Artykuł metodologiczny

Wykorzystanie technologii druku 3D do połączenia rezonansu magnetycznego z histologią: protokół sekcji mózgu

15.4K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/54780

⸱

6 grudnia 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Translational Neuroradiology Section, National Institute of Neurological Disorders and Stroke, 2Cerebral Microcirculation Section, National Institute of Neurological Disorders and Stroke, 3Viral Immunology Section, National Institute of Neurological Disorders and Stroke

W tym artykule

Podsumowanie

Ogólnym celem tego protokołu jest dokładne dopasowanie objętości obrazów rezonansu magnetycznego (MRI) do przekrojów histologicznych poprzez tworzenie dostosowanych drukowanych w 3D uchwytów na mózg i slicerów.

Streszczenie

Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) pozwala na rozgraniczenie między normalną i nieprawidłową tkanką w skali makroskopowej, pobierając trójwymiarowo próbki całej objętości tkanki. Chociaż rezonans magnetyczny jest niezwykle czułym narzędziem do wykrywania nieprawidłowości w tkankach, powiązanie zmian sygnału z leżącym u ich podstaw procesem patologicznym zwykle nie jest proste. Na przykład w ośrodkowym układzie nerwowym zapalenie, demienizacja, uszkodzenie aksonów, glejoza i śmierć neuronów mogą wywoływać podobne wyniki w MRI. W związku z tym interpretacja skanów MRI zależy od kontekstu, dlatego korelacja radiologiczno-histopatologiczna ma ogromne znaczenie. Niestety, tradycyjne patologiczne sekcje tkanki mózgowej są często nieprecyzyjne i niespójne, co komplikuje porównanie wycinków histologicznych i MRI. W artykule przedstawiono nowatorską metodologię dokładnego cięcia tkanek mózgowych naczelnych, a tym samym umożliwienia precyzyjnego dopasowania między histologią a rezonansem magnetycznym. Szczegółowy protokół opisany w tym artykule pomoże badaczom w zastosowaniu tej metody, która opiera się na tworzeniu drukowanych w 3D fragmentatorów mózgu. Lekko zmodyfikowany, może być łatwo zaimplementowany dla mózgów innych gatunków, w tym ludzi.

Wprowadzenie

Rezonans magnetyczny in vivo zapewnia nieinwazyjną i czułą miarę integralności tkanek na poziomie makroskopowym. Zmiany w intensywności sygnału MRI obserwowane in vivo są miarami wyników w wielu trwających badaniach klinicznych. 1 Chociaż zmiany intensywności obserwowane za pomocą rezonansu magnetycznego mogą zidentyfikować obszary nieprawidłowości w kontekście całego mózgu, często nie są one wystarczająco specyficzne, aby różnicować procesy patologiczne. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku procesów dynamicznych obejmujących wiele patologii. Na przykład w stwardnieniu rozsianym (SM) lub jego modelu zwierzęcym eksperymentalne autoimmunologiczne zapalenie mózgu i rdzenia kręgowego (EAE), zapalenie, obrzęk, degradacja mieliny, zniszczenie aksonów, glejoza i śmierć neuronów nakładają się na siebie. 2, 3 Aby uzyskać niezbędną specyficzność dotyczącą podstawowej patologii, należy wziąć pod uwagę kontekst wraz z wiedzą na temat histologii nieprawidłowych tkanek zidentyfikowanych w badaniu MRI.

Jednakże, nawet w dobrze kontrolowanych eksperymentach na zwierzętach, dopasowanie histologii do rezonansu magnetycznego in vivo jest zasadniczo trudne z różnych powodów. Po pierwsze, różnica w skalach wymiarowych między sekcjami histologicznymi a MRI jest o kilka rzędów wielkości. 4 Po drugie, dla właściwego porównania, orientacja płaszczyzny warstwy MRI musi odpowiadać płaszczyźnie przekroju tkanki mózgowej podczas cięcia. Ze względu na kształt mózgu bardzo trudno jest wykonywać konsekwentnie proste i dokładne cięcia, gdy mózg siedzi na płaskiej powierzchni. Po trzecie, duży rozmiar mózgu w stosunku do potencjalnie małego obszaru zainteresowania (zmiana, guz itp.) tworzy scenariusz "igły w stogu siana" dla patologa przetwarzającego tkankę. Po czwarte, nawet jeśli tkanka docelowa zostanie znaleziona, jest ona zwykle przetwarzana w taki sposób, że praktycznie niemożliwe jest powiązanie z oryginalnymi danymi MRI. Wreszcie, tradycyjne patologiczne sekcje tkanki mózgowej są często nieprecyzyjne i niespójne, co dodatkowo komplikuje porównanie odcinków histologicznych z obrazami MRI.

Poprzednie próby przezwyciężenia tych wyzwań opierały się na wykorzystaniu algorytmów deformacyjnych do współrejestracji danych i/lub umieszczeniu markerów odniesienia w obrębie tkanki lub wokół niej jako punktu odniesienia. 5, 6, 7, 8 Pierwsze podejście wymaga złożonych modeli obliczeniowych, które są szczególnie podatne na komplikacje związane z formatowaniem danych, artefaktami obrazowania i zmianami spowodowanymi przetwarzaniem tkanek. 4 Z drugiej strony to ostatnie podejście wprowadza możliwość zanieczyszczenia lub innego uszkodzenia samej tkanki. 9

Opisane tutaj podejście poprawia przejście między modalnościami poprzez użycie pośmiertnego rezonansu magnetycznego do wypełnienia luki między rezonansem magnetycznym in vivo a histologią. Pośmiertny rezonans magnetyczny dostarcza trójwymiarowych (3D) obrazów mózgu w wyższej rozdzielczości niż można uzyskać in vivo, a ponadto dostarcza danych potrzebnych do stworzenia morfologicznie dokładnego modelu powierzchni mózgu. Ten cyfrowy model można następnie wykorzystać do stworzenia wydrukowanego w 3D niestandardowego uchwytu na mózg. Dzięki starannemu pozycjonowaniu, uchwyt mózgu pozwala na precyzyjne, zorientowane na rezonans magnetyczny cięcie mózgu, zmniejszając potrzebę stosowania złożonych algorytmów matematycznych i umożliwiając skupienie się na określonych regionach w celu ukierunkowanego pobierania próbek.

