Name: 초고속 도플러 초음파를 이용한 생쥐의 간 혈관 구조의 이미징 및 정량화 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-07-19T13:40:00.000+00:00
Duration: 7 min 3 s
Description: 학습하세요 초고속 도플러 초음파를 이용한 생쥐 간 혈관 구조의 비침습적 이미징 및 정량화 방법을. 이 기술은 조영제 없이 미세혈관과 느린 혈류를 정밀하게 측정하여 간 미세순환 평가의 정확성과 재현성을 향상시킵니다.

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<meta charset="utf8"></head><body>마우스의 간 미세혈관 분석을 위한 초고속 도플러 초음파

<ol><li>Poisson, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+sinusoidal+endothelial+cells%3A+Physiology+and+role+in+liver+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22J+Hepatol%22%5BJournal%5D)">Liver sinusoidal endothelial cells: Physiology and role in liver diseases.</a> J Hepatol. 66 (1), 212-227 (2017).</li>
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</ol>

<table><tbody><tr><td>(하이드록시프로필)메틸셀룰로오스 HPMC</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H7509</td><td>0.5% HPMC</td></tr><tr><td>원심분리기 ZentriMix 380 R</td><td>Hettich</td><td>3200</td><td></td></tr><tr><td>원심분리기 튜브 50mL 원추형 멸균 폴리프로필렌</td><td>CELLSTAR 튜브</td><td>227 261</td><td></td></tr><tr><td>면 팁</td><td>Meditip Clean</td><td>G80215</td><td></td></tr><tr><td>집안</td><td></td><td></td>의<td>탈이온수</td></tr><tr>인근 제<td>모 크림</td><td>약국</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dimethyl sulfoxide (DMSO)</td> <td>Sigma</td><td>D2650-5X5ML</td><td>sterile</td></tr><tr><td>Ethanol absolute</td><td>FRESENIUS KABI</td><td>010-0622-1</td><td></td></tr><tr><td>수유 바늘, 재사용 가능한</td><td>FST Fine Science Tools</td><td>18064-20</td><td></td></tr><tr><td>파인 팁 포함 Dumont # 5 집게</td><td>FST Fine Science Tools</td><td>11252-00</td><td></td></tr><tr><td>거즈 패드 5 x 5 cm</td><td>Klinipress</td><td>175 004</td><td></td></tr><tr><td>GraphPad Prism</td><td>GraphPad Software, Inc</td><td>버전 9</td><td></td></tr><tr><td>GUI 분석 스크립트</td><td>Inserm</td><td>gui_analysis.m</td><td>은 10 ms 도플러 스캔</td></tr><tr><td>필요 가열 패드 17 x 17 cm, 6 W</td><td>ThermoLux Acculux</td><td>461265</td><td></td></tr><tr><td>인슐린 주사기 30G 0.30 x 8 mm, 0.3 mL 및 0.5 mL</td><td>BD Microfine + Demi</td><td>25636</td><td></td></tr><tr><td>케타민 아네스케틴</td><td>Dechra</td><td>REG NL 111764</td><td>100 mg/mL</td></tr><tr><td>Kimwipes KIMTECH 저보푸라기 와이퍼</td><td>ULINE</td><td>S-8115</td><td></td></tr><tr><td>랩 테이프 19 mm x 50 m x 0.125 mm</td><td>Stokvis</td><td>M451</td><td></td></tr><tr><td>MATLAB 소프트웨어</td><td>MathWorks</td><td>버전 R2022b</td><td></td></tr><tr><td>근처 보습 크림</td><td>약국</td><td></td><td></td></tr><tr><td>니들 옐로우 30G 0.3 x 13 mm</td><td>BD Microlance</td><td>304000</td><td></td></tr><tr><td>안과 연고 Oculentum Simplex</td><td>추가 제약</td><td>220201</td><td></td></tr><tr><td>집에 종이 티슈</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>영구 실험실 마커</td><td>VWR</td><td>52877-310</td><td></td></tr><tr><td>생리 소금 용액 (NaCl 0.9 %)</td> <td>FRESENIUS KABI</td><td>B102986</td><td>멸균</td></tr><tr><td>날카로운 물건 일회용 용기 의료 Dispo 2.5 L</td><td>APmedical</td><td>UN3291</td><td></td></tr><tr><td>멸균 안전 잠금 1.5 mL 튜브</td><td>Eppendorf</td><td>0030 120.086</td><td></td></tr><tr><td>주사기 1 mL</td><td>BD Plastipak</td><td>303172</td><td></td></tr><tr><td>주사기 20 mL Luer-Lok</td><td>BD Plastipak</td><td>300629</td><td></td></tr><tr><td>타이머</td><td>West Bend</td><td>40053</td><td></td></tr><tr><td>트리머</td><td>Exacta Aesculap</td><td>GT416</td><td></td></tr><tr><td>초고속 초음파 플랫폼</td><td>Iconeus & &nbsp; INSERM 'Biomedical Ultrasound' ART</td><td>Iconeus</td><td>10ms 시퀀스</td></tr><tr><td>초음파 투과 젤이 있는 One 프로토타입 Aquasonic 100</td><td>Parker Laboratories INC.</td><td>BT-025-0037N</td><td></td></tr><tr><td>물 탱크 3D 인쇄 10 x 10 x 1.5cm 폴리메틸펜텐(PMP) 0.125mm</td><td>GoodFellow Cambridge 제한</td><td>ME311100/2</td><td>CAD 파일 요청 시</td></tr><tr><td>Xylazine Sedamun</td><td>Dechra</td><td>REG NL 10084</td><td>20mg/mL</td></tr></tbody></table>

