Imaging e quantificazione della vascolarizzazione epatica dei topi mediante ecografia Doppler ultraveloce

La nostra ricerca si concentra sull'imaging ecografico ultraveloce non invasivo del fegato utilizzando una piattaforma ecografica disponibile in commercio. Ha lo scopo di semplificare i processi di imaging e analisi, fornire riferimenti anatomici e migliorare la valutazione quantitativa e qualitativa della vascolarizzazione epatica. I recenti sviluppi nel nostro campo includono l'ecografia ultraveloce, che rileva il piccolo flusso sanguigno in piccoli vasi, migliora la sensibilità con l'agente di contrasto e migliora la risoluzione spaziale.

Ciò si ottiene attraverso la trasmissione di onde piane, l'aumento della frequenza dei fotogrammi e la fornitura di stime dettagliate del volume di sangue in ciascun pixel. Le attuali tecnologie presenti nella ricerca nel nostro campo sono l'ecografia ultraveloce e la micro-CT 3D. Questi strumenti, combinati con la comprensione avanzata dell'anatomia del fegato, hanno migliorato l'accuratezza e la riproducibilità dell'imaging ecografico nei modelli murini.

Abbiamo stabilito un protocollo di imaging ecografico non invasivo e ultraveloce per la vascolarizzazione del fegato di topo, che consente misurazioni precise del volume sanguigno senza mezzi di contrasto. I nostri risultati includono una procedura standardizzata per l'analisi dei dati, una solida parametrizzazione vascolare e una chiara visualizzazione delle strutture anatomiche, garantendo valutazioni accurate e riproducibili del microcircolo. Il nostro protocollo offre un imaging epatico non invasivo e ad alta sensibilità senza la necessità di agenti di contrasto, catturando il flusso sanguigno lento e i piccoli vasi sanguigni.

Migliora l'accuratezza rimuovendo gli artefatti di movimento, la quantificazione standardizzata e una chiara panoramica anatomica e mostra misurazioni precise e riproducibili. Per iniziare, posizionare il mouse anestetizzato preparato sul termoforo. Taglia delicatamente la pancia dell'animale con un rifinitore veterinario senza applicare compressione al torace o all'addome. Allora.

Applicare la crema depilatoria per non più di due minuti. Rimuovere la crema depilatoria e pulire delicatamente con acqua tiepida. Quindi, posiziona l'animale dorsalmente su un termoforo e fissa delicatamente le zampe con del nastro adesivo.

Idratare la pelle con una piccola quantità di acqua tiepida. Utilizzando una siringa da 20 millilitri, applicare il gel centrifugato per la trasmissione degli ultrasuoni direttamente sulla pelle rasata. Quindi, posiziona il serbatoio dell'acqua stampato in 3D sopra l'animale.

Verificare la presenza di aria tra il gel di trasmissione degli ultrasuoni e il materiale termoplastico in polimetilpentene del serbatoio dell'acqua, quindi aggiungere acqua al serbatoio. Dopo aver preparato il mouse per l'ecografia Doppler ultraveloce, avviare il software, creare una sessione sperimentale sul sistema e avviare il software di scansione. Fare clic su Sì nella finestra popup per centrare i motori.

Per creare una nuova sessione sperimentale, selezionare sessione dal menu. Nel pannello della sessione, inserisci le informazioni necessarie, tra cui progetto, oggetto, sessione, nome utente, commento e tag. Fare clic su Convalida.

Quindi, caricare una sequenza di ultrasuoni ultrasensibili Doppler da 10 millisecondi con il pulsante della sequenza di caricamento. Definisci la profondità di imaging tra uno e 50 millimetri, con una profondità massima di imaging di 50 millimetri. Per selezionare i parametri di visualizzazione, scegliere Doppler per visualizzare la vascolarizzazione.

Scegli il metodo di compressione dell'immagine, logaritmico, radice quadrata o lineare. In alternativa, è possibile regolare l'intervallo di contrasto automaticamente o manualmente utilizzando i cursori per le opzioni di contrasto alto e basso. Per selezionare la scala della mappa dei colori dal nero al bianco, selezionare l'opzione grigio o dal nero rossastro al giallo, selezionare caldo.

Selezionare il piano di imaging in base ai punti di riferimento anatomici. Passa dalla visualizzazione del Doppler alla modalità B per familiarizzare con l'anatomia dei lobi epatici e della vascolarizzazione. Fare clic sull'icona di arresto per interrompere la visualizzazione in diretta.

Ora, vai al menu Sposta sonda per regolare la sonda e selezionare un piano. Per iniziare, preparare l'animale per l'imaging e posizionare la sonda nel serbatoio dell'acqua. Eseguire l'operazione della sonda e la selezione del piano, quindi avviare un'acquisizione Doppler con un frame rate di 10 millisecondi.

Vai al menu fUS 2D per visualizzare le variazioni emodinamiche nel tempo in una posizione specifica. Nella scheda preimpostata, impostare il tempo tra le immagini su zero secondi per scegliere una modalità continua senza pause tra le immagini, quindi definire la durata totale della registrazione in secondi. Quindi, premere il pulsante di registrazione per avviare l'acquisizione 2D.

Una volta terminata la registrazione, premere il pulsante di arresto. Fornire un nome per la registrazione acquisita per salvare il file in un formato di scansione nella cartella della sessione. Alla fine di ogni registrazione apparirà una finestra popup per salvare automaticamente i dati.

Aprire lo script di analisi gui_analysis.m. Seleziona la scansione e imposta 10 regioni di interesse con una dimensione del voxel di due a due. Scegli 40 millisecondi per ogni fotogramma per eseguire l'integrazione Doppler.

Quindi, disegna la periferia vascolare dell'organo in modo che le 10 ROI siano automaticamente preposizionate tra le arterie chiaramente visibili e possano essere regolate manualmente se necessario. Per quantificare il volume medio del sangue epatico in unità arbitrarie dei 10 ROI totali, stimare automaticamente la media e la deviazione standard dei valori del fotogramma silenzioso entro la registrazione di 30 secondi.