Nasze laboratorium niedawno wprowadziło nowe metody tworzenia niestandardowych uchwytów i slicerów do mózgu, wykorzystując pośmiertny rezonans magnetyczny i technologię druku 3D dla ludzkichmózgów 10 i marmozet. 4 Te dwie metody pozwalają na dokładniejszą korelację między MRI a histologią w warunkach badawczych i ostatecznie pozwalają na głębsze zrozumienie specyficznej patologii leżącej u podstaw nieprawidłowości MRI. Starannie zaprojektowane eksperymenty, w których mózg jest wielokrotnie próbkowany w czasie in vivo, mogą zapewnić kontekst do interpretacji patologii, co z kolei może dodać specyficzności do interpretacji MRI. Tutaj przedstawiamy zmodyfikowany protokół w ujednoliconej ramie, który można zastosować do dowolnej tkanki mózgowej, niezależnie od tego, czy pochodzi ona od naczelnych, gryzoni czy ludzi. Zapewniamy szczegółowe instrukcje i odpowiedni film dotyczący sekcji marmozety. Chociaż ogólny protokół ma zastosowanie do każdego typu mózgu, ze względu na różnice w pozyskiwaniu MRI i wielkości tkanki, a także wyzwania napotykane podczas pracy z określonymi typami mózgu, istnieją pewne różnice w podejściu w zależności od typu przetwarzanego mózgu. W tej prezentacji sekcje z "człowiekiem" będą oznaczać różnice w protokole specyficznym dla ludzkiego mózgu.

Protokół

Wszystkie czynności związane ze zwierzętami i procedury opisane w niniejszym dokumencie zostały przeprowadzone zgodnie z protokołem zatwierdzonym przez National Institute of Neurological Disorders and Stroke Animal Care and Use Committee. Mózgi pobrano od marmozet zwyczajnych (Callithrix jacchus) indukowanych do rozwoju EAE. 11 Mózgi przechowywano w 10% formalinie przez okres od 3 tygodni do jednego roku po eutanazji za pomocą transkardialnej perfuzji 4% paraformaldehydu.

1. Przygotowanie i akwizycja pośmiertnego rezonansu magnetycznego

  1. Mózg marmozety
    1. Przygotuj stanowisko pracy z bawełnianej gazy, probówki wirówkowej o pojemności 50 ml, małych szpatułek, ~30 ml oleju fluorowanego, parafiny i mózgu marmozety.
    2. Napełnij probówkę olejem fluorowanym i gazą do oznaczenia 20 ml. Ściśnij gazę, aby usunąć pęcherzyki powietrza po drodze.
    3. Delikatnie osusz formalinę z powierzchni mózgu ręcznikiem papierowym. Włóż mózg z przednim biegunem w kierunku dolnej części rurki. Ostrożnie zabezpiecz mózg w rurce, używając większej ilości gazy po bokach, aby ustalić jego pozycję. Zapoznaj się z sekcją uzupełniającą 11, aby zapoznać się z metodą tworzenia kołyski MRI mózgu w celu wykonania dodatkowych skanów MRI.
    4. Napełnij resztę rurki gazą i olejem fluorowym. Ostrożnie usuń pęcherzyki powietrza po drodze. Zabezpiecz nakrętkę i uszczelnij probówkę parafiną.
    5. Zaznacz nasadkę w jednej linii ze szczeliną międzypółkulową. Zawiń tubkę w ręcznik papierowy i włóż ją do cewki z oznaczeniem u góry pośrodku.
    6. Zdobądź echo obrotu 2D T2. Parametry podano w tabeli 1.
    7. Otwórz 10 anatomicznych akwizycji T2 o grubości 150 mikronów w Mipav i zarejestruj się w 6. akwizycji.
      UWAGA: Rejestracja to zoptymalizowany algorytm automatycznej rejestracji 3.5D z 9 stopniami swobody, interpolacją sinc w oknie, znormalizowaną funkcją kosztu korelacji krzyżowej, z algorytmem wyszukiwania Powella wywołującym Brenta. Obroty pobierano w zakresie od +10° do -10°, przy czym obroty zgrubne zwiększały się o 5 stopni, a drobne o 1°. Następnie uśrednij zarejestrowane obrazy: Narzędzia, Kalkulator obrazów-Obrazy zbiorcze, Średnia.
  2. Ludzki mózg
    1. Oddziel przodomózgowie od pnia mózgu za pomocą nacięcia na poziomie śródmózgowia. 10 Półkule można również rozdzielić za pomocą przecięcia linii środkowej.
    2. Umieść przodomózgowie w cylindrycznej rurce z półkulistą kopułą na jednym końcu i dziobkiem na drugim końcu.
    3. Napełnij rurkę olejem fluorowanym przez dziobek. Usuń pęcherzyki powietrza za pomocą delikatnego zasysania przez ~30 min przez wylewkę.
    4. Zdobądź 3D T1-MPRAGE. Parametry podano w tabeli 1.

2. Wydobywanie powierzchni mózgu: Mipav 7.2

  1. Otwórz rezonans magnetyczny w orientacji czołowej.
  2. Wybierz Algorytmy, Narzędzia transformacji, Przekształć, Ponowne próbkowanie. Wybierz rozmiar zdefiniowany przez użytkownika i ponownie próbkuj do wokseli izotropowych: 0,1 x 0,1 x 0,1 mm. Zapisz ponownie próbkowany rezonans magnetyczny w Brain_MRI_Resampled. Człowiek: Ponowne próbkowanie do wokseli izotropowych 0,3 x 0,3 x 0,3 mm.
  3. Wybierz Algorytmy, Filtry (przestrzenne), Nieliniowa redukcja szumów. Użyj ustawień domyślnych, kliknij OK.
  4. Wybierz opcję Wyświetla tabelę przeglądową i kliknij przycisk podwójnego progu. Przeciągnij suwak na wykresie, aby objąć cały mózg.
  5. Wybierz Algorytmy, Segmentacja, Próg, Próg za pomocą min/max. Wprowadź wartość znajdującą się w lewym dolnym rogu wykresu intensywności (tuż pod skalą) w polu "Dolna granica". Wybierz "binarny" jako typ obrazu wyjściowego i odznacz "odwróć próg".
  6. Wybierz Algorytmy, Morfologia, Wypełnij otwory. Zaznacz "Przetwarzaj w 2.5D".
  7. Ponieważ jest to rezonans magnetyczny całego mózgu, między tyłomózgowiem a korą mózgowia jest pewna pusta przestrzeń, którą należy wypełnić. Ludzki mózg: pomiń ten krok.
    1. Za pomocą linii VOI narysuj połączenie między tyłomózgowiem a korą po obu stronach mózgu w najbardziej bocznym punkcie. Kontynuuj to przez mózg.
    2. Wybierz VOI, Konwersja VOI, Wszystko do maski binarnej. Wybierz Narzędzia, Kalkulator obrazów. Wybierz LUB z menu rozwijanego operatora i wybierz maskę mózgu. Wybierz "Promuj docelowy typ obrazu"
    3. Wybierz Algorytmy, Morfologia, Wypełnij otwory. Zaznacz "Przetwarzaj w 2.5D"
  8. Zapisz maskę binarną jako Brain_Model.nii.
  9. Wybierz Algorytmy, Wyodrębnij powierzchnię (kostki marszowe). Wybierz obraz maski, Zapisz jako Brain_Model.ply.

