Kontrastverstärkten Vessel Imaging mit MicroCT

Das Ziel dieser Technik der kontrastverstärkten Gefäßdarstellung mittels mikroskopischer Computertomographie oder Mikro-CT besteht darin, eine optimale Methode zur Erzeugung hochwertiger Datensätze für die Analyse vaskulärer Netzwerke bei lebenden Mäusen bereitzustellen. Dies wird durch die intravenöse Injektion eines röntgenkontrastverstärkenden Mittels in vivo erreicht. Anschließend wird das Tier für die Mikro-CT-Bildgebung vorbereitet, indem eine Anästhesie induziert und das Tier sicher in einer Multimodalitätskammer positioniert wird, um Bewegungsartefakte während der Mikro-CT-Scans zu minimieren.

Nach den Scans werden die Mikro-CT-Daten rekonstruiert und in die Visualisierungssoftware geladen. Der letzte Schritt des Verfahrens besteht darin, die Parameter der zweidimensionalen Transferfunktion anzupassen, um die Sichtbarkeit der Blutgefäße zu verbessern und Blutgefäßen, Knochen und Weichgewebe zur besseren Unterscheidung unterschiedliche Farben zuzuweisen. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die das vaskuläre Netzwerk in lebenden Tieren mittels CT-opaker, kontrastmittelverstärkter Bildgebung und der Darstellung durch eine zweidimensionale Transferfunktion zeigen.

Hallo, ich bin Sue Resh, PJA Patti vom Small Animal Imaging Core am Department des Greehey Children's Cancer Research Institute an der University of Texas Health Science Center in San Antonio. Ich bin Charles Keller, ebenfalls vom Greehey Children's Cancer Research Institute an der University of Texas Health Science Center in San Antonio. Heute zeigen wir Ihnen ein Verfahren zur Visualisierung von Blutgefäßen in lebenden Tieren mithilfe eines röntgenkontrastverstärkenden Blutpool-Kontrastmittels.

Wir verwenden dieses Verfahren in unseren Laboren, um die mittleren und großen Gefäße komplexer spontaner Tumore in unseren transgenen Mäusen zu untersuchen. Beginnen wir also. Um dieses Verfahren zu starten, entnehmen Sie 0,2 Milliliter pro 20 Gramm Körpergewicht einer Kontrastmittel-Lösung mit einem Gehalt von 20 Milligramm Iod pro Milliliter (Xia one 60 xl) unter Verwendung einer Insulin-Spritze mit geringem Totvolumen (28½ gauge, 0,5 ml).

Injizieren Sie das Kontrastmittel über die distale Schwanzvene in eine lebende Maus. 10 Minuten nach der Injektion bereiten Sie die Tiere für die Mikro-CT-Bildgebung vor.

Zunächst werden die Tiere in einer Acrylkammer, die an 2 % Isofluran in 100 % Sauerstoff bei 2,5 Litern pro Minute angeschlossen ist, anästhesiert. Nach einigen Minuten wird ein Zehenquetschtest durchgeführt, um die Tiefe der Anästhesie zu überprüfen. Um Bewegungsartefakte zu minimieren, wird die Maus anschließend in einer speziell angefertigten oder kommerziell erhältlichen Multimodalitätskammer mit Anschlüssen für Zuluft und Abluft fixiert.

Stellen Sie eine Luftzufuhr mit 2 % Isofluran und 100 % Sauerstoff bereit, um die kontinuierliche Anästhesie des Tieres während der Untersuchung sicherzustellen. Sobald die Maus vorbereitet ist, kann sie an einem Mikro-CT-Gerät gescannt werden, das in der Lage ist, Untersuchungen an lebenden Tieren durchzuführen. Schließen Sie die Multimodalitätskammer, die die Maus enthält, an die Absaugrohre an.

Mit dem volumetrischen CT-Scanner GE Explorer locus kann das Tier mit einer Auflösung von 93 Mikrometern gescannt werden. Dieser volumetrische Scanner verwendet einen 3.500 × 1750 CCD-Detektor für die Feldkamp-Cone-Beam-Rekonstruktion und setzt die plattformunabhängigen Parameter konstant mit einem Strom von 450 Mikroampere, einer Spannung von einem DP Kilovolt und einer Belichtungszeit von 100 Millisekunden. Um einen hervorragenden Kontrast zwischen Knochen und Weichgewebe aus dem Gefäß zu erzielen, können die Standardparameter mit fünf bis acht Bildern pro Ansicht und 360 bis 720 Ansichten für eine vollständige 360-Grad-Drehung variiert werden, wobei eine Gesamtdauer des Scans von etwa 15 bis 20 Minuten nach der CT-Aufnahme verwendet wird.

Rekonstruieren Sie die Bilder mit der proprietären EVS-Strahl-Software des Herstellers. Überwachen Sie die Maus weiterhin, bis sie sich vollständig von der Anästhesie erholt hat. Sobald die Rekonstruktion abgeschlossen ist, können die Mikro-CT-Daten für fortgeschrittene isosurfächenbasierte eindimensionale oder zweidimensionale Transferfunktionen verwendet werden.

Erzeugen Sie Bilder mithilfe der SEG-3D-Bildverarbeitungssoftware, um eine zweidimensionale Projektion des dreidimensionalen Datensatzes zu erstellen, und verwenden Sie eine zweidimensionale Transferfunktion, die den Unterschied zwischen Gefäßen und Knochen weiter verbessert. Weisen Sie während des Bild-Renderings Farben und Deckkraftwerte der Strahlprobe basierend auf der Transferfunktion zu, die ihrerseits auf dem CT-Wert und der Gradientenmagnitude beruht. Passen Sie die Transferfunktionen manuell anhand der Anleitung durch CT-Wert-Histogramme an, um Bereiche und Objekte von Interesse hervorzuheben.

Hier sind repräsentative Ergebnisse, die ein zweidimensionales Bild der Übertragungsfunktion in einer Mikro-CT-Aufnahme einer mit Xia one 60 xl injizierten Wildtyp-Maus zeigen. Wir haben Ihnen soeben gezeigt, wie qualitativ hochwertige Datensätze zur Analyse vaskulärer Netzwerke in lebenden Mäusen generiert werden können. Diese Technik könnte sehr gut für qualitative und quantitative Bewertungen der Anti-Angiogenese in präklinischen Studien unter Verwendung entweder transgener oder Xenotransplantat-Mäuse eingesetzt werden.

Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, eine perfekte Injektion des Kontrastmittels in die Schwanzvene durchzuführen und das Tier so zu positionieren, dass der Bewegungsartefakt, der durch die Atmung verursacht werden kann, minimiert wird. Das war's. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.