$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
בעקבות הפרוטוקול, הדמיה של כלי הדם בכבד מתאפשרת על סמך סטנדרטיזציה של מבנים אנטומיים וטרמינולוגיה מתאימה (איור 1). כדי להציע מינוח סטנדרטי לחוקרים המשתמשים במודלים פרה-קליניים של כבד, הצגנו באופן סכמטי את מיקום הכבד הנפוץ בחלל הבטן של עכברים (איור 1A), סיפקנו את הסידור המבני של אונות הכבד השונות (איור 1B), וציינו את רשת כלי הדם העורקיים (איור 1C). מצויד במומחיות אנטומית, הדמיית UFUS in vivo בוצעה על ידי שימוש במיכל מים מודפס בתלת מימד כדי להפחית חפצי תנועה (איור 2A). העכבה האקוסטית תוקנה על ידי החדרת הגשושית למים ומריחת ג'ל העברת אולטרסאונד ישירות על העור המגולח של החיה. על ידי אימוץ מערך זה, הנשימה וחפצי תנועה אחרים מצטמצמים מכיוון שהגשושית אינה במגע ישיר עם החזה והבטן הנעים של החיה. בדרך זו, דמיינו את מבנה כלי הדם של האונה הימנית והשמאלית, שנגישים בקלות על ידי UFUS בשל מיקומם השטחי (איור 2B). אונות כבד אחרות, כגון האונה הזנבית והאונה המרובעת, ממוקמות עמוק יותר בגוף, מה שמקשה על זיהוי אנטומי של כלי הדם בכבד כראוי על ידי UFUS.
לאחר שהדגמנו את החשיבות של אינדיקציות ופרשנויות אנטומיות סטנדרטיות ומקובלות של מבני כלי דם, ביצענו סריקות דופלר מרובות במישורים שונים כדי לספק סקירה מקיפה של כלי הדם בכבד שצולמו על ידי UFUS משופר ניגודיות בעכברים (איור 3). תיארנו את רשת עורקי הכבד של אונות הכבד הבודדות, כלומר, אונות שמאל לרוחב (LL), שמאל מדיאלי (LM), ימין לרוחב (RL) וימין מדיאלי (RM). יתר על כן, עורקים עיקריים מסומנים, כגון אבי העורקים הבטני (AA), עורק הכבד (HA), עורק הכבד הצדדי השמאלי (LLHA) ועורק הכבד המדיאלי הימני (RMHA). חשוב לציין כי ניתן למקם את אונות הכבד בצורה מעט שונה בהתאם למיקום ולתנועה הפריסטלטית של המעי הדק (SM), כמו גם למצב מילוי הקיבה (S). סקירה משופרת זו של כל כלי הדם בכבד העכבר מספקת אטלס כלי דם מקיף להדמיית כבד in vivo על ידי UFUS.
בחירה מדויקת של מישורים אנטומיים היא חיונית להשגת קריאה כמותית הנגזרת מאונה אחת של כבד. ניתן להשיג מדידות נפח דם חזקות על ידי בחירה ידנית של 10 אזורי עניין (ROI) לכל מישור (איור 4A). לכימות אמין של נפח הדם של המיקרו-סירקולציה, יש צורך ברכישה יציבה עם שונות נמוכה בעוצמות התמונה הממוצעות. זה נקבע על סמך ערך התמונה הממוצע (MIV) של התמונה כולה לאורך זמן (איור 4B), בניגוד להקלטה הרגישה לחפצי תנועה משמעותיים (איור 4C). כדי לטפל בחפצי תנועה, הבחירה האוטומטית של MIV נמוך שימשה לכימות אמין של מדידות נפח הדם בכבד (איור 4D) על ידי התוויית סטיית התקן של כל ה-MIV הנמוך בזמן של תמונה שלמה (איור 4E). סריקות דופלר של מישורים מרובים לכל חיה מראות שונות פנימית והדדית מקובלת בתוך ובין עכברים מ-3 קבוצות שונות לאחר טיפול חריג ב-30 החזר ROI לכל חיה עם מבחן ROUT 1% (איור 4F). כדי לשפר את אומדן נפח הדם לכל בעל חיים, מומלץ להקליט מטוסים נוספים או להגדיל את מספר ההחזר על ההשקעה שנבחר לכל מטוס. בנוסף, ניתן להשתמש בקריאות נפח הדם כדי לפקח על טיפול תרופתי, המכוון במיוחד למיקרו-כלי דם. על ידי ניהול הרכב בשני מסלולי מתן הוכחנו שאין השפעה על מדידות נפח הדם בכבד (איור 4G). תוצאות אלו מצביעות על כך שמחיקת גנים או מתן טיפול אינם מושפעים ממתן הרכב, מה שמבטיח תכנון ניסיוני חזק. בסך הכל, פרוטוקול כמותי אובייקטיבי וניתן לשחזור מסופק למחקר עתידי לחקר פגמים בכלי הדם בכבד במודלים שונים של עכברים.

