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Medicine

In tempo reale a raggi X Imaging del polmone volumi di fluido in neonatale topo polmone

Published: July 18, 2016 doi: 10.3791/52751

Abstract

Alla nascita, il polmone subisce un interruttore fenotipica profonda da secrezione di assorbimento, che permette l'adattamento alla respirazione indipendente. Promuovere e sostenere questo fenotipo è di fondamentale importanza nel normale scambio di crescita e di gas alveolari per tutta la vita. Diversi studi in vitro hanno caratterizzato il ruolo delle proteine ​​normativi chiave, molecole di segnalazione, e ormoni steroidei che possono influenzare il tasso di gioco fluido polmonare. Tuttavia, negli esami in vivo deve essere eseguita per valutare se questi fattori di regolazione giocano importanti ruoli fisiologici nella regolazione perinatale assorbimento del liquido polmonare. Come tale, l'utilizzazione del tempo reale di immagini a raggi X per determinare perinatale passaggio fluido polmonare o edema polmonare, rappresenta un avanzamento tecnologico nel campo. Qui, spieghiamo e illustrare un approccio per valutare il tasso di alveolare spazio fluido polmonare e inondazioni alveolare in C57BL / 6 topi a post natale giorno ci 10ing imaging a raggi X e l'analisi. Il successo di questo protocollo richiede l'approvazione preventiva da parte la cura degli animali e sull'uso di comitati istituzionali (IACUC), un sistema di imaging a raggi X per piccoli animali in vivo, e software di imaging molecolare compatibili.

Introduction

Alla nascita, il polmone neonato deve passare da un secernenti liquido ad un organo riassorbire il fluido di stabilire una adeguata ventilazione e l'ossigenazione del corpo. I meccanismi che facilitano (o ostacola) distanza effettiva di liquido polmonare al momento della nascita rimangono poco chiari. Modellazione il tasso di gioco fluido alveolare in C57BL / 6 cuccioli appena nati del mouse porterà a una migliore comprensione dei fattori normativi che possono migliorare o attenuare il tasso di assorbimento di liquidi. Potrebbe essere applicato anche ad altri modelli neonatali di danno polmonare acuto o infezione, e potrebbe portare a nuove strategie terapeutiche per neonati con distress respiratorio.

Dal momento che i polmoni appena nati sono minuscoli rispetto ai polmoni adulti, misure convenzionali di spazio fluido alveolare che si basano su misurazioni di lavaggio o gravimetrici potrebbero non essere adatto per studiare con precisione spazio fluido polmonare in modelli polmone neonatale. In questo protocollo, dimostriamo un metodo che permette dila determinazione accurata della velocità di clearance fluidi alveolari in postnatali cuccioli giorno 10 C57BL / 6 del mouse con un piccolo imager animali. Uno dei principali vantaggi di utilizzare un approccio fluoroscopic è che gli animali vengono esposte in vivo. Essi sono liberamente respirazione e può recuperare da questo test minimamente invasiva per la futura osservazione e lo studio. L'obiettivo generale di questo metodo è quello di modellare edema polmonare nel polmone neonato, e valutare il tasso di gioco fluido alveolare polmonare neonatale. Questa tecnica è stata sviluppata, in parte, come strategia di riduzione per diminuire il numero di animali necessari, ma massimizzare la produzione sperimentale. Questa tecnica consente inoltre di rilevazione superiore di volumi di fluido polmonari utilizzando immagini a raggi X e richiede competenza in moderazione animale base e trattare 1; piccoli interventi chirurgici su animali e tracheale instillazione 2, un piccolo imager animali, e software di base di analisi di immagine. Gli investigatori che desiderano valutare i volumi di fluido polmonare in vivo (liberamente Breathing anestetizzato modelli animali), può trovare questa procedura adatta per la loro applicazione. Infine, questo protocollo potrebbe aumentare di altri modelli esistenti di danno polmonare neonatale utilizzato nello studio meccanicistico di displasia broncopolmonare, tra cui lesioni iperossia indotta polmone, ventilazione meccanica, e modelli di infiammazione polmonare 3.