3. Wybór lokalizacji plasterków: Mipav 7.2

  1. Zidentyfikuj tkankę będącą przedmiotem zainteresowania lub pozycję wyjściową. Oblicz zamierzoną grubość płyty. W mózgu marmozety zliczenie 30 plasterków MRI na sekcję i 5 plasterków MRI na szczelinę ostrza, tworzy 3 mm odcinki z odstępami 0,5 mm ostrzy, co daje płyty ~3,5 mm. Ludzki mózg: 20 plasterków MRI na sekcję i 4 plasterki MRI na szczelinę ostrza, tworzy 6 mm przekroje z 1,2 mm szczelinami ostrzy, co daje płyty ~7,2 mm.
  2. W miejscu pierwszej przerwy między ostrzami kliknij "pole VOI", a następnie narysuj ramkę nad mózgiem. Kliknij wewnątrz pola, aby je zaznaczyć. Skopiuj i wklej kontur dla każdego przekroju MRI odpowiadającego szczelinie ostrza.
  3. Przeskocz do przodu o liczbę wycinków MRI odpowiadającą grubości przekroju, a następnie skopiuj i wklej kontur odpowiadający następnej szczelinie ostrza. Powtórz ten proces przez mózg.
  4. Wybierz VOI, Konwersja VOI, Wszystko do maski binarnej. Zapisz jako Blade_Gaps.nii.
  5. Wybierz Algorytmy, Wyodrębnij powierzchnię (maszerujące kostki), Obraz maski Blade_Gaps.ply.

4. Tworzenie mapy ostrzy MRI: Mipav 7.2

  1. Otwórz Brain_MRI_Resampled i obrazy Blade_Gaps.nii.
  2. Po wybraniu obrazu Blade_Gaps.nii wybierz Narzędzia, Matematyka obrazu. Wybierz opcję Podwyższ poziom typu obrazu i Pomnóż. Wprowadź 10 000 jako wartość.
  3. Wybierz Narzędzia, Kalkulator obrazów. Wybierz pozycję Dodaj, a następnie wybierz obraz Brain_MRI_Resampled z listy rozwijanej obrazu. Wybierz opcję Podwyższ poziom obrazu docelowego.
  4. Zapisz ten obraz jako Brain_BladeMap.nii.
  5. Klikając na widok trójpłaszczyznowy, miejsca, w których mózg zostanie pocięty, można zobaczyć w trzech widokach ortogonalnych.

5. Importowanie powierzchni mózgu i szczeliny ostrza: Netfabb Professional

  1. Wybierz Część, Dodaj część. Wybierz pliki Brain_Model.ply i Blade_Gaps.ply
  2. Wybierz mózg i kliknij tryb naprawy. W trybie naprawy:
    1. Kliknij przycisk wyboru powłoki, a następnie kliknij mózg.
    2. Kliknij przycisk przełączania wyboru, aby wybrać inne siatki. Kliknij Usuń, aby usunąć inne siatki.
    3. Kliknij Zastosuj naprawę i usuń starą część.
  3. Kliknij prawym przyciskiem myszy mózg. Wybierz opcję Przenieś. Kliknij przycisk Do punktu początkowego. Zapisz wyświetlane parametry XYZ. Te parametry translacji są potrzebne do utrzymania pozycji ostrza ustawionej w Mipav. Kliknij Tłumacz. Następnie zamknij okno. (Nie klikaj przycisku tłumaczenia więcej niż raz. Zostanie on ponownie przetłumaczony przy użyciu tych samych parametrów).
  4. Wybierz model Blade_Gaps. Kliknij część prawym przyciskiem myszy i wybierz opcję Przenieś. Wprowadź zarejestrowane wcześniej wartości XYZ w polach Parametry XYZ. Teraz kliknij Tłumacz i zamknij okno.
  5. Wybierz model Brain_Model i kliknij Tryb naprawy. W trybie naprawy:
    1. Kliknij przycisk wyboru powłoki, a następnie kliknij mózg.
    2. Kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz Gładkie trójkąty. Wprowadź 4-5 iteracji. Zaznacz opcję Zapobiegaj zmniejszaniu głośności. Ludzki mózg: 1-2 iteracje.
    3. Kliknij prawym przyciskiem myszy, wybierz opcję Zmniejsz trójkąty. Wprowadź liczbę 200000 w liczbie trójkątów docelowych i kliknij przycisk Wykonaj.
    4. Kliknij Naprawa automatyczna, Naprawa domyślna. Następnie kliknij Zastosuj naprawę
  6. Kliknij prawym przyciskiem myszy, Zmień nazwę. Zmień nazwę wygładzonego mózgu na Smoothed_Brain_Model.
  7. Wybierz opcję Smoothed_Brain_Model. Kliknij prawym przyciskiem myszy, Eksportuj, STL.

6. Edycja konturów mózgu: Meshmixer

  1. Zaimportuj Smoothed_Brain_Model do Meshmixer.
  2. Użyj narzędzi do rzeźbienia i zaznaczania, aby wprowadzić zmiany w siatce. Edycje obejmują:
    1. Użyj narzędzi do rzeźbienia, solidna gładka. Wygładź obszar odpowiadający VOI linii. Ludzki mózg: pomiń ten krok.
    2. Wygładź powierzchnię kory, która będzie zakryta w pudełku
      3. .
    3. Wygładź małe wgłębienia, które mogły powstać w procesie tworzenia siatki i edycji.
  3. Wybierz Analiza, Inspektor, Autonaprawa wszystko.
  4. Wyeksportuj Smoothed_Brain_Model jako Smoothed_Edited_Brain_Model.

