Summary
Dieses Papier weist Benutzer in Vivo Mikro-Computertomographie (µCT) Scanner wie betäuben, richtig positionieren und zurückhalten der Hind Gliedmaßen einer Ratte für minimale Bewegung während der hochauflösenden Bildgebung des Schienbeins. Das Ergebnis sind qualitativ hochwertige Bilder, die bearbeitet werden können, um genau zu quantifizieren, Knochen-Mikroarchitektur.
Abstract
Die Verwendung von in Vivo Mikro-Computertomographie (µCT) ist ein leistungsfähiges Werkzeug, das die zerstörungsfreie Darstellung der internen Strukturen bei hohen Auflösungen in live Tiermodellen beinhaltet. Dies ermöglicht eine wiederholte Bildgebung der gleichen Nager im Laufe der Zeit. Dieses Feature nicht nur reduziert die Gesamtzahl der Nagetiere in ein experimentelles Design benötigt und dadurch reduziert sich die Inter unterliegt Variation, die entstehen kann, sondern ermöglicht auch Forscher längs- oder lebenslange Antworten auf eine Intervention zu beurteilen. Um Bilder in hoher Qualität zu erwerben, die verarbeitet und analysiert, um die Ergebnisse der Knochen-Mikroarchitektur genauer quantifiziert werden können, müssen Benutzer in Vivo µCT-Scanner richtig die Ratte zu betäuben und position und zurückhalten der hinteren Extremität. Um dies zu tun, ist es unerlässlich, dass die Ratte auf eine Ebene der Entspannung betäubt werden und Pedal Reflexe verloren gehen. Diese Richtlinien können für jede einzelne Ratte geändert werden, da die Rate der Isofluran Stoffwechsel je nach Belastung und Körpergröße variieren kann. Richtige Technik für in Vivo µCT Bildaufnahme ermöglicht eine präzise und konsistente Messung des Knochen-Mikroarchitektur innerhalb und zwischen den Studien.
Introduction
Die Verwendung von in Vivo Mikro-Computertomographie (µCT) ist ein leistungsfähiges Werkzeug, das die zerstörungsfreie Darstellung der internen Strukturen bei hohen Auflösungen mit Nager-Modelle umfasst. Die nicht-destruktive Natur der in Vivo µCT ermöglicht für wiederholte Bildgebung der gleichen Nager im Laufe der Zeit. Dieses Feature nicht nur reduziert die Gesamtzahl der Nagetiere in ein experimentelles Design benötigt und dadurch reduziert sich die Inter unterliegt Variation, die entstehen kann, sondern auch erlaubt Forschern, langfristigen Reaktionen auf eine Intervention zu verstehen. Mit dem Einsatz von wiederholten in Vivo µCT haben Experimente an Mäusen und Ratten aufgeklärt Entwicklungs Veränderungen um Knochen-Mikroarchitektur und mineralische Knochendichte (BMD) während der gesamten Lebensdauer 1,2,3 ,4,5,6,7,8 , sowie die Reaktion der Knochengesundheit auf Interventionen wie Diät 9,10, Ovariectomy 7,11 und pharmakologische Agenten 8,12,13. BMD und Mikroarchitektur der Knochen an bestimmten Stellen des Skeletts, nämlich der proximalen Tibia, Femur und Lendenwirbel, sind Richtwerte, allgemeine Gesundheit der Knochen und des Risikos der Aufrechterhaltung einer Fraktur und so sind die primären Maßnahmen bei Antworten auf eine Intervention.
