과 양전자 방출 단층 촬영을 이용하여 비 침습적 영상 및 뇌허혈의 분석 생활 쥐 (18) F-FDG

이 공동 프로젝트의 전반적인 목표는 뇌졸중 전후의 쥐에서 방사성 포도당 프로브의 뇌 분포 변화를 이미지화하는 것입니다. 이것은 중대뇌동맥 폐색 절차를 사용하여 쥐에서 뇌허혈을 시작함으로써 달성됩니다. 다음 단계는 Fluor deoxy glucose radiotracer를 주입하고 양전자 방출 단층 촬영 이미지를 수집하는 것입니다.

마지막 단계는 쥐의 뇌와 해부학적으로 함께 등록된 대뇌 관심 볼륨 템플릿을 사용하여 데이터를 분석하는 것입니다. 궁극적으로, 뇌허혈을 겪고 있는 쥐의 애완 동물 영상은 질병 진행에 대한 종단 연구 동안 Fluor deoxy glucose와 같은 무선 프로브의 뇌 흡수의 지역적 차이를 측정하는 데 사용될 수 있습니다. 부검 및 조직학과 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 애완 동물 영상이 비침습적이며 종적 방식으로 사용될 수 있으며 뇌졸중의 치료 및 선형 진행을 연구할 수 있다는 것입니다.

일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 동물 뇌졸중 모델을 확립하는 데 어려움을 겪을 것입니다. 내부 및 외부 경동맥과 같은 해부학적 랜드마크를 사용하면 절차가 크게 쉬워집니다. 이 방법의 시각적 시연은 PMOD 뇌 템플릿 Atlas를 표본 언더스터디의 대뇌 애완 동물 데이터와 병합하여 가능한 VOI 분석을 수행하는 데 중요합니다.

외과의는 해당 부위를 준비한 후 깨끗한 멸균 장갑으로 갈아끼고 멸균 기구를 사용해야 합니다. 이 연구를 위해 체중이 220g에서 270g 사이인 수컷 spro dolly 쥐를 사용하고 수술 전 PET 및 CT 스캔을 받는 것으로 시작합니다. F 18 FDG 흡수에 대한 기준선을 제공하기 위해 노즈 콘을 사용하여 2.5%의 불소로 쥐를 마취했습니다.

그런 다음 동물을 등쪽 누운 상태로 가열 패드에 놓고 앞발을 꼬집어 완전히 마취하도록 합니다. 그런 다음 앞다리를 아래로 탭합니다. 다음으로, 동물의 목의 등쪽 표면을 면도하고 면도 부위에 70% 에탄올을 바르고 10% 포비돈 요오드 용액을 준비합니다.

이제 가위를 사용하여 기관 오른쪽으로 0.5cm 및 평행하게 2-2.5cm 절개를 만듭니다. 그런 다음 둔기 박리를 사용하여 경동맥을 찾고 견인기를 사용하여 혈관을 시각화합니다.확인되면 총경동맥에 마이크로 클램프를 놓습니다. 다음으로, 외부 경동맥 또는 ECA와 내부 경동맥 또는 ICA가 될 첫 번째 분기점을 찾습니다.

그런 다음 갑상선 동맥의 가지 근처에 있는 ECA를 4-0의 실크 봉합사로 접합하여 지혈이 봉합사를 제자리에 고정할 수 있도록 추가 길이를 제공합니다. 지혈기로 봉합사를 고정하려면 ECA 컬리를 당기면 일반 경동맥과 평행이 됩니다. 이제 봉합사 위의 ECA를 소작하십시오.

그런 다음 ICA를 찾고 다른 마이크로 클램프를 사용하여 이 동맥을 폐색합니다. 그런 다음 작은 스프링 가위를 사용하여 ECA에 작은 구멍을 만듭니다. 폐색을 삽입하고 그 주위에 봉합사를 묶어 혈류를 방지합니다.

이제 내부 경동맥의 마이크로 클램프를 제거하고 저항이 느껴질 때까지 폐색을 진행합니다. 폐색이 테고 구개 동맥이 아닌 내부 경동맥으로 진행되는지 확인하십시오. 다음으로, 총경동맥에서 마이크로 클램프를 제거하고 과도한 폐색기 또는 봉합사를 절단합니다.

그런 다음 9mm 상처 클립을 사용하여 피부 절개 부위를 봉합합니다. 동물을 마취에서 제거하고 동물이 깨어나도록 합니다. 그런 다음 뇌졸중 시술 1.5시간 후 2시간 후에 PET CT 스캔을 수행합니다.

다시, 불소로 쥐를 완전히 마취하고 상처 클립을 제거합니다. 그런 다음 폐색의 끝을 찾아 폐색의 흰색 끝이 봉합사에 닿을 때까지 부드럽게 당겨 중대뇌동맥에서 제거합니다. 그러나 출혈을 유발할 수 있으므로 끝까지 당기지 마십시오.

마지막으로 상처 클립을 교체합니다. 그런 다음 동물을 마취에서 제거하고 동물이 깨어나도록 합니다. 그런 다음 재관류 후 24시간 후에 동물을 다시 스캔합니다.

