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Medicine

Quantitative Micro-CT-Analyse der Aortopathy in einem Mausmodell der β-Aminopropionitrile-induzierte Aortenaneurysma und Dissektion

Published: July 16, 2018 doi: 10.3791/57589

Summary

Dieser Artikel beschreibt eine detaillierte Methode mit einem röntgendichten bleihaltigen Silikon-Kautschuk zu das murine Gefäßsystem zur Quantifizierung der Aorta Durchmesser in einem Mausmodell der Aortenaneurysma und Dissektion durchspülen.

Abstract

Aortenaneurysma und Dissektion ist verbunden mit erheblicher Morbidität und Mortalität in der Bevölkerung und sehr tödlich sein können. Während Tiermodelle der aortenerkrankungen vorhanden sind, wurde in Vivo Bildgebung des Gefäßsystems beschränkt. In den letzten Jahren entstanden als eine bevorzugte Modalität für große und kleine Schiffe imaging Mikro-Computer-Tomographie (Mikro-CT) in Vivo und ex Vivo. In Verbindung mit einer Methode der vaskulären Gießen haben wir Mikro-CT erfolgreich eingesetzt, um die Häufigkeit und Verteilung der aortalen Pathologie in β-Aminopropionitrile-behandelten C57/Bl6 Mäusen zu charakterisieren. Technische Einschränkungen dieser Methode sind Variationen in der Qualität der Durchblutung von Armen Tier Vorbereitung, die Anwendung der richtigen Methoden zur Quantifizierung der Schiff Größe und die Überlebensfähigkeit dieses Verfahren eingeführt. Dieser Artikel beschreibt eine Methode für die intravasale Perfusion der einem bleihaltigen röntgendichten Silikon-Kautschuk für die quantitative Charakterisierung von Aortopathy in einem Mausmodell der Aneurysma und Dissektion. Neben der Visualisierung von aortalen Pathologie, kann diese Methode verwendet werden, für die Prüfung von anderen vaskulären Betten in Vivo oder Post-Mortem-vaskulären Betten entfernt.

Introduction

Die Inzidenz der Aortendissektion ist 3 Fälle pro 100.000 pro Jahr1. Aortendissektion und aneurysmal Krankheiten entfallen mehr als 10.000 Todesfälle in den Vereinigten Staaten jedes Jahr 1-2 % aller Todesfälle in westlichen Ländern2entfallen. Aortendissektion wird durch einen Riss in der Intima Schicht des Schiffes mit der Ausbreitung des Blutes durch die Schichten der aortalen Wand unter physiologischen Druck initiiert. Erhöhter Puls Patienten Drücke sind mit einer erhöhten Inzidenz der Dissektion und Komplikationen verbunden. Erhöhte Wand Scherspannung ist verbunden mit der aortalen Wand-Ausbau führt zu einem Aneurysma Bildung3,4. Folgen der Aortendissektion gehören die Okklusion des Blutflusses zu entfernten Organen, einschließlich Gehirn, Nieren, Darm, und Gliedmaßen, die Bildung von chronischen Aneurysmen, Bruch oder Tod5,6,7.

Zur Zeit sind die biochemischen und zellulären Vorgänge bei der Initiierung und Progression von Aortenaneurysmen und Dissektionen immer noch schlecht verstanden. Reproduzierbare Tiermodelle Aortenaneurysma und Dissektion sind Schlüssel zum Verständnis der Pathophysiologie. Β-Aminopropionitrile (BAPN) ist ein Lysyl-Oxidase-Hemmer, die verhindert, dass die Vernetzung von Elastin und Kollagen und hat gezeigt, dass die Struktur des Schiffes Wand extrazellulären Matrix und seine biomechanischen Integrität6wesentlich zu verändern, 8. Nager mit BAPN behandelt wurden als eine gemeinsame Tiermodell Aortenaneurysma und Dissektion9,10genutzt.

