Obrazowanie i kwantyfikacja unaczynienia wątroby myszy za pomocą ultraszybkich ultradźwięków dopplerowskich

Nasze badania koncentrują się na nieinwazyjnym ultraszybkim obrazowaniu ultrasonograficznym wątroby z wykorzystaniem dostępnej na rynku platformy ultrasonograficznej. Ma on na celu usprawnienie procesów obrazowania i analizy, zapewnienie odniesień anatomicznych oraz poprawę ilościowej i jakościowej oceny unaczynienia wątroby. Najnowsze osiągnięcia w naszej dziedzinie obejmują ultraszybkie ultradźwięki, które wykrywają mały przepływ krwi w małych naczyniach, zwiększają czułość na środek kontrastowy i poprawiają rozdzielczość przestrzenną.

Osiąga się to poprzez transmisje fal płaskich, zwiększanie liczby klatek na sekundę i dostarczanie szczegółowych szacunków objętości krwi w każdym pikselu. Obecne technologie spotykane w badaniach w naszej dziedzinie to ultraszybkie obrazowanie ultrasonograficzne oraz mikrotomografia komputerowa 3D. Narzędzia te, w połączeniu z zaawansowanym zrozumieniem anatomii wątroby, poprawiły dokładność i odtwarzalność obrazowania ultrasonograficznego w modelach mysich.

Opracowaliśmy nieinwazyjny, ultraszybki protokół obrazowania ultrasonograficznego unaczynienia wątroby myszy, umożliwiający precyzyjne pomiary objętości krwi bez użycia środków kontrastowych. Nasze odkrycia obejmują ustandaryzowaną procedurę analizy danych, solidną parametryzację naczyń krwionośnych i przejrzystą wizualizację struktur anatomicznych, zapewniając dokładną i powtarzalną ocenę mikrokrążenia. Nasz protokół oferuje nieinwazyjne, bardzo czułe obrazowanie wątroby bez konieczności stosowania środków kontrastowych, wychwytując powolny przepływ krwi i małe naczynia krwionośne.

Poprawia dokładność poprzez usuwanie artefaktów ruchu, standaryzowaną kwantyfikację i przejrzysty przegląd anatomiczny oraz pokazuje precyzyjne, powtarzalne pomiary. Aby rozpocząć, umieść przygotowaną znieczuloną mysz na poduszce grzewczej. Delikatnie przytnij brzuch zwierzęcia trymerem weterynarza bez uciskania klatki piersiowej lub brzucha. Wtedy.

Nakładaj krem do depilacji nie dłużej niż dwie minuty. Usuń krem do depilacji i delikatnie wyczyść ciepłą wodą. Następnie ułóż zwierzę grzbietowo na poduszce grzewczej i delikatnie zabezpiecz łapy za pomocą taśmy.

Nawilż skórę niewielką ilością ciepłej wody. Za pomocą strzykawki o pojemności 20 mililitrów nałóż odwirowany żel transmisyjny do transmisji ultradźwięków bezpośrednio na ogoloną skórę. Następnie umieść wydrukowany w 3D zbiornik na wodę nad zwierzęciem.

Sprawdź, czy między żelem transmisyjnym do ultradźwięków a tworzywem termoplastycznym z polimetylopentenu w zbiorniku na wodę nie ma powietrza, a następnie dodaj wodę do zbiornika. Po przygotowaniu myszy do ultraszybkiego USG Dopplera uruchom oprogramowanie, utwórz sesję eksperymentalną w systemie i uruchom oprogramowanie do skanowania. Kliknij tak w wyskakującym okienku, aby wyśrodkować silniki.

Aby utworzyć nową sesję eksperymentalną, wybierz pozycję Sesja z menu. W panelu sesji uzupełnij niezbędne informacje, w tym projekt, temat, sesję, nazwę użytkownika, komentarz i tag. Kliknij przycisk Zatwierdź.

Następnie załaduj 10-milisekundową ultraczułą sekwencję ultradźwiękową Dopplera za pomocą przycisku sekwencji ładowania. Umożliwia zdefiniowanie głębokości obrazowania w zakresie od jednego do 50 milimetrów, przy czym maksymalna głębokość obrazowania wynosi 50 milimetrów. Aby wybrać parametry wizualizacji, wybierz opcję Doppler, aby zobrazować naczynia krwionośne.

Wybierz metodę kompresji obrazu: logarytmiczną, pierwiastkową kwadratową lub liniową. Alternatywnie dostosuj zakres kontrastu automatycznie lub ręcznie za pomocą suwaków dla opcji wysokiego i niskiego kontrastu. Aby wybrać skalę mapy kolorów od czarnej do białej, zaznacz opcję szary lub od czerwonawo-czarnej do żółtej, zaznacz gorącą.

Wybierz płaszczyznę obrazowania na podstawie anatomicznych punktów orientacyjnych. Przełączaj się między wizualizacją Dopplera a trybem B, aby zapoznać się z anatomią płatów wątroby i naczyń krwionośnych. Kliknij ikonę zatrzymania, aby zatrzymać podgląd na żywo.

Teraz przejdź do menu przesuwania sondy, aby wyregulować sondę i wybrać płaszczyznę. Aby rozpocząć, przygotuj zwierzę do obrazowania i umieść sondę w zbiorniku na wodę. Wykonaj operację sondy i wybierz płaszczyznę, a następnie uruchom akwizycję dopplerowską z 10-milisekundową liczbą klatek na sekundę.

Przejdź do menu fUS 2D, aby zobrazować zmiany hemodynamiczne w czasie w określonej pozycji. Na karcie ustawień wstępnych ustaw czas między obrazami na zero sekund, aby wybrać tryb ciągły bez przerw między obrazami, a następnie określ całkowity czas nagrywania w sekundach. Następnie naciśnij przycisk nagrywania, aby rozpocząć akwizycję 2D.

Po zakończeniu nagrywania naciśnij przycisk stop. Podaj nazwę pobranego nagrania, aby zapisać plik w formacie skanowania w folderze sesji. Na końcu każdego nagrania pojawi się wyskakujące okienko, w którym można automatycznie zapisać dane.

Otwórz skrypt analizy gui_analysis.m. Wybierz skanowanie i ustaw 10 interesujących regionów z rozmiarem woksela dwa na dwa. Wybierz 40 milisekund dla każdej klatki, aby wykonać całkowanie Dopplera.

Następnie narysuj obwód naczyń krwionośnych narządu w taki sposób, aby 10 ROI zostało automatycznie ustawionych między wyraźnie widocznymi tętnicami i w razie potrzeby można je było regulować ręcznie. Aby określić ilościowo średnią objętość krwi wątroby w dowolnych jednostkach łącznych 10 ROI, automatycznie oszacuj średnią i odchylenie standardowe wartości cichych ramek w ciągu 30-sekundowego nagrania.