7. Tworzenie pudełka z krajalnicą do mózgu: Netfabb Professional

  1. Wybierz Część, Dodaj część. Wybierz plik Smoothed_Edited_Brain_Model.
  2. Wybierz Część, Dodaj część. Następnie wybierz plik STL Brain Slicer Parts_Marmoset i kliknij przycisk Otwórz. Ludzki mózg: Brain Slicer Parts_Human (Dodatkowe pliki kodu).
  3. Kliknij prawym przyciskiem myszy część i wybierz Przedłużone, Skorupy do części. Wybierz każdą część osobno i kliknij prawym przyciskiem myszy, aby zmienić ich nazwy. (Kliknięcie na oko obok obiektu powoduje jego ukrycie lub uczynienie go widocznym.)Zmień nazwę dużego pudełka na główne, małe pudełko podrzędne i pudełko do cięcia Box_Cutout, Blade_Holder_Main w kształcie sześciokąta, małe płaskie ostrze mikrotomu i półrurkowy przedmiot Kołyska. Ludzki mózg: bez Blade_Holder_Main, ostrza mikrotomu lub kołyski.
  4. Ukryj Główny, Podrzędny, Ostrze, Blade_Holder_Main, Ostrze mikrotomu i Kołyskę, a następnie użyj Shift-Select, aby wybrać wszystkie sześć i Box_Cutout. Widoczne powinny być tylko Box_Cutout i Smoothed_Edited_Brain_Model, ale nie należy wybierać Smoothed_Edited_Brain_Model.
  5. Kliknij i przeciągnij wybrane części, aby dostosować położenie ramki względem mózgu.
    1. Umieść mózg na środku pudełka. Umieść mózg wystarczająco głęboko w pudełku, aby można go było mocno chwycić, ale nie za głęboko, aby utworzyć zwisy, które uniemożliwiają prawidłowe umieszczenie.
  6. Po ustawieniu, kontur pudełka mózgowego może być testowany pod kątem zwisów. Wybierz Box_Cutout i Smoothed_Edited_Brain_Model. Wybierz opcję Operacja logiczna.
    1. Kliknij Smoothed_Edited_Brain_Model, aby zmienić kolor na czerwony.
    2. Wybierz opcję Odejmowanie logiczne i zastosuj obliczenia.
  7. Sprawdź, czy w pudełku mózgowym nie ma zwisów, które uniemożliwiłyby bezpieczne umieszczenie tkanki mózgowej w pudełku. Jeśli te zwisy są obecne, wyreguluj mózg tak, aby znajdował się mniej głęboko w pudełku. Jeśli mózg znajduje się na żądanej głębokości i występują zwisy, zapoznaj się z sekcją uzupełniającą 10, aby uzyskać rozwiązanie w celu usunięcia nawisów.
  8. Wybierz model Blade_Gaps. Kliknij prawym przyciskiem myszy, wybierz Przenieś. Zapisz wartość pozycji Z, a następnie zamknij okno. Będzie to położenie najbardziej wysuniętej do tyłu szczeliny ostrza.
  9. Wybierz plik STL ostrza, który pochodzi z części narzędzia Brain Slicer. Kliknij prawym przyciskiem myszy, wybierz Przenieś.
    1. Wybierz opcję Tłumaczenie bezwzględne. Wprowadź wartość Z z z 7.8. W polach Wartości X i Y wprowadź odpowiednią wartość z pól bieżącego parametru pozycji
  10. Wybierz Blade STL. Kliknij prawym przyciskiem myszy, kliknij Duplikuj.
    1. Zaznacz opcję Ułóż części. Wprowadź łączną liczbę bloków w łącznej liczbie. Wprowadź tę samą liczbę w polu Liczba Z. Wprowadź grubość płyty w szczelinie Z. Kliknij Duplikuj. Jeśli grubość płyty była zróżnicowana, ostrza będą musiały być ustawione indywidualnie. Zduplikuj każdą nową łopatkę z poprzedniej (przesuwając się z tylnej do przedniej) ze szczeliną z równą grubości przekroju dla tej sekcji.
  11. Umieść części ostrza mikrotomu dokładnie w tych samych odstępach, co ostrza w krajalnicy, powtarzając kroki 7.9 i 7.10 dla ostrza mikrotomu. Ludzki mózg: pomiń ten krok.
    1. Wybierz Microtome Blade wraz z częścią Blade_Holder_Main i wybierz opcję Boolean Operation (Operacja logiczna).
    2. Wybierz wszystkie ostrza w Microtome Blade, aby podświetlić je na czerwono. Kliknij pozycję Odejmowanie logiczne i zastosuj obliczenia.
    3. Wybierz tryb naprawy. Wykonaj rozszerzoną naprawę. Wybierz opcję zastosuj naprawę i usuń starą część.
    4. Zmień nazwę części na Blade Holder. Eksportuj część jako STL.
  12. Naciśnij Shift, Smoothed_Edited_Brain_Model, wszystkie modele Blade utworzone w poprzednim kroku oraz Sub i Main. Kliknij Operacja logiczna.
    1. Spraw, aby wszystkie części z wyjątkiem głównego były czerwone, zaznaczając je i klikając strzałkę pod zielonym polem, aby przesunąć je do koloru czerwonego.
    2. Wybierz opcję Odejmowanie logiczne, a następnie wybierz opcję Zastosuj obliczenia.
  13. Kliknij tryb naprawy. W trybie naprawy:
    1. Zaznacz pole dla zwisów i ostrych punktów. Można je wygładzić w Netfabb lub Meshmixer.
    2. Kliknij opcję Naprawa automatyczna, Naprawa rozszerzona. Następnie zastosuj naprawę i usuń starą część
  14. Kliknij prawym przyciskiem myszy naprawione pudełko mózgu i zmień jego nazwę na Brain Slicer Box. Eksportuj jako plik STL.