Vaskuläre bildgebende Verfahren sind maßgeblich an der Festlegung vaskulären Pathologie, bestätigt Schiff Durchgängigkeit und Evaluierung Organ Perfusion. Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) ist vor kurzem verwendet worden, um das Gefäßsystem von Mäusen und ähnlich große Tiere zu studieren. Im Gegensatz zu Knochen beschränkt sich die axiale Darstellung der Blutgefäße durch Computertomographie, wie Intraluminal Blut von Natur aus relativ strahlendurchlässig ist. In Kombination mit intravaskulären Kontrastmittel ermöglicht Mikro-CT jedoch detaillierte dreidimensionale Rekonstruktionen der tierischen Vasculatures für das Studium der vaskulären Makro-anatomische Pathologie11.

Die ausgewählten Kontrastmittel ist (siehe die Tabelle der Materialien) ein röntgendichten Silikon-Kautschuk, die Bleichromat und Bleisulfat enthält. Bei der Perfusion in Anwesenheit eines Katalysators, es schnell aushärtet, um eine Besetzung des Gefäßsystems mit minimalen Änderungen in der Makro-anatomische Architektur der Gefäße, wodurch das Gefäßsystem sehr röntgendichten im Gegensatz zu den Hintergrund-Gewebe zu bilden wenn Röntgenologisch untersucht. Dieses Kontrastmittel ist vorteilhaft, weil es einfach ist zu handhaben und vermeidet die Zerstörung von Gewebe und Schiff Verlust durch Bruch oft im Zusammenhang mit vaskulären Besetzung Korrosion. Wie es mit minimale Schrumpfung12Kuren, Schiffe von Blut geräumt bleiben patent und ermöglichen eine genaue Beurteilung der das Tier Makro-Gefäßsystem in Experimenten nicht überleben. Bisherige Arbeit röntgendichten Silikon-Kautschuk-Kontrast in einer Vielzahl von Untersuchungen an Tieren erfolgreich eingesetzt. Insbesondere hat die Anwendbarkeit bei der Visualisierung der Koronararterien, glomeruläre, Plazenta, und zerebralen Zirkulationen11,12,13,14,15 gezeigt. In diesem Papier ausführlich wir die Methodik der offenen Links-ventrikuläre Punktion für die intravasale Perfusion der bleihaltigen röntgendichten Silikon-Kautschuk, quantitativ charakterisieren BAPN-induzierte aortalen Pathologie in einem Mausmodell durch Mikro-CT.

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Protocol

Die Protokolle für Tier Handhabung wurden durch die institutionelle Animal Care and Use Committee von der University of Maryland, Baltimore (tierische Protokoll-Nummer 0116024) genehmigt und nach AAALAC International Standards durchgeführt.

