Summary
MicroCT tarafından Kontrastlı küçük hayvan damar görüntüleme seri için hızlı, düşük maliyetli ve yüksek verimli tekniği
Abstract
Mikroskobik bilgisayarlı tomografi (microCT) yüksek çözünürlüklü küçük hayvanların yaşam anatomi hacimsel görüntüleme sunmaktadır. Ancak, farklı yumuşak doku ve vücut sıvıları arasındaki karşıtlık, mikro-BT görüntüleri 1, doğası gereği kötüdür. Bu koşullar altında, kan damarlarının görüntülenmesi, neredeyse imkansız bir görev hale gelir. Bunun üstesinden gelmek için ve ekzojen kontrast ajanlar kullanılabilir kan damarlarının görselleştirme artırmak için. Burada, biz bir kemirgen modelinde vasküler ağ görselleştirmek için bir metodoloji mevcut. Uzun etkili bir sulu koloidal polydisperse kan havuzu iyotlu kontrast madde, eXIA 160XL kullanarak görüntü elde etme parametreleri ve ses işleme teknikleri, canlı hayvan, kan damarları bulmak için optimize edilmiş. Bizim bulgularımız, damar, kemik ve yumuşak doku arasındaki üstün bir kontrast elde etmek için, birden fazla kare (görüntü başına en az 5-8 / kare) ve 360-720 görünümleri (tam 360 ° rotasyon için) satın almalar zorunludur. Biz de iki boyutlu bir transfer fonksiyonu (voksel renk ve donukluk CT değeri ve degrade büyüklüğü ile orantılı olarak atandı), anatomi görselleştirme ve faiz, kan damarı ağı yapısı vurgulayarak. Göstermiştir Bu umut verici çalışma, transgenik veya xenograft Tümör taşıyan farelere kullanarak anti-anjiyogenez preklinik çalışmalar kalitatif ve kantitatif bir değerlendirme için bir temel bırakır.
Protocol
1. Hayvan Enjeksiyonlar
Intravenöz kuyruk ven enjeksiyon öncesinde, kuyruk cilt, izopropil alkol scrubs sterilizasyon amaçlı ile temizlenmesi gerekir. Düşük ölü boşluk kullanılarak distal kuyruk ven yoluyla ½ CC U; Fare sonra 20 mg iyot / ml iyotlu bloodpool kontrast madde 0.2 mL/20 g (Binito Biyomedikal, Inc Ottawa, Kanada, ON eXIA 160XL) enjekte edilmelidir -100 28G ½ İnsülin Şırınga (Ürün # 329.461, Becton Dickinson ve şirket, NJ, ABD).
2. Hayvan Hazırlık
10 dakika sonra enjeksiyon, hayvanlar microCT görüntüleme için hazırlanmış olmalıdır. Birincisi, hayvan, izofluran% 2 dakikada 2,5 litre oranı% 100 oksijen kullanarak bir kutu içinde anestezi olmalıdır. Anestezi sırasında korneanın kuruma önlemek için, bir göz yağlama merhemi uygulanmalıdır. Vücut ısısı, bir ısı pedleri 37 ° C'de muhafaza edilmelidir.
3. MicroCT Görüntüleme
Fare sonra canlı hayvan taramaları gerçekleştirmek için yetenekli bir microCT birim taranmalıdır. Hareket artefaktları ve istikrarın en aza indirmek için, fare, hava ve egzoz karşılığı piyasada yaygın olarak bulunan ve çok amaçlı odası (Numira Biosciences, Salt Lake City, UT) yerleştirilebilir. MicroCT taramaları, Jel Pedleri (Sıcak Soğuk Terapi Brace, CVS Eczacılık Woonsocket, RI) sırasında hayvan hipotermik bir bölüm önlemek için, (Isı Fabrikası, Vista, CA) veya Thermipaq Kil Pedleri (termiyonik lâmba, Springfield, IL) olabilir Isıtıcı Toe kullanılır. 37 fare korumak için sünger yatağın altında bu ısıtma pedleri yerleştirin ° C hayvan ile doğrudan temas kaçınarak. Küçük Hayvan İzleme ve Ayırıcı Sistemleri SA Instruments (Stony Brook, NY) gibi kullanarak, vücut ısısı, solunum ve kalp hızı gibi hayvansal Vital bulguları izlenmelidir.