In Vivo µCT Bildaufnahme umfasst zweidimensionale Röntgen-Projektionen wird in mehreren Winkeln erworben, während die Röntgenquelle und Detektor um das Tier unter Untersuchung 14,15drehen. Die Qualität des resultierenden Bildes ist abhängig von vielen Faktoren ab, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: ausgewählte Aufnahmeparameter (d.h., räumliche Auflösung, Röntgen-Spannung, Stromstärke, Rotationsschritt und angewendeten Filter, Belichtungszeit), Einschränkungen der µCT Scanner (d.h., Scanner-basierte Artefakte wie Ring Artefakte oder Staub, die Schlieren oder teilweise Mengeneffekte verursachen) und die richtige Positionierung und Zurückhaltung des Tieres. Die ersten beiden dieser Faktoren können zu einem gewissen Grad durch den Benutzer, je nach der spezifischen Scannenmaschine manipuliert werden, Studienziele und die Korrekturen, die erforderlich sind, optimieren die Funktion des Scanners oder der Verarbeitung der aufgenommenen Bilder. Diese Faktoren, die korrekte Platzierung der Nager vor dem Scannen, Letzteres kann erreicht werden, unabhängig von der Scanner-basierte Einschränkungen oder die Aufnahmeparameter, die ausgewählt werden, um eine spezifische Studienziel zu erreichen. Während viele Publikationen mit in-Vivo Bildgebung in der Literatur 14,15,16,17veröffentlicht wurden, ist klassische Manuskript Stil, so dass detaillierte "How to" Informationen darf nicht enthalten sein. Daher ist das Ziel des vorliegenden Artikels und video-Anleitung, um diese Lücke zu füllen. Hier wollen wir Nutzer von in Vivo µCT-Scanner weisen, wie eine Ratte zu betäuben und zu positionieren und zurückhalten der Hind Gliedmaßen um Bilder in hoher Qualität zu produzieren, die analysiert werden können, um die Ergebnisse der Knochen-Mikroarchitektur genauer quantifizieren.
Verhindert Verstopfungen der Röntgenstrahl durch andere Objekte als die hinteren Gliedmaßen sind unerlässlich für die Quantifizierung der genauesten BMD und Knochen-Mikroarchitektur Werte. Objekte und Gewebe von unterschiedlicher Dicke und Dichte der Röntgenstrahlen durchdringen, sind einige der Röntgenstrahlung absorbiert (d. h. abgeschwächt) durch die Materialien, die sie durchqueren. Da die gemessenen Massendichte einer Probe von seiner Dicke und das Vorhandensein und die dicken der umgebenden Gewebe betroffen ist, ist es unerlässlich, dass Kalibrierung Phantome zur Bestimmung der BMD in gleicher Weise geprüft werden. Daher soll der Röntgenstrahl durch Objekte (d.h. die Rute) vor oder nach dem Durchlaufen des Interessenbereichs passieren, diese Objekte werden einige der Röntgenenergien absorbieren und stören die Übertragung Bild erworben. Darüber hinaus wäre diese Scans sehr schwer zu simulieren, wenn die Phantome zu scannen, die eng Beispielscans ähneln müssen. Infolgedessen führen diese Dämpfung Unterschiede zu Ungenauigkeiten bei der Bewertung der BMD Messungen des Knochens. So empfiehlt es für Leichtigkeit und Genauigkeit, die Anzahl der Hindernisse zwischen der Röntgenquelle, Region von Interesse und Röntgen-Detektor.