1. Vorbereitung der Reagenzien

  1. Heparin
    1. Verdünnen Sie 250 µL von 1000 U/mL Heparin Sulfat in 50 mL Phosphat gepufferte Kochsalzlösung, eine Endkonzentration von 5 U/mL zu machen.
    2. Wärmen die heparinisierten (5 U/mL) Phosphat gepufferte Kochsalzlösung, die das Blut in das Gefäßsystem in einem Wasserbad, eingestellt auf 37 ° c ersetzen soll
    3. Bereiten Sie die druckgesteuerte Pumpe durch den Anschluss der erforderlichen Schläuche und 2 leeren 10-mL-Spritzen, 1 für den heparinisierten Kochsalzlösung Puffer und 1 für das Kontrastmittel.
    4. Füllen Sie den Schlauch mit der warmen heparinisierten Phosphat gepufferte Kochsalzlösung und entfernen Sie die Luftblasen aus den Schlauch von der Pumpe zu.
  2. Kontrastmittel
    Hinweis: Bitte beziehen sich auf die Tabelle der Materialien für die Kontrast-Agent-Kit-Bestandteile.
    1. Mischen Sie eine pigmentierte Verbindung mit einem Verdünnungsmittel, eine 1:6-Farb Verdünnungsmittel-Verhältnis zu erreichen.
    2. Unmittelbar vor Gebrauch (Schritt 2.3.12) fügen Sie 200 µL Härtemittel, jedes 5-mL-aliquoten der verdünnten pigmentierten Verbindung und mischen sie gut (4 Volumenprozent).
      Hinweis: Der Hersteller berichtet, dass die Arbeitszeit beträgt 40 Minuten. Wie das Silikon-Kautschuk-Kontrastmittel beginnt, 20 min nach der Zugabe der Härtemittel polymerisieren, ist es wichtig, die Lösung unmittelbar vor der Infusion vorzubereiten.
  3. BAPN Trinkwasser
    1. Lösen Sie β-Aminopropionitrile (BAPN auf) in Trinkwasser, eine Endkonzentration von 3 g/L (adaptiert von Protokollen, die bisher in der Literatur beschrieben)9,16,17schaffen.
    2. Das BAPN-haltigen Trinkwasser zu einer Gruppe von Mäusen zu verwalten, sobald sie 4 Wochen alt bis zum Zeitpunkt der Perfusion für Mikro-CT sind.

