أسلوب حجمي للتحديد الكمي للمخ بالتشنج في نموذج موريني نزيف تحت العنكبوتية

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحديد التشنج الوعائي الدماغي في الفئران ، بعد تحريض النزيف تحت العنكبوتية. يتم تحقيق ذلك عن طريق إخضاع للتروية عبر القلب والصب داخل الأوعية الدموية ، باستخدام عامل صب ظليلة للإشعاع. الخطوة التالية هي الحصول على بيانات الصورة المقطعية ، عن طريق تعريض الدماغ للتصوير المقطعي بالحواسيب الصغيرة.

ثم تتم معالجة الصورة والبيانات. يستخدم برنامج Miro لإعادة بناء شجرة الأوعية الدموية داخل الجمجمة فعليا ولحساب أحجام أجزاء الأوعية الدموية المحددة ، والتي تمثل مقياسا موضوعيا لتحديد تشنج الأوعية الدموية. يحدث نزيف تحت العنكبوتية في الفئران عن طريق ثقب خيوط الأوعية الدموية تحت التخدير باستخدام الأيزوفلوران.

يتم تحضير الشريان السباتي الخارجي الأيسر جراحيا. ثم يتم إدخال خيوط في الشريان السباتي الخارجي وتتقدم داخل الجمجمة من خلال الشريان السباتي الداخلي ، والذي يتم ثقبه في الشريان السباتي t ، مما يؤدي إلى نزيف تحت العنكبوتية. يؤخذ ارتفاع الضغط داخل الجمجمة كمؤشر على نجاح الانثقاب داخل الأوعية الدموية.

لتحليل التشنج الوعائي ، قم بتحفيز التخدير. استمر فقط بعد الوصول إلى مستوى التخدير الكافي ، وهو ما يؤكده عدم وجود ردود فعل على محفزات الألم. قم بإجراء نضح عبر القلب باستخدام المحاليل التالية.

محلول ملح فسيولوجي يحتوي على التركيزات الفسيولوجية للصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم عند درجة حموضة سبعة نقاط أربعة. وبعد ذلك ، حل 4٪ PFA. ابدأ الوفرة بالمحلول رقم واحد لمدة دقيقتين واستمر في المحلول الثاني لمدة أربع دقائق.

قم بنقع المحاليل عند درجة حرارة 37 درجة مئوية واستخدم مضخة يتم التحكم فيها بالضغط بمعدل تروية متغير لنفخ ضغط ثابت يبلغ 70 ملم من الزئبق. تجنب فقدان الضغط عند التبديل من الحل الأول إلى الحل الثاني. بعد التروية بكلا المحاللين ، استمر في التروية لمدة 20 دقيقة في درجة حرارة الغرفة باستخدام عامل صب ظليل للإشعاع بمعدل ثابت من نقطة ملليلتر في الدقيقة.

امسك العينة لمعالجة مادة صب الظليلة المشعة عند أربع درجات مئوية بين عشية وضحاها. وقم بإزالة الدماغ وتخزين العينة عند أربع درجات مئوية في محلول 4٪ PFA حتى يتم ضبطه بشكل دقيق. ضع الدماغ في منتصف أنبوب بلاستيكي باستخدام ملقط تشريحي غير حاد.

اختر أنبوبا بقطر أكبر قليلا من العينة ، للتأكد من أن الكائن لا يتحرك أثناء الحصول على الصورة. استخدم الشاش لإغلاق الأنبوب. قم بتوصيل الأنبوب البلاستيكي من خلال محرك متدرج صغير لنظام تحديد المواقع للتحكم في الكمبيوتر في كابينة الأشعة السينية ، حيث يتم تدوير الكائن حول محوره الأفقي.

قم بمحاذاة العينة في مجال الرؤية تحت التصوير الشعاعي بالأشعة السينية. لتحقيق أقصى قدر من التكبير ، ضع الجسم في أقرب مكان ممكن من مصدر الأشعة السينية وقم بزيادة المسافة إلى الكاشف قدر الإمكان. استخدم بروتوكول الحصول على الصور خطوة والتصوير باستخدام معلمات المسح الضوئي التالية.

اضبط وقت التعرض على ثانية واحدة لكل إسقاط واستخدم جهد أنبوب يبلغ 80 كيلو فولت لتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء. اضبط عدد الإسقاطات على 1,000 لدورة واحدة. لإعادة بناء البيانات الأولية ، استخدم خوارزمية الإسقاط الخلفي المصفاة ، مما يعني مرشح Shepp-Logan بمصفوفة من 1 ، 024 فوكسل مكعب.

