماوس إلى قفص ساخن وراقبه حتى يتعافى بعد التعافي ، وحقن الماوس ب 130 ميكرولتر من 0.1 ملليغرام لكل كيلوغرام من البوبرينورفين IP واترك الورم ينمو لمدة 14 يوما قبل التصوير. في يوم تصوير الماوس ، ابدأ النظام للسماح لليزر وكاشفات الضوء بالتسخين لمدة 20 دقيقة تقريبا.

لتجنب الانجرافات وحساسية النظام ، ضع ناشر خط هندسي 100 درجة × أربع درجات في المركز المباشر لجسر التصوير لتفريق ليزر الإثارة بين قنوات الكشف عن النظام بنفس الكثافة. اضبط زاوية الناشر يدويا لزيادة كمية الإشارة التي تكتشفها جميع قنوات تجميع الضوء الخمس. المكان التالي الكثافة البصرية.

مرشحان محايدان للكثافة أمام جميع أنابيب المضاعف الضوئي للكشف عن التألق تسمى PMTs والكثافة البصرية. مرشحات كثافة محايدة أمام كل اكتشاف النفاذية. تجمع PMTs 100 وظيفة انتشار النبض الزمني أو T psfs من الليزر لكل منها وقت تكامل ثانية واحدة لكل ليزر بالتتابع ، وتطبيع كل TPSF عن طريق مرجع الليزر الصحيح للانجراف الزمني في مرجع الليزر والمتوسط على جميع التكرارات لكل كاشف وكل ليزر على حدة.

متوسط TPSs هو وظائف استجابة الأداة الخاصة بالكاشف المستخدمة في إعادة بناء الصورة البصرية قبل 12 ساعة من إجراء التصوير. حقن فأر الاختبار بمزيج من متتبعات الفلورسنت. تعد المعايرة الدقيقة لنظام التصوير المقطعي الفلوري وتقييد حركة من أصعب جوانب هذا الإجراء.

إعادة بناء الصور سيئة للغاية لدرجة أنه حتى الأخطاء الطفيفة في جمع البيانات يمكن أن تؤدي إلى أخطاء كبيرة في الصورة المعاد بناؤها. لضمان جمع بيانات دقيقة ، نقوم بتثبيت الماوس على أفضل وجه ممكن ونكرر المعايرة قبل المسح وبعده لتحسين فرصة الحصول على معايرة دقيقة عندما تكون جاهزا. ضع المخدر على دعامات الألياف الزجاجية لسرير التصوير.

بعد وضع الرأس في مخروط الأنف للتخدير المستمر بالغاز ، قم بتأمين الأسنان على قضيب اللدغة وقم بلصق. يجب وضع الماوس في المركز التقريبي لجسر التصوير. يمكن توجيه هذا الوضع عن طريق تدوير ليزر الإثارة 180 درجة حول الماوس ، مما يضمن أن النقطة المحورية لليزر تضيء نقطة تقريبا على مركز الماوس من منظور الليزر في جميع الزوايا.

بمجرد وضعه بشكل صحيح ، قم بنقل سرير التصوير والماوس بعناية إلى ماسح التصوير المقطعي المحوسب الصغير وجمع المعلومات التشريحية بدقة 93 ميكرومتر متناحية. تصور مجموعة الصور المقطعية واختر الشرائح المراد تصويرها باستخدام نظام التصوير المقطعي الفلوري. انقل سرير التصوير والماوس بعناية إلى نظام التصوير المقطعي الفلوري.

اختر عدد مواضع المصدر لكل شريحة تصوير ووقت التكامل لكل قياس TPSF وعدد التكرارات لكل موضع مصدر وموضع وعدد شرائح التصوير المطلوبة من مكدس صور التصوير المقطعي المحوسب الذي تم إنشاؤه مسبقا. بعد ذلك ، ضع المرشحات أمام PMTs للكشف عن التألق لحجب كل ضوء الإثارة والكثافة الضوئية لمرشحات الكثافة المحايدة أمام PMTs للكشف عن النفاذية. لتجنب تشبع تلك الكاشفات ، قم بتشغيل برنامج الحصول على البيانات الذي يجمع التألق والنفاذية t psfs في كل موضع محدد لكاشف المصدر عند كل من الأطوال الموجية للإثارة.