איור 1: אנטומיה של כבד העכבר. (A) סקירה סכמטית של מיקום הכבד בחלל הבטן מתחת לסרעפת של העכבר. (B) תיאור סכמטי של כבד העכבר עם ארבע אונות כבד, כלומר אונה שמאלית, מרובעת, זנבית וימנית, ושלישיית הפורטל שמורכבת מווריד הפורטל, עורק הכבד וצינור המרה. (C) איור סכמטי של רשת העורקים של כלי הדם ההפטיים. זיהוי עורקי הכבד (HA) וענפים (ראמוס) עם מינוח לטיני מסופק. קיצור: HA = עורק הכבד. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: הדמיית אולטרסאונד דופלר מהירה במיוחד (UFUS) של כלי הדם בכבד בעכברים. (A) סקירה סכמטית של מערך ניסוי להדמיה לא פולשנית in vivo . (B) איורים סכמטיים של כיוון ההדמיה והנציגים הקשורים של האונה המדיאלית הימנית והשמאלית, כמו גם האונה הצדדית השמאלית, שצולמו על ידי UFUS. קיצור: AA = אבי העורקים הבטן, LLL = האונה הצדדית השמאלית, אוהב את חיי = האונה האמצעית השמאלית, RML = האונה האמצעית הימנית. סרגל קנה מידה = 1 מ"מ. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 3: אולטרסאונד דופלר אולטרה-מהיר (UFUS) מייצג משופר ניגודיות של כלי הדם בכבד העכבר. סקירה כללית של כל כלי הדם בכבד של עכבר בוגר המצולם ב-3 מצבים, כלומר, ימין לרוחב, מדיאלי ושמאל לרוחב, ב-4 מישורים מהגולגולת לכיוון הזנב. הייחוס ממוקם ישירות מתחת לסרעפת המצולמת במדיאלי ו-1 ס"מ לרוחב מימין ומשמאל, עם אותם מישורים בכיוון זנב. קיצור: AA = אבי העורקים הבטני, HA = עורק הכבד, LLL = האונה הצידית השמאלית, LLHA = עורק הכבד הצדדי השמאלי, אוהב את חיי = האונה המדיאלית השמאלית, RLL = האונה הצידית הימנית, RMHA = עורק הכבד המדיאלי הימני, RML = האונה המדיאלית הימנית, SI = המעי הדק, S = קיבה. סרגל קנה מידה 1 מ"מ. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4: אולטרסאונד דופלר אולטרה-מהיר (UFUS) מדידה כמותית של נפח הדם בכבד. (A) נציגי האונה המדיאלית (ML) של עכברי בקרה בוגרים מסוג C57BL/6 Wildtype במישור 1 שנבחרו מתחת לסרעפת, המתאים ל-0 מ"מ, מישור 2 ב-0.3 מ"מ ומישור 3 ב-0.6 מ"מ עם מבחר של 10 אזורי עניין (ROI). סרגל קנה מידה 1 מ"מ. איור של Power Doppler של שנות ה-30 עם (B) רכישה יציבה (אפור) ו-(C) תנועת רקמות (אדום) בהתבסס על ערכי תמונה ממוצעים ביחידות שרירותיות (A.U.) של התמונה כולה להערכה כמותית. (ד) זיהוי אוטומטי של עוצמות נמוכות (A.U.) למדידה כמותית של נפח דם לאורך זמן. (E) סטיית תקן (St. Deviation) של עוצמות נמוכות שנועדה לזהות רכישות לא יציבות (אדום) הנגרמות על ידי חפצי תנועה המסומנים על ידי ניתוק של הממוצע הכולל (μ) ממספר (N) של בעלי חיים מ-3 קבוצות עם הערכה של 2 SD (2σ) של סטיית תקן (SD) של עוצמות נמוכות (A.U.) במצב פיזיולוגי (אפור) בעכברי ביקורת בוגרים מסוג C57BL/6. (F) כימות של שינויים בנפח הדם שנמדדו in vivo לאורך זמן בממוצע על פני 3 מישורים, כלומר 30 החזר ROI בסך הכל לכל חיה, מיוצגים כעוצמת פיקסלים (A.U). זיהוי חריג על ידי מבחן ROUT 1%. (ז) אין הבדל בין סוג רכב המסירה לבין דרך הניהול. קבוצה 1 (n=6) קיבלה זריקה תוך-צפקית (ip) של מי מלח, קבוצה 2 (n=3) הזרקת ip של DMSO וקבוצה 3 (n=6) מתן דרך הפה (po) של תאית. ANOVA חד כיווני עם מבחן ההשוואות המרובות של דנט, ns P > 0.05. קיצור: A.U. = יחידות שרירותיות, DMSO = דימתיל סולפוקסיד, ip = תוך-צפק, po = מתן דרך הפה, ROI = אזור עניין, St. סטייה = סטיית תקן, UFUS = אולטרסאונד דופלר מהיר במיוחד. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
קובץ משלים 1: תסריט כמותי של אולטרסאונד דופלר מהיר במיוחד (UFUS) של מדידות נפח דם בכבד. Script gui_analysis.m מספק ממשק גרפי למיקום אוטומטי של אזור העניין (ROI) למדידות נפח דם. אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.