Toepassing van echografie en shear wave elastografie beeldvorming in een rat model van NAFLD / NASH

Het gebruik van echografie en afschuifgolfelastografie stelt onderzoekers in staat om de veranderingen in levervet en fibrose te meten die impliciet zijn in modellen van niet-alcoholische steatohepatitis. Deze beeldvormingsmodaliteit is een niet-invasieve, high-throughput en klinisch vertaalbare techniek en kan worden gebruikt om het ziektestadium en de werkzaamheid in niet-alcoholische steatohepatitismodellen te beoordelen tijdens de ontdekking van geneesmiddelen. Plaats om te beginnen zes tot zeven weken oude mannelijke Wistar Han-ratten met een gewicht van 150 tot 175 gram in paren in individueel geventileerde kooien met goed strooisel bij ongeveer 22 graden Celsius en 40 tot 70% relatieve vochtigheid met een licht / donkercyclus van 12 tot 12 uur.

Voorzag 20 ratten van een choline-deficiënt, vetrijk dieet met 1% cholesterol en nog eens 20 ratten met de standaard laboratoriumknaagdier chow. Om het beeldvormingsinstrument in te stellen, plaatst u een verwarmd oppervlak in het beeldvormingsgebied om het dier warm te houden tijdens de beeldvorming en bevestigt u de anesthesieneuskegel voor het toeleveren van de inhalatie-anesthesie. Gebruik de ultrasone sondehouder om de ultrasone sonde naar de gewenste locatie te verplaatsen en om te voorkomen dat de sonde op het dier rust.

Zodra de rat volledig is verdoofd, breng je hem over van de inductiekamer naar een warmwater circulerende deken. Gebruik chemische ontharingscrème om het haar van de ribbenkast naar het bekken aan de rechterkant van de rat te verwijderen. Plaats de rat in de linker zijwaartse lighouding en plak de bovenpoten boven het hoofd op een warm beeldvormingsplatform.

Druk op de patiënttoets op het bedieningspaneel van het instrument en identificeer de proefpersoon volgens de onderzoeksopzet. Breng een kleine hoeveelheid verwarmde ultrasone gel aan op het ontharen huidgebied van de rat. Beweeg de ultrasone sonde om het met gel bedekte gebied aan te raken.

Zodra het live B-modusbeeld van de inwendige organen op het scherm verschijnt, verplaatst u de ultrasone sonde naar het gebied iets boven de heup, net evenwijdig aan de lendenwervels. Gebruik de B-modusweergave om de rechter nier te lokaliseren door de scheiding van de grote nierslagader en cortex medulla te identificeren. Observeer een deel van de lever in een enkel vlak van het beeld en zorg ervoor dat er geen luchtbellen of schaduwen in het beeld aanwezig zijn.

Pas de focus aan en zorg ervoor dat de niercortex en het leverparenchym zich in hetzelfde vlak bevinden om een duidelijk beeld te krijgen. Zorg ervoor dat het dier tussen de ademhalingen door is wanneer het scherm wordt bevroren om te voorkomen dat wazige beelden worden vastgelegd. Selecteer de B-modusverhouding om de relatieve helderheid van weefsel uit het geselecteerde interessegebied te meten.

Maak een cirkel van twee millimeter en plaats deze op het gebied van belang in het beeld van de lever, dat zich rechts van de nier bevindt. Plaats een nieuwe cirkel op het beeld van de nierschors en houd de diepten van de cirkels op de lever en de niercortex hetzelfde. Druk op de selectieknop op het bedieningspaneel om de hepato-renale index weer te geven als een B-modusverhouding en herhaal de meting drie keer op verschillende diepten en vlakken van het weefsel en bereken vervolgens het gemiddelde.

Beweeg de sonde dwars in het rechter subcostale gebied om de lever te lokaliseren met behulp van de B-modus. Zoek een duidelijk gebied van de lever dat meestal parenchym is en vrij is van grote bloedvaten, zoals de poortader en de leverslagader, en druk vervolgens op de SWE-knop op het bedieningspaneel om een afschuifelasticiteitskaart van het weefsel te genereren. Pas de grootte en positie van het SWE-vak onder de levercapsule aan in een gebied dat vrij is van schaduwen.

Wanneer de doos vol en stabiel is, drukt u op de vriesknop op het bedieningspaneel terwijl de rat tussen de ademhalingen door zit. Tik op de Q-Box op het aanraakscherm van het instrument om de elasticiteit te berekenen van het betreffende gebied op de elasticiteitskaart van de schuifgolf. Er verschijnt een cirkel en een gegevensvak.

Plaats de cirkel in het schaduwvrije gebied met uniforme kleuren, waarbij gebieden met stijfheid worden vermeden. Herhaal de procedure drie keer door de sonde op en neer of zijwaarts op de buik te bewegen om SWE-in kaart gebrachte beelden uit verschillende delen van de lever te verzamelen. Als u klaar bent, verwijdert u de tape van de poten en veegt u de overtollige gel af.

Plaats de rat terug in een warme en droge kooi en laat hem volledig herstellen. Selecteer alle scans die nodig zijn voor gegevensanalyse door het vakje naast de naam van de patiënt aan te vinken met behulp van de trackball en de knop Selecteren. Nadat u de bestanden hebt geëxporteerd, opent u een afzonderlijk JPG-bestand van elke scan en observeert u de gegevens aan de rechterkant van de afbeelding.

Kopieer alle gegevens naar een spreadsheet of andere databasebeheersoftware en voer de gewenste statistische analyses uit. De representatieve beelden van hepato-renale indices van de controle- en choline-deficiënte, vetrijke dieetgroepen laten zien dat de helderheid van de lever in de nierschors bijna hetzelfde was en dat de hepato-renale index minder dan één was in de controlegroep. In de vetrijke dieetgroep nam de helderheid van de lever toe en was de hepato-renale index verhoogd tot 1,91 na zes weken en 1,79 na 12-weekse tijdstippen.

De hepato-renale indexwaarden van de vetrijke dieetgroep stegen snel gedurende de eerste drie tot zes weken, voordat ze een plateau bereikten. Leversecties gekleurd met olierode O-kleurstof vertoonden een significant verhoogd gekleurd gebied in de vetrijke dieetgroep in vergelijking met de controlegroep. Er werd ook een correlatie gevonden tussen het percentage gekleurd gebied en de hepato-renale index.

De weefselstijfheid nam geleidelijk toe in de vetrijke dieetgroep gedurende 12 weken en bereikte 23,1 kilopascal als gevolg van fibrose. De levermonsters werden gekleurd met picrosiriusrood om collageen te lokaliseren als een indicator van fibrose. Een significante toename van het percentage bevlekte oppervlakte werd waargenomen in de vetrijke dieetgroep in vergelijking met de controlegroep.

En er werd ook een sterke correlatie gevonden tussen het procent-gekleurde gebied en de afschuifgolf E modulusgetallen. Het is belangrijk om de transducer en meetcirkels of dozen goed te plaatsen. Het vermijden van artefacten in de afbeeldingen zorgt voor herhaalbare en consistente metingen.

Na de procedure kunnen ex vivo metingen van levertriglyceriden en collageengenexpressie ook worden uitgevoerd op obductieweefsel om de resultaten in de beeldvorming te bevestigen.