מאמר שיטה

כלי משופר ניגודיות הדמיה באמצעות MicroCT

DOI:

10.3791/2377

⸱

27 בינואר 2011

 , 
1Greehey Children's Cancer Research Institute, University of Texas Health Science Center at San Antonio , 2Small Animal Imaging Resources facility, University of Texas Health Science Center at San Antonio , 3Department of Cellular and Structural Biology, University of Texas Health Science Center at San Antonio , 4Department of Pediatrics, University of Texas Health Science Center at San Antonio

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניגודיות משופרת כלי שיט קטן בעל חיים הדמיה על ידי microCT היא מהירה, חסכונית תפוקה גבוהה טכניקה סדרתי באתרו בחינה של התפתחות הגידול, לניתוח רשת של כלי הדם המזינים אותם, ועל בעקבות התגובה של גידולים התערבות טיפולית פרה (ים).

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מיקרוסקופיים טומוגרפיה ממוחשבת (microCT) מציע רזולוציה גבוהה הדמיה נפח של האנטומיה של חיים חיים קטנים. עם זאת, הניגוד בין הרקמות הרכות שונים בנוזלי הגוף הוא עני מיסודו מיקרו-CT תמונות 1. בנסיבות אלה, להדמיה של כלי דם הופך למשימה כמעט בלתי אפשרית. כדי להתגבר על זה כדי לשפר את להדמיה של כלי דם סוכנים בניגוד אקסוגני יכול לשמש. בזאת, אנו מציגים מתודולוגיה לדמיין את רשת כלי הדם במודל מכרסמים. באמצעות שימוש ארוך טווח מימית colloidal polydisperse סוכן iodinated דם בבריכה לעומת זאת, eXIA 160XL, אנו אופטימיזציה רכישת התמונה פרמטרים נפח טיוח טכניקות למציאת כלי דם בעלי חיים. הממצאים שלנו מראים כי, כדי להשיג ניגודיות מעולה בין עצם ברקמות הרכות של כלי שיט, מספר מסגרות (לפחות 5-8 / frames per להציג), ו - 360-720 צפיות (עבור 360 ° סיבוב מלא) רכישות היו חובה. אנחנו הוכיחו גם את השימוש בפונקציה דו מימדי העברה (שם צבע אטימות voxel והוצב ביחס לערך CT ו גודל שיפוע), ב לדמיין את האנטומיה המדגיש את המבנה של עניין, רשת כלי דם. עבודה זו מבטיחה מניח יסוד להערכה איכותית וכמותית של אנטי אנגיוגנזה מחקרים פרה באמצעות מהונדס או xenograft נושאות גידולים בעכברים.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. בעלי חיים זריקות

לפני הזרקה תוך ורידי וריד הזנב, זנב העור יש לנקות עם אלכוהול איזופרופילי מקרצפת למטרות עיקור. עכברים אמור להיות מוזרק עם mL/20 0.2 גרם של סוכן 20 מ"ג יוד / mL bloodpool iodinated ניגודיות (eXIA 160XL; Binito ביו, Inc אוטווה, ON, קנדה) דרך וריד הזנב דיסטלי באמצעות שטח מת נמוכה ½ CC U 28G -100 ½ מזרקים אינסולין (מוצר # 329461, בקטון דיקינסון החברה, ניו ג'רזי, ארה"ב).

2. הכנת בעלי חיים

לאחר 10 דקות של הזריקה, בעלי חיים צריכים להיות מוכנים microCT הדמיה. ראשית, החיה צריכה להיות בהרדמה בקופסה באמצעות 2% isoflurane ב 100% חמצן בקצב של 2.5 ליטר לדקה. משחת סיכה עינית צריך להיות מוחל על מנת למנוע יובש של הקרניות במהלך ההרדמה. טמפרטורת הגוף יש לשמור על 37 מעלות צלזיוס על ידי כריות חום.

3. MicroCT הדמיה

עכברים אז יש לסרוק על יחידת microCT מסוגל לבצע סריקות חיים לחיות. כדי למזער את החפצים התנועה ואת היציבות, עכברים יכול להיות ממוקם בתא שיטת רב זמינים מסחרית (Numira Biosciences, סולט לייק סיטי, יוטה) עם הפרשה אוויר הפליטה. כדי למנוע אפיזודה היפותרמיים על החיה במהלך סריקות microCT, רפידות ג'ל (טיפול חם Brace הקרה, CVS מרקחת Woonsocket, RI), טו חם (מפעל חום, Vista, CA) או רפידות קליי Thermipaq (Thermionics, בספרינגפילד, אילינוי) יכול להיות בשימוש. מקום אלו כריות חימום מתחת למיטה קצף לשמור את העכבר על 37 מעלות צלזיוס, תוך הימנעות ממגע ישיר עם החיה. סימנים חיוניים של חיים כגון טמפרטורת הגוף, קצב הלב והנשימה יש לעקוב באמצעות ניטור בעלי חיים קטנים כגון מערכות gating SA מכשירים (סטוני ברוק, ניו יורק).

