Name: MicroCTを使用して造影血管イメージング (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-01-27T17:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 50 s
Description: 学ぶ造影剤を用いたマイクロCT血管イメージング法で、マウスの血管ネットワークを高品質に可視化する技術です。腫瘍血管の解析や治療効果評価に有用で、迅速かつコスト効率の高い生体内イメージングを実現します。

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1。動物の注射静脈尾静脈注射の前に、尾の皮膚は、殺菌の目的でイソプロピルアルコールスクラブで洗浄してください。ローデッドスペースを使用して遠位尾静脈を経由して½ CC U;マウスは、20 mgのヨウ素/ mLのヨウ素化さbloodpoolの造影剤の0.2 mL/20 G（カナダ、ON Binitoメディカル株式会社オタワ、エクシア160XL）を注入してください-100 28G ½インスリンシリンジ（製品番号329461、ベクトンディッキンソン社、ニュージャージー州、米国）。 2。動物の準備注射の10分後、動物はmicroCTイメージングのために準備する必要があります。最初に、動物は毎分2.5リットルの割合で100％酸素でイソフルランを2％使用してボックスで麻酔してください。眼の潤滑軟膏は、麻酔中に角膜の乾燥を防ぐために適用する必要があります。体温は37℃の熱パッドによって維持されるべきである。 3。 MicroCTイメージングマウスは、生​​きた動物のスキャンを実行することができるmicroCT単位でスキャンする必要があります。動きのアーチファクトと安定性を最小限に抑えるために、マウスは、空気と排気のための規定市販のマルチモダリティ室（Numiraバイオサイエンス、ソルトレイクシティ、ユタ州）に配置することができます。 microCTスキャン、ジェルパッド（ホットコールドセラピーブレース、CVSファーマシーウーンソケット、ロードアイランド）、ウォーマー足（熱の工場は、Vista、CA）またはThermipaqクレイパッド（熱イオン学、スプリングフィールド、イリノイ州）の間に動物の体温のエピソードを避けるためにすることができます使用。動物との直接接触を回避しながら37℃でマウスを維持するために泡のベッドの下にこれらの加熱パッドを置きます。このような体温、呼吸や心拍​​数などの動物のバイタルサインは、SAインスツルメンツ（ストーニーブルック、ニューヨーク州）などの小動物のモニタリングとゲーティングシステムを使用して監視する必要があります。 以下の撮像プロトコルは任意のmicroCTユニットに対して適切なスキャンパラメータを決定するためのガイドラインとして使用できます。この実験で使用されている動物は、遺伝子座（GEヘルスケア、ロンドン、オンタリオ州）を探索体積CTスキャナGEに93μmの解像度でスキャンされた。この体積スキャナはフェルトカムプコーンビーム再構成のために3500 X 1750のCCD検出器を使用しています。電流、電圧、および露光時間のプラットフォームに依存しないパラメータは、それぞれ、450μA、80 KVPと100ミリ秒で一定に保った。露光時間の標準的なパラメータは、ビューとビューの数あたりのフレーム数を変化させることができると約20分の合計スキャン時間を100ミリ秒、それぞれ5-8、および360から720まで、可能性があります。画像は、メーカー毎の独自のEVSBeamソフトウェアを使用して再建された。 4。画像レンダリング再構築されたmicroCTデータは高度な等値面、一次元、またはSeg3D画像処理ソフトウェアを使用して2次元伝達関数のレンダリング画像（Seg3D、使用することができます<a href="http://www.sci.utah.edu/cibc/software">http://www.sci.utah.edu/cibc/software</a> ）。 5。代表的な結果方法の項で説明した設定でeXIA160XLでスキャン野生型マウスの添付の図を参照してください。 <img src="/files/ftp_upload/2377/2377fig1.jpg" alt="図1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="図1"> 図1。Seg3D画像処理ソフトウェア（Seg3D、使用して作成された野生型マウスの二次元伝達関数（2DTF）レンダリング画像<a href="http://www.sci.utah.edu/cibc/software">http://www.sci.utah.edu/cibc/softwareを</a> ）。動物はeXIA160XLを注入し、10分後の方法のセクションに記載されている設定で93μmのアイソメトリック解像度でスキャンmicroCT。 ビデオ1。360 ° Imagevis3D画像処理ソフトウェア（Imagevis3D、http://www.sci.utah.edu/cibc/software）を使用して作成された野生型マウスの回転の映画に基づいて二次元伝達関数（2DTF）レンダリング。動物はeXIA160XLを注入し、10分後の方法のセクションに記載されている設定で93μmのアイソメトリック解像度でスキャンmicroCT。 <a href="/files/ftp_upload/2377/2377_Suresh_Prajapati_Representative_Results.mov">ビデオを見るにはここをクリック</a>