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Protocol

Tutte le tecniche sperimentali devono essere condotte in conformità con le linee guida istituzionali di cura e del Comitato Usa.

1. X-ray Imaging Acquisition

  1. Panoramica del software (vedi Figura 1 per una panoramica delle Impostazioni del software).
    1. Selezionare il pulsante Cattura direttamente sotto la scheda File.
    2. Nel menu a discesa Impostazioni, selezionare sessione corrente.
    3. Selezionare Esposizione standard nella casella a discesa posto sotto Tempo di esposizione.
    4. Impostare il tempo di esposizione a 2,00 min, e n Le esposizioni verso 1. Impostare la X e Y Binning categorizzazione a 2 pixel. Vedere la Figura 1.
    5. Selezionare accumulo finale dal menu a discesa Opzioni di esportazione.
    6. Nelle impostazioni di illuminazione, seleCT a raggi X dal menu a discesa Fonte di illuminazione. Il valore predefinito KVP è fissato a 35.
    7. Selezionare Autoselect nel menu Applicare il file di riferimento discesa per applicare il file di riferimento a raggi X corrispondente. (Vedere paragrafo 2).
    8. Nella fotocamera impostata impostazioni, impostare l'f-stop a 2.51.
    9. Impostare il FOV (campo visivo) a 125.64 per topi PN10.
    10. Impostare il piano focale a 13, e nel menu a discesa accanto al dispositivo di scorrimento piano focale, selezionare X-Ray.
    11. Per i raggi X, impostare il filtro di eccitazione e il filtro per le emissioni a 0 nel menu a discesa.
    12. Salva sessione corrente facendo clic su Nuovo sulla parte superiore accanto a Impostazioni. Inserire il nome per la nuova Acquisisci impostazioni del file, ad esempio, "Evento Giove singola esposizione per fare un protocollo." Vedere la Figura 2.
    13. Creazione di un protocollo di imaging a raggi X
      1. Fare clic sul pulsante Crea / Modifica protocolli sul lato destro della finestra aperta.
      2. Come appare la finestra pop-up nuovo protocollo, fare clic sul pulsante Nuovo nell'angolo in alto a destra
      3. Inserire il nome che il protocollo salverà sotto, ad esempio "Giove Demo Protocol", e fare clic su OK. (Vedi figura 3).
      4. Nella parte inferiore della finestra pop-up protocollo nel protocollo passaggi, assicurarsi che Fase 1 è evidenziata in rosso, Capture Nuove Immagini è selezionata, e non fare nulla è selezionato nel menu a discesa Prima di Acquisizione Immagine.
      5. In Capture Impostazioni, selezionare l'evento esposizione singola di recente generato dal punto 1.1.12.
      6. Selezionare Wait (sec) dal menu a discesa Dopo Acquisizione Immagine.
      7. Fare clic sul pulsante Modifica, tipe 180 nella casella di pop-up, e fare clic su OK per aggiungere un 3 min tempo di attesa dopo ogni acquisizione 2 min.
      8. Duplicate Passo 1 facendo clic destro sulla scheda Fase 1 e Fase selezionando Duplica. Creare 23 duplicati per un periodo di osservazione di 2 ore. (Vedi Figura 4).
      9. Sul passo finale (punto 24), modificare l'immagine Dopo l'impostazione per non fare niente da Wait (sec) Capture.
      10. Fare clic sul pulsante Salva e uscire dall'editor protocollo.

    2. File di riferimento di illuminazione

    Nota: Applicare file di riferimento illuminazione a raggi X ad una immagine a raggi X per correggere automaticamente le variazioni di rivelatore uniformità delle immagini a raggi X ottenuti durante esperimento. Le procedure descritte di seguito sono specifiche per la Bruker imaging in vivo sistemi animali; altri sistemi di imaging in vivo puòessere usato.

