이 종이 마이크로 단층 (µCT) 스캐너 vivo에서 의 사용자 anesthetize, 올바르게 위치 하 고 경골의 고해상도 이미징 동안 최소한의 운동에 대 한 쥐의 뒷 다리를 제 지 하는 방법을 지시 합니다. 결과 뼈 마이크로-아키텍처를 정확 하 게 계량을 처리할 수 있는 높은 품질의 이미지.
Vivo에서 마이크로-단층 (µCT)를 사용 하 여 라이브 동물 모델에서 높은 해상도에서 내부 구조의 비파괴 이미징 포함 하는 강력한 도구입니다. 시간이 지남에 같은 설치류의 반복된 이미징에 대 한 수 있습니다. 이 기능 뿐만 아니라 설치류 실험 설계에 필요한 총 수를 감소 시키고 그로 인하여 발생할 수 있습니다, 하지만 경도 또는 평생 응답 개입을 평가 하는 연구자 간 주제 변이 감소 시킨다. 처리 하 고 뼈 마이크로-아키텍처의 결과 더 정확 하 게 계량 분석 될 수 있는 높은 품질의 이미지를 얻으려고 µCT 스캐너 vivo에서 의 사용자 해야 제대로 쥐, anesthetize 위치 그리고 뒷 다리를 제 지. 이 위해, 완전 한 이완의 수준에 쥐 취 수 하 고 페달 반사 손실 됩니다 필수적입니다. 이러한 지침은 isoflurane 대사의 속도 긴장과 바디 크기에 따라 다 수 각 개별 쥐, 수정할 수 있습니다. µCT 이미지 수집 비보에 대 한 적절 한 기술을 뼈 마이크로-아키텍처 내에서 연구를 통해의 정확 하 고 일관 된 측정을 수 있습니다.
Vivo에서 마이크로-단층 (µCT)를 사용 하 여 비파괴 이미징의 설치류 모델을 사용 하 여 높은 해상도에서 내부 구조를 포함 하는 강력한 도구입니다. Vivo에서 µCT의 비 파괴적인 자연 시간이 지남에 같은 설치류의 이미징 반복에 대 한 수 있습니다. 이 기능 뿐만 아니라 설치류 실험 설계에 필요한 총 수를 감소 시키고 그로 인하여 발생할 수 있습니다, 하지만 개입에 장기 응답을 이해 하는 연구자 간 주제 변이 감소. 반복 vivo에서 µCT을 사용 하 여, 쥐 및 쥐에 실험 발달 및 변화를 마이크로 아키텍처 뼈 뼈 미네랄 밀도 (BMD)는 수명 1,2,3의 기간에 걸쳐 해명 있다 ,,45,6,,78 로 뼈 건강 다이어트 9,10, 같은 개입에 대 한 응답 ovariectomy 7,11 그리고 pharmacologic 요원 8,,1213. 골밀도 뼈 마이크로-아키텍처 특정 골격 사이트, 즉 근 위 경골, 대 퇴 골과 요 추 척추에 전반적인 뼈 건강 및 유지 하는 골절의 위험을 나타내는 이며 그래서는 기본 조치에 대 한 응답을 측정 하는 경우는 내정간섭입니다.
µCT 이미지 수집 vivo에서 x-레이 소스 및 탐지기 조사 14,15동물 주위 회전으로 여러 각도에서 인수 되 고 2 차원 x-선 예측을 포함 한다. 결과 이미지의 품질이 포함 하 여 많은 요인에 의존 하지만에 국한 되지 않음: 수집 매개 변수를 선택 (즉, 공간 해상도, x 선 전압, 암페어, 회전 단계, 적용 된 필터, 노출 시간), 한계는 µCT의 (즉, 줄이 또는 일부 볼륨 효과 일으킬 반지 또는 먼지 같은 스캐너 기반 아티팩트) 스캐너 및 적절 한 위치와 동물의 감 금. 이러한 요소의 이전 2 특정 검색 컴퓨터에 따라 사용자가 어느 정도 조작 될 수 있습니다, 그리고 연구 목표 및 수정 하는 데 필요한 최적화 스캐너의 기능 또는 취득된 이미지의 처리. 이전 검색, 설치류의 적절 한 위치는 이러한 요인의 후자에 스캐너 기반 제한 또는 특정 연구 목적을 달성 하기 위해 선택 된 수집 매개 변수 얻을 수 있습니다. Vivo에서 화상 진 찰을 포함 하는 많은 간행물 문학 14,15,,1617에 게시 된, 클래식 원고 스타일은 그런 상세한 “방법” 정보 포함 될 수 없습니다. 따라서,이 문서와 비디오 가이드의 목표는이 공 허이 함을 채우기 것입니다. 여기 우리는 지시 µCT 스캐너 vivo에서 의 사용자가 얼마나 하 쥐, anesthetize 위치 하 고 뒷 다리 뼈 마이크로-아키텍처의 결과 더 정확 하 게 계량 분석 될 수 있는 높은 품질의 이미지를 생산을 억제 하고자 합니다.