פרוטוקול הדמיה הבאים יכולים לשמש כקו מנחה כדי לעזור לקבוע את הפרמטרים המתאימים לסרוק כל יחידות microCT. בעלי החיים המשמשים בניסוי זה נסרקו ברזולוציה של 93 מיקרומטר על סורק CT volumetric GE לחקור לוקוס (GE Healthcare, לונדון, אונטריו). זה סורק volumetric משתמש 3500 x 1750 גלאי CCD לשיקום חרוט קרן Feldkamp. הפרמטרים פלטפורמה עצמאית של מתח זמן הנוכחית, חשיפה הוחזקו קבוע ב 450 μA, 80 kVP ו 100 ms, בהתאמה. הפרמטרים תקן של זמן חשיפה, frames per להציג מספר הצפיות יכולים להיות מגוונים וניתן 100 ms, 5-8, ו - 360-720, בהתאמה עם זמן סריקה כולל של כ 20 דקות. תמונות שוחזרו באמצעות תוכנת EVSBeam קניינית של היצרן.

4. עיבוד תמונה

הנתונים microCT משוחזר יכול לשמש מתקדמים isosurface, חד מימדי, או דו מימדי לפונקציה העברת עיבוד תמונות באמצעות תוכנת עיבוד תמונה Seg3D (Seg3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software ).

5. נציג תוצאות

אנא ראה את הדמות המצורפת של עכבר wildtype סרק עם eXIA160XL עם ההגדרות המוזכר בסעיף שיטות.

figure-protocol-1
באיור 1. דו מימדי פונקציית העברה (2DTF) עיבוד תמונה של עכבר wildtype שנוצרו באמצעות תוכנות עיבוד תמונה Seg3D (Seg3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software ). החיה הזריקו eXIA160XL ו -10 דקות מאוחר יותר microCT סרק ברזולוציה 93 מיקרומטר איזומטרי עם ההגדרות המוזכר בסעיף שיטות.

וידאו 1. דו מימדי פונקציית העברה (2DTF) טיוח מבוסס הסרט 360 מעלות סיבוב של עכבר wildtype שנוצרו באמצעות תוכנות עיבוד תמונה Imagevis3D (Imagevis3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software). החיה הזריקו eXIA160XL ו -10 דקות מאוחר יותר microCT סרק ברזולוציה 93 מיקרומטר איזומטרי עם ההגדרות המוזכר בסעיף שיטות.
לחץ כאן כדי לצפות וידאו

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

היעד החשוב ביותר של טכניקה זו של הדמיה משופרת לעומת זאת באמצעות כלי microCT היא לספק שיטה אופטימלית ליצירת מערכי נתונים באיכות גבוהה עבור ניתוח של רשתות כלי דם בעכברים חיים. עבור microCT הדמיה, טוב אות לרעש יחס של רקמות רכות מושגת על ידי סריקה פעמים כבר עם מספרים מוגברת של תצוגות מספר מסגרות לשנייה להציג 2.

זיהוי כלי השיט תלויה באופן קריטי על זיהוי מדויק של רקמות רכות והבחנה מן העצם. eXIA 160XL יוד הוא...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הנהלים כל חיה נערכו בהתאם הנחיות טיפול ושימוש בחיות מעבדה ואושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים ועדת שימוש (IACUC) באוניברסיטה של ​​טקסס למדעי הבריאות במרכז סן אנטוניו.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי פרס NCI 5R01CA133229-03.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
eXIA 160XLBinito Biomedical, Inc.eXIA160XL-01

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Holdsworth, D. W., Thornton, M. M. Micro-CT in small animal and specimen imaging. Trends in Biotechnology. 20, 417-424 (2002).
  2. Kindlmann, G. L., Weinstein, D. M., Jones, G. M., Johnson, C. R., Capecchi, M. R., Keller, C. Practical Vessel Imaging by Computed Tomography in Live Transgenic Mouse Models for Human Tumors. Molecular Imaging. 4, 417-424 (2005).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

MicroCT ImagingContrast AgentVascular NetworkBlood Vessel VisualizationTwo Dimensional Transfer FunctionLive Animal ScanningTail Vein InjectionMultimodality ChamberCT Value HistogramVolume Rendering

מאמרים קשורים