    1. Generare un file di riferimento illuminazione aprendo il software di imaging molecolare e facendo clic sul pulsante Cattura.
    2. Utilizzando il menu a comparsa, stabilire le impostazioni di acquisizione dei raggi X a Fonte di illuminazione (vedere Impostazioni di cui alla sezione 1) e poi selezionare riferimento Illuminazione nel tipo di esposizione. Questo può essere trovato sotto le esposizioni standard casella a discesa. (Vedi figura 5).
    3. Rimuovere tutti i campioni dalla stazione di immagine. Impostare il binning X e Y a 4 x 4 binning. Fare riferimento alla Tabella 1: tempi di esposizione file di riferimento illuminazione per determinare il tempo di esposizione accurata.
    4. Press Expose.
    5. Applicare il file di riferimento selezionando Selezione automatica dal menu a discesa sotto Applicare file di riferimento. (Vedi figura 6). Il file di riferimento illuminazione sarà ora applicato automaticamente a tutti im raggi Xetà catturati con le stesse impostazioni della fotocamera. I passaggi 2,1-2,4 non dovrà essere ripetuta se stesse impostazioni della fotocamera sono utilizzati in esperimenti successivi.
      Nota: Un file di riferimento illuminazione può essere applicata dopo l'acquisizione delle immagini, o se un messaggio di errore si verifica dopo l'auto-selezione dei file di riferimento. Applicare l'illuminazione file di riferimento cattura post-immagine utilizzando la seguente serie di comandi nel pannello di navigazione del software di imaging molecolare: Immagine> Immagine matematica> Tipo: Task> Calcolare: correzione illuminazione. Selezionare l'immagine in ingresso (X) che si desidera applicare il file di riferimento illuminazione (Y). Rinominare il file corretto (Z). (Vedi Figura 7).

    Manipolazione 3. Animal

    1. L'acquisizione di animali
      1. Acquisto dighe in stato di gravidanza da allevatori commerciale o allevare topi femmina in casa a 12 settimane di età (o più) in conformità con le linee guida istituzionaliS.
      2. Casa topi neonati con madri che allattano fino al giorno postnatale (PN) 10.
    2. Anestesia animali (PN 10)
      1. Preparare un cocktail ketamina / xylazina per anestetizzare PN 10 topi per effetti anestetici prolungati della durata massima di 40 min. Aggiungere 500 ml di ketamina (100 mg / ml) a 75 ml di xilazina (100 mg / ml). Diluire 1:10 in una soluzione salina allo 0,9% per fare una ketamina (100 mg / kg) / xilazina (10 mg / kg) cocktail anestetico.
      2. Pesare i topi appena nati.
      3. Utilizzando una siringa 3/10 con un ago 31 G 5/16 pollici (8 mm), somministrare 10 ml / g di peso corporeo di anestesia con una iniezione intraperitoneale.
      4. Mantenere gli animali asciutto e coibentato per evitare la perdita eccessiva di calore del corpo.

    4. tracheale Instillazioni

    1. Preparare una soluzione salina intratracheale composto da 140 mM NaCl, 5 mM KCl, 1 mM CaCl 2, e 10 mM HEPES; pH = 7.4. La osmolalità della soluzione deve essere319 mosmol / kg H 2 O.
    2. Monte anestetizzato animali lato ventrale up su una tavola inclinata chirurgica con del nastro chirurgico. Ensurethat teste degli animali sono in cima della salita.
    3. Eseguire un pizzico punta a garantire che gli animali sono anestetizzati e pronti per la chirurgia. Disinfettare tutte le aree chirurgiche, strumenti e regione toracica dell'animale.
    4. Fare una piccola (3 mm) incisione sotto l'aspetto ventrale antero-mediale della (regione della gola) del collo utilizzando un bisturi chirurgico, dimensione 11. mettere da parte il platisma e anteriore muscoli tracheale con pinze smussati in modo da visualizzare e accedere alla trachea.
    5. Instillare 3 ml / g di peso (circa 10 - 30 ml di volume finale) di soluzione fisiologica attraverso la trachea esposto usando un ago 31 G 5/16 pollici (8 mm). L'incisione minore viene lasciato aperto durante l'imaging animale e di solito si guarisce bene. Consultare divisione locale di risorse animali per determinare se l'incisione allo stesso modo può essere lasciata aperta. In caso contrario, può sutureessere richiesto.

