In vivo Оценка слизистой очистки у мышей

В этой публикации мы описываем протоколы для оценки слизистой оболочки дыхательных путей (MCC) у мышей in vivo с использованием радионуклидной визуализации с двойным модальности. Этот протокол предназначен для единой фотонной эмиссионной компьютерной томографии (SPECT) и протокола приобретения компьютерной томографии (КТ) с использованием коллиматоров мыши всего тела (MWB) в двойной системе SPECT/CT.

Наш протокол позволяет точно измерить мукоцилиарный клиренс на животной модели с использованием радионуклидов, которые отслеживаются с помощью ОФЭКТ и компьютерной томографии с помощью двух модальностей для точной локализации и измерения клиренса дыхательных путей. Этот метод представляет собой воспроизводимый метод измерения MCC, который может быть применен к различным моделям животных и болезней благодаря использованию двойной ОФЭКТ/КТ. После подтверждения отсутствия реакции на педальный рефлекс оснастите стойку носовым конусом для поддержания анестезии и подвесьте обезболенную мышь за передние резцы на интубационной стойке под углом 45 градусов.

Подключает один конец оптоволоконного провода 50 микрон к источнику света и накручивает канюлю 20 калибра на провод. Используйте тупые щипцы, чтобы вытащить язык, и осветите направляющий провод, чтобы визуализировать голосовые связки. Пропустите направляющую проволоку через голосовые связки так, чтобы она находилась сразу за голосовыми связками, упирающимися в верхнюю трахею, и сдвиньте канюлю в один дюйм вперед вдоль проволоки, пока она не станет достаточно глубокой, чтобы ступица упиралась в резцы животного.

Снимите провод, оставив канюлю на месте, и пальцем кратковременно закупорьте канюлю, чтобы проверить изменения в дыхании. Затем добавьте 10 микролитров свежеприготовленного 0,2 милликюри 99m коллоида серы технеция в канюлю и дайте мыши самопроизвольно вдыхать радионуклид в легкие в течение одной-двух минут. Для ОФЭКТ/КТ визуализации, после удаления канюли, используйте ленту, чтобы прикрепить мышь к 25-миллиметровой палитре с помощью носового обтекателя, и прикрепите 200 микролитровую ПЦР-пробирку, содержащую 0,05 милликюри радиоактивного фантома, под нижнюю часть брюшной полости мыши ниже легких.

Поместите мышь в систему ОФЭКТ/КТ. Выберите рабочий процесс обработки изображений и нажмите кнопку Настройка. Настройте расположение детекторов на мыши и запустите рабочий процесс визуализации.

По завершению рабочего процесса перенесите мышь в новую клетку с мониторингом и неограниченным доступом к еде и воде и наклейкой радиационной безопасности на шесть часов между сканированиями. После получения изображения сделайте гистограмму изображений ОФЭКТ с использованием заводских стандартных настроек для коллоида серы технеция 99 м и используйте алгоритм MAP3D и реконструкцию функции распределения точки для реконструкции 3D-изображений стека. Восстановите КТ-изображения с помощью алгоритма Фельдкампа и фильтра Шеппа-Логана и откройте изображения КТ и ОФЭКТ на Фиджи.

Используйте инструмент reslice для создания изображений коронального обзора из осевых изображений по умолчанию и выполните проекцию z-stack sum на изображение SPECT, чтобы добавить данные о количестве из каждого среза. Создайте одно изображение для упрощения анализа. Используя пробирку Phantom Eppendorf в качестве эталона, изменяйте размер и регистрируйте изображения КТ и ОФЭКТ.

Используйте автоматический пороговый режим для бинаризации КТ-изображения, инвертирования стека и выполнения проекции суммы z-стека для создания контура легких для анализа. Поворачивайте изображения КТ и ОФЭКТ и используйте инструменты канала, чтобы объединить их в одно изображение. Затем нарисуйте интересующую область вокруг правого легкого, чтобы определить мукоцилиарный клиренс.

После получения и обработки изображений изображения КТ и ОФЭКТ могут быть локализованы с использованием фантомной трубки в качестве ориентира. Маски легких могут быть сгенерированы на основе КТ-изображения и использованы для рисования областей интереса вокруг легких для их анализа в разные моменты времени. В этом анализе в общей сложности восемь мышей были просканированы два раза в разные дни в идентичных экспериментальных условиях, чтобы проверить воспроизводимость протокола.

Парный анализ Т-критерия не показал существенной разницы между повторными сканированиями. Еще две мыши также были просканированы три раза в разные дни в идентичных экспериментальных условиях. Односторонний анализ ANOVA показал значительное совпадение между повторными сканированиями.

Здесь можно наблюдать репрезентативные изображения двух из отсканированных мышей. Очень важно уметь визуализировать дыхательные пути. А чтобы убедиться в успешности интубации, при необходимости удалите канюлю и повторно интубируйте во избежание ошибочной интубации пищевода.

Этот протокол может быть применен к моделям заболеваний для оценки влияния различных препаратов на клиренс дыхательных путей и для помощи в разработке новой лекарственной терапии.