2. chirurgische Verfahren

  1. Tierische Vorbereitung
    1. Entwöhnen Sie die Mäuse im Alter von 3 Wochen zu, auf einem 12 h Licht/12 h dunklen Zyklus zu halten Sie und füttern Sie standard Nagetier Chow. Verwalten Sie für die BAPN-behandelten Gruppe frisch zubereitete BAPN Trinkwasser für 16-26 Wochen Ad Libitum. Bieten der Kontrolltiere mit standard trinken Wasser Ad Libitum.
  2. Narkose-Technik
    Hinweis: 24 h vor der CT-Analyse, das folgende Verfahren wird durchgeführt. Chirurgische Eingriffe werden erlassen, um die Probe für eine Post-mortem intrakardialen Perfusion vorzubereiten.
    1. Induzieren Sie eine Narkose über eine Induktion Tank mit 100 % O2 und 3 % Isofluran über eine Präzisions-Verdampfer geliefert. Unterbrechen Sie nach der Induktion der Anästhesie die Isoflurane und spülen Sie die Kammer mit O2. Pflegen Sie die Narkose mit 2-2,5 % Isofluran und 1 L/min O2 über eine Nase Kegel.
    2. Eine Kohle Schnitzeljagd für Abgas Adsorption zum Schutz des Personals zuordnen Sie der Induktion-Kammer und die Gesichtsmaske. Gewährleisten Sie eine ausreichende Narkose Flugzeug durch den Nachweis, dass gibt es keine Reaktion auf Schmerzreize (Zehe Prise).
    3. Bereiten Sie einen operativen Bereich, bestehend aus einem OP-Tray und die notwendige chirurgische Instrumente.
    4. Übertragen Sie das Tier, das OP-Feld zu und positionieren Sie es im dorsalen liegen.
  3. Operationstechnik
    1. Mit Schere, machen Sie einen Mittellinie Schnitt durch die Haut und Weichgewebe von auf halbem Weg zwischen der Schambeinfuge, der sternalen Kerbe, erstreckt sich durch die Haut und Weichgewebe über dem Brustbein.
    2. Mit Schere, erstellen Sie ein Loch in der Membran am Xiphoid Prozeß der Brusthöhle eingeben.
    3. Mit einer Schere um die Membran der ventralen Brustwand, bilateral zu sezieren.
    4. Schnitt durch die kostalen Knorpel des Brustbeins an der Grenze rechts sternale Rippen getrennt.
    5. Anwenden einer feinen blutstillende Klemme an der Spitze des Brustbeins (in der Nähe der Xiphoid Prozeß) und der Gefäßklemme cranially zu bewegen, so dass es über den Kopf der Maus positioniert ist. Dies wird die Thymusdrüse und Brustbein vom Herzen, auszusetzen, das Herz und die großen Gefäße für weitere Manipulation zurückziehen.
    6. Sezieren Sie scharf Anlagen zwischen dem Herzen und der Brustwand.
    7. Verbinden Sie die 27-IV Katheter Nadel mit einer Spritze mit 10 mL heparinisierten Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (5 U/mL) vorinstalliert und füllen Sie alle Schläuche mit dem Puffer, um die Luftblasen aus den Rohren der Druckpumpe zu entfernen.
    8. Seien Sie vorsichtig bei der Vorbereitung der Flüssigkeit wie Seifenblasen in der Flüssigkeitsleitung kann die Füllung der kleineren Schiffe behindern. Beschränken Sie die Anzahl der Schiffe, die während der tierischen Vorbereitung beschädigt werden, dadurch wird das Kontrastmittel, aus den abgetrennten Schiffe auslaufen Ändern der Lautstärke für eine komplette Füllung und Einführung von Artefakten, die endgültige Bildgebung erforderlich.
    9. Punktion des linken Ventrikels mit einer 27-Gauge-Nadel, die mit einer rechtwinkligen Klammer stabilisiert wird. Sofort Einschneiden der rechten Herzkammer oder der minderwertigen Vena Cava, die Heparin-Lösung und das Blut abzulassen.
      Hinweis: Heparin wird als ein Antigerinnungsmittel verwendet, um zu verhindern, dass das Blut Blutgerinnung in den Gefäßen nach dem Tod des Tieres.
    10. Durchspülen Sie das Tier mit einer Konstanten Rate von 2 mL/min mit einem einzigen Spritzenpumpe. Beachten Sie die sichtbaren Blanchieren der Organe. Die Durchblutung weiter, bis die Perfusat ablassen aus dem venösen Kreislauf des Blutes (ca. 5-6 mL) frei ist. Stoppen Sie die Pumpe.
    11. Die 10-mL-Spritze, kümmert sich nicht um die Nadelposition in der linken Herzkammer unterbrechen trennen Sie den IV Katheter Schlauch.
    12. Sofort nach der kompletten Entbluten Agent kontrastmittellösung in 5-mL-aliquoten trennen und fügen Sie zu diesem Zeitpunkt die Härtemittel (siehe Schritt 1.2). Mischen sie gut. 5 mL des Kontrast-Agent-Mix in eine 10-mL-Spritze erarbeiten Sie und durchspülen Sie des Tieres mit sich.
    13. Für eine komplette Füllung der Gefäße (Arterien und Venen), weiter die Infusion über den Punkt, wenn es verlassen die venöse Lösung gesehen werden kann. Suchen Sie nach Anzeichen für eine erfolgreiche Perfusion einschließlich der Visualisierung von einem Casting-Agenten in den Koronararterien Pulmonalarterien, Darm und Leber Gefäßsystem.
    14. Das Kontrastmittel wird nach circa 20 min bei Raumtemperatur zu heilen. Ernten Sie nach Aushärtung die einzelnen Organe zu, je nach Bedarf, und in 10 % neutral gepuffertem Formalin fixieren. Ganze Schlachtkörper zu beheben, wenn die Proben nicht für Mikro-CT-Scan des Folgetages verwendet werden. Wenn die Kadaver am nachfolgenden Tag verwendet werden, positionieren Sie sie auf einem metalltablett und legen Sie sie im Kühlschrank bei 4 ° C über Nacht heilen.

3. Mikro-CT-Scan und Parameter

Hinweis: Die spezifischen Erwerb Bildparameter werden abhängig von der Maschine im Einsatz.