    5. Imaging Animal

    1. Posizionare i cuccioli ventrale su una chiara fondo, estraibile, vassoio di imaging animale. Centrare gli animali così che il fascio di raggi X verrà direttamente sopra la zona toracica.
    2. Per dispari coorti di animali numerati, posizionare il primo cucciolo direttamente nel centro del vassoio, e per le coorti anche numerato il primo cucciolo appena a sinistra del centro in modo che quando gli altri animali sono posizionati sul vassoio tutti gli animali sono centrati.
    3. Riportare il vassoio di imaging per il mobile imaging a raggi X e chiudere la porta dell'armadio.
    4. Accendere l'unità di controllo termico all'animale di mantenere la temperatura corporea degli animali anestetizzati. Utilizzare l'impostazione alta per ottenere una temperatura della camera di circa 35-37 ° C. Accendere l'unità animale anestesia (isoflurano vaporizzato distribuito mediante ossigeno) per garantire gli animali sono anestetizzati e immobilizzati per tutta la durata della procedura di imaging 2 ore.
    5. protocollo di imaging Esecuzione a raggi X
      1. Clicca sulla cattura e selezionare il protocollo appropriato, ad esempio, "Giove Demo protocollo," dal menu a discesa Protocollo. (Vedere Figura 8).
      2. Fare clic sul pulsante Esegui protocollo selezionato il software di imaging molecolare.
        Nota: Viene visualizzata una finestra pop-up per monitorare lo stato della acquisizione delle immagini, quando il protocollo è completata la finestra scompare. La dose di raggi X è bassa, <di 0,3 mrem o circa 10 volte meno di un dentale X-ray. Come con altre procedure X-Ray, non c'è nessuna radiazione residua.
      3. Quando la sessione di acquisizione 2 ore, rimuovere gli animali dal vassoio di imaging e restituirli alla loro gabbia. Monitorare gli animali per il pieno recupero prima di tornare a rack.

    Analisi 6. Dati

    Nota: il software di imaging molecolare permette per la quantificazione e la traduzione di Xray intensità dei pixel in frequenza della clearance fluido polmonare. Le seguenti procedure delineano le procedure necessarie per normalizzare le immagini a raggi X e quantificare intensità nelle regioni definite di interesse (ROI).

    1. Progettare un modello di ROI
      Nota: Una regione di template interesse deve essere creata specifico per le immagini radiografiche acquisite durante lo studio 2 hr, e deve essere usato per comparare le intensità dei raggi X tra i gruppi sperimentali. Da piccoli volumi di soluzione salina sfide tipicamente accumulano nel lobo superiore sinistro del polmone 4-6, il ROI (s) dovrebbe concentrarsi su questa parte del polmone.
      1. Aprire la prima e l'ultima immagine a raggi x nel set di 2 ore. Selezionare la finestra dell'immagine prima x-ray.
      2. Nella barra degli strumenti di navigazione, selezionare Manuale-ROI> Nuovo ROI Set.
      3. Clicca ROI Ellisse e creare un ROI che copre adeguatamente il mouse a destra lung.An ROI non è definito fino a quando il rosso, ha delineato il ROI è il dragged in una posizione diversa. Un ROI definita verrà delineata in blu con un numero.
      4. Se più cuccioli vengono esposte, clicca con il rosso, il ROI delineato e trascinare per i polmoni a sinistra degli altri topi per creare più ROI individuale nello stesso set. Trascinare il rosso, ROI delineato in una zona con un fondo chiaro per creare un ROI sfondo.
        1. Selezionare puntatore di selezione per posizionare le ROI a giacere sopra polmone sinistro di ogni mouse, direttamente sotto la seconda costola.
      5. Nella barra degli strumenti superiore, fare clic su display LCD.
      6. Controllare Overlay nella finestra di visualizzazione delle immagini per sovrapporre l'ultima immagine a raggi x, pur mantenendo le posizioni set ROI. Se necessario, selezionare puntatore di selezione nella barra degli strumenti di navigazione per regolare le posizioni del ROI e garantire una copertura adeguata del polmone in entrambe le immagini.
      7. Nella finestra di dialogo ROI manuale, selezionare Modello> Salva come modello. nome tegli modello e fare clic su OK.
      8. Chiudere entrambe le immagini. Selezionare No quando viene richiesto di salvare le modifiche.
      9. Applicare il modello di ROI per ogni immagine a raggi X catturato per analizzare gioco fluido con l'apertura di tutte le immagini scattate nel corso dello studio. Inizia selezionando un file aperto e fare clic su ROI Manuale> Modello.
      10. Selezionare il modello ROI creato in precedenza dal menu a discesa e fare clic su Applica a tutti i documenti aperti.
    2. Export numerica ROI dati dalle immagini su un foglio di calcolo
      1. Nell'angolo in alto a sinistra, fare clic su File> Esporta dati> ROI.
      2. Controllare come visualizzato e Auto Open in Excel nella finestra di pop-up.
      3. Selezionare Esporta tutti aperti Documenti.
      4. Assegnare un nome al file e fare clic su Salva.
      5. Chiudi software di imaging molecolare.
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Representative Results