Longitudinalen Beurteilung der Knochenstruktur aus einer Intervention in präklinischen Modellen beinhalten die wiederholte Betäubung des Tieres, ihre Bewegung zu begrenzen, während des Scannens Protokolle. Verschiedene Methoden der Vollnarkose vorhanden sein, damit die Tiere durchlaufen einen µCT-Scan, einschließlich injizierbaren und Inhalat Anästhesie 1,2,4,5,6, zu unterwerfen 12. anders als Inhalat Anästhetika wie Isoflurane, wiederholten Vollnarkose mit injizierbaren Anästhetika verursachen eine Reduzierung im Körpergewicht, chirurgische Toleranz und bedeutende Änderungen an andere physiologische Parameter bei Nagetieren, speziell Ratten und Meerschweinchen, wiederholt darauf hindeutet wichtige Kontraindikationen für die Verwendung 18,19,20. Während Isofluran sehr volatil ist und eine schnelle Einarbeitung und Erholung ermöglicht, injizierbaren Anästhetika produzieren unterschiedliche Ebenen der Anästhesie und Zeit unter Narkose hängt davon ab, Stamm, Geschlecht, Körperzusammensetzung, nüchternen Zustand und circadiane Zyklus von der Tier. Injizierbare Anästhetika stellen auch zusätzliche Barrieren für deren Verwendung, da sie stark von nationalen Organen reguliert werden. Inhalation Anästhesie beinhaltet jedoch die direkte Übergabe in die Atemwege; Diese Methode ermöglicht schneller Induktion und Erholung und eine bessere Kontrolle über die Länge und Tiefe der Narkose19,20. Beschränkungen in Bezug auf die Inhalation Anästhesie Methode beinhalten seine Voraussetzung für verdunstende Spezialausrüstung und einige Änderungen auf Herzfrequenz und Blutdruck während der Einarbeitung, Pflege und Wiederherstellung 18,19.
Protocol
Diese Studie war die Animal Care Ausschuss der Brock University gebilligt und im Einklang mit der Leitlinien des Canadian Council on Animal Care 21.
1. Anästhesie mit Isofluran Gas
- Pre-fill Acrylglas Inkubation Kammer mit qualitativ hochwertigen O2 bei kontinuierlichen Durchfluss von ca. 1-2 L/min von einer Narkose Maschine (ergänzende Abbildung1).
- Übertragen Sie die Ratte Inkubation Kammer Schwanz zuerst und Inkubation Kammer Deckel luftdicht zu erstellen.
- Fangen Sie an, füllen die Inkubation Kammer mit Veterinär-Grade Isofluran bei 3-4 % V/V O2 bei kontinuierlichen Durchfluss von 1-2 L/min (ergänzende Abbildung1) aufgelöst.
Achtung: Abfall anästhetische Gase können Handler beeinträchtigen. Ein Scavenger System (d.h.ein Aktivkohlefilter oder Auspuff direkt in einer Dampfhaube) muss immer vorhanden sein. - Wenn die Ratte nicht mehr in der Lage ist zu stehen, übertragen die Ratte auf eine Gesichtsmaske oder Bugnase erhalten ca. 1-3 % Isofluran aufgelöst in O2 bei einer Durchflussmenge von 1-2 L/min. Ratten vor allem atmen Sie durch die Nase und so, solange die Gesichtsmaske oder Nase Nase gedeckt ist Kegel, werden ausreichende Anästhesie Lieferung.
- Gelten Sie ophthalmologische Schmierung für die zarten Membranen der Augen zum Schutz vor entflohenen Isofluran Gas.
Hinweis: Sicherstellen Sie, dass ophthalmologischen Schmierung ohne Antibiotikum, da diese Ergebnisse aus einer Intervention beeinflussen kann. - Palpebrale (Auge blinkt Reaktion auf sanfte Stimulation der palpebrale Öffnung) zu messen und pedal (Entzug der hinteren Gliedmaßen als Reaktion auf kneifen) Reflexe; mit zunehmender Tiefe der Narkose, wird palpebrale Reflex sein Fehlen zuvor pedal Reflexe (ergänzende Abbildung 2).
- Wenn eine ausreichende Anästhesie erreicht ist und die Ratte palpebrale und Pedal Reflexe verloren hat, halten die Ratte auf 0,5-2 % Isofluran in O2 bei einer Durchflussmenge von 1-2 L/min aufgelöst.
- Kontinuierlich überwachen Sie die Atemfrequenz der Ratte während des Verfahrens halten eine konstante visuelle auf die Ratte direkt mit einem internen Kontrollsystem oder durch das live Video feed (ergänzende Abbildung 3).
2. Positionierung und Zurückhaltung der Ratte Hind Extremität
- Legen Sie die Ratte in der Rückenlage auf dem Kohlefaser-Scanner (ergänzende Abbildung 4).
