Визуализация и количественная оценка сосудистой сети печени мышей с помощью сверхбыстрого ультразвукового допплерографа

Наши исследования сосредоточены на неинвазивной сверхбыстрой ультразвуковой визуализации печени с использованием коммерчески доступной ультразвуковой платформы. Он направлен на оптимизацию процессов визуализации и анализа, предоставление анатомических справок, а также улучшение количественной и качественной оценки сосудистой сети печени. Последние разработки в нашей области включают сверхбыстрый ультразвук, который обнаруживает небольшой кровоток в мелких сосудах, повышает чувствительность контрастного вещества и улучшает пространственное разрешение.

Это достигается за счет передачи плоских волн, увеличения частоты кадров и предоставления подробной оценки объема крови в каждом пикселе. Современные технологии, найденные в исследованиях в нашей области, включают сверхбыструю ультразвуковую визуализацию и 3D микрокомпьютерную томографию. Эти инструменты в сочетании с глубоким пониманием анатомии печени, повышенной точностью и воспроизводимостью ультразвуковой визуализации на мышиных моделях.

Мы разработали протокол неинвазивной, сверхбыстрой ультразвуковой визуализации сосудистой сети печени мыши, позволяющий точно измерять объем крови без использования контрастных веществ. Наши результаты включают стандартизированную процедуру анализа данных, надежную сосудистую параметризацию и четкую визуализацию анатомических структур, что обеспечивает точную и воспроизводимую оценку микроциркуляции. Наш протокол предлагает неинвазивную, высокочувствительную визуализацию печени без необходимости использования контрастных веществ, улавливая медленный кровоток и мелкие кровеносные сосуды.

Он повышает точность за счет удаления артефактов движения, стандартизированной количественной оценки и четкого анатомического обзора, а также показывает точные, воспроизводимые измерения. Для начала расположите подготовленную мышь под наркозом на грелке. Аккуратно подстригите живот животного с помощью триммера от ветеринара, не применяя компрессию к груди или животу. Тогда.

Наносите крем для депиляции не более чем на две минуты. Снимите крем для депиляции и аккуратно промойте теплой водой. Далее расположите животное дорсально на грелке и аккуратно закрепите лапы с помощью скотча.

Увлажните кожу небольшим количеством теплой воды. С помощью шприца объемом 20 миллилитров нанесите центрифугированный гель для пропускания ультразвука непосредственно на выбритую кожу. Затем поместите напечатанный на 3D-принтере резервуар для воды над животным.

Проверьте наличие воздуха между гелем для пропускания ультразвука и полиметилпентеновым термопластиком резервуара для воды, затем добавьте воду в резервуар. После подготовки мыши к сверхбыстрому доплеровскому ультразвуку запустите программное обеспечение, создайте экспериментальный сеанс в системе и запустите программное обеспечение для сканирования. Нажмите «Да» во всплывающем окне, чтобы отцентрировать двигатели.

Чтобы создать новую экспериментальную сессию, выберите в меню сессию. В панели сессии заполните необходимую информацию, включая проект, тему, сессию, имя пользователя, комментарий и тег. Нажмите кнопку Подтвердить.

Затем загрузите 10-миллисекундную доплеровскую сверхчувствительную ультразвуковую последовательность с помощью кнопки загрузки последовательности. Определите глубину изображения от одного до 50 миллиметров с максимальной глубиной изображения 50 миллиметров. Чтобы выбрать параметры визуализации, выберите Допплер для визуализации сосудистой сети.

Выберите метод сжатия изображения: логарифмический, квадратный корень или линейный. Кроме того, можно настроить диапазон контрастности автоматически или вручную с помощью ползунков для параметров высокой и низкой контрастности. Чтобы выбрать масштаб цветовой карты от черного к белому, отметьте серый вариант, или от красновато-черного до желтого, установите горячий.

Выберите плоскость визуализации на основе анатомических ориентиров. Переключайтесь между визуализацией допплерографии и режимом B, чтобы ознакомиться с анатомией долей печени и сосудистой системы. Нажмите на значок остановки, чтобы остановить просмотр в реальном времени.

Теперь перейдите в меню перемещения щупа, чтобы настроить щуп и выбрать плоскость. Для начала подготовьте животное к визуализации и поместите зонд в резервуар для воды. Выполните операцию с зондом и выбор плоскости, затем запустите доплеровскую съемку с частотой кадров 10 миллисекунд.

Перейдите в меню fUS 2D, чтобы отобразить изменения гемодинамики с течением времени в определенном положении. На вкладке предустановок установите время между изображениями равным нулю секунд, чтобы выбрать непрерывный режим без пауз между изображениями, а затем определите общую продолжительность записи в секундах. Затем нажмите кнопку записи, чтобы начать 2D-сканирование.

После завершения записи нажмите кнопку «Стоп». Укажите имя полученной записи, чтобы сохранить файл в формате сканирования в папке сеанса. В конце каждой записи будет появляться всплывающее окно для автоматического сохранения данных.

Откройте сценарий анализа gui_analysis.m. Выберите скан и задайте 10 областей интереса с размером вокселя два на два. Выберите 40 миллисекунд для каждого кадра, чтобы выполнить доплеровское интегрирование.

Затем нарисуйте сосудистую периферию органа таким образом, чтобы 10 ROI автоматически располагались между четко видимыми артериями и при необходимости могли быть отрегулированы вручную. Чтобы количественно оценить средний объем печеночной крови в условных единицах из общих 10 ROI, автоматически оцените среднее значение и стандартное отклонение значений тихого кадра в течение 30-секундной записи.