뒷 다리 이외의 개체 x 선 광선의 방지 장애물 가장 정확한 골밀도 뼈 마이크로 아키텍처 값을 측정 하는 것이 필수적입니다. 엑스레이 개체와 다양 한 두께 밀도의 조직 통과, x-레이의 일부는 (즉, 감쇠)을 통과 하는 물자에 의해 흡수. 샘플의 측정된 질량 밀도 두께, 그리고 존재와 주변 조직의 두께 의해 영향을 받습니다, 이후 골밀도 결정 하는 데 사용 하는 교정 유령 같은 방식으로 스캔는 필수적입니다. 따라서, x 선 빔 앞 이나 관심 영역을 통과 후 개체 (즉, 꼬리)를 통과 하는 것입니다, 그 개체에는 x 선 에너지의 일부를 흡수 수와 전송 이미지 획득에 방해가 됩니다. 또한, 이러한 검사 샘플 검사를 유사한 합니다 팬텀을 스캔할 때 시뮬레이션 하기 위해 매우 어려울 것 이다. 결과적으로, 이러한 감쇠 차이 뼈의 골밀도 측정의 평가 있는 부정확 이어질. 따라서, 용이성, 정확성에 대 한 x 선 소스, 관심 및 x 선 검출기의 지역 사이 있는 장애물의 수를 제한 하 최상 이다.
전 임상 모델에서 개입에서 골격의 경도 평가 프로토콜을 검색 하는 동안 그들의 움직임을 제한 하는 동물의 반복 된 마 취를 포함 한다. µCT 검사, 주사 및 흡입 마 취 1,2,,45,6, 를 포함 하 여 진행 하는 동물을 정복 하기 위해 존재 하는 전신의 여러 가지 방법 12. 달리 isoflurane 같은 흡입 마 취약, 주사 마 취약을 사용 하 여 반복된 전신 인해 감소 체중, 수술 관용과 설치류, 다른 생리 적인 매개 변수에 중요 한 변화에 특히 쥐 및 기니 피그, 사용 18,,1920반복에 대 한 중요 한 금기를 제안. Isoflurane 높은 휘발성은 신속한 유도 및 복구 하는 동안 마 취 에이전트 마 취의 다양 한 수준의 생산 및 마 취 시간 긴장, 섹스, 신체 구성, 금식된 상태, 및의 circadian 사이클에 따라는 동물입니다. 주사 마 취약 또한 포즈를 그들의 사용에 추가적인 방 벽 그들은 높은 국가 관할 기관에 의해 규제 됩니다. 그러나 흡입 마 취는, 호흡 시스템;에 직접 배달 포함 유도 및 복구 시간과 더 나은 길이 및 마 취19,20의 깊이 제어할이 방법에 대 한 빠른 있습니다. 흡입 마 취 방법에 제한 유도, 유지 보수 및 복구 18,19동안 심장 박동과 혈압을 특수 기화 장비 및 일부 변경에 대 한 그것의 요구를 포함 한다.