초고속 도플러 초음파를 이용한 생쥐의 간 혈관 구조의 이미징 및 정량화

Imaging and Quantification of the Hepatic Vasculature of Mice Using Ultrafast Doppler Ultrasound

프로토콜에 따라, 간 혈관 구조의 이미징은 해부학적 구조의 표준화와 해당 용어를 기반으로 촉진됩니다(그림 1). 전임상 간 모델을 사용하는 연구자를 위한 표준화된 명명법을 제안하기 위해 마우스의 복강에서 일반적인 간 위치를 개략적으로 표시하고(그림 1A), 다양한 간엽의 구조적 배열을 제공하고(그림 1B), 동맥 혈관 네트워크(그림 1C)를 지정했습니다. 해부학적 전문 지식을 갖춘 생체 내 UFUS 이미징은 움직임 아티팩트를 줄이기 위해 3D 프린팅된 물 탱크를 사용하여 수행되었습니다(그림 2A). 음향 임피던스는 프로브를 물에 넣고 초음파 투과 젤을 동물의 면도한 피부에 직접 적용하여 수정했습니다. 이 설정을 채택하면 프로브가 동물의 움직이는 가슴과 복부에 직접 접촉하지 않기 때문에 호흡 및 기타 움직임 아티팩트가 줄어듭니다. 이러한 방식으로 우리는 표면적인 위치로 인해 UFUS가 쉽게 접근할 수 있는 오른쪽과 왼쪽 엽의 혈관 구조를 시각화했습니다(그림 2B). 미상엽(caudate lobe) 및 사분면엽(quadrate lobe)과 같은 다른 간엽(liver lobes)은 신체 깊숙이 위치하기 때문에 UFUS로 간 혈관 구조를 해부학적으로 올바르게 식별하기가 더 어렵습니다.
표준화되고 일반적으로 받아들여지는 해부학적 적응증과 혈관 구조 해석의 중요성을 입증한 후, 생쥐에서 조영제 강화 UFUS로 이미지화된 간 혈관 구조에 대한 포괄적인 개요를 제공하기 위해 다양한 평면에서 여러 도플러 스캔을 수행했습니다(그림 3). 우리는 개별 간엽, 즉 좌측 측측(LL), 좌측 내측(LM), 우측 측측(RL) 및 우측 내측(RM)의 간 동맥 네트워크를 설명했습니다. 또한 복부 대동맥(AA), 간동맥(HA), 좌측 외측 간동맥(LLHA) 및 우측 내측 간동맥(RMHA)과 같은 주요 동맥이 표시되어 있습니다. 간엽은 소장(SM)의 위치와 연동 운동, 위(S) 충전 상태에 따라 약간 다른 위치에 있을 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 전체 마우스 간 혈관 구조에 대한 이 조영제 강화 개요는 UFUS에 의한 생체 내 간 이미징을 위한 포괄적인 혈관 지도를 제공합니다.
해부학적 평면의 정확한 선택은 하나의 간엽에서 파생된 정량적 판독값을 얻는 데 중요합니다. 평면당 10개의 관심 영역(ROI)을 수동으로 선택하여 강력한 혈액량 측정을 달성할 수 있습니다(그림 4A). 미세순환의 신뢰할 수 있는 혈액량 정량화를 위해서는 평균 이미지 강도의 변동이 적은 안정적인 획득이 필요합니다. 이는 시간 경과에 따른 전체 이미지의 평균 이미지 값(MIV)을 기반으로 결정되며(그림 4B), 중요한 모션 아티팩트에 취약한 기록과 대조됩니다(그림 4C). 모션 아티팩트를 처리하기 위해 전체 이미지의 모든 시간적 낮은 MIV의 표준 편차를 플로팅하여 간 혈액량 측정(그림 4D)의 신뢰할 수 있는 정량화를 위해 낮은 MIV의 자동 선택을 사용했습니다(그림 4E). 동물당 여러 평면에 대한 도플러 스캔은 ROUT 테스트 1%로 동물당 30개의 ROI에 대해 이상치 처리 후 3개의 다른 코호트의 마우스 내부 및 마우스 간에 허용 가능한 내부 및 상호 변동성을 보여줍니다(그림 4F). 