<ol><li>Holdsworth, D. W., Thornton, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-CT+in+small+animal+and+specimen+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Micro-CT in small animal and specimen imaging.</a> Trends in Biotechnology. 20, 417-424 (2002).</li>
<li>Kindlmann, G. L., Weinstein, D. M., Jones, G. M., Johnson, C. R., Capecchi, M. R., Keller, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Practical+Vessel+Imaging+by+Computed+Tomography+in+Live+Transgenic+Mouse+Models+for+Human+Tumors%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Practical Vessel Imaging by Computed Tomography in Live Transgenic Mouse Models for Human Tumors.</a> Molecular Imaging. 4, 417-424 (2005).</li>
</ol>

すべての動物の手順は、実験動物の管理と使用に関するガイドラインに準拠して実施されたとサンアントニオのテキサス健康科学センターの大学の動物実験使用委員会（IACUC）によって承認された。

microCTを使用して造影血管イメージングのこの手法の一番の目的は、生きたマウスの血管網の分析のための高品質のデータセットを生成するための最適な方法を提供することである。 microCTイメージングのために、軟組織の優れた信号対雑音比は、ビューとビュー2あたりのフレーム数の増加数で長いスキャン時間によって実現されます。 船舶の識別は、骨からの正確な軟部組織の同定と分化に大きく依存です。エクシア160XLは、高度に放射線不透過性であることのプロパティと異なる形軟組織と骨密度をどの属性ヨウ素系です​​。これはmicroCTデータの血管に焦点を当てるのに便利です。 2次元伝達関数は、さらにレンダリング中に血管のコントラストと骨の間の区別を向上させます。二次元伝達関数の画像のレンダリング、色と不透明度の場合は順番に、CT値と勾配の大きさ2に依存する伝達関数に基づいて、光線のサンプルに割り当てられます。伝達関数は、手動で関心のある領域/オブジェクトを強調表示するためにCT値のヒストグラム...

<table><tbody><tr><td>eXIA 160XL</td><td>Binito Biomedical, Inc.</td><td>eXIA160XL-01</td><td></td></tr></tbody></table>

microctを使用して造影血管イメージング

Contrast Enhanced Vessel Imaging using MicroCT

微視的なコンピュータ断層撮影（microCTは）小動物を生きたの解剖学の高解像度の体積のイメージングを提供しています。しかし、別の軟部組織や体液との間のコントラストは、マイクロCT画像を1に本質的に悪いです。このような状況下では、血管の可視化はほとんど不可能な仕事になります。これを克服し、血管外因性造影剤の可視化を改善するために使用することができます。ここで、我々は齧歯類モデルにおける血管網を可視化するための方法論を提示する。長時間作用型の水性コロイド多分散ヨウ素化された血液プール造影剤、エクシア160XLを使用することによって、我々は生きている動物で血管を見つけるための画像取得パラメーターとボリュームレンダリングの技術を最適化。今回の知見は、血管から骨と軟組織との間の優れたコントラストを実現するために、ことを示唆し、複数のフレーム（ビューごとに少なくとも5〜8 /フレーム）、および360から720ビュー（360度回転するための）買収は必須でした。我々はまた、解剖学を可視化し、関心、血管のネットワークの構造を強調するには、（ここで、ボクセルの色と不透明度をCT値と勾配の大きさに比例して割り当てられた）二次元伝達関数の使用を実証している。この有望な仕事は、トランスジェニックまたは異種移植片腫瘍担持マウスを用いた抗血管新生前臨床試験の定性的および定量的評価のための基盤となります。

microCTによる造影小動物の血管イメージングは​​、シリアルのための迅速かつコスト効率と高スループットのテクニックです<em&gt;その場で</em腫瘍の開発のため、それらを養う血管のネットワークを分析するため、および前臨床治療的介入（s）に腫瘍の応答に続くために&gt;試験。

MicroCTを使用して造影血管イメージング

顕微鏡CT（microCT）は、生存している小型動物の解剖学的構造の高解像度体積イメージングを可能にします。しかし、...の間のコントラストは...