8. Drukowanie pudełka Brain Slicer na Ultimaker 2

  1. Mózg marmozety: Cura
    1. Zaimportuj pudełko Brain Slicer do Cura.
    2. Wybierz opcję Obróć i przeciągnij okrąg, aby obrócić pudełko tak, aby leżało płasko na łóżku.
    3. Dostosuj ustawienia drukowania: rozdzielczość warstwy 0,1 mm, gęstość wypełnienia 50%, Tratwa.
    4. Wybierz Zapisz ścieżkę narzędzia na karcie SD. (Czas druku ~12 h.)
    5. Zaimportuj uchwyt ostrza do Cura i obróć go tak, aby szczeliny znajdowały się po bokach, a powierzchnia sześciokąta znajdowała się w płaszczyźnie XZ lub YZ.
    6. Powiel obiekt.
    7. Dostosuj ustawienia drukowania: rozdzielczość warstwy 0,2 mm, gęstość wypełnienia 20%, Brim.
    8. Wybierz Zapisz ścieżkę narzędzia na karcie SD. (Czas druku ~3 h)
  2. Ludzki mózg: Cura
    1. Zaimportuj Brain Slicer Box do Cura i obróć jak w 8.1.2.
    2. Dostosuj ustawienia drukowania: rozdzielczość warstwy 2 mm, gęstość wypełnienia 30-35%, Tratwa.
    3. Wybierz Zapisz ścieżkę narzędzia na karcie SD. (Czas drukowania ~ 70 h dla pudełka z pojedynczą półkulą.)
  3. Na stronie Ultimaker 2
    1. Nałóż cienką warstwę kleju w sztyfcie na płytę konstrukcyjną.
    2. Włóż kartę SD. Wybierz opcję drukuj i wybierz część.

9. Cięcie mózgu

  1. Mózg marmozety
    1. Przygotuj stację roboczą z nieruchomym mózgiem, krajalnicą do mózgu, dwoma uchwytami ostrzy, ostrzami mikrotomu, 1 ml oleju fluorowanego, płaską pęsetą, rękawicami ochronnymi i kasetami do zatapiania.
    2. Umieść nowe ostrza mikrotomów w szczelinach w uchwytach ostrzy. Upewnij się, że ścięta krawędź każdego ostrza jest skierowana w tym samym kierunku. Podczas pracy z ostrzami mikrotomu należy nosić rękawice ochronne
      3. .
    3. Wyjmij mózg z formaliny i delikatnie go osusz.
    4. Umieść mózg w krajalnicy. Kilka kropel oleju fluorowanego można nałożyć na mózg i krajalnicę, aby umożliwić łatwe pozycjonowanie. Upewnij się, że mózg jest mocno osadzony.
    5. Umieść uchwyty ostrzy wraz z ostrzami w odpowiednich szczelinach ostrzy.
    6. Mocno dociśnij uchwyty ostrzy i zastosuj powolny nacisk równowagi, aby przeciąć mózg.
    7. Usuń każdą płytę, pojedynczo, zaczynając od przodu mózgu. Pomaga usunąć ostrze mikrotomu przed płytą przed usunięciem samej płyty. Zwróć szczególną uwagę na orientację przednią/tylną każdej płyty.
    8. Zrób zdjęcia przedniej i tylnej powierzchni każdej płyty. Tylne płyty najprawdopodobniej będą zawierały oddzielne kawałki, więc zwróć uwagę na orientację elementów do osadzenia. Umieść każdą płytę w kasecie do zatapiania i włóż je wszystkie do 10% roztworu formaliny.
  2. Ludzki mózg
    1. Dokładnie przetestuj dopasowanie mózgu w pudełku.
    2. Pokrój mózg zaczynając od jednego końca, używając kątowego cięcia, powoli, ale stanowczo krojąc. Przetnij mózg przez każdą szczelinę ostrza.
    3. Usuń każdą płytę pojedynczo, zwracając szczególną uwagę na liczbę i orientację przednią/tylną każdej płyty.
    4. Zrób zdjęcia przedniej i tylnej powierzchni każdej płyty. Umieść płyty w szczelnie zamkniętych 10% torebkach z formaliną. Bloki tkanek zostaną wycięte z płyt i umieszczone w kasetach do zatopienia.

10. Usuwanie nawisów w Brain Box (sekcja uzupełniająca)

  1. Wyciąganie plastrów: Meshmixer
    1. Zaimportuj Smoothed_Edited_Brain_Model.
    2. Wybierz Edytuj, Utwórz plasterki. W obszarze Utwórz plasterki:
      1. Wybierz opcję Stacked 3D, Z, wprowadź grubość 1-2 mm. Kliknij przycisk Obliczenia. Po załadowaniu plasterków kliknij przycisk Akceptuj.
    3. Wybierz 1 lub 2 wycinki z dużymi obwodami w pobliżu dolnej części kory. Te wycinki powinny znajdować się poniżej poziomu pola podrzędnego.
    4. Wyeksportuj każdy z tych plasterków jako Brain_Slice_#.
  2. Wydłużanie warstw w górę w celu usunięcia zwisów: Netfabb Professional
    1. Zaimportuj plasterki Brain_Slice_#.
    2. Zduplikuj każdy Brain_Slice_# (odznacz opcję rozmieść części, jeśli jest zaznaczona).
    3. Kliknij prawym przyciskiem myszy jedną kopię każdego Brain_Slice_# i wybierz Skala.
      1. Usuń zaznaczenie opcji Stały współczynnik skalowania. Następnie przeskaluj wycinek mózgu w górę w kierunku Y, tak aby osiągnął poziom dolnej części pola Sub.
    4. Zmień nazwę tych plasterków na Brain_Slice_Big_#.
    5. Sprawdź pozycję Y oryginalnego Brain_Slice_#, klikając część prawym przyciskiem myszy i wybierając przesuń. Zapisz pozycję Y dla każdego z oryginalnych Brain_Slice_# plasterków.
    6. Wykonaj obliczenia: Brain_Slice_# [pozycja y] - (Brain_Slice_Big_# [rozmiar y] - Brain_Slice_#[rozmiar y])
    7. Wybierz każdy z Brain_Slice_Big_# osobno, kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz przenieś.
      1. Wprowadź wartość obliczoną od 10.2.6 w polu Parametr translacji Y. W przypadku parametrów translacji X i Z wprowadź wartości znajdujące się w polach bieżącego parametru pozycji. Wybierz opcję Absolute Translation (Tłumaczenie bezwzględne). Kliknij Tłumacz i zamknij okno.
        UWAGA: Plasterki Brain_Slice_Big_# zostaną odjęte wraz z mózgiem i ostrzami podczas tworzenia pudełka.