  1. Berechnet-Tomographie Röntgenbilder von jeder Maus am Folgetag der Perfusions mit einem Mikro-CT-Scanner mit einer Röntgenröhre Spannung von 55 "KVP", einem Strom von 150 μA und einem System Vergrößerungsfaktor von 2.19 CCD Kamera Pixel binning Faktor 2 zu erwerben. Daraus ergibt sich eine effektive Pixelgröße von 29 µm.
    1. Die Maus-Karkasse Rückenlage auf dem Mikro-CT-Scanner-Tisch lag und erhalten ein Scout Röntgen-Scan.
    2. Der Detektor Sichtfeld von 57,4 mm (axial) x 37,1 mm (2D-Einzelschicht) auf dem Oberkörper auf die gesamte Länge der Aorta Bild zu konzentrieren.
    3. 180 Bildprojektionen mit einer Drehung Inkrement von 2 Grad und eine Zeit pro Projektion von 2800 ms zu erwerben.
  2. Die Bilder mit Hilfe eines modifizierten Feldkamp Algorithmus zu rekonstruieren; Die rekonstruierte Voxel-Größe beträgt 29 x 29 x 29 µm3 (dicke Scheibe = 29 µm) mit der multimodalen 3D-Visualisierung Plug-in für die hier verwendete Software.

4. Nachbearbeitung und Rendern

  1. Konvertieren Sie die CT-Daten in ein DICOM-Format unter Verwendung der entsprechenden Software.
  2. Analysieren Sie die Bilder, um festzustellen, ob ein Aneurysma anwesend war. Messen des Nebenachse Durchmessers an der breitesten Stelle der Aortenbogen, thorakalen Aorta, absteigend und Bauchaorta wie oben beschrieben18 (Abbildung 1).
    Hinweis: In unserer Studie waren Bilder von zwei unabhängigen Beobachtern (eine geblendet) analysiert Nutzung einen DICOM-Viewer zu ermitteln, ob ein Aneurysma anwesend war. Gemessen wurde der Nebenachse Durchmesser an der breitesten Stelle der Aortenbogen, absteigende thorakale Aorta und Bauchaorta als zuvor beschriebenen19 (Abbildung 1). Bedeutet, dass nicht-aneurysmal arteriellen Segmente von BAPN unbehandelten Mäusen normalen Schiffs Durchmesser als die Alter abgestimmt Kontrollwerte gegründet.
  3. Aneurysmen sind definiert als eine lokalisierte oder diffuse Dilatation der Aorta Segmente zu Durchmesser größer als 50 % von der Referenz-Durchmesser. Suchen Sie diese anhand der oben genannten Messungen.

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Representative Results

Für die Beurteilung dieses Protokolls wurden 20 männlichen Erwachsene Mäusen, gemischten Hintergrund als zuvor beschriebenen19 und 20-30 Wochen alt, mit oder ohne BAPN Behandlung mit einem bleihaltigen röntgendichten Silikon-Kautschuk durchblutet (siehe die Tabelle der Materialien ) unter Verwendung des oben genannten Protokolls. Sie unterzog sich Mikro-CT Scan am Folgetag (Abbildung 1 und Abbildung 2). Es gab keine signifikanten Unterschiede in den Zeiten der Mäuse unter keiner der Gruppen verglichen.

Kleine Achse Durchmesser wurden dann in diesen Mäusen quantifiziert. Der mittlere Durchmesser der Aorta ascendens in BAPN-behandelten Mäusen war deutlich größer als die der unbehandelten Alter abgestimmten Kontrollen (1.43 ± 0,56 mm vs. 0,93 ± 0,11 mm; p = 0,023, ungepaarten Schüler t-test). Die Hemmung der Lysyl-Oxidase mit BAPN haben keinen signifikanten Effekt auf die mittlere absteigende thorakale oder abdominale Aorta Durchmesser im Vergleich zu den Kontrollen Alter abgestimmt (p > 0.082, ungepaarten Schüler t-test, Abbildung 3).