동물당 혈액량 추정치를 개선하려면 추가 평면을 기록하거나 평면당 선택한 ROI 수를 늘리는 것이 좋습니다. 또한 혈액량 판독값을 사용하여 특히 미세혈관 구조를 표적으로 하는 약물 치료를 모니터링할 수 있습니다. 두 가지 투여 경로를 통해 차량을 관리함으로써 간 혈액량 측정에 영향을 미치지 않는다는 것을 입증했습니다(그림 4G). 이러한 결과는 유전자 결실 또는 치료제 전달이 차량 투여의 영향을 받지 않음을 나타내며 강력한 실험 설계를 보장합니다. 전반적으로, 다양한 마우스 모델에서 간 혈관 결손을 탐구하기 위한 향후 연구를 위해 객관적이고 재현 가능한 정량적 프로토콜이 제공됩니다.
<img alt="설치류 간 해부학 다이어그램; 라벨이 붙은 엽, 동맥, 정맥을 포함합니다." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66789/66789fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> 
그림 1: 쥐 간의 해부학적 구조. (A) 마우스의 횡격막 아래 복강에서의 간 위치에 대한 개략적 개요. (B) 4개의 간엽, 즉 좌엽, 사분면, 미상엽, 우엽이 있는 쥐 간과 문맥, 간동맥 및 담관으로 구성된 문맥 삼엽에 대한 개략적인 설명. (C) 촉각 혈관 구조의 동맥 네트워크에 대한 개략도. 라틴어 명명법을 사용한 간동맥(ha) 및 분지(ramus)의 식별. 약어 : HA = 간 동맥. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66789/66789fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="담낭 및 간엽 다이어그램과 UFUS 스캔 결과를 보여주는 마우스를 사용한 초음파 영상 설정." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66789/66789fig02.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 2"> 
그림 2: 마우스의 간 혈관 구조에 대한 초고속 도플러 초음파(UFUS) 이미징. (A) 비침습적 생체 내 이미징을 위한 실험 설정의 개략도. (B) UFUS에 의해 이미지화된 오른쪽 및 왼쪽 내측엽과 왼쪽 측엽의 이미징 방향과 관련 대표자의 개략도. 약기 : AA = 대동맥 복부, LLL = 왼쪽 측면 엽, 내 인생을 사랑 = 왼쪽 내측엽, RML = 오른쪽 내측. 스케일 바 = 1mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66789/66789fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="광학 단층 촬영; 해부학적 다이어그램; 간 분절, 두개골에서 꼬리 관점; 이미지 분석." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66789/66789fig03.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 3"> 
