גודל, מסה והרכב הם תכונות חיוניות של שרירי השלד לחקר מנגנוני מחלות הקשורות לשרירים ומטבוליות1. סרקופניה, קאשקסיה, ניוון ומיופתיה חולקים פנוטיפים משותפים: ירידה במסה, שינוי בהרכב ופגיעה בתפקוד השרירים 2,3,4,5. עם זאת, כימות הרכב הגוף בבעל חיים חי נותר מורכב מאוד ומאתגר מבחינה טכנית6.
המתודולוגיות העיקריות להדמיה in vivo וניתוח הרכב הגוף הן ספיגת קרני רנטגן באנרגיה כפולה (DXA), טומוגרפיה ממוחשבת (CT) והדמיית תהודה מגנטית (MRI). שיטות אלו משמשות בעיקר לסינון וניטור מחלות המובילות להפחתת מסת שריר 7,8,9,10,11. DXA הוא תקן הזהב לניתוח הרכב הגוף בשל עלותו הנמוכה יותר. עם זאת, ל-DXA יש חיסרון משמעותי בהשוואה ל-MRI ו-CT: חוסר היכולת שלו לפתור מרחבית רקמת שריר ושומן1.
MRI משתמש בשדות מגנטיים חזקים ובגלי רדיו כדי ליצור תמונות מפורטות של המבנים הפנימיים של הגוף12. אחד היתרונות העיקריים שלו על פני CT הוא רזולוציית הניגודיות המעולה שלו, המאפשרת בידול מצוין בין סוגי רקמות רכות שונות 1,13,14. בניגוד ל-CT, MRI אינו משתמש בקרינה מייננת, מה שהופך אותו לבטוח יותר לשימוש חוזר15,16. עם זאת, MRI יקר יותר ופחות נגיש, עם זמני סריקה ארוכים יותר ועלויות תחזוקה גבוהות יותר13,17. לפיכך, מכשירי MRI המותאמים לניתוח בעלי חיים קטנים אינם זמינים בדרך כלל.
מיקרו-CT דומה ל-CT קונבנציונלי אך מותאם למבנים קטנים ולמחקר ביו-רפואי18. Micro-CT היא טכניקת הערכה רדיולוגית מתקדמת ולא פולשנית המאפשרת הדמיה מפורטת של מבנים פנימיים במודלים של בעלי חיים קטנים. מיקרו-CT משתמש בקרני רנטגן כדי ליצור תמונות מפורטות של המבנים הפנימיים של הגוף, תוך הסתמכות על הנחתה דיפרנציאלית של קרני רנטגן על ידי סוגי רקמות שונים. במהלך סריקת מיקרו-CT, העכבר שוכב על שולחן שנע לאט דרך שער מעגלי. בתוך השער מסתובב צינור רנטגן סביב העכבר, ופולט קרני רנטגן מזוויות שונות. גלאים בצד הנגדי לוכדים את קרני הרנטגן הללו לאחר שהן עוברות דרך הגוף18.
תוכנת סורק המיקרו-CT מעבדת את הנתונים מזוויות מרובות אלה כדי לשחזר תמונות חתך דו-ממדיות (פרוסות) של הגוף. באמצעות שחזור, ניתן לשלב את הפרוסות הללו כדי לייצג את האנטומיה הפנימית באופן מקיף19. התמונות המופקות על ידי סריקות מיקרו-CT מבוססות על דרגות שונות של הנחתת קרני רנטגן על ידי רקמות שונות בגוף. הנחתה זו מכומתת באמצעות יחידות Hounsfield (HU), סולם המתקנן את צפיפות הרדיו20,21. סולם HU הוא בסיסי לסגמנטציה, מכיוון שלכל מבנה יש ערך שונה במקצת.
במאמר הנוכחי, השתמשנו בערכי HU כדי להבדיל במדויק בין עצם, רקמה רזה ורקמת שומן1. על ידי התייחסות לטווחי HU שנקבעו, הבטחנו ניתוח והשוואה מדויקים של הרכב הגוף. כאן, אנו מדגימים כיצד לרכוש תמונות באמצעות מיקרו-CT ויישומו בהדמיה וכימות של מסת רזה, שומן ושלד.