Non-invasive Skeletal Muscle Quantification in Small Animals Using Micro-computed Tomography

Alexander Pereira-Rosa; Thamires S. Oliveira; Matheus S. Ferreira; Rodrigo J. Vianna-Barbosa; Tula C. Wilmart-Gon&#231;alves; T&#226;nia M. Ortiga; Flavia F. Bloise

doi:10.3791/67393

القياس الكمي للعضلات الهيكلية غير الغازية في الصغيرة باستخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق

JoVE Journal
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Biology

Non-invasive Skeletal Muscle Quantification in Small Animals Using Micro-computed Tomography

القياس الكمي للعضلات الهيكلية غير الغازية في الصغيرة باستخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق

Full Text

893 Views

07:33 min

November 8, 2024

DOI: 10.3791/67393-v

Alexander Pereira-Rosa¹, Thamires S. Oliveira¹, Matheus S. Ferreira¹, Rodrigo J. Vianna-Barbosa², Tula C. Wilmart-Gonçalves², Tânia M. Ortiga¹, Flavia F. Bloise¹

¹Laboratório de Endocrinologia Translacional, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho,Universidade Federal do Rio de Janeiro, ²Small Animal Imaging Unit, National Center for Structural Biology and Bioimaging,Universidade Federal do Rio de Janeiro

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This protocol introduces a cost-effective micro-computed tomography (microCT) method for quantifying body composition in small animals, focusing on lean mass, adipose tissue, and skeletal structures. The technique provides distinct differentiation between tissue types, benefiting biomedical and translational research.

Key Study Components

Research Area

Body composition analysis
Muscle physiology
Biomedical research techniques

Background

Importance of quantifying lean and adipose tissues
Innovative photon-counting x-ray detectors enhance tissue differentiation
Challenges in microCT data analysis and acquisition protocols

Methods Used

Micro-computed tomography for imaging
Mice as model organisms for experimentation
3D imaging and segmentation software for analysis

Main Results

Ability to acquire multiple scans from the same animal effectively
Identification of distinct anatomical regions via tissue segmentation
Correlational data indicating age-related changes in body composition

Conclusions

This study demonstrates a reliable microCT protocol for body composition assessment in small animals.
It holds significant relevance for advancing understanding in muscle physiology and aging-related studies.

Frequently Asked Questions

What is microCT used for?

MicroCT is employed for the detailed analysis of body composition in small animals, distinguishing between lean mass and adipose tissue.

How does the microCT process work?

MicroCT scans are performed on anesthetized subjects, capturing high-resolution images for analysis and segmentation of various tissue types.

What are the advantages of using microCT?

MicroCT offers non-invasive imaging, cost-effectiveness, reduced animal use, and the ability to conduct longitudinal studies.

What are Hounsfield units?

Hounsfield units are a measure of radiodensity used to differentiate tissue types in medical imaging, including microCT scans.

Can the microCT protocol be adapted for different research needs?

Yes, the protocol can be modified to focus on various tissues and research objectives, making it versatile for multiple studies.

What challenges exist in using microCT?

Challenges include the need for consistent protocols and training for accurate data analysis, particularly with complex anatomical regions.

How does age affect body composition according to the study?

The study found that elderly subjects have higher body fat percentages and reduced lean mass compared to younger adults, indicating age-related changes.

يستخدم هذا البروتوكول التصوير المقطعي المحوسب الدقيق لتمكين القياس الكمي الفعال من حيث التكلفة للكتلة الخالية من الدهون ، بما في ذلك العضلات الهيكلية والأنسجة الحشوية والأنسجة الدهنية والأنسجة الهيكلية في الصغيرة. يميز بين الأنسجة الخالية من الدهون والدهنية ، مما يوفر مزايا كبيرة للأبحاث الطبية الحيوية ، لا سيما في الأبحاث الانتقالية في الصغيرة.

التصوير المقطع المجهري هو تقنية فعالة من حيث التكلفة وغير جراحية لتحليل تكوين الجسم. إنه مفيد في دراسات فسيولوجيا العضلات ، مما يسمح أثناء التدخلات. يوفر microCT بيانات من نفس عدة مرات ويحسن جودة التحليل ويقلل من استخدام.

تعد أجهزة الكشف عن الأشعة السينية التي تعمل بحساب الفوتون ابتكارا في التصوير المقطعي المحوسب الصغير الذي سيمكن من التمايز الكمي للأنسجة باستخدام عوامل تباين مختلفة مرتبطة بمنصات الجسيمات النانوية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين تحديد المناطق التشريحية المختلفة بمحلول الباريوم. يشكل التدريب تحديا كبيرا في تحليل بيانات التصوير المقطعي المحوسب ، كما أن عدم وجود بروتوكولات متسقة للتصوير المقطعي المحوسب قبل السريري يمكن أن يعقد الحصول على الصور ، خاصة عند التعامل مع المواد الحيوية أو صور الورم ، حيث يمكن أن تظهر المناطق التشريحية قيم مختلفة في Hounsfield.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos