Summary
Un mayor contraste de imagen pequeña embarcación animales microCT es una manera rápida, rentable y de alto rendimiento para la técnica serial
Abstract
Microscópica tomografía computarizada (microCT) ofrece imágenes de alta resolución volumétrica de la anatomía de la vida de pequeños animales. Sin embargo, el contraste entre los diferentes tejidos y fluidos del cuerpo es de por sí pobres en micro-CT imágenes 1. Bajo estas circunstancias, la visualización de los vasos sanguíneos se convierte en una tarea casi imposible. Para superar esto y para mejorar la visualización de los vasos sanguíneos agentes exógenos contraste se puede utilizar. En este documento, se presenta una metodología para la visualización de la red vascular en un modelo de roedores. Mediante el uso de una acción prolongada coloidal acuosa polidispersos yodado sangre piscina de contraste, evaluación de impacto ampliada 160XL, hemos optimizado los parámetros de adquisición de imágenes y técnicas de representación de volumen para encontrar los vasos sanguíneos de los animales vivos. Nuestros hallazgos sugieren que, para lograr un contraste superior entre el hueso y los tejidos blandos de la embarcación, de varios marcos (por lo menos 5.8 / frames per view) y 360-720 puntos de vista (para un total de 360 °) las adquisiciones eran obligatorias. También hemos demostrado el uso de una función de transferencia de dos dimensiones (donde el color y la opacidad voxel fue asignado en proporción al valor de la TC y la magnitud del gradiente), en la visualización de la anatomía y poner de relieve la estructura de interés, la red de vasos sanguíneos. Este prometedor trabajo sienta las bases para la evaluación cualitativa y cuantitativa de la anti-angiogénesis estudios preclínicos utilizando transgénicos o xenoinjerto ratones portadores de tumores.
Protocol
1. Las inyecciones de animales
Antes de la inyección intravenosa de vena de la cola, la piel de la cola se debe limpiar con alcohol isopropílico matorrales para fines de esterilización. Los ratones se debe inyectar con 0,2 ml/20 g de un joven de 20 mg de yodo / mL del agente de contraste yodados bloodpool (Exia 160XL; Binito Biomedical, Inc. Ottawa, ON, Canadá) a través de la vena de la cola distal utilizando el espacio muerto de baja y media CC U -100 28G ½ Jeringas de Insulina (Producto # 329461, Becton Dickinson and Company, Nueva Jersey, EE.UU.).
2. Preparación de los animales
Después de 10 minutos de la inyección, los animales deben estar preparados para microCT imágenes. En primer lugar, el animal debe ser anestesiado en una caja y un 2% de isoflurano en oxígeno al 100% a una tasa de 2,5 litros por minuto. Un ungüento lubricante ocular se deben aplicar para evitar la desecación de la córnea durante la anestesia. La temperatura del cuerpo debe mantenerse a 37 ° C por un almohadillas de calor.
3. MicroCT imágenes
Los ratones se deben analizar en una unidad de microCT capaz de realizar análisis de animales vivos. Para minimizar artefactos de movimiento y la estabilidad, los ratones pueden ser colocados en un producto comercial multi-modalidad de la cámara (Numira Biosciences, Salt Lake City, UT), con suministro de aire y de escape. Para evitar un episodio de hipotermia en los animales durante las exploraciones microCT, almohadillas de gel (corsé caliente Crioterapia, CVS Pharmacy, Woonsocket, RI), Dedo Warmer (Fábrica de calor, Vista, CA) o almohadillas Thermipaq Clay (Thermionics, Springfield, IL) puede ser utilizados. Coloque estas almohadillas térmicas debajo de la cama de espuma para mantener el ratón a 37 ° C, evitando el contacto directo con el animal. Los signos vitales de los animales, tales como la temperatura corporal, la respiración y la frecuencia cardiaca debe ser monitoreada mediante el seguimiento de pequeños animales y sistemas de apertura de puerta, como instrumentos SA (Stony Brook, NY).
El protocolo de imágenes siguientes se pueden utilizar como una guía para ayudar a determinar los parámetros de análisis apropiado para todas las unidades microCT. Los animales utilizados en este experimento fueron escaneadas a una resolución de 93 m en un matraz aforado de escáner CT GE eXplore Locus (GE Healthcare, Londres, Ontario). Este escáner volumétrico utiliza un 3500 x 1750 detector CCD para Feldkamp de haz cónico de reconstrucción. Los parámetros de plataforma independiente del tiempo de corriente, voltaje y la exposición se mantiene constante a 450 mA, kVp 80 y 100 ms, respectivamente. Los parámetros estándar del tiempo de exposición, cuadros por ver y el número de puntos de vista pueden ser variadas y puede ser de 100 ms, 5-8 y 360-720, respectivamente, con tiempo total de aproximadamente 20 minutos. Las imágenes fueron reconstruidas con el software del fabricante EVSBeam propietarios.
4. Imagen de la representación
Los datos microCT reconstruida puede ser utilizado para avanzados isosuperficie, unidimensional o bidimensional de transferencia de imágenes de representación la función utilizando el software de procesamiento de imágenes Seg3D (Seg3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software ).
5. Resultados representante
Por favor vea la figura adjunta de un ratón de tipo salvaje escaneados con eXIA160XL con los ajustes mencionados en el apartado de métodos.
Figura 1. Bidimensional función de transferencia (2DTF) la imagen de representación de un ratón de tipo salvaje creados con software de procesamiento de imágenes Seg3D (Seg3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software ). El animal fue inyectado con eXIA160XL y 10 minutos después microCT escaneadas a 93 micras de resolución isométrica con los ajustes mencionados en el apartado de métodos.
Video 1. Bidimensional función de transferencia (2DTF) la representación basada en la rotación de 360 ° película de un ratón de tipo salvaje creados con software de procesamiento de imágenes Imagevis3D (Imagevis3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software). El animal fue inyectado con eXIA160XL y 10 minutos después microCT escaneadas a 93 micras de resolución isométrica con los ajustes mencionados en el apartado de métodos.
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Discussion
El objetivo principal de esta técnica de imagen con un contraste mejorado barco microCT es proporcionar un método óptimo para la generación de bases de datos de alta calidad para el análisis de las redes vasculares en ratones vivos. Para microCT imagen, mejor relación señal-ruido de los tejidos blandos se logra ya los tiempos de exploración con un mayor número de puntos de vista y el número de fotogramas por ver 2.
Identificación del buque depende fundamentalmente de la identificación exacta del tejido blando y la diferenciación de los huesos. Exia 160XL es a base de yodo que se atribuyen la propiedad de ser altamente radio-opaco y una densidad que es el tejido forma diferente blando y el hueso. Esto hace que sea conveniente para centrarse en los vasos sanguíneos en una base de datos microCT.
Una función de transferencia de 2 dimensiones, incluso mejora aún más la distinción entre diferencia de los buques y los huesos durante la representación. En el caso de dos dimensiones de función de transferencia representaciones de imágenes, colores y opacidades se asignan a la muestra de rayos sobre la base de la función de transferencia, que a su vez se basa en el valor de la TC y la magnitud del gradiente 2. Las funciones de transferencia puede ser ajustado manualmente sobre la base de la orientación proporcionada por los histogramas valor CT para destacar las áreas / objetos de interés.
Esta técnica podría muy bien ser utilizados para la evaluación cualitativa y cuantitativa de la anti-angiogénesis estudios preclínicos con ratones transgénicos o xenoinjerto. En el futuro, los avances en la tecnología de la TC puede hacer fácilmente imágenes buque en modelos de ratones transgénicos o xenoinjerto más fácil, más rápido y más preciso en el tiempo. Mejor resolución, también permite la visualización de estructuras finas como capilares.
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Disclosures
Todos los procedimientos con animales se realizaron de conformidad con las Directrices para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio y fueron aprobados por el Comité Institucional y el empleo Comisión (IACUC) de la Universidad de Texas Health Science Center en San Antonio.
Acknowledgments
Este trabajo fue apoyado en parte por el premio 5R01CA133229 NCI-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).
