Summary
Контрастность расширенной визуализации небольших судна животного microCT является быстрое, экономически эффективное и высокой пропускной способностью техники для серийного
Abstract
Микроскопические компьютерной томографии (microCT) предлагает высокое разрешение объемной визуализации анатомии жизни мелких животных. Однако контраст между различными мягких тканях и жидкостях организма изначально бедные в микро-КТ изображений 1. В этих условиях, визуализация кровеносных сосудов становится почти невыполнимой задачей. Чтобы преодолеть это, и для улучшения визуализации сосудов экзогенных контрастных средств могут быть использованы. Здесь мы представляем методологии для визуализации сосудистой сети в грызунах. С помощью длительного действия водного коллоидного полидисперсных йодированной кровью бассейн контрастное вещество, Exia 160XL, мы оптимизировали получения изображений параметров и объема оказания методы поиска кровеносных сосудов в живых животных. Наши результаты показывают, что для достижения великолепный контраст между костей и мягких тканей с судна, несколько-кадров (по крайней мере 5-8 / фреймов за просмотр) и 360-720 представлений (360 ° вращение) приобретения были обязательными. Мы также продемонстрировали использование двумерных передаточной функции (где воксела цвет и прозрачность была назначена пропорционально КТ значение и градиент величины), в визуализации анатомии и выделение структуры интересов, сеть кровеносных сосудов. Это перспективная работа закладывает основу для качественной и количественной оценки анти-ангиогенеза доклинических исследований с использованием трансгенных или ксенотрансплантата опухоли мышей.
Protocol
1. Животное Инъекции
До внутривенной инъекции вены хвоста, хвост кожа должна быть очищена с изопропилового спирта скрабы для стерилизации целей. Мыши должны затем быть введен с 0,2 mL/20 г 20 мг йода / мл йодированного контрастного вещества bloodpool (Exia 160XL; Binito Биомедицинская, Inc Оттаве, Онтарио, Канада) при помощи дистального хвостовую вену с использованием низких мертвое пространство ½ U CC -100 28G ½ инсулиновые шприцы (продукт # 329461, Becton Dickinson и компании, штат Нью-Джерси, США).
2. Подготовка животных
Через 10 минут раствор для инъекций, животные должны быть готовы к microCT изображений. Во-первых, животное должно быть под наркозом в коробке с использованием 2% изофлуран в 100% кислород со скоростью 2,5 литра в минуту. Мазь глазная смазочных должны применяться для предотвращения высыхания роговицы во время анестезии. Температура тела должна поддерживаться на уровне 37 ° С тепла колодки.
3. MicroCT изображений
Мыши, то должны быть отсканированы на microCT единица, способная выступать с концертами сканирует животное. Чтобы свести к минимуму артефакты движения и стабильности, мыши могут быть помещены в коммерчески доступных мульти-модальности камеры (Numira Biosciences, Солт-Лейк-Сити, Юта) с предоставлением для воздуха и выхлопных газов. Для того чтобы избежать гипотермии эпизод на животное в течение microCT сканирования, гель колодки (Hot холодной Брейс терапия, CVS Фармация Вунсокет, Род-Айленд), Toe теплые (Heat Factory, Виста, Калифорния) или Thermipaq колодки Клей (термионика, Спрингфилд, штат Иллинойс) может быть используется. Поместите эти грелки под кровать пены для поддержания мыши при 37 ° С, избегая прямого контакта с животным. Vital признаки животных, таких как температура тела, дыхания и частоты сердечных сокращений должна контролироваться с помощью малого Мониторинг животных и литниковых систем, таких как С. А. Инструменты (Стони-Брук, штат Нью-Йорк).
Следующий протокол визуализации может быть использована в качестве ориентира для определения соответствующих параметров сканирования для любого microCT единиц. Животных, используемых в этом эксперименте были отсканированы при 93 мкм резолюции по объемной КТ сканер GE исследовать Locus (GE Healthcare, Лондон, Онтарио). Этот объемный сканер использует 3500 x 1750 CCD детектор для Фельдкамп конусе лучей реконструкции. Платформа независимых параметров времени тока, напряжения и воздействия оставалось постоянным на уровне 450 мкА, 80 КВП и 100 мс соответственно. Стандартные параметры выдержки, число кадров в просмотр и ряд мнений может быть разнообразна и может быть 100 мс, 5-8 и 360-720, соответственно, общее время сканирования примерно 20 минут. Изображения были реконструированы с запатентованным программным обеспечением EVSBeam производителя.
4. Изображение Оказание
Восстановленные данные microCT могут быть использованы для продвинутых изоповерхности, одномерные или двумерные передаточной функции рендеринга изображений с помощью программного обеспечения Seg3D обработки изображений (Seg3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software ).
5. Представитель Результаты
Пожалуйста, см. прилагаемую фигуру дикого типа мышь отсканированы с eXIA160XL с настройками, упомянутых в разделе методов.
Рисунок 1. Двумерные передаточной функцией (2DTF) оказание образ дикого типа создаются с помощью мыши Seg3D программное обеспечение для обработки изображений (Seg3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software ). Животных вводили eXIA160XL и через 10 минут microCT отсканированы при 93 мкм изометрической разрешения с настройками, упомянутых в разделе методов.
Видео 1. Двумерные передаточной функцией (2DTF) оказание основан 360 ° вращение фильм дикого типа создаются с помощью мыши Imagevis3D программное обеспечение для обработки изображений (Imagevis3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software). Животных вводили eXIA160XL и через 10 минут microCT отсканированы при 93 мкм изометрической разрешения с настройками, упомянутых в разделе методов.
Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Цель всего этого метода контраста Enhanced Imaging судна использованием microCT является обеспечение оптимального метода для получения высокой наборов данных для анализа качества сосудистой сети в живых мышей. Для microCT изображений, лучшее отношение сигнал-шум мягких тканей достигается за счет больше время сканирования с увеличением числа просмотров и количество кадров за просмотр 2.
Судно идентификации в решающей степени зависит от точности идентификации мягких тканей и дифференциации от кости. Exia 160XL является на основе йода, какой атрибут свойство быть очень рентгеноконтрастных и плотности, различные формы мягких тканей и костей. Это делает его удобным, чтобы сосредоточиться на кровеносные сосуды в microCT данных.
2-мерной передаточной функции еще больше улучшает контрастность различие между судном и кости во время рендеринга. В случае двумерных передаточной функции визуализации изображения, цвета и непрозрачности относятся к лучу выборку, основанную на передаточной функции, которая в свою очередь опирается на КТ значение и градиент величины 2. Передача функций может быть скорректирована вручную на основе руководящих указаний, гистограммы КТ значение для выделения областей / объектов, представляющих интерес.
Этот метод вполне может быть использован для качественной и количественной оценки анти-ангиогенеза доклинических исследований с использованием трансгенных или ксенотрансплантата мышей. В будущем, достижения в технологии КТ может легко сделать судно изображений в трансгенных или ксенотрансплантата модели мыши легче, быстрее и более точным с течением времени. Лучше резолюции, также позволит визуализации тонкой структуры, как капилляры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Все животные процедуры были проведены в соответствии с Руководством по уходу и использованию лабораторных животных и были одобрены Институциональные уходу и использованию животных комитета (IACUC) при Техасском университете здоровья Научного центра в Сан-Антонио.
Acknowledgments
Эта работа была выполнена при частичной поддержке NCI награду 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).