- Zügeln Sie den rechten Fuß in eine verformbare, Schaum-Röhre, mit den Zehen Verlängerung aus dem Ende des Rohres. Tragen Sie dental Wachs zu halten den Fuß fest im Schaum und kleben Sie das Rohr fest geschlossen. Sicherstellen Sie, dass der Durchmesser des Rohres hält den Fuß fest in das Kunststoffrohr passen ausreicht.
- Schieben Sie das Plastikrohr in das x-ray Scanner-Bett (ergänzende Abbildung 5).
- Die Ratte Hind Gliedmaßen zu verlängern, bis es straff gespannt ist. Erweitern Sie das Bein, der Ratte (ergänzende Abbildung 5) Schaden wie das unwillkürliche Bewegungen der Gliedmaßen durch erschwerte Atmung induzieren kann nicht übermäßig.
- Ziehen Sie das linke Bein (nicht gescannt Hind Gliedmaßen) sowie die Rute aus dem Scan Blickfeld und in Richtung der Torso, dem längeren Schenkel gescannt werden.
- Sichern Sie das linke Bein (nicht gescannt Hind Gliedmaßen) und das Heck mit Klebeband. Nicht alles mehr oder weniger klebrig (d.h., Klebeband oder des Malers Klebeband) verwenden, da diese Materialien entweder die Ratte Schaden werden, wenn sie sind entfernt (Klebeband) oder bieten Sie nicht starken genug Halt (des Malers Band) (ergänzende Abbildung 6).
- Die Ratte Körper in Position an den Hüften, Schultern und Kopf mit dem Klebeband zu sichern. Sichern Sie die Gesichtsmaske oder Nase Kegel, die Ratte (ergänzende Abbildung 6).
Hinweis: Tupfen Sie die Klebeseite Klebeband, seine Fähigkeit, an der Ratte Fell haften zu entfernen. Tupfen Sie die Enden der das Klebeband nicht, so dass es fest auf dem Scan Bett befestigt werden kann. - Wickeln Sie die Ratte in Tierarzt-ein Wärmeverlust (ergänzende Abbildung 6) begrenzen.
Hinweis: Wenn Sie unter Vollnarkose, verlieren Ratten Hitze schnell aufgrund ihrer großen Oberfläche, Körper-Gewicht-Verhältnis- 19,-20. - Kontinuierliche Überwachung der Atemfrequenz der Ratte während des Verfahrens indem eine konstante auf die Ratte (entweder direkt oder durch ein live-Video füttern) visuelle.
Hinweis: Hier einrichten dauert 5 min, Scan-Akquisition ist Erwerb Einstellung-abhängige und Erholungszeit beträgt 60 Minuten. - Fahren Sie mit der µCT-Bilder zu erwerben.
Hinweis: Die genauen Spezifikationen für Scan Erwerb sind spezifisch für jeden Scanner Typ, Software-System und die spezifische Fragestellung, jedoch gibt es mehrere Veröffentlichungen zur methodische in der gesamten Literatur 1,2 , 9.
3. Wiederherstellung aus der Narkose
- Nachdem in Vivo µCT Scanvorgang abgeschlossen ist, stoppen Sie die Strömung von Isofluran, die Ratte aber pflegen Sie eine 1-2 L/min Durchfluss O2.
- Wenn die Ratte Motorsteuerung (1-2 min) wiedererlangt hat, entfernen Sie es aus der Atemschutzmaske und lassen Sie es wieder einzeln in einem Käfig, die teilweise auf ein Allzweck Heizkissen bei schwacher Hitze gelegt. Ratten sind dafür bekannt, ihre Körpertemperatur um 1 ° C unter Vollnarkose19zu reduzieren. Nicht unbeaufsichtigt lassen die Ratte bis es ausreichend Bewusstsein zur Aufrechterhaltung der sternalen liegen wiedererlangt hat.
