Beeldvorming en kwantificering van het levervaatstelsel van muizen met behulp van ultrasnelle Doppler-echografie

Ons onderzoek richt zich op niet-invasieve ultrasnelle echografie van de lever met behulp van een in de handel verkrijgbaar echografieplatform. Het heeft tot doel beeldvormings- en analyseprocessen te stroomlijnen, anatomische referenties te bieden en de kwantitatieve en kwalitatieve beoordeling van het levervaatstelsel te verbeteren. Recente ontwikkelingen in ons vakgebied zijn onder meer ultrasnelle echografie, die kleine bloedstromen in kleine bloedvaten detecteert, de gevoeligheid met het contrastmiddel verbetert en de ruimtelijke resolutie verbetert.

Dit wordt bereikt door middel van vlakke golftransmissies, het verhogen van de framesnelheid en het verstrekken van gedetailleerde schattingen van het bloedvolume in elke pixel. De huidige technologieën die in onderzoek in ons vakgebied worden gevonden, zijn ultrasnelle echografie en 3D micro-CT. Deze hulpmiddelen, gecombineerd met het geavanceerde begrip van de anatomie van de lever, verbeterden de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van ultrasone beeldvorming in muizenmodellen.

We hebben een niet-invasief, ultrasnel echografieprotocol opgesteld voor het vaatstelsel van de lever bij muizen, waardoor nauwkeurige bloedvolumemetingen zonder contrastmiddelen mogelijk zijn. Onze bevindingen omvatten een gestandaardiseerde procedure voor gegevensanalyse, robuuste vasculaire parametrificatie en duidelijke visualisatie van anatomische structuren, waardoor nauwkeurige en reproduceerbare microcirculatiebeoordelingen worden gegarandeerd. Ons protocol biedt niet-invasieve, hooggevoelige leverbeeldvorming zonder dat er contrastmiddelen nodig zijn, waardoor een langzame bloedstroom en kleine bloedvaten worden vastgelegd.

Het verbetert de nauwkeurigheid door het verwijderen van bewegingsartefacten, gestandaardiseerde kwantificering en een duidelijk anatomisch overzicht en toont nauwkeurige, reproduceerbare metingen. Plaats om te beginnen de voorbereide verdoofde muis op het verwarmingskussen. Trim de buik van het dier voorzichtig met een dierenartstrimmer zonder compressie op de borst of buik toe te passen. Dan.

Breng ontharingscrème niet langer dan twee minuten aan. Verwijder de ontharingscrème en reinig voorzichtig met warm water. Plaats het dier vervolgens dorsaal op een verwarmingskussen en zet de poten voorzichtig vast met tape.

Hydrateer de huid met een kleine hoeveelheid warm water. Breng met een spuit van 20 milliliter de gecentrifugeerde ultrasone transmissiegel rechtstreeks op de geschoren huid aan. Plaats vervolgens het 3D-geprinte waterreservoir boven het dier.

Controleer of er lucht is tussen de ultrasone transmissiegel en de polymethylpenteen thermoplast van de watertank en voeg vervolgens water toe aan de tank. Nadat u de muis hebt voorbereid op ultrasnelle Doppler-echografie, start u de software, maakt u een experimentele sessie op het systeem en start u de scansoftware. Klik op ja in het pop-upvenster om de motoren te centreren.

Als u een nieuwe experimentele sessie wilt maken, selecteert u Sessie in het menu. Vul in het sessiepaneel de benodigde informatie in, waaronder project, onderwerp, sessie, gebruikersnaam, opmerking en tag. Klik op valideren.

Laad vervolgens een ultragevoelige ultrasone sequentie van 10 milliseconden Doppler met de laadsequentieknop. Definieer de beelddiepte tussen één en 50 millimeter, met een maximale beelddiepte van 50 millimeter. Als u visualisatieparameters wilt selecteren, kiest u Doppler om het vaatstelsel af te beelden.

Kies de beeldcompressiemethode, logaritmisch, vierkantswortel of lineair. U kunt het contrastbereik ook automatisch of handmatig aanpassen met behulp van schuifregelaars voor opties voor hoog en laag contrast. Als u de kleurenkaartschaal van zwart naar wit wilt selecteren, vinkt u de grijze optie aan, of van roodachtig zwart naar geel, vinkt u heet aan.

Selecteer het beeldvormingsvlak op basis van anatomische oriëntatiepunten. Schakel tussen de visualisatie van Doppler en de B-modus om vertrouwd te raken met de anatomie van de leverkwabben en het vaatstelsel. Klik op het stoppictogram om de liveweergave te stoppen.

Navigeer nu naar het menu sonde verplaatsen om de sonde aan te passen en selecteer een vliegtuig. Bereid om te beginnen het dier voor op beeldvorming en plaats de sonde in het waterreservoir. Voer de sondebewerking en vliegtuigselectie uit en start vervolgens een Doppler-acquisitie met een framesnelheid van 10 milliseconden.

Ga naar het fUS 2D-menu om hemodynamische variaties in de loop van de tijd op een specifieke positie weer te geven. Stel op het tabblad Voorinstelling de tijd tussen afbeeldingen in op nul seconden om een continue modus te kiezen zonder pauze tussen de beelden en definieer vervolgens de totale opnameduur in seconden. Druk vervolgens op de opnameknop om de 2D-acquisitie te starten.

Zodra de opname is afgelopen, drukt u op de stopknop. Geef een naam op voor de verkregen opname om het bestand in scanformaat op te slaan in de sessiemap. Aan het einde van elke opname verschijnt een pop-upvenster om de gegevens automatisch op te slaan.

Open het analysescript gui_analysis.m. Selecteer de scan en stel 10 interessegebieden in met een voxelgrootte van twee aan twee. Kies 40 milliseconden voor elk frame om de Doppler-integratie uit te voeren.

Teken vervolgens de vasculaire periferie van het orgaan op een manier dat de 10 ROI's automatisch worden voorgepositioneerd tussen duidelijk zichtbare slagaders en indien nodig handmatig kunnen worden aangepast. Om het gemiddelde leverbloedvolume te kwantificeren in willekeurige eenheden van de totale 10 ROI's, schat u automatisch het gemiddelde en de standaarddeviatie van de stille framewaarden binnen de opname van 30 seconden.