11. Kołyska MRI do mózgu marmozety do dodatkowego skanowania

  1. Tworzenie kołyski rezonansu magnetycznego mózgu
    1. Upewnij się, że górna powierzchnia kołyski znajduje się na tej samej wysokości co Box_Cutout. Głębokość i położenie mózgu w kołysce powinny być ustawione tak samo, jak w przypadku krajalnicy.
    2. Naciśnij Shift, aby wybrać Smoothed_Edited_Brain_Model i Kołyskę.
    3. Wybierz opcję Operacja logiczna. Wybierz mózg, aby podświetlić go na czerwono, a następnie wybierz pozycję Odejmowanie logiczne. Następnie zastosuj obliczenia. (Zaznacz również plasterki Brain_Slice_Big_#, jeśli ma to zastosowanie).
    4. Przejdź do trybu naprawy, aby usunąć wszelkie ostre punkty w konturze podstawki, tak jak to zrobiono wcześniej dla slicera. Wybierz opcję Naprawa rozszerzona. Zastosuj naprawę i usuń starą część.
    5. Kliknij prawym przyciskiem myszy, aby zmienić nazwę części MRI Brain Cradle. Wybierz opcję Eksportuj, STL.
  2. Drukowanie kołyski: Cura
    1. Zaimportuj kołyskę do mózgu MRI do Cura i obróć ją tak, aby płaska część z wycięciem mózgu była skierowana do góry.
    2. Dostosuj ustawienia drukowania: rozdzielczość warstwy 0,1 mm, gęstość wypełnienia 100%, Tratwa.
    3. Wybierz Zapisz ścieżkę narzędzia na karcie SD. (Czas druku ~10 h)
    4. Drukuj na Ultimaker 2 zgodnie z opisem w 8.3.
  3. Pozyskiwanie rezonansu magnetycznego T2* o wysokiej rozdzielczości za pomocą kołyski
    1. Delikatnie osusz formalinę z powierzchni mózgu ręcznikiem papierowym.
    2. Umieść mózg w kołysce zgodnie z opisem dla krajalnicy.
    3. Wsunąć mózg i kołyskę do probówki wirówkowej o pojemności 50 ml. Napełnij go po brzegi olejem fluorowanym.
    4. Delikatnie ściśnij rurkę, aby pęcherzyki powietrza mogły uciec z mózgu. Włóż wkładkę nasadki do wstawki nasadki rurki, aby zapobiec tworzeniu się tam pęcherzyków powietrza. Zabezpiecz nakrętkę i uszczelnij rurkę parafiną.
    5. Umieść rurkę w wężownicy jak poprzednio described. 3D parametry T2* podano w tabeli 1.
    6. Otwórz 18 anatomicznych akwizycji ważonych 100 mikronów T2* w Mipav i zarejestruj się w 10. akwizycji. Parametry rejestracji są takie same jak w 1.1.7. Uśrednij zarejestrowane obrazy: Narzędzia, Kalkulator obrazów-Obrazy zbiorcze, Średnia.

Wyniki

Przebieg tej metody został przedstawiony na Rysunku 1. Po pokrojeniu mózgu wizualne porównanie obrazów MR ze zdjęciami powierzchni zewnętrznych bloków wykazuje dobrą zgodność orientacji w wielu blokach (Rysunek 2). Po zatopieniu bloków w parafinie są one cięte na mikrotomie i barwione. Bardziej szczegółowe porównanie obrazów MRI pośmiertnych o wysokiej rozdzielczości z zabarwionymi skrawkami histologicznymi wykazuje dokładną i spójną zgodność we wszystkich strukturach mózgu marmosety (Rysunek 3).

W tym modelu zwierzęcym stwardnienia rozsianego u zwierząt rozwijają się zmiany w istocie białej, rozsiane w całej istocie białej mózgowia. Zmiany te można wykryć nieinwazyjnie, wykonując MRI. Rysunek 4 demonstruje zdolność tej techniki do wyjaśnienia podłoża patologicznego znalezisk w MRI. Małe zmiany wykryte w MRI in vivo mogą być śledzone zarówno w MRI pośmiertnym, jak i w badaniu histologicznym. Jak pokazano na wstawkach, demielinizacja w obrębie zmian jest jednym z głównych czynników wpływających na zmianę sygnału MR (hiperintensywność w porównaniu z otaczającą tkanką). Badanie histologiczne i MRI pośmiertne mogą również wykazać zmiany pominięte w MRI in vivo (Rysunek 4).

figure-results-1
Rysunek 1. Schemat tworzenia kasety do krojenia mózgu małpiek marmosetów. Mózg zostaje utrwalony w formalinie (A1), a następnie wykonuje się obrazowanie MRI w czasie T2 z izotropowymi wokselami o boku 150 µm (A2). Obrazy są przetwarzane i poddawane progowaniu w celu utworzenia maski binarnej (A3). Następnie powierzchnia jest renderowana w oprogramowaniu do modelowania 3D (A4). Operacja odejmowania Boole'a pomiędzy szablonem kasety a modelem mózgu pozwala na stworzenie cyfrowego modelu kasety do krojenia mózgu (B1). Kaseta do krojenia mózgu zostaje wydrukowana na drukarce 3D (B2). Następnie mózg jest stabilnie umieszczany w kasecie w celu przecięcia (B3). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

figure-results-2
Rysunek 2. Od lewej do prawej: MRI in vivo, MRI pośmiertne oraz fotografia plastra tkanki. Płaszczyzny cięcia ustalono na podstawie pośmiertnego obrazu MRI (B) i porównano wizualnie z odpowiadającym mu przekrojem MRI in vivo (A). Następnie mózg został pocięty, a otrzymane plastry okazały się spójne (C). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

figure-results-3
Rycina 3. Dopasowanie wysokorozdzielczych obrazów MRI pośmiertnego do przekrojów histologicznych. Bloki zostały zatopione w parafinie, pocięte mikrotomem na przekroje o grubości 4 µm i zabarwione błękitem szybkim oraz fioletem krezylanowym (B). Następnie przekroje dopasowano wizualnie do obrazów MRI ważonych T2* o rozdzielczości 100 µm na podstawie struktur mózgu (A). Szczegóły dotyczące pozyskania tego obrazu znajdują się w sekcji uzupełniającej protokołu oraz w Tabeli 1. Struktury mózgu: (1) czerwona strzałka = torebka wewnętrzna, niebieska strzałka = komissura przednia; (2) czerwona strzałka = putamen, niebieska strzałka = droga wzrokowa; (3) czerwona strzałka = jądro ogonowe, niebieska strzałka = hipokamp; (4) czerwona strzałka = ciało modzelowate, niebieska strzałka = wodowód mózgu; (5) czerwona strzałka = wzgórze dolne, niebieska strzałka = droga piramidowa. Przerywana ramka w B1 wskazuje przekrój, w którym podczas cięcia mózgu lub zatapiania w parafinie wystąpił błąd powodujący niewielki obrót wokół osi Y, co doprowadziło do niedopasowania komissury przedniej po lewej stronie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