그림 3: 쥐 간 혈관 구조의 대표적인 조영제 강화 초고속 도플러 초음파(UFUS). 성인 마우스의 전체 간 혈관 구조에 대한 개요는 두개골에서 꼬리를 향해 4개의 평면에서 3개 위치, 즉 측면 오른쪽, 내측 및 측면 왼쪽에서 이미지화되었습니다. 참조는 내측에서 촬영되고 오른쪽과 왼쪽에서 옆으로 1cm 떨어진 곳에 촬영된 횡격막 바로 아래에 위치하며 꼬리 방향의 동일한 평면을 사용합니다. 약기 : AA = 대동맥 복부, HA = 간 동맥, LLL = 왼쪽 외측 엽, LLHA = 왼쪽 외측 간동맥, 내 인생을 사랑 = 왼쪽 내측엽, RLL = 오른쪽 외측엽, RMHA = 오른쪽 내측 간동맥, RML = 오른쪽 내측엽, SI = 소장, S = 위. 눈금 막대 1mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66789/66789fig03large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="현미경 이미지, 데이터 차트; 신경혈관 분석, 평면 깊이 비교, 통계 그래프." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66789/66789fig04.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 4"> 
그림 4: 간 혈액량의 초고속 도플러 초음파(UFUS) 정량적 측정. (A) 10개의 관심 영역(ROI)을 선택하여 다이어프램 아래에서 선택된 평면 1에서 성인 C57BL/6 야생형 대조군 마우스의 내엽(ML)을 대표하는 0mm, 평면 2에서 -0.3mm, -0.6mm에서 평면 3에 해당). 눈금 막대 1mm. 정량적 평가를 위해 전체 이미지의 임의의 단위(A.U.) 단위의 평균 이미지 값을 기반으로 (B) 안정적인 획득(회색) 및 (C) 조직 움직임(빨간색)을 가진 30대의 파워 도플러 그림. (D) 시간 경과에 따른 정량적 혈액량 측정을 위한 낮은 강도(AU)의 자동 인식. (E) 성체 C57BL/6 야생형 대조군 마우스의 생리학적 조건(회색)에서 낮은 강도(A.U.)의 표준 편차(SD)에 대한 평가와 함께 3개 코호트의 동물 수(N)에서 전체 평균(μ)의 단절로 표시된 모션 아티팩트로 인한 불안정한 획득(빨간색)으로 인한 불안정한 획득(빨간색)을 식별하기 위해 플롯된 낮은 강도의 표준 편차(St. Deviation). (F) 3개의 평면에 걸쳐 평균적으로 시간 경과에 따른 생체 내에서 측정된 혈액량 변화, 즉 동물당 총 30 ROI의 정량화는 픽셀 강도(A.U.)로 표시됩니다. ROUT 테스트에 의한 이상치 감지 1%. (G) 배송 차량의 종류와 관리 경로 사이에는 차이가 없습니다. 코호트 1(n=6)은 복강내(ip) 식염수, 코호트 2(n=3)는 DMSO IP 주사, 코호트 3(n=6)은 셀룰로오스 경구 투여(po)를 받았습니다. Dunnett의 다중 비교 검정을 사용한 일원 분산 분석, ns P &gt; 0.05. 약기 : AU = 임의의 단위, DMSO = 디메틸 설폭 사이드, IP = 복강 내, PO = 경구 투여, ROI = 관심 영역, St. 편차 = 표준 편차, UFUS = 초고속 도플러 초음파. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66789/66789fig04large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
보충 파일 1: 간 혈액량 측정의 초고속 도플러 초음파(UFUS) 정량적 스크립트. Script gui_analysis.m은 혈액량 측정을 위한 관심 영역(ROI)의 자동 위치 지정을 위한 그래픽 인터페이스를 제공합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66789/gui_analysis.zip" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a>