Hinweis: Anekdotische Evidenz aus unserer Arbeitsgruppe berichtet, dass unmittelbar nach der Genesung von Isoflurane Narkose Ratten anfangen zu essen und so es wichtig ist, ihre Nahrung und Wasser während der Wiederherstellung zur Verfügung. Obwohl wir dieses Verhalten beobachtet haben, bewirkt wiederholten Vollnarkose keine deutliche Steigerung in Essen Ansaug- oder Körper Gewicht 1,9.
Representative Results
Diese Art der Narkose für die Ratte, und die Positionierung und Zurückhaltung der hinteren Extremität Bilder für in Vivo µCT-Bildgebung den Erwerb von qualitativ hochwertige erleichtert für die Analyse der Tibia Micro-Architektur geeignet. Das Bein wird gestreckt und gesamten Fuß und Sprunggelenk zurückhaltend in Schaum (Abbildung 1A), was eine erworbene Bild von ausreichender Qualität für die Analyse der trabekulären und kortikalen Mikro-Architektur (beinhaltet die richtige Positionierung der Ratte Hind Extremität Abbildung 1 b). Unzureichende Platzierung und Zurückhaltung der hinteren Extremität (Abbildung 1) können in Bildern mit Bewegungsartefakten (Abbildung 1), führen, während ein Endstück, das aus dem Scan Sehfeld (Abbildung 1E) nicht vollständig entfernt wurde mit Röntgen stören Dämpfung durch die gescannten Proben (Abb. 1F) und BMD und Gewebe Mineral (TMD) Dichtemessungen zu ändern. Entweder diese Platzierung Fehler führt einen Scan von schlechter Qualität, die nicht weiter analysiert werden sollte. Um Bilder von schlechter Qualität ändert die Quantifizierung der feinen trabekuläre Netzwerk und kortikalen Struktur der hinteren Gliedmaßen und unangemessen oder nicht schlüssig Daten14produzieren.
Abbildung 1. Repräsentative Bilder der Platzierung der Ratte Hind Gliedmaßen und entsprechenden aufgenommenen Bilder der proximalen Tibia im Querschnitt.
(A) die richtige Platzierung der Ratte Hind Gliedmaßen mit der Knöchel, die vollständig im Schaum fixiert, Bein verlängert und Schweif der Tibia weggezogen bietet ausreichende Bildqualität im Querschnitt (B) der Tibia trabekulären und kortikalen Mikro-Architektur. (C) falsche Platzierung der Ratte Hind Gliedmaßen mit dem Bein nicht voll ausgefahren und Knöchel nicht vollständig fixiert im Schaum kann Bewegungsartefakte (D), als Schlieren im Querschnitt gesehen. (E) Objekte stören das Sichtfeld wie die Rute nicht weggezogen der Tibia (F) mischt sich mit x-ray Dämpfung aus der Tibia und führen zu veränderten BMD und TMD Messungen, obwohl nicht visuell erkennbar. Unten links im Bedienfeld " F " zeigt einen Teil der Rute in das Sichtfeld, das störte den Röntgenstrahl, die anschließend die Tibia durchlaufen. Roten gepunkteten Linien in den linken Panels zeigen den Querschnitt auf die richtigen Platten dargestellt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Ergänzende Abbildung 1. Isofluran-Narkose-Einheit Isoflurane Narkose Einheit eingerichtet, um 3-4 % Isofluran in O2 bei kontinuierlichen Durchfluss von 1-2 L/min für die Induktion einer Vollnarkose gelöst. Klicken Sie bitte hier, um diese Zahl zu downloaden.
Ergänzende Abbildung 2. Tiefe der Narkose zu gewährleisten. Maßnahme Pedal Reflexe durch Kneifen die Zehen der Ratte erhalten kontinuierliche eingeatmet Betäubung durch eine Gesichtsmaske oder Bugnase. Die Schmerz-Reaktion wird deutlicher, wenn das Bein etwas erweitert wird. Sehr starke Prisen oder den Einsatz von Pinzetten oder Klemmen kann Gewebeschäden verursachen und sollten daher nicht verwendet werden. Klicken Sie bitte hier, um diese Zahl zu downloaden.
