Obrazowanie naczyń krwionośnych z kontrastem za pomocą mikrotomografii komputerowej

Celem tej techniki obrazowania naczyń krwionośnych z kontrastem za pomocą mikroskopowej tomografii komputerowej lub mikrotomografii komputerowej jest zapewnienie optymalnej metody generowania wysokiej jakości zestawów danych do analizy sieci naczyniowych u żywych myszy. Osiąga się to poprzez dożylne wstrzyknięcie radioprzezroczystego środka kontrastowego in vivo. Następnie zwierzę jest przygotowywane do obrazowania mikrotomografią komputerową poprzez wywołanie znieczulenia i bezpieczne ustawienie zwierzęcia w komorze multimodalnej w celu zmniejszenia artefaktów ruchowych podczas skanowania mikrotomografią komputerową.

Po skanowaniu dane z mikrotomografii komputerowej są rekonstruowane i ładowane do oprogramowania do wizualizacji. Ostatnim etapem zabiegu jest dostosowanie parametrów funkcji transferu dwuwymiarowego w celu poprawy widoczności naczyń krwionośnych i nadania różnych kolorów naczyniom krwionośnym, kościom i tkankom miękkim w celu rozróżnienia. Ostatecznie można uzyskać wyniki, które pokazują sieć naczyniową u żywych zwierząt za pomocą tomografii komputerowej, nieprzezroczystego obrazowania z kontrastem i renderowania funkcji transferu dwuwymiarowego.

Cześć, nazywam się Sue Resh, PJA Patti z Centrum Obrazowania Małych Zwierząt na Wydziale Instytutu Badań nad Rakiem Dziecięcym w Centrum Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Teksańskiego w San Antonio. Nazywam się Charles Keller i również pracuję w Greehey Children's Cancer Research Institute przy Centrum Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Teksańskiego w San Antonio. Dzisiaj pokażemy Państwu procedurę wizualizacji naczyń krwionośnych u żywych zwierząt przy użyciu nieprzezroczystego środka kontrastowego do sadzenia krwi.

Używamy tej procedury w naszych laboratoriach do badania pośrednich i dużych naczyń złożonych spontanicznych guzów u naszych transgenicznych myszy. Więc zacznijmy. Aby rozpocząć tę procedurę, uzyskaj 0,2 mililitra na 20 gramów 20 miligramów jodu na mililitr jodowanej puli krwi Środek kontrastowy Xia one 60 xl za pomocą niskiej martwej przestrzeni 28 i pół milimetra pół cc strzykawki insulinowej.

Wstrzyknąć środek kontrastowy żywej myszy przez dystalną żyłę ogonową. 10 minut po wstrzyknięciu. Przygotuj zwierzęta do obrazowania mikrotomografią komputerową.

Najpierw znieczul zwierzęta w akrylowym pudełku podłączonym do 2% izofluoru w 100% tlenu w ilości 2,5 litra na minutę. Po kilku minutach wykonaj uszczypnięcie palca u nogi, aby sprawdzić głębokość znieczulenia. Następnie, aby zminimalizować artefakty ruchu, ustabilizuj mysz, umieszczając ją w specjalnie zbudowanej, dostępnej na rynku komorze multimodalnej z miejscem na powietrze i wywiew

Utrzymuj dopływ powietrza z 2% izofluoru i 100% tlenu, aby zapewnić ciągłe znieczulenie zwierzęcia podczas skanowania. Po przygotowaniu myszy można ją zeskanować na mikrotomografie komputerowym zdolnym do wykonywania skanów żywych zwierząt. Podłącz komorę multimodalności, w której znajduje się mysz, do rur wydechowych na posyłki.

Za pomocą wolumetrycznego tomografu komputerowego GE Explorer locus zwierzę można zeskanować z rozdzielczością 93 mikrometrów. Ten skaner wolumetryczny wykorzystuje detektor CCD o wymiarach 3 500 na 1750 do rekonstrukcji wiązki stożkowej Feld Camp, ustawiając parametry niezależne od platformy na stałe z prądem 450 mikroamperów, napięciem kilo DP i czasem naświetlania 100 milisekund. Aby uzyskać doskonały kontrast między kością a tkanką miękką z naczynia, standardowe parametry można zmieniać za pomocą pięciu do ośmiu klatek na widok i liczby 360 do 720 widoków w celu pełnego obrotu o 360 stopni, przy czym całkowity czas skanowania wynosi około 15 do 20 minut po tomografii komputerowej.

Rekonstruuj obrazy za pomocą autorskiego oprogramowania do belek EVS. Kontynuuj monitorowanie myszy, aż w pełni wyzdrowieje ze znieczulenia. Po zrekonstruowaniu dane z mikrotomografii komputerowej mogą być wykorzystane do zaawansowanej funkcji transferu jednowymiarowego lub dwuwymiarowego izopowierzchni.

Renderowanie obrazów za pomocą oprogramowania do przetwarzania obrazów SEG 3D w celu renderowania dwuwymiarowej projekcji trójwymiarowego zestawu danych wykorzystuje funkcję transferu dwuwymiarowego, która dodatkowo poprawia rozróżnienie między naczyniem a kością. Podczas renderowania obrazu przypisz kolory i nieprzezroczystości do próbki promienia na podstawie funkcji transferu, która z kolei opiera się na wartości CT i wielkości gradientu. Ręcznie dostosuj funkcje transferu na podstawie wskazówek dostarczonych przez histogramy wartości CT, aby wyróżnić pokazane obszary i obiekty zainteresowania.

Oto reprezentatywne wyniki pokazujące dwuwymiarową funkcję transferu renderującą obraz na mikrotomografii komputerowej myszy typu dzikiego, której wstrzyknięto Xia one 60 xl. Właśnie pokazaliśmy, jak generować wysokiej jakości zestawy danych do analizy sieci naczyniowych u żywych myszy. Technika ta może być z powodzeniem wykorzystana do jakościowej i ilościowej oceny antyangiogenezy w badaniach przedklinicznych z wykorzystaniem myszy transgenicznych lub ksenoprzeszczepów.

Podczas wykonywania tej procedury ważne jest, aby pamiętać o idealnym wstrzyknięciu środka kontrastowego do żyły ogonowej i ułożeniu zwierzęcia w taki sposób, aby zminimalizować artefakt ruchu, który może wystąpić w wyniku oddychania. Więc to wszystko. Dziękujemy za oglądanie i życzymy powodzenia w eksperymentach.