Non-invasive in vivo imaging of the vasculature is a powerful tool for studying disease mechanisms in rodents. To achieve high sensitivity imaging of the ...

imaging-quantification-hepatic-vasculature-mice-using-ultrafast

Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

이 동영상은 anesthetized 마우스 echocardiography을 수행하는 레일 마운트 고주파 초음파 프로브의 사용을 보여줍니다. 방법은 컬러 도플러, 스트레인 분석뿐만 아니라 일반 목표 대비 이미징과 같은 새로운,보다 강력한 도구 이외에도 심장 기능을 모두 종래의 2 차원 및 M 모드 측정을 설명합니다.

Murine Echocardiography 및 초음파 이미징

이 비디오는 장기의 안정화 후 다광자 현미경을 사용하여 마우스 간 조직의 혈관 내 역학을 관찰하고 연구하는 이미징 절차를 설명합니다. 다광자 현미경 검사는 생체 내에서 높은 공간 해상도로 생물학적 조직을 이미징할 수 있습니다.

다광자 현미경 기반 혈관 시각화를 위한 이미징 픽스처 지원 마우스 간 스테이징: 마우스 간 혈관의 다차원 이미지를 얻기 위한 안정화 장치 보조 이미징 기술

이 기사는 이미지 획득 및 분석을 위한 특정 방법론과 함께 생체 내 현미경 이미징을 사용하여 마우스 간 혈관 구조의 개별 혈관 내 혈류 속도를 동적으로 측정하고 정량화하는 자세한 방법에 대해 보고합니다.

다음 간 생체 내에 현미경 이미징<em&gt; 슈만 편모충</em&gt; 감염 : 간 혈류의 평가

동맥 강성 동맥 경화에 대한 대리 지표로서 간주 될 수있는 심혈 관계 질환 및 맥박 파 속도 (PWV)의 핵심 요소를 나타낸다. 이 프로토콜은 서로 다른 혈관 부위에 적용 가능하다 초음파 화상 처리에 기초하여 마우스에서 PWV를 산출하는 화상 처리 알고리즘을 설명한다.

마우스에 맥파 속도 평가 초음파 기반

태아 마우스의 높은 주파수 초음파 이미징 영상 해상도 개선 하 고 심장 개발 및 구조적 결함의 정확한 비-침략 적 특성을 제공할 수 있습니다. 여기에 설명 된 프로토콜은 실시간 태아 쥐 심장 초음파에서 vivo에서수행 하도록 설계 되었습니다.

태아 마우스 심장 혈관 이미징 높은 주파수 초음파 (30/45 m h Z) 시스템을 사용 하 여

이 실험에서 마우스는 혈관을 얼룩지게 할 수있는 로다민 B 이소티오카네이트 -dextran과 꼬리 정맥에 주입됩니다. 간이 노출되고 고정된 후에, 간의 특정 부분은 다광 현미경 검사를 사용하여 살아있는 바디에 있는 깊은 조직을 관찰하기 위하여 선택될 수 있습니다.

마우스 간 조직에서 혈관의 다광 현미경 관찰

이 프로토콜은 혈액 흐름을 정량화하기 위해 초고속 초음파 도플러 이미징을 적용하는 방법을 보여줍니다. 1s 긴 획득 후, 실험자는 매 픽셀마다 ≈0.3 ms(비행 의 초음파 시간에 따라)에 대한 축 속도 값을 가진 전체 시야의 영화에 액세스 할 수 있습니다.

초고속 도플러를 가진 혈류 영상

여기에서, 우리는 마우스 뒷다리에 있는 혈류를 측정하기 위하여 레이저 도플러 관류 화상 진찰을 위한 기술 그리고 필요한 통제를 보여주는 프로토콜을 제시합니다.

마우스 힌드림에 있는 레이저 도플러 관류 화상 진찰

이 프로토콜은 광시트 형광 현미경을 사용하여 정량적 전체 마운트 3차원 혈관 이미징을 위한 신속한 방법을 소개합니다. 이 방법의 효능은 전산 유체 역학을 통해 정량화된 혈역학적 힘과 함께 병아리 배아 모델의 인두 궁 동맥 시스템을 사용하여 입증되었습니다.

정량적 연구를 위한 소동물 혈관 구조의 신속한 전체 마운트 고해상도 이미징

배란 전 기간 동안 난소 혈류의 변화는 배란에 필수적입니다. 도플러 초음파 검사는 난소 혈류역학 및 관류를 평가하기 위해 인간과 대형 동물에서 사용되었습니다. 마우스의 배란 전 및 배란 전후 단계에서 난소 혈역학을 평가하기 위해 도플러 초음파를 적용하기 위한 프로토콜이 제시됩니다.

생쥐의 난소 혈관 기능의 실시간 이미징 및 정량화를 위한 도플러 초음파 검사

학습하세요 초고속 도플러 초음파를 이용한 생쥐 간 혈관 구조의 비침습적 이미징 및 정량화 방법을. 이 기술은 조영제 없이 미세혈관과 느린 혈류를 정밀하게 측정하여 간 미세순환 평가의 정확성과 재현성을 향상시킵니다.

초고속 도플러 초음파를 이용한 생쥐의 간 혈관 구조의 이미징 및 정량화

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