Ergänzende Abbildung 3. Screenshot von der live-Feed physiologische Überwachungs-Kamera-Ansicht. Klicken Sie bitte hier, um diese Zahl zu downloaden.
Ergänzende Abbildung 4. Verlegung in die Rückenlage auf dem Scannerglas Kohlefaser-Ratte. Klicken Sie bitte hier, um diese Zahl zu downloaden.
Ergänzende Abbildung 5. Rechter Fuß der Ratte in einem formbaren Schaum Rohr zurückgehalten. Rechten Fuß der Ratte ist zurückhaltend in einem formbaren Schaum-Rohr mit den Zehen Verlängerung aus der Tube (hier nicht abgebildet). Das Schaumstoff-Rohr ist in einem Kunststoffhalter zurückhaltend (siehe Tabelle der spezifischen Materialien/Geräte für ausführlichere Informationen). Klicken Sie bitte hier, um diese Zahl zu downloaden.
Ergänzende Abbildung 6. Ratte mit dem rechten Bein gerade verlängert in Lage gesichert. Der Schweif und linken Fuß ist dem rechten Schenkel (in Richtung der Torso) aufgezeichnet, die Hüften sind gesichert und die Ratte Torso ist verpackt in Tierarzt-Wrap (blau), Wärmeverluste zu begrenzen. Klicken Sie bitte hier, um diese Zahl zu downloaden.
Discussion
Dieses Protokoll bietet Zuschauern die erste ausführliche Leitlinie für die ordnungsgemäße Betäubung, die Platzierung und die Zurückhaltung der Ratte beim in-Vivo µCT Scannen der hinteren Extremität. Diese Richtlinien ermöglichen Benutzern von in Vivo µCT Scansysteme in hoher Auflösung zu erhalten und qualitativ hochwertige Bilder von der Tibia, die für die Quantifizierung von 3-dimensionalen Knochen-Mikroarchitektur verarbeitet werden können. Wichtige Schritte in das Protokoll notwendig um sicherzustellen, dass die richtige Positionierung und Zurückhaltung beinhalten die richtige Narkose die Ratte sowie das Hind Glied Weg von anderen kritischen Strukturen erweitern, bis es straff ist, aber nicht in eine unnatürliche Haltung. Für optimale Bildgebung Ergebnisse ist es unerlässlich, dass die Ratte auf eine Ebene der Entspannung betäubt werden und palpebrale und Pedal Reflexe verloren gehen. Darüber hinaus der Scan Bein ausgedehnt werden und der gesamte Fuß- und Sprunggelenk sollte in Schaumstoff zurückgehalten werden. Die optimale Positionierung der Scan Bein oben beschriebenen Verfahren werden sichergestellt, dass: 1) Hintergliedmaßen von Ratten im Rahmen einer Studie orientieren sich konsequent in die gleiche Richtung, so dass den Röntgenstrahl der gleichen Gegend jedes Bein passieren, während es sich dreht um die Probe; (2) sowohl freiwillige und unfreiwillige Bewegung der hinteren Gliedmaßen wird nicht auftreten, minimiert es das Potenzial für Bewegungsartefakte zu stören, die Qualität der aufgenommenen Bilder; (3) Hindernisse von Objekten (d.h. die Rute) werden verhindert, minimieren damit das Potenzial für Teilvolumen Auswirkungen, ungenaue BMD und TMD Messungen zu produzieren. Diese Richtlinien können für jede einzelne Ratte geändert werden, wie die Rate von Isofluran Stoffwechsel und Positionierung je nach Belastung und Körper Größe 22variieren kann. Die am häufigsten in Vivo Scan Maschinen eignen sich für kleine Tiermodellen (d.h., Mäuse, Ratten, Kaninchen, Meerschweinchen) und austauschbaren tierische Stufen erlauben das Scannen von verschiedenen tierischen Größen haben. Daher können sie eine Vielzahl von Körpergewicht unterbringen.
