Contrast Imaging nave migliorata utilizzando microCT
January 27th, 2011
Un migliore contrasto di piccole immagini nave sottoprodotti di origine animale microCT è un rapido, conveniente e ad alta velocità per la tecnica seriale In situ per lo sviluppo del tumore, per analizzare la rete di vasi sanguigni che li nutrono, e per aver seguito la risposta del tumore a preclinici intervento terapeutico (s).
L'obiettivo di questa tecnica di imaging vascolare con mezzo di contrasto utilizzando la tomografia computerizzata microscopica o la micro CT è fornire un metodo ottimale per generare set di dati di alta qualità per l'analisi delle reti vascolari in topi vivi. Ciò si ottiene mediante iniezione endovenosa di un mezzo di contrasto radiopaco in vivo. Quindi l'animale viene preparato per l'imaging micro CT inducendo l'anestesia e posizionando l'animale in modo sicuro in una camera multimodale per ridurre gli artefatti da movimento durante le scansioni micro CT.
Dopo le scansioni, i dati della micro CT vengono ricostruiti e caricati nel software di visualizzazione. La fase finale della procedura consiste nel regolare i parametri della funzione di trasferimento bidimensionale per migliorare la visibilità dei vasi sanguigni e fornire colori diversi ai vasi sanguigni, alle ossa e ai tessuti molli a scopo di distinzione. In definitiva, è possibile ottenere risultati che mostrano la rete vascolare negli animali vivi attraverso l'imaging con contrasto opaco TC e il rendering della funzione di trasferimento bidimensionale.
Ciao, sono Sue Resh, PJA Patti di Small Animal Imaging Core presso il Dipartimento di Khe Children's Cancer Research Institute presso l'Università del Texas Health Science Center, San Antonio. Sono Charles Keller, anch'io del Greehey Children's Cancer Research Institute presso l'Health Science Center dell'Università del Texas a San Antonio. Oggi vi mostreremo una procedura per la visualizzazione dei vasi sanguigni in animali vivi utilizzando un mezzo di contrasto per pozze di sangue radioopaco.
Utilizziamo questa procedura nei nostri laboratori per studiare i vasi intermedi e grandi di tumori spontanei complessi nei nostri topi transgenici. Quindi iniziamo. Per iniziare questa procedura, ottenere 0,2 millilitri per 20 grammi di 20 milligrammi di iodio per millilitro di pool di sangue iodato Agente di contrasto Xia one 60 xl utilizzando una siringa da insulina da 28 gauge e mezzo a basso spazio morto.
Iniettare il mezzo di contrasto in un topo vivo attraverso la vena caudale distale. 10 minuti dopo l'iniezione. Preparare gli animali per l'imaging micro CT.
Per prima cosa, anestetizzare gli animali in una scatola acrilica collegata al 2% di fluoro in ossigeno al 100% a 2,5 litri al minuto. Dopo alcuni minuti, eseguire un pizzicotto delle dita dei piedi per verificare la profondità dell'anestesia. Successivamente, per ridurre al minimo gli artefatti di movimento, stabilizzare il mouse posizionandolo in una camera multimodale costruita su misura, disponibile in commercio, con predisposizione per aria e scarico.
Mantenere un'alimentazione d'aria con il 2% di fluoro e il 100% di ossigeno per garantire un'anestesia continua dell'animale durante la scansione. Una volta preparato, il topo può essere scansionato su un'unità micro CT in grado di eseguire scansioni di animali vivi. Collegare la camera multimodale contenente il mouse ai tubi di scarico delle commissioni.
Utilizzando lo scanner CT volumetrico GE Explorer locus, l'animale può essere scansionato con una risoluzione di 93 micrometri. Questo scanner volumetrico utilizza un rivelatore CCD da 3.500 x 1750 per la ricostruzione del fascio conico di Feld Camp, impostando i parametri indipendenti dalla piattaforma costanti con una corrente di 450 microampere, una tensione di un kilo DP e un tempo di esposizione di 100 millisecondi. Per ottenere un contrasto superiore tra osso e tessuti molli dal vaso, i parametri standard possono essere variati con un numero di visualizzazioni da cinque a otto fotogrammi per vista e da 360 a 720 visualizzazioni per una rotazione completa di 360 gradi, utilizzare un tempo di scansione totale di circa 15-20 minuti dopo la scansione TC.
Ricostruisci le immagini con il software proprietario del fascio EVS del produttore. Continuare a monitorare il mouse fino a quando non si è completamente ripreso dall'anestesia. Una volta ricostruiti, i dati micro CT possono essere utilizzati per funzioni avanzate di trasferimento unidimensionale o bidimensionale dell'isosuperficie.
Rendering delle immagini utilizzando il software di elaborazione delle immagini 3D SEG per il rendering di una proiezione bidimensionale del set di dati tridimensionale, utilizza una funzione di trasferimento bidimensionale che migliora ulteriormente la distinzione tra vaso e osso. Durante il rendering dell'immagine, assegnare colori e opacità al campione di raggi in base alla funzione di trasferimento, che a sua volta si basa sul valore CT e sull'ampiezza del gradiente. Regola manualmente le funzioni di trasferimento in base alla guida fornita dagli istogrammi del valore CT per evidenziare le aree e gli oggetti di interesse mostrati.
