Imagem e quantificação da vasculatura hepática de camundongos usando ultrassom Doppler ultrarrápido

Nossa pesquisa se concentra em imagens de ultrassom ultrarrápidas não invasivas do fígado usando uma plataforma de ultrassom disponível comercialmente. Tem como objetivo agilizar os processos de imagem e análise, fornecer referências anatômicas e aprimorar a avaliação quantitativa e qualitativa da vasculatura hepática. Desenvolvimentos recentes em nosso campo incluem ultrassom ultrarrápido, que detecta pequeno fluxo sanguíneo em pequenos vasos, aumenta a sensibilidade com o agente de contraste e melhora a resolução espacial.

Isso é obtido por meio de transmissões de ondas planas, aumentando a taxa de quadros e fornecendo estimativas detalhadas do volume sanguíneo em cada pixel. As tecnologias atuais encontradas em pesquisas em nosso campo são imagens de ultrassom ultrarrápidas e micro-CT 3D. Essas ferramentas, combinadas com a compreensão avançada da anatomia do fígado, melhoraram a precisão e a reprodutibilidade da imagem de ultrassom em modelos murinos.

Estabelecemos um protocolo de imagem de ultrassom ultrarrápido e não invasivo para vasculatura hepática de camundongo, permitindo medições precisas do volume sanguíneo sem agentes de contraste. Nossos achados incluem um procedimento padronizado para análise de dados, parametrificação vascular robusta e visualização clara das estruturas anatômicas, garantindo avaliações precisas e reprodutíveis da microcirculação. Nosso protocolo oferece imagens hepáticas não invasivas e de alta sensibilidade sem a necessidade de agentes de contraste, capturando fluxo sanguíneo lento e pequenos vasos sanguíneos.

Ele melhora a precisão removendo artefatos de movimento, quantificação padronizada e uma visão geral anatômica clara e mostra medições precisas e reprodutíveis. Para começar, posicione o mouse anestesiado preparado na almofada de aquecimento. Apare suavemente a barriga do animal com um aparador veterinário sem aplicar compressão no tórax ou abdômen. Então.

Aplique o creme depilatório por no máximo dois minutos. Retire o creme depilatório e limpe suavemente com água morna. Em seguida, posicione o animal dorsalmente em uma almofada de aquecimento e prenda suavemente as patas com fita adesiva.

Hidrate a pele com uma pequena quantidade de água morna. Usando uma seringa de 20 mililitros, aplique o gel de transmissão de ultrassom centrifugado diretamente na pele raspada. Em seguida, coloque o tanque de água impresso em 3D acima do animal.

Verifique se há ar entre o gel de transmissão de ultrassom e o termoplástico de polimetilpenteno do tanque de água e, em seguida, adicione água ao tanque. Depois de preparar o mouse para ultrassom Doppler ultrarrápido, inicie o software, crie uma sessão experimental no sistema e inicie o software de digitalização. Clique em sim na janela pop-up para centralizar os motores.

Para criar uma nova sessão experimental, selecione sessão no menu. No painel da sessão, preencha as informações necessárias, incluindo projeto, assunto, sessão, nome de usuário, comentário e tag. Clique em validar.

Em seguida, carregue uma sequência de ultrassom ultrassensível Doppler de 10 milissegundos com o botão de sequência de carga. Defina a profundidade de imagem entre um e 50 milímetros, com uma profundidade máxima de imagem de 50 milímetros. Para selecionar os parâmetros de visualização, escolha Doppler para obter imagens da vasculatura.

Escolha o método de compactação de imagem, logarítmico, raiz quadrada ou linear. Como alternativa, ajuste a faixa de contraste automaticamente ou manualmente usando controles deslizantes para opções de alto e baixo contraste. Para selecionar a escala do mapa de cores de preto para branco, marque a opção cinza ou, de preto avermelhado para amarelo, marque quente.

Selecione o plano de imagem com base em pontos de referência anatômicos. Alterne entre a visualização do Doppler e o modo B para se familiarizar com a anatomia dos lobos e da vasculatura do fígado. Clique no ícone de parada para interromper a visualização ao vivo.

Agora, navegue até o menu mover sonda para ajustar a sonda e selecione um plano. Para começar, prepare o animal para a imagem e posicione a sonda no tanque de água. Execute a operação da sonda e a seleção do plano e, em seguida, inicie uma aquisição Doppler com uma taxa de quadros de 10 milissegundos.

Vá para o menu fUS 2D para obter imagens das variações hemodinâmicas ao longo do tempo em uma posição específica. Na guia predefinida, defina o tempo entre as imagens para zero segundos para escolher um modo contínuo sem pausa entre as imagens e, em seguida, defina a duração total da gravação em segundos. Em seguida, pressione o botão de gravação para iniciar a aquisição 2D.

Quando a gravação terminar, pressione o botão Parar. Forneça um nome para a gravação adquirida para salvar o arquivo em um formato de digitalização na pasta da sessão. Uma janela pop-up aparecerá no final de cada gravação para salvar os dados automaticamente.

Abra o script de análise gui_analysis.m. Selecione a varredura e defina 10 regiões de interesse com um tamanho de voxel de dois por dois. Escolha 40 milissegundos para cada quadro para realizar a integração Doppler.

Em seguida, desenhe a periferia vascular do órgão de forma que as 10 ROIs sejam automaticamente pré-posicionadas entre as artérias claramente visíveis e possam ser ajustadas manualmente, se necessário. Para quantificar o volume médio de sangue hepático em unidades arbitrárias do total de 10 ROIs, estime automaticamente a média e o desvio padrão dos valores do quadro silencioso dentro da gravação de 30 segundos.