Obwohl in Vivo µCT Scannen Genehmigungen für die Ratte neu positioniert und erneut gescannt, wenn die Bilder von den ersten Scanvorgang erworben schlechter Qualität werden wiederholt Scannen wird die Ratte zu zusätzlichen Dosen von Strahlung und Isoflurane Narkose für aussetzen einen längeren Zeitraum hinweg. Monatliche wiederholte Strahlenexposition von 600 mGy konzentriert an der Ratte Tibia mehr als vier Monaten verursacht keine Nebenwirkungen zu Mikro-Architektur im Vergleich zu der kontralateralen Hind Limb- 1Knochen, aber dies stellt nicht fest, die Sicherheit der beiden Scans in wiederholt unmittelbar nacheinander. Weitere Einschränkungen der beschriebenen Technik umfassen die Notwendigkeit, die hinteren Gliedmaßen straff mit Kräften angewendet stillhalten, verlängern, die einige Veränderungen in der Knochenstruktur geltend machen kann. Während die Schwere der Zurückhaltung der hinteren Extremität während des Scannens von jedem Forschungsziel abhängen, führte einen Unterschied in der kortikalen frühere Untersuchungen aus unserem Labor mit monatlichen wiederholte in Vivo µCT Bildgebung von einem hinteren Bein mikroarchitektonische Parameter, Exzentrizität, im Vergleich zu den kontralateralen Hind Gliedmaßen, der nicht wiederholten Erweiterung, Stabilisierung und Scannen 1durchlaufen. Exzentrizität ist ein Maß für die elliptische Form der Kortikalis und Veränderungen als Reaktion auf veränderte Belastbarkeit. Daher, wenn Sie mit dieser Methode der Positionierung und Eindämmung der hinteren Extremität für in Vivo µCT imaging wiederholt, sollten Berücksichtigung erfolgen, wenn Bewertung und Interpretation zu tragenden mikroarchitektonische Parameter ändert.
Während die oben genannten Richtlinien für die Bildverarbeitung und Analyse des Knochengewebes bereitgestellt wurden, müssen leichte Anpassungen des Protokolls erfolgen beim Weichgewebe der hinteren Extremität abbilden. Insbesondere muss die Art der hinteren Extremität erstreckte sich von den Torso und zurückhaltend berücksichtigt werden wie die aktuelle Prozedur die Ausrichtung der Weichteile (Muskulatur, Fettgewebe) in abnorme Positionierung für die Dauer des Scans Puppenständer. Daher, wenn dieses Modell für den Einsatz in der Bildgebung des Weichgewebes der hinteren Extremität rechnet man, sollten einige Anpassungen vorgenommen werden, zur Zurückhaltung-Technik zur Verminderung oder Beseitigung der Änderungen in der Positionierung des Gewebes im Verhältnis zueinander.
Darüber hinaus die Richtlinien geschrieben worden speziell basierend auf den Erfahrungen unserer Forschungsgruppe, sie können jedoch geändert werden, um anderen handelsüblichen in Vivo µCT-Scanner aufnehmen. Andere empfohlenen Methoden zur Positionierung und zurückhalten der hinteren Extremität möglicherweise vom Hersteller von in-Vivo -µCT scanning-System verfügbar. Die meisten im Handel erhältlichen in Vivo µCT-Einheiten auflisten aus Polypropylen, erweitertes Polystyren und Kunststoffrohre mit dental Wachs eine hervorstehende halten Fuß als akzeptable Materialien und Methoden zur Eindämmung der Scan Bein. Jedoch in diesem Protokoll vorgestellte Methode bieten mehr kontrollierte und konsistente Positionierung und Zurückhaltung des gescannten Beines und konsequent produziert qualitativ hochwertige Bilder. In dem vorliegenden Verfahren vorgelegten Leitlinien erfordern spezielle Ausrüstung notwendig für die Anästhesie der Ratte, wie ein Vaporizer, Rohre, Masken, Induktion Kammern und Sauerstoff. Obwohl das Gerät mit einem etwas höheren Kosten im Vergleich zu injizierbaren Anästhetika verbunden ist, können Forscher die Fähigkeit, schnell und präzise induzieren Anästhesie in bestimmten Tiefen des Bewusstseins, die einen Vorteil gegenüber Alternative bietet Methoden.