Ecco i risultati rappresentativi che mostrano un'immagine di rendering della funzione di trasferimento bidimensionale su una scansione micro CT di un topo wild type iniettato con Xia one 60 xl. Ti abbiamo appena mostrato come generare set di dati di alta qualità per l'analisi delle reti vascolari in topi vivi. Questa tecnica potrebbe essere utilizzata per la valutazione qualitativa e quantitativa dell'anti-angiogenesi in studi preclinici con topi transgenici o xenotrapianto.
Quando si esegue questa procedura, è importante ricordare di ottenere una perfetta iniezione della vena caudale dell'agente di contrasto e di posizionare l'animale in modo da ridurre al minimo gli artefatti di movimento che possono verificarsi a causa della respirazione. Quindi questo è tutto. Grazie per aver guardato e buona fortuna con i tuoi esperimenti.
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Panoramica
Questo articolo discute una tecnica per l'imaging dei vasi di piccoli animali con contrasto migliorato utilizzando la microCT, che consente un'analisi di alta qualità delle reti vascolari in topi vivi. Il metodo è rapido, conveniente e adatto per l'esame ad alto rendimento dello sviluppo tumorale e delle risposte terapeutiche.
Componenti Principali dello Studio
Area di Scienza
- Neuroscienze
- Oncologia
- Tecniche di Imaging
Sfondo
- L'imaging MicroCT è essenziale per studiare le reti vascolari.
- Gli agenti di contrasto migliorano la visibilità dei vasi sanguigni.
- Comprendere la vascolarizzazione tumorale è cruciale per gli interventi terapeutici.
- Le tecniche di imaging in vivo riducono la necessità di procedure invasive.
Obiettivo dello Studio
- Sviluppare un metodo per l'esame in situ della vascolarizzazione tumorale.
- Analizzare la rete di vasi sanguigni che supportano la crescita tumorale.
- Monitorare le risposte tumorali alle terapie precliniche.
Metodi Utilizzati
- Iniezione endovenosa di un agente di contrasto radio-opaco.
- Induzione dell'anestesia e posizionamento sicuro dell'animale.
- Imaging Micro CT per catturare i dati vascolari.
- Ricostruzione dei dati Micro CT per la visualizzazione.
Risultati Principali
- Sono stati generati set di dati di alta qualità delle reti vascolari.
- È stata ottenuta una maggiore visibilità dei vasi sanguigni attraverso regolazioni dei parametri.
- Sono stati assegnati colori diversi per distinguere i vasi sanguigni, le ossa e i tessuti molli.
- I risultati hanno dimostrato un'imaging efficace della vascolarizzazione di animali vivi.
Conclusioni
- La microCT con contrasto è uno strumento prezioso per l'analisi vascolare.
- Questa tecnica supporta la ricerca nella biologia tumorale e nella valutazione del trattamento.
- Le future applicazioni potrebbero estendersi ad altre aree della ricerca biomedica.
Domande Frequenti
Executive Industry Relevance
Contrast-enhanced microCT vessel imaging enables high-resolution, quantitative visualization of vascular networks in live rodent models, directly supporting preclinical evaluation of anti-angiogenic therapies. This methodology addresses the challenge of distinguishing soft tissue and vasculature, providing critical data for target validation and mechanistic de-risking in oncology drug discovery. Its integration into early discovery and translational workflows enhances predictive confidence and informs portfolio advancement decisions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of vascular targets and pathways in disease-relevant rodent models.
- Supports biological de-risking by visualizing intermediate and large vessel architecture in tumor contexts.
- Provides functional target validation through quantitative and qualitative vascular assessment.
- Facilitates predictive confidence in anti-angiogenic mechanism-of-action studies.
Screening & Assay Development
- Prepares validated in vivo imaging systems for downstream compound screening.
- Delivers standardized, reproducible imaging parameters for consistent assay outputs.
- Enables quantitative measurement of vascular changes in response to candidate therapeutics.
- Supports scalable, platform-based evaluation of vascular-modulating agents.
Translational & Preclinical Research
- Aligns imaging outputs with translational biomarker strategies in oncology models.
- Ensures continuity from discovery-stage vascular assessment to preclinical efficacy studies.
- Provides risk-adjusted data for advancement of anti-angiogenic candidates.
- Strengthens predictive de-risking by correlating imaging findings with therapeutic outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
This vessel imaging method fits within the continuum from early discovery through lead identification and preclinical validation, particularly in oncology and vascular biology programs.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by enabling direct visualization of vascular networks in vivo.
- Screening: Provides reproducible, quantitative imaging outputs for compound evaluation and assay standardization.
- Analytics: Generates volumetric and transfer function-based measurements to compare vascular conditions across experimental arms.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical phases by aligning imaging data with disease-relevant endpoints.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable imaging capability for diverse vascular and tumor biology studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in vascular target validation.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable imaging workflows for cross-study comparability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and enhances capital efficiency by providing robust preclinical data.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of anti-angiogenic and vascular-modulating candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in small animal handling, anesthesia, and intravenous administration of contrast agents.
- Demands access to high-resolution microCT instrumentation and advanced image processing software.
- Necessitates cross-team standardization of imaging parameters and data analysis protocols.
- May require adaptation of imaging protocols for different rodent models or tumor types.
- Motion artifacts and injection quality are practical limitations that must be managed for optimal data quality.
