Summary
ניגודיות משופרת כלי שיט קטן בעל חיים הדמיה על ידי microCT היא מהירה, חסכונית תפוקה גבוהה טכניקה סדרתי
Abstract
מיקרוסקופיים טומוגרפיה ממוחשבת (microCT) מציע רזולוציה גבוהה הדמיה נפח של האנטומיה של חיים חיים קטנים. עם זאת, הניגוד בין הרקמות הרכות שונים בנוזלי הגוף הוא עני מיסודו מיקרו-CT תמונות 1. בנסיבות אלה, להדמיה של כלי דם הופך למשימה כמעט בלתי אפשרית. כדי להתגבר על זה כדי לשפר את להדמיה של כלי דם סוכנים בניגוד אקסוגני יכול לשמש. בזאת, אנו מציגים מתודולוגיה לדמיין את רשת כלי הדם במודל מכרסמים. באמצעות שימוש ארוך טווח מימית colloidal polydisperse סוכן iodinated דם בבריכה לעומת זאת, eXIA 160XL, אנו אופטימיזציה רכישת התמונה פרמטרים נפח טיוח טכניקות למציאת כלי דם בעלי חיים. הממצאים שלנו מראים כי, כדי להשיג ניגודיות מעולה בין עצם ברקמות הרכות של כלי שיט, מספר מסגרות (לפחות 5-8 / frames per להציג), ו - 360-720 צפיות (עבור 360 ° סיבוב מלא) רכישות היו חובה. אנחנו הוכיחו גם את השימוש בפונקציה דו מימדי העברה (שם צבע אטימות voxel והוצב ביחס לערך CT ו גודל שיפוע), ב לדמיין את האנטומיה המדגיש את המבנה של עניין, רשת כלי דם. עבודה זו מבטיחה מניח יסוד להערכה איכותית וכמותית של אנטי אנגיוגנזה מחקרים פרה באמצעות מהונדס או xenograft נושאות גידולים בעכברים.
Protocol
1. בעלי חיים זריקות
לפני הזרקה תוך ורידי וריד הזנב, זנב העור יש לנקות עם אלכוהול איזופרופילי מקרצפת למטרות עיקור. עכברים אמור להיות מוזרק עם mL/20 0.2 גרם של סוכן 20 מ"ג יוד / mL bloodpool iodinated ניגודיות (eXIA 160XL; Binito ביו, Inc אוטווה, ON, קנדה) דרך וריד הזנב דיסטלי באמצעות שטח מת נמוכה ½ CC U 28G -100 ½ מזרקים אינסולין (מוצר # 329461, בקטון דיקינסון החברה, ניו ג'רזי, ארה"ב).
2. הכנת בעלי חיים
לאחר 10 דקות של הזריקה, בעלי חיים צריכים להיות מוכנים microCT הדמיה. ראשית, החיה צריכה להיות בהרדמה בקופסה באמצעות 2% isoflurane ב 100% חמצן בקצב של 2.5 ליטר לדקה. משחת סיכה עינית צריך להיות מוחל על מנת למנוע יובש של הקרניות במהלך ההרדמה. טמפרטורת הגוף יש לשמור על 37 מעלות צלזיוס על ידי כריות חום.
3. MicroCT הדמיה
עכברים אז יש לסרוק על יחידת microCT מסוגל לבצע סריקות חיים לחיות. כדי למזער את החפצים התנועה ואת היציבות, עכברים יכול להיות ממוקם בתא שיטת רב זמינים מסחרית (Numira Biosciences, סולט לייק סיטי, יוטה) עם הפרשה אוויר הפליטה. כדי למנוע אפיזודה היפותרמיים על החיה במהלך סריקות microCT, רפידות ג'ל (טיפול חם Brace הקרה, CVS מרקחת Woonsocket, RI), טו חם (מפעל חום, Vista, CA) או רפידות קליי Thermipaq (Thermionics, בספרינגפילד, אילינוי) יכול להיות בשימוש. מקום אלו כריות חימום מתחת למיטה קצף לשמור את העכבר על 37 מעלות צלזיוס, תוך הימנעות ממגע ישיר עם החיה. סימנים חיוניים של חיים כגון טמפרטורת הגוף, קצב הלב והנשימה יש לעקוב באמצעות ניטור בעלי חיים קטנים כגון מערכות gating SA מכשירים (סטוני ברוק, ניו יורק).