I pannelli a sinistra nelle figure 9 - 10 sono di PN 10 polmoni del mouse imaged al basale (pre-instillato). Queste immagini mostrano instillazione successo di sfide salina nel lobo sinistro dei polmoni neonatali. Nella figura 9, il polmone del mouse è stato tracheally instillato con la soluzione salina definito sopra (vedi paragrafo 2.1). I pannelli centrali e di destra di figura 9 sono immagini a raggi X dello stesso topo ottenuto 5 minuti e 2 ore dopo l'instillazione; questo animale aveva eliminato con successo la sfida soluzione salina. In particolare, l'intensità dei raggi X di questo animali ROI aumentato da 187,67 a 515. Quindi, vi è una correlazione inversa tra la densità di pixel e il volume di fluido polmonare; vale a dire, maggiore è il valore relativo, il meno fluido c'è nei polmoni. Può essere utile per capire che più energia di raggi X viene assorbito (quindi un valore riportato più grande) quando vi è meno fluido attenuating la radiografia. Nella Figura 10, il polmone del mouse PN 10 è stato tracheally instillato con un composto contenente glutatione ossidato (ricostituito in soluzione descritta 2.1) che ha inibito spazio fluido alveolare della sfida salina bloccando l'attività del canale del sodio epiteliali; il valore numerico di ROI di questo animale diminuirà dal pre-instillare ei file pubblicare-instillato raggi X imaged, indicativo del crescente opacità X-ray. In particolare, l'intensità netta degli animali di circa 5 min post-instillazione è stato - 64, ed è sceso a - 182. Anche in questo caso, nota la relazione inversa tra l'intensità ROI di pixel e la quantità di liquido nei polmoni; aumento del liquido nel lobo superiore sinistro del polmone attenua assorbimento di raggi X.

Valutare intensità netta del ROI consente di valutazione quantitativa delle variazioni del tasso di polmone spazio fluido, anche se il software di acquisizione permette anche gli investigatori di esprimerei dati in termini di g / cm 3, se desiderato. Inoltre, gli investigatori possono utilizzare ogni animale come proprio controllo e normalizzare tutte le intensità dei raggi X ad un punto temporale iniziale (Io), come t = 5 min e comunicare le variazioni nette opacità ai raggi X (cioè, una misura del cambiamento dei volumi di fluido polmonare).