figure-results-4
Rycina 4. Śledzenie zmian od obrazowania MRI in vivo do przekroju histologicznego. Badanie MRI in vivo nie wykazało przekonujących dowodów na obecność nieprawidłowego sygnału hiperintensywnego, który sugerowałby zmiany w którymkolwiek z ciągów wzrokowych (A1). Jednakże obrazowanie MRI pośmiertne o wysokiej rozdzielczości ukazuje wyraźne linie hiperintensywne w obu ciągach wzrokowych (A2). Barwienie fast blue/fioletem krezylu przekroju histologicznego o grubości 4 µm pokazuje, że obszary hiperintensywne widoczne w MRI ex vivo są zdemielinizowane (A3). W białej substancji mózgu badanie MRI in vivo wykazuje subtelną hiperintensywność obustronnie (B1, powiększenie na wstawkach). Obszary hiperintensywne są bardziej widoczne w MRI pośmiertnym o wysokiej rozdzielczości (B2). Barwienie LFB przekroju histologicznego o grubości 4 µm pokazuje, że obszary te są zdemielinizowane (B3). Po porównaniu z wyjściowym obrazowaniem MRI in vivo oraz barwieniem hematoksyliną i eozyną stwierdzono, że zmiana po prawej stronie była nieprawidłowością anatomiczną, a nie zmianą zdemielinizowaną. Prosimy kliknąć tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny.

figure-results-5
Dodatkowe pliki kodu. Brain_Slicer_Parts_Marmoset.stl: Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik. Brain_Slicer_Parts_Human.stl: Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik. Cap_Insert.stl: Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Dyskusja

Przedstawiony tutaj protokół umożliwia dokładne porównanie między rezonansem magnetycznym a odcinkami histologicznymi. Protokół jest przedstawiony w ujednoliconym formacie, który można zastosować do mózgów ludzi lub małych zwierząt, takich jak marmozety czy gryzonie. Podkreślono różnice charakterystyczne dla dużych (ludzkich) i małych (naczelnych i gryzoni) mózgów, a na załączonym filmie i rysunkach pokazujemy zastosowanie u marmozety. Chociaż podejście jest proste, metoda wymaga wielu kroków, a także użycia kilku rodzajów oprogramowania. Ponadto należy wspomnieć o kilku kwestiach potencjalnie wpływających na dokładność tej metody.

Jakość obrazu w rezonansie magnetycznym in vivo jest ważnym czynnikiem. Aby zminimalizować rozbieżność w rozdzielczości obrazu między rezonansem magnetycznym a zdigitalizowanymi obrazami histologicznymi, należy użyć najmniejszego możliwego rozmiaru woksela MRI. Koncepcja ta odnosi się również do jakości obrazu wykonywanego pośmiertnie w rezonansie magnetycznym. Podczas gdy wydłużony czas akwizycji w pośmiertnym rezonansie magnetycznym pozwala na znacznie wyższą rozdzielczość obrazu, preparat może wprowadzić artefakty obrazu, takie jak ogniskowe zaniki sygnału związane z pęcherzykami powietrza. Artefakty te mogą zasłaniać obszary tkanki, a także wpływać na jej kontur. Co więcej, na wymiary tkanki w pośmiertnym rezonansie magnetycznym może mieć wpływ proces utrwalania i czas trwania. Podczas gdy dopasowanie MRI in vivo do ex vivo można dokładnie przybliżyć, wykorzystując anatomiczne punkty orientacyjne w ustawieniu geometrii plasterków podczas akwizycji, rejestracja nieliniowa byłaby nadal konieczna, aby osiągnąć wyższy stopień dokładności w dopasowaniu tych dwóch obrazów MRI.

Kluczowym krokiem jest również konstrukcja uchwytu na mózg i krajalnicy. Podczas tworzenia cyfrowego modelu mózgu stosuje się algorytm wygładzający, który nieznacznie powiększa model w stosunku do nieruchomego mózgu. Umożliwia to łatwe włożenie mózgu do uchwytu i krajalnicy oraz zmniejsza ostre krawędzie w konturze uchwytu. Jeśli jednak model jest zbyt duży (np. o więcej niż 5%), mózg może się poruszać podczas pośmiertnego rezonansu magnetycznego i/lub sekcji. Kolejną ważną kwestią jest dostosowanie projektu modelu mózgu tak, aby móżdżek był prawidłowo umieszczony wewnątrz drukowanego w 3D obiektu. Może to być szczególnie trudne, gdy móżdżek został uszkodzony podczas ekstrakcji mózgu podczas autopsji.

Podczas drukowania krajalnicy i uchwytu do mózgu należy również starannie dobrać rodzaj drukarki 3D. Niektóre drukarki wielostrumieniowe wymagają obróbki końcowej za pomocą pieca w celu usunięcia materiału podporowego. Chociaż drukarki te mogą wytwarzać obiekty, które są wodoszczelne i stosunkowo trwalsze niż stacjonarne drukarki do modelowania osadzania topionego (FDM), proces podgrzewania w celu usunięcia podpór może nieznacznie wypaczyć pudełko, tworząc szczeliny ostrzy, które nie są idealnie prostopadłe do konturu mózgu.

Proces podziału mózgu jest kolejnym kluczowym krokiem. Przed pocięciem całego mózgu na kawałki ważne jest, aby upewnić się, że mózg jest ciasno osadzony w krajalnicy do mózgu: nie powinno być ruchu, gdy na mózg wywierany jest lekki nacisk. Umożliwi to ostrza przecięcie mózgu w dokładnie tym miejscu, które zostało określone przez badaczy. Podczas cięcia należy wywierać ciągły, zrównoważony nacisk na oba uchwyty ostrzy. W zależności od ostrości ostrzy i sztywności tkanki, niewielki poprzeczny ruch tnący może być korzystny dla utrzymania płaskich powierzchni cięcia.