顕微鏡的コンピュータ断層撮影（micro CT）を用いたコントラスト強調血管イメージング法の目的は、生体マウスにおける血管ネットワーク解析のための高品質なデータセットを生成する最適手法を提供することです。これは、造影剤をin vivoで静脈注射することで達成されます。その後、麻酔を導入し、micro CTスキャン中のモーションアーティファクトを低減するために動物をマルチモーダルチャンバー内にしっかりと固定し、micro CTイメージングの準備を行います。スキャン後、マイクロCTデータを再構成し、可視化ソフトウェアに読み込みます。手順の最終ステップでは、血管の視認性を高め、血管、骨、軟組織を区別するためにそれぞれ異なる色を割り当てるため、2次元転送関数のパラメータを調整します。最終的に、CT造影剤による造影イメージングと2次元転送関数レンダリングを通じて、生体動物における血管ネットワークを示す結果を得ることができます。こんにちは。テキサス大学ヘルスサイエンスセンター・サンアントニオ校、グリーヒー小児がん研究センター、小動物イメージングコアのスー・レシ（Sue Resh）とPJAパティ（PJA Patti）です。同じくテキサス大学ヘルスサイエンスセンター・サンアントニオ校、グリーヒー小児がん研究センターのチャールズ・ケラー（Charles Keller）です。本日は、造影剤として放射線不透過性の血中プール造影剤を用い、生存動物における血管を可視化する手順について解説します。当研究室では、トランスジェニックマウスに生じた複雑な自然発症腫瘍の中・大血管を研究するために、この手順を用いています。それでは始めましょう。まず、低死腔の28.5G 0.5ccインスリン用注射器を用いて、造影剤Xia one 60 xl（ヨウ素濃度20 mg/mL）を、体重20 gあたり0.2 mL量分採取します。造影剤を生存マウスの尾静脈遠位端から注入します。注入から10分後、動物をマイクロCT撮影の準備に回します。まず、100%酸素に2%イソフルーランを混合し、2.5 liters per minuteで供給するアクリルボックス内で動物を麻酔します。数分後、足趾つまみ試験を行い、麻酔深度を確認します。次に、動きによるアーティファクトを最小限に抑えるため、給気および排気設備を備えた市販のカスタムマルチモーダルチャンバーにマウスを配置して固定します。スキャン中の動物の麻酔を継続させるため、2% isof fluorineと100% oxygenの空気供給を維持します。マウスの準備が整ったら、生体動物スキャンが可能なマイクロCT装置でスキャンを行います。マウスが入ったマルチモーダルチャンバーを排気チューブに接続してください。GE Explorer locus volumetric CTスキャナーを使用することで、動物を93 µmの解像度でスキャンできます。この volumetric スキャナーは、Feld Camp コーンビーム再構成用に 3,500 × 1750 のCCD検出器を使用しており、プラットフォーム独立パラメータを電流 450 µA、電圧 80 kV、露光時間 100 ms の一定値に設定します。血管などの軟組織と骨の間でより優れたコントラストを得るには、標準パラメータを変更し、1ビューあたり5〜8フレーム、360度全回転で360〜720ビューに設定します。CTスキャン後の総スキャン時間は約15〜20分となります。メーカー独自のEVSビームソフトウェアを使用して画像を再構成します。マウスが麻酔から完全に回復するまで観察を続けてください。再構成後、マイクロCTデータを用いて、高度な等値面（アイソサーフェス）の1次元または2次元転送関数を適用することが可能です。SEG 3D画像処理ソフトウェアを用いて、3次元データセットの2次元投影画像をレンダリングします。この際、血管と骨の識別能をさらに向上させるため、2次元転送関数を使用します。画像レンダリング中、CT値と勾配強度に基づく転送関数に従って、レイサンプルに色と不透明度を割り当てます。CT値のヒストグラムによるガイダンスに基づき転送関数を手動で調整し、示されている関心領域や対象物を強調します。以下は、Xia one 60 xlを注入した野生型マウスのマイクロCTスキャンにおいて、2次元転送関数を用いてレンダリングした代表的な結果です。以上で、生体マウスにおける血管ネットワーク解析のための高品質なデータセットの作成方法について説明しました。この手法は、トランスジェニックマウスまたはゼノグラフトマウスを用いた前臨床研究における、抗血管新生の定性的および定量的な評価に十分に活用できると考えられます。この手順を行う際は、造影剤を尾静脈に確実に注入すること、および呼吸によって生じるモーションアーチファクトを最小限に抑えるように動物を配置することが重要です。以上となります。ご視聴ありがとうございました。実験の成功をお祈りしております。