Mit den Richtlinien in dem vorliegenden Verfahren video, Forscher mit hoher Auflösung in Vivo µCT Technologien zu untersuchen, ihre Intervention wird von Interesse richtig in der Lage sein und konsequent orientieren und zurückhalten einer Ratte Hind Gliedmaßen für hohe x-ray-Bildqualität. Dies ein Kontinuum im Bereich der in-Vivo µCT Bildaufnahme und dienen als ein Schritt zur Optimierung der Konsistenz und Genauigkeit innerhalb von Studien und Vergleiche in Studien in der Literatur. Ebenso können diese Protokolle und Methoden erweitert werden, für den Einsatz in andere Nagetierarten, einschließlich Mäuse, obwohl einige Änderungen erforderlich 2,10sein werden. Beispielsweise zählen die Zurückhaltung des Fußes in der Schaum-Röhre den Knöchel um die Möglichkeit der Beinbewegung während des Scans zu minimieren. Darüber hinaus werden die volle Fuß in den Schaumstoff-Halter passen. Damit verlängern die Zehen nicht aus dem Ende des Inhabers, wie sie tun, wenn der Fuß einer Ratte zu sichern. Darüber hinaus erfordert der Körper der Maus nicht die gleiche Zurückhaltung mit Klebeband als die Ratte. Ein kleinere Nase Kegel kann verwendet werden, für die Aufrechterhaltung der Anästhesie bei Mäusen während des Scans. Wenn ein kleinere Nase Kegel nicht verfügbar ist, kann einen Nitril-Handschuh über die verfügbaren Bugnase zu sichern und machen einen kleinen Schnitt in den Handschuh, einen Raum zu bieten, der die Nase der Maus auf die Anästhesie zur Verfügung stellen und gleichzeitig eine Dichtung um die Nase passen.
Während die proximale Tibia der Hauptstandort der Untersuchung der Veränderungen zu Mikro-Struktur bei der Ratte der Knochen ist, sollten Richtlinien für die korrekte und konsequente Positionierung von anderen Stellen des Skeletts wie Femur und Lendenwirbel untersucht und seit Konsistenz in der Literatur. Allerdings müssen bei zukünftigen Forschung mit der Abbildung von den Lendenwirbeln, Überlegungen erfolgen Bildgebung der Wirbelsäule Strahlenbelastung für die umliegenden Organe und Gewebe bietet.
Disclosures
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Acknowledgments
Die Autoren erkennen Forschung Finanzierung aus einem NSERC Discovery Grant (#05573) und die Canada Foundation for Innovation (#222084) für die Finanzierung der in Vivo Mikro-CT W.E Ward ist ein Canada Research Chair in Knochen- und Muskelaufbau.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Isoflurane | Fresenius Kabi Animal Health | 108737 | |
| Vaporizer | Dispomed | 990-1091-3SINEWA | |
| Scavengers/Charcoal Filters | Dispomed | 985-1005-000 | |
| Micro-CT Scanner | Bruker microCT | SkyScan 1176 | |
| Dental wax | Kerr Dental Laboratory | 623 | |
| Foam (Backer Rod) | Rona | CF12086 | 1”x10’ |
| Plastic tube | Bruker microCT | SP-3010 | |
| Carbon-fiber bed | Bruker microCT | SP-3002 | |
| Vet Wrap/Bandage | Dura-Tech | 17473 | |
| Ophthalmic Gel | OptixCare | 006CLC-4256 | Antibiotic-free |
| Heating pad | Sunbeam | 000731-500-000 |
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