لكل مجموعة من T psfs التي تم جمعها ، راقب وسجل شدة الليزر باستخدام قناة PMT مرجعية. تحديد السطح الخارجي للفأر وموقع سرير التصوير. ادعم قضبان من صور التصوير المقطعي المحوسب وقم بإنشاء أقنعة تغطي حدود الماوس وقضيب التصوير.

بشكل منفصل ، استخدم قناع الماوس لإنتاج شبكة عناصر محدودة للحيوان باستخدام البرنامج شبه السريع. تحديد موقع المصدر وكاشف من نظام التصوير المقطعي الفلوري على سطح الشبكة بناء على إحداثيات التسجيل المكاني للأشعة المقطعية الدقيقة والفلورسنت. قم بإزالة نقاط البيانات البصرية المرتبطة بمواضع المصدر أو الكاشف التي تتفاعل مع موقع طبقة التصوير.

قضبان الدعم على تطبيع البيانات التي تم جمعها في كل موضع كاشف مصدر عن طريق مرجع الليزر الصحيح للانجراف الزمني في مرجع الليزر وتصحيح حساسيات المرشح ، والتي تم تحديدها عن طريق الاختبار التجريبي في وقت الشراء. خذ النسبة المولودة للبيانات لكل موضع كاشف مصدر واضرب بمحاكاة نموذج أمامي للنفاذية بناء على شبكة حيوانية العناصر المحدودة للحصول على خصائص بصرية موحدة. يتم ذلك للتخفيف من الأخطاء المرتبطة باقتران أنسجة المصدر أو الكاشف لمعايرة البيانات إلى النموذج وتعديل البيانات للجوانب الأخرى لعدم تطابق بيانات النموذج ، وبناء متجه بيانات يتكون من الفرق المتدرج لبيانات النسبة المولودة التي تم جمعها في كلا الطولين الموجيين.

يتم اختيار عامل القياس لزيادة تباين ربط EGFR إلى أقصى حد ، وإجراء إعادة بناء صورة المجال الزمني مع بيانات الفرق المعايرة باستخدام TPSF لكل قناة كشف كمدخلات وإنشاء خرائط مضان لجهاز التتبع المستهدف المعزز للتباين الذي شوهد. فيما يلي مثال على إعادة بناء التألق المتراكبة مع صورة تشريحية محظوظة مسجلة مشتركة من فأر مصاب بورم الورم الدبقي U2 51. كان مركز كتلة الورم الدبقي الذي تحدده إعادة بناء التألق في نطاق ملليمتر واحد من مركز كتلة الورم ، والذي يتم تحديده عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي المعزز على النقيض من ذلك.

تم تصميم برنامج الحصول على البيانات خصيصا لهذا الجهاز ، ولكن يمكن إجراء معظم تقنيات معالجة الصور باستخدام available@nearfasts.org برامج الصيام القريب. لذلك أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم التأكد من معايرة كل من النظام والبيانات بدقة قبل إعادة بناء الصورة. تتطلب هذه المعايرة أن يتم حساب الحساسية والاختلافات الزمنية بين أجهزة الكشف بعد إعادة بناء الصورة لجهاز تتبع مستهدف للعلامة الحيوية.

يوفر التصوير المماثل للمتتبع غير المستهدف وسيلة لتصحيح الامتصاص غير بوساطة المستقبلات. هذا يسمح بقياس كمية ربط التتبع وكذلك كثافة المستقبلات في الجسم الحي بعد تطوره. ألهمت هذه التقنية باحثين آخرين لتصميم أنظمة التصوير المقطعي المضان الموجه بالتصوير بالأشعة السينية ، ومهدت الطريق لتصوير الجسم بالكامل للحيوانات الكبيرة.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إجراء تجربة التصوير المقطعي الفلوري المنتشر ، والتي تجمع بين التصوير التشريحي بالأشعة السينية وأنظمة التصوير البصري للتصوير الحيوي للسرطان.