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医学

冠状血管の可視化は、心血管疾患の我々の理解を進めることが重要です。ここでは、マイクロコンピューター断層撮影​​（μCT）イメージングの準備のために、放射線不透過性シリコーンゴム（Microfil）とマウス冠状動脈血管を灌流する方法を説明します。...

マイクロCTイメージングのための準備として、逆行性灌流およびマウスの冠動脈血管系の充填

出典: Choi, J. P. et al. マウスモデルにおける脳海綿状奇形の誘導およびマイクロCTイメージング。 J. Vis. Exp.

マウス脳における脳海綿状奇形病変の造影マイクロCTイメージング

この方法は、実験的に誘発された心筋虚血のマウスにおいて、心臓の形態、機能、灌流、代謝、および生存率を評価するための量子マイクロコンピュータ断層撮影法(MicroCT)の使用を概説しています。この技術は、ヒト心臓病のさまざまな動物モデルの非破壊ハイスループット縦断的in...

心筋の構造、機能の in vivo定量的評価では 、灌流および生存率は、心臓マイクロコンピュータ断層撮影法を使用しました

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直接脳血栓塞栓を可視化するための複合近赤外蛍光イメージングおよびマイクロコンピュータ断層撮影

放射線不透過性鉛ベースのシリコーンゴムを使用して大動脈径の大動脈瘤マウスモデルで定量化のためマウスの血管を灌流する詳細な方法について説明します。...

Aortopathy β-アミノプロピオニ トリルによる大動脈瘤と解離のマウスモデルでのマイクロ CT 定量分析

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マイクロCTイメージング用成人および早期産後マウス肺の血管鋳造

ここでは、コラーゲン選択的コントラスト増強を有する健康で病理学的な大型哺乳類心臓全体の高解像度マイクロコンピュータ断層撮影画像を得るためのプロトコルを提示する。...

慢性疾患を有する大型哺乳類心臓モデルのコントラスト増強マイクロコンピュータ断層撮影イメージングのための組織調製技術

二重樹脂鋳造マイクロコンピュータ断層撮影(ダクト)は、2つの管状システムの視覚化、デジタル化、セグメンテーションを同時に可能にし、臓器アーキテクチャの3D解析を容易にします。ダクトは、2つの放射不透明樹脂の 元生体 注入とそれに続くマイクロコンピュータ断層撮影スキャンと断層撮影データのセグメンテーションを組み合わせたものです。...

ダクト:3D肝臓解析のためのマイクロコンピュータ断層撮影に続く二重樹脂鋳造

ここでは、マイクロX線コンピュータ断層撮影を用いたマウス後肢血管の可視化と定量方法について述べている。...

コンピューター断層撮影ベースの3次元可視化のサンプル調製

食事誘発性非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)マウスモデルを使用して、NAFLDの進行段階を評価するための非侵襲的方法としての新しい in vivo マイクロコンピューター断層撮影イメージング技術の使用について説明します、主に肝血管ネットワークに焦点を当てます...

非アルコール性脂肪性肝疾患の進行を評価するための新しい in vivo マイクロコンピュータ断層撮影イメージング技術

このプロトコルでは、マウスにおける同所性肝移植(OLT)の成功モデルの実装について説明します。さらに、マウスでOLTが成功した後の同種移植片の開存性をさらに分析するためのアジュバントについても、特にマイクロコンピューター断層撮影(microCT)スキャンを利用して説明します。...

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