Figura 1
Figura 1. Impostazioni di esposizione. Questa schermata illustra le impostazioni di esposizione appropriate utilizzati in questo protocollo. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

figura 2
Figura 2. Impostazioni di file. Questa schermata illustra un passo fondamentale nel generare un ambiente di file che verrà utilizzatoin un protocollo. Una finestra pop-up (come indicato) richiederà un nuovo nome per il file di impostazioni di acquisizione. Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 3
Figura 3. Imaging Protocol. Questa schermata illustra un passo fondamentale nel determinare se un nuovo protocollo di imaging è stato creato con successo. Apparirà una finestra pop-up (come mostrato) e un nuovo nome del protocollo verrà richiesto per il protocollo generato. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 4
Figura 4. ProtOcol passaggi. Questa schermata illustra un collegamento a duplicare un file di impostazioni di acquisizione, inserire un nuovo passo, o per eliminare un passaggio all'interno di un protocollo di imaging. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 5
Figura 5. Illuminazione di riferimento. Questa schermata presenta il comando di riferimento di illuminazione e le impostazioni appropriate nel software di imaging animale appropriato per la creazione di un file di riferimento di illuminazione. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 6
Figura 6. Selezione automatica Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 7
Figura 7. Correzione illuminazione. Questa schermata illustra l'applicazione appropriata di un file di riferimento illuminazione generato dopo l'imaging animale. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 8
Figura 8. Esegui protocollo. Questa schermataillustra come eseguire un protocollo selezionato. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 9
Figura immagini 9. a raggi X dei polmoni eliminato Immagine rappresentativa della PN 10 polmoni prima di ricevere una sfida soluzione salina. (Pre-infondo; pannello di sinistra); 5 min post-instillazione (pannello centrale), e 2 ore dopo la sfida salina aveva eliminato dal polmone altrimenti sani (pannello di destra). Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 10
Figura 10. raggi X Immagini di polmoni allagata. Rappreimmagine tativo di PN 10 polmoni prima di ricevere una sfida salina (pre-infondo; pannello di sinistra) che contiene disolfuro glutatione, che inibisce il trasporto dei soluti paracellular; 5 min post-instillazione di glutatione disolfuro (pannello centrale), e 2 ore dopo l'inibizione del trasporto paracellular che porta ad allagamenti alveolare (pannello di destra). Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Nessun filtro = esposizione 10 sec
0,1 millimetri = esposizione 15 sec
0,2 millimetri = esposizione 20 sec
0,4 millimetri = esposizione 30 sec
0,8 millimetri = esposizione 30 sec
La dimensione del filtro di raggi X correlato ad un tempo di esposizione specifico per crmangiare un file di riferimento illuminazione.

Tabella 1. Illuminazione file di riferimento. Questo file riporta i tempi di esposizione appropriati per la generazione di file di riferimento di illuminazione in base a filtri a raggi X utilizzati in studi di imaging.

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Discussion

L'utilizzo di immagini a raggi X, immagini nitide di polmoni neonatali possono essere analizzati per polmone volumi fluidi. Noi 7,3,11, e altri 10, hanno utilizzato con successo imaging a raggi X per determinare i cambiamenti dinamici nel volume del fluido polmonare in modelli animali liberamente respirazione anestetizzati, e questa tecnica rappresenta una grande promessa per far progredire lo studio del danno polmonare neonatale. Uno dei principali vantaggi nell'utilizzo nostro approccio per valutare il volume del fluido polmonare (al contrario di x-ray fase constrast 10 per esempio) è che fino a cinque PN10 cuccioli del mouse possono essere contemporaneamente studiate usando un sistema di imaging che è luogo comune in strutture di ricerca e anime .

Instillare un volume di fluido polmonare del caso, per non soffocare o comprimere il polmone, è fondamentale per la corretta attuazione del presente protocollo e potrebbe essere necessario sperimentalmente esplorato prima possono essere applicati protocolli di imaging a raggi X. La sensibilità di questo saggio permette la rilevazione di molto piccolo volumes di soluzione salina instillato attraverso il rilevamento a raggi X. Siamo stati in grado di discernere le differenze di opacità ai raggi X dei polmoni neonatali instillato con 10 volumi microlitri di soluzione salina. La differenza di opacità ai raggi X sono ancora più pronunciato quando inibitori del canale del sodio vengono introdotti nello spazio aereo alveolare perché le sfide saline non può essere assorbito e polmoni continuano a secernere fluido nello spazio aereo. Nel caso in cui un inappropriatamente elevato volume di soluzione salina è introdotto, ponendo animali nella camera di imaging con l'ossigeno che fluisce nella camera attraverso le porte anestesia può facilitare la respirazione nei polmoni allagate.