قم باستيراد بيانات dicom إلى برنامج Miro باستخدام استيراد الوظيفة. تصور شجرة السفينة باستخدام الدالة vol-run. اختر عتبة التصور بحيث يتم تصوير الشرايين الدماغية الكبيرة في مخططات حادة.

من المهم استخدام نفس عتبة التصور لجميع مجموعات البيانات التي تنتمي إلى السلسلة التجريبية. قم بتشريح الشرايين الدماغية القاعدية لدائرة ويليس تقريبا ، مع إضافة حجم وظيفة من خلال إحاطة الأوعية بالمنطقة الدقيقة. ثم قم بتشريح جزء الوعاء المراد تحليله تقريبا.

لذلك ، قم بتدوير النموذج ثلاثي الأبعاد لشجرة الأوعية الدموية من أجل فصل جميع الفروع الصغيرة بدقة عن الشريان الرئيسي. من الضروري لمزيد من التحليل حذف جميع السفن باستثناء جزء السفينة المراد تحليلها. قم بتطبيق الهيكل العظمي التلقائي للدالة مع تعيين العتبة على عتبة التصور ، والتي تنشئ خطا مركزيا ، رسم بياني مكاني قائم على الخط.

ثم قم بتطبيق الرسم البياني المكاني للدالة على مجموعة الأسطر ، لإنشاء مجموعة خطوط. قسم مجموعة الأسطر إلى مقاطع فرعية فردية عن طريق اختيار المقاطع الفرعية الفردية يدويا باستخدام المؤشر والنقر فوق التقسيم. هذه الخطوة حاسمة لحساب أحجام المقاطع الفرعية الفردية.

استخدم سطر الدالة الذي تم تعيينه على الرسم البياني المكاني لإنشاء رسم بياني مكاني مرة أخرى. استخدم إحصائيات الرسم البياني المكاني للدالة لتحديد طول وحجم وقطر كل مقطع فرعي. للتصور المرمز بالألوان ، الذي يمثل مسار قطر الوعاء استخدم عرض الرسم البياني المكاني للوظائف.

اضبط تلوين القطعة على السماكة ، والتي ترتبط بقطر الوعاء. من المهم اختيار نفس خريطة الألوان لجميع مجموعات البيانات التي تنتمي إلى السلسلة التجريبية. أضف أطوال الأجزاء الفرعية لتحديد الأجزاء الفرعية التي سيتم تضمينها في التحليل الإضافي.

في هذه الدراسة ، قمنا بتقييم جزء من الوعاء الدموي يتكون من ملليمتر واحد من الشريان السباتي الداخلي ، وقريب من الشريان السباتي t ، ونقطتين خمسة ملليمترات من الشريان الدماغي البعيد للشريان السباتي. ثم أضف الأحجام لتحديد حجم الوعاء لجزء الوعاء المحدد. لتقييم دقة إعادة البناء الافتراضية لشجرة الأوعية الدموية ، أجرينا المقارنة القائمة على القطر بين أقطار الأوعية المحددة مجهريا ومن عمليات إعادة البناء الافتراضية ثلاثية الأبعاد في نقطتين محددتين تشريحيا في عشر عينات من الدماغ.

للتحديد المجهري لأقطار السفينة ، وكاميرا عالية الدقة ، وأداة معايرة برمجية ، ومقاييس ميكرومتر مستخدمة ، لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين الأقطار المحددة مجهريا وافتراضيا. مما يشير إلى إعادة بناء افتراضية دقيقة لتشريح الأوعية الدموية داخل الجمجمة. لتحديد التشنج القاعدي الدماغي ، حددنا حجم مقطع وعاء ممثل محدد مسبقا من ثلاث نقاط خمسة ملليمترات ، يتكون من مليمتر واحد IC8 ونقطتين خمسة ملليمترات MCA على اليسار.

في عينات الدماغ من SAH التي تم تشغيلها الوهمية. كان حجم الأوعية الدموية أقل بكثير في SAH مقارنة بالوسام ، مما يشير إلى تشنج الأوعية الدموية الدماغية. كانت أقطار السفينة أيضا أقل بكثير في SAH مقارنة بالوهم.

تعكس إعادة البناء الافتراضية التي تم تحقيقها بالطريقة المعروضة هنا تشريح الأوعية الدموية بدقة. يمكن فحص أجزاء الوعاء بأكملها ، ويفترض أن تقدم معلمة أكثر موضوعية لتحديد التشنج الوعائي من تحديد أقطار الوعاء عند نقطة واحدة. يؤدي التقييم الحجمي إلى اختلافات أكبر بين الأوعية الدموية والأوعية غير الوعائية مقارنة بتقييم أقطار الأوعية الدموية فقط.