Ein Aneurysma war definiert als 1.5 x der mittlere Durchmesser der unbehandelten Gruppe. Gab es eine deutliche Zunahme der Zahl von Mäusen mit Aneurysmen in der BAPN behandelt im Vergleich zu den BAPN unbehandelten Kontrollen (50 % der BAPN-behandelten Mäusen vs. 0 % der unbehandelten Mäuse; P = 0,042) von Fishers exakter Test. Aneurysmen in der BAPN-behandelten Mäusen wurden ausschließlich in der Aorta, mit die meisten identifiziert in der thorakalen Aorta (8 von 10 Aneurysmen identifiziert) identifiziert. 4 Mäuse entwickelten mehr als 1 Aneurysma mit der BAPN-Behandlung (Tabelle 1).

Figure 1
Abbildung 1: Repräsentative Querschnittsbilder der Mikro-CT. A. Dies ist eine Cross-Sectional Imaging der BAPN unbehandelten Mäuse. B. Dies ist eine Cross-Sectional Imaging BAPN-behandelten Mäusen. Die Nebenachse Durchmesser Messungen auf der Ebene der Aortenbogen vorgenommen werden.

Figure 2
Abbildung 2: Dreidimensionale Rekonstruktion der Maus Aortenaneurysma und Dissektion identifiziert durch Mikro-CT. A. Dies ist eine repräsentative 3-d-Rekonstruktion einer BAPN behandelt Maus mit einem saccular abdominalen Aortenaneurysma und Aortenbogen Aneurysma. B. dieses Panel zeigt einen Vertreter absteigende thorakale Aortendissektion in einer Maus BAPN behandelt. Die wahre und falsche Lumen sind getrennt durch die Intima Klappe. Das wahre Lumen (TL) ist der normale Durchgang des Blutes und das falsche Lumen (FL) ist der neu geschaffenen Durchgang.

Figure 3
Abbildung 3: Wirkung der BAPN Behandlung bei Aorten-Durchmessern. Diese Tafeln zeigen die mittlere Nebenachse Schiffs Durchmesser von Mikro-CT bei BAPN unbehandelt und BAPN-behandelten männlichen Mäusen gemessen. Diese Mäuse entschlossen, ein Aneurysma sind rot hervorgehoben. Der Mittelwert der unbehandelten Gruppe ist als gepunktete Linie in jedem Gremium vertreten. eine. Dies ist der aufsteigende Aorta/Bogen (AAo/Bogen); 0,93 ± 0,11 vs. 1.43 ± 0,56 mm; p = 0,023. b. Dies ist der absteigende thorakale Aorta (DTA); 0,82 ± 0,04 vs. 1.11 ± 0,43 mm; p = 0.0817. c. Dies ist die Bauchaorta; 0,66 ± 0,11 vs. 0,89 ± 0,58 mm; p = 0.296. Alle Daten sind als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Keine BAPN
(n = 8)
BAPN
(n = 12)
Insgesamt Tiere mit Aneurysma 0 6 *
Gesamtzahl der Aneurysmen 0 10
AAO/BOGEN 0 5
DTA 0 3
ABD-AORTA 0 2

Tabelle 1. Anatomische Verteilung der identifizierten Aneurysmen bei männlichen Mäusen mit und ohne BAPN Behandlung. Die folgende Tabelle zeigt die Häufigkeit von Aneurysmen von Mikro-CT (n = 20). AAO = Aorta ascendens; DTA = absteigender thorakalen Aorta; ABD-AORTA = Bauchaorta. p < 0,05.