Proces osadzania parafiny może być również źródłem rozbieżności między MRI a histologią. Jeśli płyta tkankowa nie przylega płasko do kasety podczas procesu zatapiania, nastąpi przechylenie między płaszczyzną cięcia mikrotomu a powierzchnią płyty. Będzie to wymagało wycięcia bezużytecznych odcinków, aby znaleźć płaską płaszczyznę, w której odsłonięta jest cała tkanka. Jednym ze sposobów skorygowania nachylenia jest zmiana kąta płaszczyzny widzenia w pośmiertnym rezonansie magnetycznym o wysokiej rozdzielczości izotropowej. Jest to jednak prawie niemożliwe do wykonania w rezonansie magnetycznym in vivo, który jest zwykle uzyskiwany z rozdzielczością anizotropową (zazwyczaj grube plasterki koronalne).

Wreszcie, tkanka może ulec pewnej deformacji w okresie wiązania formaliny i osadzania się parafiny (kurczenie się), a także podczas przygotowywania szkiełek (fałdowanie, pękanie, zmarszczki). Niektóre z tych odkształceń można skorygować, umieszczając odcinki 4-5 μm w kąpieli wodnej przed przeniesieniem na szkiełka. Inne deformacje można częściowo rozwiązać, wykonując odkształcalną korejestrację obrazów histologicznych zdigitalizowanych z pośmiertnymi obrazami MRI. Niemniej jednak, minimalizacja deformacji przy starannej i wykwalifikowanej praktyce jest najskuteczniejszym podejściem do dopasowania objętości MRI do wycinków histologicznych.

Podsumowując, przedstawiona tutaj metodologia umożliwia badaczom dokładną ocenę patologii leżącej u podstaw wyników MRI. Mówiąc bardziej ogólnie, jest to obiecujące podejście do identyfikacji i/lub walidacji nowych biomarkerów MRI w badaniach naukowych ukierunkowanych na określone procesy patologiczne, takie jak stan zapalny lub remielinizacja.

Oświadczenia

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Podziękowania

Wewnętrzny Program Badawczy NINDS wspierał to badanie. Dziękujemy Zakładowi Funkcjonalnego Rezonansu Magnetycznego NIH. Dziękujemy Jennifer Lefeuvre i Cecilowi Chern-Chyi Yenowi za pomoc w pobraniu pośmiertnego rezonansu magnetycznego. Dziękujemy Johnowi Ostuni i Sekcji Instrumentacji Podstawowej za pomoc w druku 3D. Na rysunku 1 wykorzystano migawki z MeshLab, narzędzia opracowanego przy wsparciu projektu 3D-CoForm.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
7T/30cm USR AVIII Bruker MRIBruker Biospin
38 mm Cewka objętościowa Bruker BiospinBruker Biospin
FomblinSolvay Solexis
50 ml Probówki wirówkowe Falcon, polipropylen, sterylneCorning21008-951
Gąbki z gazy FisherbrandFisher Scientrific13-761-52
Parafilm M Uniwersalna folia laboratoryjnaBemis
Leica RM2235 mikrotom obrotowy Leica
Leica, niskoprofilowe (819)
, 0.1% Wodnamikroskopia elektronowa Sciences26089-01
Luxol Fast Blue, 0.1% in 95% Alkoholowamikroskopia elektronowa Sciences26056-15
ETOH
Ultimaker 2 Extended Ultimaker.75
kg Oficjalny Ultimaker Marked PLA  Filament, 2.85 mm, srebrny metalikUltimaker
Axio Observer.Z1Zeiss
Zen 2 (Blue Edition)Zeiss
Netfabb Professional 5.0.1Netfabbhttp://www.netfabb.com/professional.php
Meshmixer 10.9.332Autodeskhttp://www.meshmixer.com/download.html
Mipav 7.2NIH CIThttp://mipav.cit.nih.edu
CuraUltimakerhttps://ultimaker.com/en/products/cura-software
Jednorazowe ostrza Octan fioletu krezylowego Leica

Bibliografia

  1. Evans, A. C., Frank, J. A., Antel, J., Miller, D. H. The role of MRI in clinical trials of multiple sclerosis: comparison of image processing techniques. Ann Neurol. 41 (1), 125-132 (1997).
  2. 't Hart, B. A., van Kooyk, Y., Geurts, J. J. G., Gran, B. The primate autoimmune encephalomyelitis model; a bridge between mouse and man. Ann Clin Transl Neurol. 2 (5), 581-593 (2015).
  3. Ontaneda, D., Hyland, M., Cohen, J. A. Multiple sclerosis: new insights in pathogenesis and novel therapeutics. Annu Rev Med. 63, 389-404 (2012).
  4. Guy, J. R., Sati, P., Leibovitch, E., Jacobson, S., Silva, A. C., Reich, D. S. Custom fit 3D-printed brain holders for comparison of histology with MRI in marmosets. J Neurosci Methods. 257, 55-63 (2016).
  5. Breen, M. S., Lazebnik, R. S., Wilson, D. L. Three-dimensional registration of magnetic resonance image data to histological sections with model-based evaluation. Ann Biomed Eng. 33 (8), 1100-1112 (2005).
  6. Dauguet, J., et al. Three-dimensional reconstruction of stained histological slices and 3D non-linear registration with in-vivo MRI for whole baboon brain. J Neurosci Methods. 164 (1), 191-204 (2007).
  7. McGrath, D. M., Vlad, R. M., Foltz, W. D., Brock, K. K. Technical note: fiducial markers for correlation of whole-specimen histopathology with MR imaging at 7 tesla. Med Phys. 37, 2321-2328 (2010).
  8. Schormann, T., Zilles, K. Three-Dimensional linear and nonlinear transformations: An integration of light microscopical and MRI data. Hum Brain Mapp. 6, 339-347 (1998).
  9. Jiang, L., et al. Combined MR, fluorescence and histology imaging strategy in a human breast tumor xenograft model. NMR Biomed. 26 (3), 285-298 (2013).
  10. Absinta, M., et al. Postmortem magnetic resonance imaging to guide the pathologic cut: individualized, 3-dimensionally printed cutting boxes for fixed brains. J Neuropathol Exp Neurol. 73 (8), 780-788 (2014).
  11. Gaitán, M. I., et al. Perivenular brain lesions in a primate multiple sclerosis model at 7-tesla magnetic resonance imaging. Mult Scler. 20 (1), 64-71 (2014).

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

drukowanie 3Dkorelacja histologiczna MRIkasetka do krojenia m zguobrazowanie rezonansem magnetycznymskrawki histologicznedopasowanie tkanki m zgowejm zg naczelnychcyfrowy model m zguostrza mikrotomu

Powiązane artykuły