Контрастность Enhanced Imaging судна использованием MicroCT
27 января 2011 г.
Контрастность расширенной визуализации небольших судна животного microCT является быстрое, экономически эффективное и высокой пропускной способностью техники для серийного На месте Экзамен для развития опухоли, для анализа сети кровеносных сосудов, которые питают их, и для следующего ответа опухоли в доклинической терапевтического вмешательства (ы).
Целью данной методики визуализации сосудов с контрастным усилением с помощью микроскопической компьютерной томографии или микрокомпьютерной томографии является обеспечение оптимального метода для получения высококачественных наборов данных для анализа сосудистых сеток у живых мышей. Это достигается путем внутривенного введения рентгеноконтрастного контрастного вещества in vivo. Затем животное подготавливают к микрокомпьютерной томографии путем введения анестезии и безопасного позиционирования животного в мультимодальной камере для уменьшения артефактов движения во время микрокомпьютерной томографии.
После сканирования данные микрокомпьютерной томографии реконструируются и загружаются в программное обеспечение для визуализации. Заключительным этапом процедуры является корректировка параметров функции двумерного переноса для улучшения видимости кровеносных сосудов и придания различных цветов кровеносным сосудам, костям и мягким тканям с целью различения. В конечном счете, могут быть получены результаты, которые показывают сосудистую сеть у живых животных с помощью КТ, непрозрачной контрастной визуализации и рендеринга двумерной функции переноса.
Здравствуйте, меня зовут Сью Реш, PJA Patti из Центра визуализации мелких животных в отделении Института исследований детского рака Кхе в Центре медицинских наук Техасского университета, Сан-Антонио. Меня зовут Чарльз Келлер, я также работаю в Научно-исследовательском институте детского рака Грихи при Центре медицинских наук Техасского университета в Сан-Антонио. Сегодня мы покажем вам процедуру визуализации кровеносных сосудов у живых животных с помощью рентгеноконтрастного вещества для бассейна крови.
Мы используем эту процедуру в наших лабораториях для изучения промежуточных и крупных сосудов сложных спонтанных опухолей у наших трансгенных мышей. Итак, приступим. Чтобы начать эту процедуру, получите 0,2 миллилитра на 20 грамм 20 миллиграммов йода на миллилитр йодированной крови Контрастное вещество Xia one 60 xl с помощью низкого мертвого пространства 28 и половины куб.см инсулинового шприца.
Введите контрастное вещество живой мыши через дистальную хвостовую вену. Через 10 минут после инъекции. Подготовьте животных к микрокомпьютерной томографии.
Во-первых, обезболите животных в акриловой коробке, соединенной с 2% изофтора в 100% кислороде со скоростью 2,5 литра в минуту. Через несколько минут выполните щипнение пальцев ног, чтобы убедиться в глубине анестезии. Затем, чтобы свести к минимуму артефакты движения, стабилизируйте мышь, поместив ее в специально построенную, коммерчески доступную мультимодальную камеру с возможностью подачи воздуха и выхлопа.
Поддерживайте подачу воздуха с содержанием 2% изофтора и 100% кислорода, чтобы обеспечить непрерывную анестезию животного во время сканирования. После того, как мышь подготовлена, ее можно отсканировать на микрокомпьютерной томографии, способной выполнять сканирование живых животных. Подсоедините мультимодальную камеру, в которой находится мышь, к вытяжным трубкам для побегов.
С помощью объемного компьютерного томографа GE Explorer locus животное можно отсканировать с разрешением 93 микрометра. В этом объемном сканере используется ПЗС-детектор 3,500 на 1750 для реконструкции конусного луча Feld Camp, который задает независимые от платформы параметры постоянными при токе 450 микроампер, напряжении DP килонапряжения и времени экспозиции 100 миллисекунд. Для достижения превосходного контраста между костными и мягкими тканями сосуда стандартные параметры могут варьироваться от пяти до восьми кадров на изображение и от 360 до 720 снимков для полного поворота на 360 градусов, используя общее время сканирования примерно от 15 до 20 минут после компьютерной томографии.
Реконструируйте изображения с помощью запатентованного производителем программного обеспечения EVS beam. Продолжайте следить за мышью до тех пор, пока она полностью не оправится от анестезии. После реконструкции данные микрокомпьютерной томографии могут быть использованы для усовершенствования одномерной или двумерной функции переноса изоповерхности.
Рендеринг изображений с помощью программного обеспечения SEG для обработки 3D-изображений для рендеринга двухмерной проекции трехмерного набора данных использует функцию двумерного переноса, которая еще больше улучшает различие между сосудом и костью. Во время рендеринга изображения назначайте цвета и непрозрачность образцу луча на основе передаточной функции, которая, в свою очередь, зависит от значения CT и величины градиента. Вручную настраивайте передаточные функции на основе гистограмм значений ТТ, чтобы выделить отображаемые области и объекты, представляющие интерес.
