Die Mikro-Röntgen-Computertomographie ist wirksam bei der Beschaffung dreidimensionaler Informationen von unbeschädigten menschlichen Proben, hat aber nur begrenzten Erfolg bei der Beobachtung von Weichgeweben. Die Verwendung von Phosphotungstiksäure Kontrastmittel kann dieses Problem lösen. Wir implementierten dieses Kontrastmittel, um menschliche empfindliche fibromuskuläre Gewebe (das Orbicularis-Rückhalteband) zu untersuchen.
Manuelle Zerlegung und histologische Beobachtung sind gängige Methoden zur Untersuchung menschlichen Gewebes. Die manuelle Zerlegung kann jedoch empfindliche Strukturen beschädigen, während Verarbeitung und histologische Beobachtung nur begrenzte Informationen durch Querschnittsbildung liefern. Die Mikro-Röntgen-Computertomographie (microCT) ist ein wirksames Werkzeug, um dreidimensionale Informationen zu erhalten, ohne Proben zu beschädigen. Es zeigt jedoch eine begrenzte Effizienz bei der Differenzierung von Weichteilteilen. Die Verwendung von kontrastverstärkenden Wirkstoffen, wie Phosphotungstiksäure (PTA), kann dieses Problem lösen, indem der Weichteilkontrast verbessert wird. Wir implementierten microCT mit PTA, um das humane Orbicularis-Retaining-Band (ORL) zu untersuchen, das eine empfindliche Struktur im Orbitbereich ist. Bei diesem Verfahren werden geerntete Proben in Formalin fixiert, in seriellen Ethanollösungen dehydriert und mit einer PTA-Lösung gebeizt. Nach der Färbung werden MicroCT-Scans, 3D-Rekonstruktionen und Analysen durchgeführt. Haut, Bänder und Muskeln können mit dieser Methode klar visualisiert werden. Die Probengröße und die Dauer der Färbung sind wesentliche Merkmale des Verfahrens. Die geeignete Probendicke betrug etwa 5–7 mm, oberhalb derer der Prozess verlangsamt wurde, und die optimale Dauer betrug 5–7 Tage, unter denen gelegentlich ein leeres Loch im zentralen Bereich auftrat. Um die Position und Richtung der kleinen Stücke während des Schneidens zu erhalten, wird das Nähen auf der gleichen Region jedes Teils empfohlen. Darüber hinaus sind vorläufige Analysen der anatomischen Struktur erforderlich, um jedes Stück korrekt zu identifizieren. Parafilm kann verwendet werden, um das Trocknen zu verhindern, aber es sollte darauf geachtet werden, Probenverzerrungen zu vermeiden. Unsere multidirektionale Beobachtung zeigte, dass der ORL aus einem mehrschichtigen Netz aus kontinuierlichen Platten besteht und nicht aus fadenähnlichen Fasern, wie bereits berichtet. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MikroCT-Scanning mit PTA nützlich ist, um bestimmte Abteilungen innerhalb komplexer Strukturen menschlichen Gewebes zu untersuchen. Es kann bei der Analyse von Krebsgeweben, Nervengeweben und verschiedenen Organen, wie Herz und Leber, hilfreich sein.
Manuelle Zerlegung und histologische Beobachtung werden in der Regel verwendet, um menschliche Gewebe zu untersuchen, wie Muskeln und Bindegewebe. Die manuelle Zerlegung kann jedoch empfindliche Strukturen leicht beschädigen, und die histologische Beobachtung liefert nur begrenzte Informationen über flache Querschnittsflächen1,2. Daher sind verbesserte Methoden erforderlich, um Gewebe genauer und effizienter zu untersuchen.
Konventionelle Computertomographie (CT) wird in der Regel in der klinischen Praxis verwendet, aber es fehlt die Fähigkeit, kleine Strukturen zu unterscheiden2,3. Micro-Röntgen-CT (microCT) ist ein effektives Werkzeug, um dreidimensionale (3D) Informationen über kleine Strukturen von Proben zu erhalten, ohne sie zu zerstören. MicroCT hat jedoch nur begrenzte Anwendungen, da nur dichtes Gewebe klar visualisiert werden kann; es kann nicht verwendet werden, um Weichgewebe zu unterscheiden. Um diese Einschränkung zu überwinden, können Färbemittel verwendet werden. Kontrastverstärkende Wirkstoffe wie Phosphotungssäure (PTA), Phosphomolybdidsäure und Lugols Jod verbessern die Weichteilkontrastrate beim Scannen4,5. Mehrere Studien, die diese Agenten vergleichen, deuten darauf hin, dass PTA eine gute Leistung zeigt und leicht zu handhaben ist6,7,8.
Das Orbicularis-Retainband (ORL) ist eine empfindliche Struktur um die Umlaufbahn, die bei konventioneller Beobachtung leicht beschädigt werden kann9. Wir haben 3D-Informationen zu dieser Struktur unter Verwendung von microCT mit PTA als Kontrastmittel untersucht und erfolgreich abgerufen. Diese Methode kann auf Studien an anderen menschlichen Geweben, wie Herz und Leber, mit entsprechenden Modifikationen angewendet werden10,11,12.
Wir implementierten microCT mit PTA-Präparat bei der Untersuchung menschlicher Weichgewebe. Kurz gesagt, Proben werden geerntet und in Formalin für ein paar Tage fixiert, gefolgt von Dehydrierung in seriellen Ethanol-Lösungen. Das Platzieren der Probe in die PTA-Lösung direkt nach der Formalinfixierung kann zu einigen Geweberissen aufgrund einer schnellen Dehydrierung führen. Daher ist eine serielle Dehydrierung vor der PTA-Färbung erforderlich. Als nächstes werden die Proben mit PTA-Lösung für etwa eine Woche g…
The authors have nothing to disclose.
Diese Studie wurde durch ein Forschungsstipendium der Fakultät des Yonsei University College of Medicine (6-2018-0099) unterstützt. Die Autoren danken den Menschen, die ihre Körper sehr großzügig an das Yonsei University College of Medicine gespendet haben. Wir danken Jun Ho Kim und Jong Ho Bang für ihre technische Unterstützung (Mitarbeiter im Surgical Anatomy Education Centre am Yonsei University College of Medicine). Wir danken auch Der Genoss Co., Ltd. für das hochwertige MicroCT-Scansystem, das in dieser Forschung zum Einsatz kommen.
12 Tungsto(Ⅵ)phosphoric acid n-hydrate Phosphotungstic acid |
Junsei | 84220-0410 | PTA powder |
CTvox | Bruker | ver 2.7 | 3D recon software |
Nrecon | Bruker | ver 1.7.0.4 | Reconstruction software |
Skyscan | Bruker | 1173 | MicroCT scanner |
Tconv | Bruker | ver 2.0 | File resizing software |