I nostri risultati utilizzando imaging a raggi X sono paragonabili a distanze fluido alveolari misurato utilizzando approcci più convenzionali, come i polmoni rapporti peso umido-to-dry e blu di Evan per la determinazione della concentrazione proteica 4. Ora dimostrato che questo approccio può essere applicato il cucciolo neonatale mouse. Questa raggi X imtecnica di invecchiamento per la determinazione dei volumi di fluido polmone può essere facilmente combinato con modalità di imaging aggiuntive. Per esempio, i marcatori fluorescenti o sonde bioluminescenti possono essere contemporaneamente instillato negli alveoli e valutate. (Rilevazione di sonde fluorescenti e luminescenti è stato descritto 8, ed è oltre la portata di questo rapporto). La capacità di co-registrare il volume di fluido polmonare (utilizzando immagini a raggi X) lungo la capacità di rilevare marcatori fluorescenti è uno dei molti vantaggi di utilizzare questo test dinamico e il sistema commerciale per misurare passaggio del fluido polmonare. Altri vantaggi di utilizzare questo approccio per determinare la clearance e volume di fluido polmonare relativo include la capacità di condurre studi longitudinali (diminuendo così il numero di animali necessari per conseguire osservazioni statisticamente significativi), e la capacità di rilevare piccole variazioni di volume del fluido polmonare nei liberamente respirazione , anestetizzati, cuccioli neonatali mouse. Una limitazione di utilizzare unin vivo approccio di imaging, tuttavia, è che l'anestesia può alterare la distribuzione di gas e il flusso di sangue all'interno dei polmoni. Mismatch ventilazione e perfusione (V / Q) e smistamento hanno dimostrato di aumentare sotto anestesia in volontari adulti sani 12, riducendo così l'ossigenazione del corpo. Questo effetto negativo, tuttavia, può essere compensata aumentando la concentrazione di ossigeno inspirato. Da un punto di vista tecnico, la variabilità tra i sistemi di imaging a raggi X di energia del flusso può richiedere l'ottimizzazione di ogni sistema prima di eseguire studi di imaging. Ad esempio, in un sistema con una sorgente di raggi X con più flusso e / o un rivelatore con efficienza quantica superiore, una maggiore f / stop e inferiore stato binning potrebbe fornire una migliore qualità dell'immagine nel valutare piccola variazione di impedenza a raggi X.

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Disclosures

Questo articolo fa parte di un numero speciale su Imaging multimodale pre-clinico, sponsorizzato da Bruker Biospin.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Preclinical Imaging System (In- Vivo MS FX PRO) Bruker; Billerica, MA
Ketamine Ketaset; Fort Dodge Animal Health, IA 26637-411-01
Xylazine Lloyd Laboratories; Shenandoah, IA 4821
Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (with Calcium and Magnesium)  Lonza; Walkersville, MD 17-513F
Sodium chloride Amresco; Solon, OH 241
Potassuim chloride Fisher Scientific; Fair Lawn, NJ P217-3
Calcium chloride Sigma-Aldrich; St. Loius, MO C5080
HEPES Sigma-Aldrich; St. Loius, MO H3375
0.3 ml insulin syringe with 31 G x 5/16" (8 mm) needle BD Insulin Syringe; Franklin Lakes, NJ 328438

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Medicina polmone neonatale, raggi X spazio fluido alveolare edema polmonare epiteliale canale del sodio fluoroscopia
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Van Avermaete, A. E., Trac, P. T.,More

Van Avermaete, A. E., Trac, P. T., Gauthier, T. W., Helms, M. N. Real-time X-ray Imaging of Lung Fluid Volumes in Neonatal Mouse Lung. J. Vis. Exp. (113), e52751, doi:10.3791/52751 (2016).

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