Aşağıdaki görüntüleme protokolü microCT birimleri için uygun tarama parametreleri belirlemeye yardımcı olmak için bir kılavuz olarak kullanılabilir. Bu deneyde kullanılan hayvanların bir hacimsel CT tarayıcı GE 93 mikron hassasiyet Locus (GE Healthcare, Londra, Ontario) keşfetmek tarandı. Bu hacimsel tarayıcı Feldkamp koni-ışını yeniden inşası için 3500 x 1750 CCD dedektör kullanır. Akım, gerilim ve maruz kalma süresi platform bağımsız parametreler sırasıyla, 450 uA, 80 kVp ve 100 ms sabit tutuldu. Maruz kalma süresi standart parametreler, görünümü ve görüntüleme sayısı başına kare çeşitlidir ve yaklaşık 20 dakika toplam tarama zamanı ile 100 ms, sırasıyla 5-8 ve 360-720 olabilir. Görüntüler, üreticinin patentli EVSBeam yazılımı ile yeniden inşa edildi.
4. Resim Oluşturma
Yeniden inşa microCT veri gelişmiş isosurface, tek boyutlu, ya da Seg3D görüntü işleme yazılımı kullanarak (Seg3D, iki boyutlu bir transfer fonksiyonu oluşturma Görüntüler için kullanılabilir http://www.sci.utah.edu/cibc/software) .
5. Temsilcisi Sonuçlar
Lütfen eXIA160XL yöntemleri bölümünde belirtilen ayarları ile taranan bir wild tip fare ekteki şekle bakınız.
Şekil 1. İki Boyutlu Seg3D görüntü işleme yazılımı (Seg3D, kullanılarak oluşturulan bir wild tip fare Transfer Fonksiyonu (2DTF) render görüntü http://www.sci.utah.edu/cibc/software ). Hayvan eXIA160XL ile enjekte edildi ve 10 dakika sonra yöntemleri bölümünde belirtilen ayarları ile 93 mikron izometrik çözünürlükte taranmış microCT.
Video 1 360 ° Imagevis3D görüntü işleme yazılımı (Imagevis3D, http://www.sci.utah.edu/cibc/software) kullanılarak oluşturulan bir wild tip fare dönme film İki Boyutlu Transfer Fonksiyonu (2DTF) render. Hayvan eXIA160XL ile enjekte edildi ve 10 dakika sonra yöntemleri bölümünde belirtilen ayarları ile 93 mikron izometrik çözünürlükte taranmış microCT.
Videoyu izlemek için buraya tıklayın
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kontrastlı damar görüntüleme microCT kullanarak bu tekniğin en önemli hedef, canlı farelerde damar ağları analizi için yüksek kalitede veri setleri üretmek için en uygun yöntem sağlamak için. MicroCT görüntüleme, uzun tarama kat artan sayıları görüş ve view 2 başına kare sayısı elde edilir yumuşak doku daha iyi sinyal-gürültü oranı için.
Gemi tanımlama doğru, yumuşak doku tanımlama ve kemik farklılaşma üzerine eleştirel bağımlı. eXIA 160XL yüksek radyo-opak olma özelliği ve farklı bir form yumuşak doku ve kemik yoğunluğu Hangi niteliğin iyot bazlı. Bu kan damarlarının bir microCT veri odaklanmak için uygun hale getirir.
2-boyutlu bir transfer fonksiyonu işleme sırasında geminin kontrast ve kemik arasındaki ayrım daha da artırır. Iki-boyutlu bir transfer fonksiyonu görüntü kaplamalar, renk ve opasiteler durumda da CT değeri ve gradyan büyüklüğü 2 dayanmaktadır transfer fonksiyonu, ray örnek atanır . Transfer fonksiyonları, ilgi alanları / nesneleri vurgulamak için CT değeri histogramlar tarafından sağlanan rehberlik elle ayarlanabilir.
Bu teknik çok iyi xenograft veya transgenik fareler kullanarak anti-anjiyogenez preklinik çalışmalarda kalitatif ve kantitatif değerlendirilmesi için kullanılabilir. Gelecekte, BT teknolojisindeki ilerlemeler kolayca veya xenograft transgenik fare modelleri daha kolay, daha hızlı ve zamanla daha doğru damar görüntüleme yapabilirsiniz. Daha iyi kararlar, aynı zamanda ince kılcal damarlar gibi yapılar görselleştirme sağlayacaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Tüm hayvan işlemler Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanım Kuralları uyarınca yapılmış ve San Antonio, Texas Sağlık Bilimleri Merkezi Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından kabul edildi.
Acknowledgments
Bu çalışma, NCI ödül 5R01CA133229-03 tarafından kısmen desteklenmiştir.
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).