이 프로토콜 vivo에서 µCT 뒷 다리 사지의 스캔 하는 동안 적절 한 마 취, 배치, 및 쥐의 구속에 대 한 첫 번째 자세한 지침과 시청자 들을 제공 합니다. 이러한 지침 높은 해상도 얻기 위해 비보에 µCT 검사 시스템의 사용자와 경골 뼈 3 차원 마이크로-아키텍처의 정량화에 대 한 처리 수의 높은 품질의 이미지를 사용 합니다. 중요 한 단계는 부자연 스러운 위치에만 적절 한 위치와 구속까지 긴장 된, 다른 모든 중요 한 구조에서 뒷 다리를 확장 뿐만 아니라 쥐의 적절 한 마 취를 포함 하는 보장 하기 위해 필요한 프로토콜. 최적의 이미지 결과 대 한 쥐, 완전 한 이완을 취 수 하 고 십시오, 페달 반사 손실 됩니다 필수적입니다. 또한, 스캐닝 다리를 확장 해야 하 고 거품에는 제 지 한다 전체 발과 발목. 스캐닝 다리의 최적의 위치를 달성 하기 위해 위에서 설명한 방법을 보장 됩니다: 1) 연구에서 쥐의 뒷 다리 사지는 일관 되 게 같은 방향으로, 따라서 허용 회전 각 다리의 같은 영역을 통과 하 x 선 빔 지향 주위에 샘플; 2) 모두 자발적이 고 무의식적인 뒷 다리 사지 운동의 발생 하지, 따라서 운동 아티팩트 획득된 이미지;의 품질을 방해에 대 한 가능성을 최소화 3) 장애물 개체 (즉, 꼬리)에서 부정확 한 골밀도 TMD 측정 생산 부분 볼륨 효과 대 한 가능성을 최소화 수 없습니다. 이러한 지침 isoflurane 신진 대사와 포지셔닝의 속도 긴장과 몸 크기 22에 따라 다 수 각 개별 쥐, 수정할 수 있습니다. 가장 일반적인 생체 내에서 스캐닝 기계는 작은 동물 모델을 위한 (즉, 생쥐, 쥐, 토끼, 기니 피그) 다른 동물 크기의 검색을 허용 하도록 상호 동물 단계를 있을 것 이다. 따라서, 그들은 몸 무게의 넓은 범위를 수용할 수 있습니다.
비록 vivo에서 µCT 검색 위치를 변경 하 여 초기 검사에서 얻은 이미지 품질, 있다면 다시 검색 쥐에 대 한 허가 반복 스캔에 대 한 방사선 및 isoflurane 마 취의 추가 복용에 쥐 노출 됩니다 시간의 연장된 기간입니다. 쥐 경골에 초점을 맞춘 4 개월 동안 600 mGy의 월간 반복된 방사선 노출 마이크로-아키텍처 contralateral 뒷 다리 1에 비해 뼈를 불리 한 효과 발생 하지 않습니다. 하지만이 두 스캔에 반복의 안전을 확인 하지 않습니다. 즉각적인 계승입니다. 설명 된 기술의 더 한계 뼈 구조에서 몇 가지 변화를 호출할 수 있습니다 아직도, 그것을 유지 하는 그것에 적용 된 힘과 긴장 된 뒷 다리를 확장 하는 필요를 포함 합니다. 월간 반복 vivo에서 µCT 이미징 한 뒷 다리의 관련 된 우리의 실험실에서 이전 연구는 대뇌 피 질에서 차이 결과 동안 스캔 하는 동안 뒷 다리 사지의의 심각도 각 연구 목적에 따라 달라 집니다, 마이크로 건축 매개 변수, 편심, 반복된 확장, 안정화 및 1스캔 받아야 하지 않았다 contralateral 뒷 다리에 비해. 이심률은 타원형 모양의 외피 뼈 및 로드 베어링을 변경에 대 한 응답 변경의 측정 이다. 따라서, 위치에 대 한 뒷 다리의 제 지의이 방법을 사용 하 여 반복 vivo에서 µCT 이미징, 고려 여야 한다 평가 하 고 해석 로드 베어링 마이크로 건축 매개 변수를 변경 하면.
위의 지침 이미징 및 뼈 조직의 분석 제공 되었다, 하는 동안 뒷 다리 사지의 부드러운 조직 이미징 때 프로토콜에 약간의 조정 제출 되어야 합니다. 특히, 있는 뒷 다리는 몸통에서 확장 이며 절제 된 방법 합니다 수 고려, 현재 프로시저 misshapes 스캔의 기간에 대 한 비정상적인 위치에 연부 조직 (근육, 지방 조직)의 방향으로. 따라서, 뒷 다리 사지의 부드러운 조직의 이미징에 사용 하기 위해이 모델을 추정 하는 경우 일부 조정 여야 한다 감소 하거나 서로 관하여 조직의 위치 변화 제거 억제 기술.