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Discussion

Mikro-CT-Bildgebung kann verwendet werden, sehr detaillierte und dreidimensionale Rekonstruktionen von vaskulären Pathologie in Tiermodellen zu bieten. Durch den Einsatz von intravaskulären Kontrast verstärkt Medien können nicht verbessert Weichteile, z. B. das Lumen der Blutgefäße, von denen unterschieden werden, die stärken. Während Laser Doppler, Microangiography, Magnetresonanz-Angiographie, Histologie mit konfokale oder zwei-Photonen-Mikroskopie einzuschätzen vaskuläre Betten verwendet werden, sie in der Regel konzentrieren sich auf ein begrenztes Gebiet der Studie und/oder beschränken sich auf zweidimensionalen Bewertungen. Mikro-CT bietet ein kostengünstiges Mittel zur Erlangung detaillierte Darstellung der vaskulären Strukturen, die helfen können, in ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden Angiogenese und vaskuläre Biologie. Zusätzliche Methoden der Bildgebung Kleintiere gehören in Vivo Mikro-CT und digitale Subtraktionsangiographie. Ähnlich wie bei der hier beschriebenen Technik, in Vivo Mikro-CT stützt sich auf eine exogene Kontrastmittel, die Auflösung zu erhöhen. Fenestra VC und Isovue-370 sind 2 solche Blut-Pool Kontrastmittel, die verfügbar sind für Mikro-CT Fenestra VC verwendet wurde und berichtet wird, dass eine maximale mittlere Verstärkung ~ 620 Hounsfield Einheiten in der Aorta 20 min nach Injektion20haben. Andere Nanopartikel basierende Kontrastmittel haben auch Potenzial in CT und MRT gezeigt. Linken Herzkammer Katheterisierung ohne Öffnen der Brustkorbes ist eine weitere Methode der ganze Maus Perfusion für Microimaging, die beschriebenen21wurde. Ultraschall-Bildgebung für die longitudinalen Messungen des Schiffs Durchmesser ist eine endgültige Methode, die in Überleben Studien verwendet werden kann.

Bei diesem Verfahren erfordert angemessene Perfusion ein hohes Maß an Liebe zum Detail. Es ist wichtig für das Gefäßsystem, vollständig vor der Perfusion mit Kontrastmittel blutleeren werden. Wenn die Leber nicht Blanchieren und seine dunkelrote Farbe bleibt, kann zusätzliche Spülung mit einer heparinisierten Kochsalzlösung vor die Perfusion mit einem Kontrast erforderlich sein. Unvollständige Entbluten des Gefäßsystems beeinträchtigen die Bildqualität, erscheinen als Füllung Mängel in das Gefäßsystem oder als Serums distalen Gefäßverschlüsse. Darüber hinaus ist das einführen der Nadel in die linke Herzkammer ein empfindliches Verfahren, das reißen die Ventrikelwand oder in den rechten Ventrikel durchschneiden kann. Wenn die Nadel in die Rechte Herzkammer eingeführt wird, die Lungen werden schnell durchblutet und werden früh während der Durchblutung führt zu einer unvollständigen vaskuläre Perfusion gelb. Ein Schiff Bruch ist eine endgültige Komplikation, die zu einer unvollständigen Durchblutung führt. Die Chance auf einen Schiff Bruch kann minimiert werden, indem gewährleistet ausreichende Drainage aus dem venösen Kreislauf vor dem Einleiten der Perfusion über die arteriellen Baum. Retrograde Injektion ist eine alternative Methode zur Vorrichtung eine vaskuläre Bett, das bisher beschriebene Bild der koronaren Gefäßsystem11. Wir entschieden uns für eine Antegrade Methode der Perfusion, da es genauer physiologische Durchblutung in der thorakalen und abdominalen Aorta darstellt. Die Qualität des Bildes mit Mikro-CT erhalten schränkt die Fähigkeit, die Aorta für intramurale Thrombus oder Hämatom zu beurteilen. Jedoch kann das Weichgewebe visualisiert werden, recht gut, je nachdem wie die CT-Protokoll formuliert wird. Für unsere Studien bemerkten wir Segmente der Aorta bei der Besetzung von Mängel, die vermutlich auf Stenosen von Intraluminal Thrombus. Die Technik als am besten für die Beurteilung des intravaskulären Raumes ist beschrieben.