뇌졸중 손상으로 인한 뇌 조직 손상을 정량화합니다. 앞서 언급했듯이 뇌졸중을 유발하기 전에 동물을 스캔해야 합니다. 그런 다음 뇌졸중 후 1.5시간, 마지막으로 뇌졸중 후 26시간.

영상 촬영 전에 뇌졸중 손상으로 인한 뇌 조직 손상을 정량화하려면 마취실에서 2.5%is의 불소 가스 이하로 쥐를 마취합니다. 그런 다음 약 500 마이크로 큐리의 플루오로 데옥시 포도당을 꼬리 정맥에 주입합니다. 쥐가 1시간 후에 회복되도록 합니다.

그런 다음 이미징을 위해 다시 마취합니다. 마취된 쥐를 ISO 불소 마취를 위한 콧방울이 있는 표준 쥐 침대에 놓습니다. 쥐의 코와 침대 가장자리 사이의 거리를 밀리미터 단위로 측정하고 이를 수평 오프셋으로 기록합니다.

다음으로, 동물을 스캐너에 넣고 수평 오프셋 동물 체중 주입, 복합 투여 시간 및 날짜를 포함하여 연구를 설정합니다. 그런 다음 연구 시작 버튼을 클릭하여 스캔을 시작하고 스캔이 획득되면 데이터를 재구성합니다. PMOD 분석 소프트웨어를 W Schiffer brain atlas와 함께 사용하여 여기에 설명된 이미지 분석을 수행합니다.

먼저 화면 맨 위에 있는 수동 공동 등록 탭으로 이동합니다. 그런 다음 슬라이싱 탭을 선택합니다. 다음으로, 열린 흰색 사각형을 사용하여 마이크로 PET 스캔과 채워진 흰색 사각형을 회전합니다.

마이크로 PET 스캔을 이동하려면 마이크로 PET 스캔을 뇌 모델과 일치시키는 데 사용할 수 있는 경선과 상단 및 후면 대뇌 특징과 같은 랜드마크를 찾아 두 스캔을 정렬합니다. 그런 다음 뇌 지도와 정렬될 때까지 마이크로 PET 스캔을 조정합니다. 필요한 경우 코로나 보기에서 마이크로 PET 스캔을 180도 회전하고 다른 사소한 방향 변경과 함께 시상 보기에서 스캔을 크게 올립니다.

다음으로, 전체 화면 융합 탭으로 이동합니다.화면 오른쪽 상단에서 소스 A를 선택합니다. 그런 다음 템플릿 아틀라스로 이동합니다.

페이지 하단의 드롭다운 메뉴에서 rat를 선택합니다. 선택적으로 Manual co-registration 탭으로 돌아가면 atlas가 brain atlas에 오버레이되어 표시되어야 합니다. 아틀라스는 정렬 후 마이크로 PET 스캔과 뇌 아틀라스를 정렬하는 데 사용할 수 있습니다.

전체 화면 융합 탭으로 돌아갑니다. VOI 통계를 위해 뇌의 어떤 부분을 측정할 것인지를 나타내는 템플릿이 뇌에 나타납니다. 이제 화면 오른쪽 상단에서 소스 B를 선택합니다.

그런 다음 VOI 통계 버튼을 선택합니다. Save(저장)를 선택하여 표시되는 스프레드시트를 저장한 다음 Save to file system(파일 시스템에 저장)을 저장합니다. 파일 이름 필드에 원하는 파일을 입력합니다.

다음으로, 이 데이터를 사용하여 이미지 분석을 수행하여 데이터를 시각화하고 vol view 이미징 소프트웨어를 사용하여 이미지 시퀀스를 생성할 수 있습니다. 분석 및 시각화 단계에 대한 자세한 내용은 이 비디오와 함께 제공되는 원고를 참조하십시오. PET 및 X-ray CT 스캔을 위한 대표적인 영상 데이터가 여기에 나와 있습니다: 24시간 전 및 24시간 후 재관류 시점의 쥐에 대한 24시간 시점에서, 동측 반구로의 포도당 흡수가 급격히 감소했으며, 이는 유도된 허혈성 뇌졸중으로 인한 광범위한 조직 손상을 시사합니다.

흰색 화살표는 뇌졸중 손상으로 인해 FDG 흡수가 감소한 위치를 나타냅니다. 여기에서 우리는 VOI 뇌 템플릿 아틀라스와 융합된 후 24시간 후에 쥐의 FDG PET 데이터를 볼 수 있습니다. 분석을 위해 크로스해칭 색상은 뇌 템플릿 아틀라스의 별도 vois를 나타냅니다.

마지막으로, 여기에서 허혈성 뇌졸중 발생 전, 재관류 후 1.5시간 및 24시간 전에 수행된 스캔에 대해 보고된 W Schiffer Rat brain Atlas의 각 영역에서 우반구 FDG 애완 동물 신호와 표준 흡수 단위의 비율을 볼 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 쥐에서 모델 뇌허혈을 설정하는 방법, 동물의 FDG PET 이미징을 수행하고 뇌 템플릿 아틀라스를 활용하여 데이터의 엄격한 VOI 분석을 수행하는 방법에 대한 확실한 이해를 갖게 될 것입니다.