פרוטוקול הדמיה הבאים יכולים לשמש כקו מנחה כדי לעזור לקבוע את הפרמטרים המתאימים לסרוק כל יחידות microCT. בעלי החיים המשמשים בניסוי זה נסרקו ברזולוציה של 93 מיקרומטר על סורק CT volumetric GE לחקור לוקוס (GE Healthcare, לונדון, אונטריו). זה סורק volumetric משתמש 3500 x 1750 גלאי CCD לשיקום חרוט קרן Feldkamp. הפרמטרים פלטפורמה עצמאית של מתח זמן הנוכחית, חשיפה הוחזקו קבוע ב 450 μA, 80 kVP ו 100 ms, בהתאמה. הפרמטרים תקן של זמן חשיפה, frames per להציג מספר הצפיות יכולים להיות מגוונים וניתן 100 ms, 5-8, ו - 360-720, בהתאמה עם זמן סריקה כולל של כ 20 דקות. תמונות שוחזרו באמצעות תוכנת EVSBeam קניינית של היצרן.
4. עיבוד תמונה
הנתונים microCT משוחזר יכול לשמש מתקדמים isosurface, חד מימדי, או דו מימדי לפונקציה העברת עיבוד תמונות באמצעות תוכנת עיבוד תמונה Seg3D (Seg3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software ).
5. נציג תוצאות
אנא ראה את הדמות המצורפת של עכבר wildtype סרק עם eXIA160XL עם ההגדרות המוזכר בסעיף שיטות.
באיור 1. דו מימדי פונקציית העברה (2DTF) עיבוד תמונה של עכבר wildtype שנוצרו באמצעות תוכנות עיבוד תמונה Seg3D (Seg3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software ). החיה הזריקו eXIA160XL ו -10 דקות מאוחר יותר microCT סרק ברזולוציה 93 מיקרומטר איזומטרי עם ההגדרות המוזכר בסעיף שיטות.
וידאו 1. דו מימדי פונקציית העברה (2DTF) טיוח מבוסס הסרט 360 מעלות סיבוב של עכבר wildtype שנוצרו באמצעות תוכנות עיבוד תמונה Imagevis3D (Imagevis3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software). החיה הזריקו eXIA160XL ו -10 דקות מאוחר יותר microCT סרק ברזולוציה 93 מיקרומטר איזומטרי עם ההגדרות המוזכר בסעיף שיטות.
לחץ כאן כדי לצפות וידאו
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
היעד החשוב ביותר של טכניקה זו של הדמיה משופרת לעומת זאת באמצעות כלי microCT היא לספק שיטה אופטימלית ליצירת מערכי נתונים באיכות גבוהה עבור ניתוח של רשתות כלי דם בעכברים חיים. עבור microCT הדמיה, טוב אות לרעש יחס של רקמות רכות מושגת על ידי סריקה פעמים כבר עם מספרים מוגברת של תצוגות מספר מסגרות לשנייה להציג 2.
זיהוי כלי השיט תלויה באופן קריטי על זיהוי מדויק של רקמות רכות והבחנה מן העצם. eXIA 160XL יוד הוא מבוסס אשר מייחסים את הנכס להיות מאוד רדיו אטום צפיפות שהיא רקמה בצורה שונה עצם רך. זה עושה את זה נוח להתמקד כלי הדם נתונים microCT.
פונקציה 2 מימדי להעביר עוד יותר משפר את ההבחנה בין בניגוד כלי עצם במהלך טיוח. במקרה של דו מימדי לפונקציה העברת התמונה renderings, צבעים opacities מוקצים המדגם ray המבוסס על פונקציית העברה, שבתורה מסתמכת על הערך CT ו גודל שיפוע 2. פונקציות העברה ניתן להתאימם באופן ידני על בסיס ההדרכה הניתנים על ידי היסטוגרמות CT ערך כדי להדגיש אזורים / אובייקטים של עניין.
טכניקה זו יכולה בהחלט לשמש לצורך הערכה איכותית וכמותית של אנטי אנגיוגנזה מחקרים פרה באמצעות העכברים הטרנסגניים או xenograft. בעתיד, התקדמות טכנולוגית ה-CT יכול בקלות להפוך הדמיה כלי במודלים של עכבר מהונדס או xenograft קל יותר, מהיר יותר, מדויק יותר לאורך זמן. החלטות טובות יותר, גם יאפשר הדמיה של מבנים בסדר כמו נימים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
הנהלים כל חיה נערכו בהתאם הנחיות טיפול ושימוש בחיות מעבדה ואושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים ועדת שימוש (IACUC) באוניברסיטה של טקסס למדעי הבריאות במרכז סן אנטוניו.
Acknowledgments
עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי פרס NCI 5R01CA133229-03.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| eXIA 160XL | Binito Biomedical, Inc. | eXIA160XL-01 |
References
- Holdsworth, D. W., Thornton, M. M. Micro-CT in small animal and specimen imaging. Trends in Biotechnology. 20, 417-424 (2002).
- Kindlmann, G. L., Weinstein, D. M., Jones, G. M., Johnson, C. R., Capecchi, M. R., Keller, C. Practical Vessel Imaging by Computed Tomography in Live Transgenic Mouse Models for Human Tumors. Molecular Imaging. 4, 417-424 (2005).