Dieses Protokoll bietet eine sichere Technik für die hochauflösenden Untersuchung des Gefäßsystems ein Mausmodell Aortenaneurysma und Dissektion. Quantitative Analysen kann mit Mikro-CT-Bilder, die in der Lage, eine genaue Besetzung des Gefäßsystems sind leicht erreicht werden. Für die Zwecke der in dieser Publikation dargestellten Experimente wählten wir die größte Aorten Durchmesser um die Messung von Aortenaneurysmen in der klinischen Praxis zu imitieren zu messen. Eine Kombination aus anatomischen Landmarken und Slice Lage Entfernungen kann genutzt werden, um bestimmte Segmente der Aorta gegebenenfalls zu messen. Es wird auch gezeigt, dass der PERFUNDIERTEN Tiere Gefäßsystem kann abgebildet und Digital vom Skelett Hintergrund, um den gewünschten Betrag getrennt um eine dreidimensionale Darstellung der großen Blutgefäße und seine kleinere distale Zweige zu erstellen. Dieses Protokoll bewahrt das Vascular Gewebe von Interesse, die in Paraffin eingebettet und für die histologischen Schnitt zur weiteren Untersuchung verwendet werden können.

Mikro-CT ist eine vielversprechende bildgebende Modalität für die Studie der vaskulären Biologie. Mit seiner hohen räumlichen Auflösung bietet es die Möglichkeit, die Struktur, Organisation und Pathologie der Blutgefäße zu bewerten. In diesem Manuskript beschriebene Verfahren erfordert mehrere Fertigkeiten und Techniken einschließlich Umgang mit Tier und Vorbereitung, Bildaufnahme und Quantifizierung der Ergebnisse. Dieser Artikel hat erfolgreich demonstriert eine Anwendung der vaskulären Perfusion, Aortopathies bei Mäusen zu identifizieren. Weitere Studien sind erforderlich, um seiner Anwendbarkeit in anderen Tiermodellen und Krankheitsprozesse zu beurteilen.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgments

Wir möchten danken Mark Smith für seine Unterstützung mit radiologischen Bildgebung. Diese Arbeit wird durch das NIH T32 Grant for Interdisciplinary Research in Herz-Kreislauf-Krankheit (BOA), der American Heart Association (SMC) und der NIH R35 Grant (DKS) unterstützt.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Microfil Flow Tech, Inc MV-122 We use yellow, a different color can be ordered as desired. Kit includes MV-Compound, MV-Diluent, and MV-Curing Agent.
Heparin (1000 U/mL) Sagent Pharmaceuticals 25021-400-10
Phosphate buffered saline Corning 21-031-CV
Isoflurane Vet One, MWI 502017
3-Aminopropionitrile fumarate salt Sigma-Aldrich A3134
Single syringe pump Fisher Scientific 14-831-200
27-gauge scalp vein set needle Exel Int 26709 27G x 3/4", 12" tube
Inveon Micro-CT scanner Siemens Medical Solutions
Osirix MD Pimxmeo SARL Version 8.0.2
Inveon Research Workplace Siemens Medical Solutions Version 4.2
Rodent Chow Harlan Teklad 2018sx

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Medizin Ausgabe 137 Aortenaneurysma Aortendissektion Tiermodellen der Krankheit beim Menschen β-Aminopropionitrile in Vivo Imaging Mikro-Computer-Tomographie
Quantitative Micro-CT-Analyse der Aortopathy in einem Mausmodell der β-Aminopropionitrile-induzierte Aortenaneurysma und Dissektion
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Aicher, B. O., Mukhopadhyay, S., Lu, More

Aicher, B. O., Mukhopadhyay, S., Lu, X., Muratoglu, S. C., Strickland, D. K., Ucuzian, A. A. Quantitative Micro-CT Analysis of Aortopathy in a Mouse Model of β-aminopropionitrile-induced Aortic Aneurysm and Dissection. J. Vis. Exp. (137), e57589, doi:10.3791/57589 (2018).

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