그러나 또한, 지침 작성 되었습니다 특히 기반 연구 그룹의 경험에,, 다른 상용 vivo에서 µCT 스캐너에 맞게 수정할 수 있습니다. 다른 제안된 방법 놓고 뒷 다리를 제 지 하는 시스템을 스캔 vivo에서 µCT의 제조 업체에 의해 사용할 수 있습니다. µCT 단위를 상업적으로 사용할 수 있는 비보에 폴 리 프로필 렌, 확장 된 폴리스 티 렌, 기입 하 고는 돌기를 치과 왁 스와 함께 플라스틱 튜브 허용 재료와 스캔 다리 억제 방법으로 발. 그러나,이 프로토콜에 표시 하는 방법을 제공 하는 더 많은 제어 하 고 일관 된 위치 및 스캔된 다리의 구속 그리고, 일관 되 게 높은 품질의 이미지를 생산. 현재의 방법에서 제시 하는 지침 쥐는 기화 기, 튜브, 마스크, 유도 챔버, 산소 등의 마 취에 필요한 특수 장비를 필요로 합니다. 장비는 주사 마 취약에 비해 다소 높은 비용으로 연결 되어, 있지만 수 연구원은 신속 하 고 정확 하 게 유도 대안 이점을 제공 하는 의식의 특정 깊이에서 취 수 방법입니다.
고해상도 vivo에서 µCT 기술을 이용 하는 연구원은 그들의 개입을 조사 비디오, 현재 방법에 설명 된 지침을 사용 하 여 관심의 것 이다 수 제대로 일관 되 게 동양 고 높은 쥐 뒷 다리를 제 지 품질 x 선 이미지입니다. 이 µCT 이미지 수집 vivo에서 의 분야에서 연속체를 제공 하 고 일관성과 정확성 연구 내에서 최적화 향해 한 걸음으로 문학에 있는 학문 간 비교를 사용할 수 있도록. 마찬가지로, 비록 일부 변경이 필요한 2,10것 쥐를 포함 하 여 다른 설치류 종에 사용 하기 위해 이러한 프로토콜 및 방법을 확장할 수 있습니다. 예를 들어 거품 튜브에 발 감 검색 중 다리 움직임의 가능성을 최소화 하기 위해 발목을 포함할 수 있습니다. 또한, 전체 발 거품 소유자에 맞습니다. 따라서, 그들은 쥐의 발을 보호 하는 경우 처럼 발가락 홀더 쪽으로 확장 하지 않습니다. 또한, 마우스의 시체는 쥐로 테이프와 같은 구속을 필요 하지 않습니다. 스캔 하는 동안 마우스에 마 취를 유지 하기 위한 작은 코 콘을 사용할 수 있습니다. 작은 코 콘 사용할 수 없는 경우 하나 사용할 수 원뿔에 니트 릴 장갑 보안 하 고 코 주위 물개를 유지 하면서 마 취를 제공 하기 위해 마우스의 코를 들어갈 수 있는 공간을 제공 하는 장갑에 작은 절 개를 만들 수 있습니다.
대 퇴 골, 요 추 등 다른 골격 사이트의 적절 하 고 일관 된 위치에 대 한 지침을 조사 및 설립 근 위 경골은 뼈 쥐에서 마이크로 구조 변경의 주요 사이트, 문학에 있는 일관성. 그러나, 요 추 척추의 이미지를 포함 하는 미래 연구에 착수할 때 고려 되어야 합니다 이미징 척추의 주변 장기와 조직에 방사선 노출을 제공.
The authors have nothing to disclose.
연구를 인정 하는 저자는 vivo에서 마이크로-코네티컷 자금 NSERC 발견 그랜트 (#05573)와 혁신 (#222084) 캐나다 재단에서 자금 우리 구는 뼈와 근육 발달에 캐나다 연구의 자.
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 |