Вот репрезентативные результаты, показывающие отображение двумерной функции переноса на микрокомпьютерной томографии мыши дикого типа, введенной Xia one 60 xl. Мы только что показали, как генерировать высококачественные наборы данных для анализа сосудистых сетей у живых мышей. Этот метод вполне может быть использован для качественной и количественной оценки антиангиогенеза в доклинических исследованиях с использованием как трансгенных, так и ксенотрансплантатных мышей.
При выполнении этой процедуры важно помнить о необходимости идеальной инъекции контрастного вещества в хвостовую вену и расположить животное таким образом, чтобы свести к минимуму артефакт движения, который может возникнуть из-за дыхания. Вот и все. Спасибо за просмотр и удачи в ваших экспериментах.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В этой статье рассматривается методика контрастного усиления изображения сосудов у мелких животных с использованием микроКТ, которая позволяет высококачественный анализ сосудистых сетей у живых мышей. Метод является быстрым, экономически эффективным и подходит для массового исследования развития опухолей и терапевтических реакций.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейронаука
- Онкология
- Методы визуализации
Фон
- Изображение с помощью микроКТ важно для исследования сосудистых сетей.
- Контрастные средства улучшают видимость кровеносных сосудов.
- Понимание сосудистой системы опухоли важно для терапевтических вмешательств.
- Методы визуализации in vivo уменьшают необходимость инвазивных процедур.
Цель исследования
- Разработать метод для in situ исследования сосудистой системы опухоли.
- Анализировать сеть кровеносных сосудов, поддерживающих рост опухоли.
- Мониторинг реакции опухоли на предклиническую терапию.
Используемые методы
- Внутривенное введение рентгенопакерного контрастного средства.
- Индукция анестезии и надежное позиционирование животного.
- МикроКТ визуализация для получения сосудистых данных.
- Реконструкция данных микроКТ для визуализации.
Основные результаты
- Были получены высококачественные наборы данных сосудистых сетей.
- Повышенная видимость кровеносных сосудов была достигнута путем корректировки параметров.
- Различные цвета были назначены для различения кровеносных сосудов, костей и мягких тканей.
- Результаты показали эффективное изображение сосудистой системы у живых животных.
Выводы
- Контрастное микроКТ является ценным инструментом для анализа сосудов.
- Эта методика поддерживает исследования в области биологии опухолей и оценки лечения.
- Будущие применения могут распространиться на другие области биомедицинских исследований.
Часто задаваемые вопросы
Executive Industry Relevance
Contrast-enhanced microCT vessel imaging enables high-resolution, quantitative visualization of vascular networks in live rodent models, directly supporting preclinical evaluation of anti-angiogenic therapies. This methodology addresses the challenge of distinguishing soft tissue and vasculature, providing critical data for target validation and mechanistic de-risking in oncology drug discovery. Its integration into early discovery and translational workflows enhances predictive confidence and informs portfolio advancement decisions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of vascular targets and pathways in disease-relevant rodent models.
- Supports biological de-risking by visualizing intermediate and large vessel architecture in tumor contexts.
- Provides functional target validation through quantitative and qualitative vascular assessment.
- Facilitates predictive confidence in anti-angiogenic mechanism-of-action studies.
Screening & Assay Development
- Prepares validated in vivo imaging systems for downstream compound screening.
- Delivers standardized, reproducible imaging parameters for consistent assay outputs.
- Enables quantitative measurement of vascular changes in response to candidate therapeutics.
- Supports scalable, platform-based evaluation of vascular-modulating agents.
Translational & Preclinical Research
- Aligns imaging outputs with translational biomarker strategies in oncology models.
- Ensures continuity from discovery-stage vascular assessment to preclinical efficacy studies.
- Provides risk-adjusted data for advancement of anti-angiogenic candidates.
- Strengthens predictive de-risking by correlating imaging findings with therapeutic outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
This vessel imaging method fits within the continuum from early discovery through lead identification and preclinical validation, particularly in oncology and vascular biology programs.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by enabling direct visualization of vascular networks in vivo.
- Screening: Provides reproducible, quantitative imaging outputs for compound evaluation and assay standardization.
- Analytics: Generates volumetric and transfer function-based measurements to compare vascular conditions across experimental arms.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical phases by aligning imaging data with disease-relevant endpoints.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable imaging capability for diverse vascular and tumor biology studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in vascular target validation.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable imaging workflows for cross-study comparability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and enhances capital efficiency by providing robust preclinical data.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of anti-angiogenic and vascular-modulating candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in small animal handling, anesthesia, and intravenous administration of contrast agents.
- Demands access to high-resolution microCT instrumentation and advanced image processing software.
- Necessitates cross-team standardization of imaging parameters and data analysis protocols.
- May require adaptation of imaging protocols for different rodent models or tumor types.
- Motion artifacts and injection quality are practical limitations that must be managed for optimal data quality.
