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मात्रात्मक माइक्रो-सीटी विश्लेषण के एक माउस मॉडल में Aortopathy β-aminopropionitrile-प्रेरित महाधमनी धमनीविस्फार और विच्छेदन

Published: July 16, 2018 doi: 10.3791/57589
Automatic Translation
1, 1, 2, 1, 1, 1,3
1Center for Vascular and Inflammatory Diseases, University of Maryland School of Medicine, 2Department of Diagnostic Radiology and Nuclear Medicine, University of Maryland School of Medicine, 3Division of Vascular Surgery, University of Maryland School of Medicine

Summary

यह आलेख महाधमनी ठहराव और विच्छेदन के एक माउस मॉडल में महाधमनी व्यास धमनीविस्फार के लिए murine vasculature को perfuse करने के लिए एक radiopaque लीड-आधारित सिलिकॉन रबर का उपयोग करने की एक विस्तृत पद्धति का वर्णन करता है ।

Abstract

महाधमनी धमनीविस्फार और विच्छेदन जनसंख्या में महत्वपूर्ण रुग्णता और मृत्युदर के साथ जुड़ा हुआ है और अत्यधिक घातक हो सकता है । जबकि महाधमनी रोग के पशु मॉडल मौजूद vivo इमेजिंग ऑफ vasculature में सीमित कर दिया गया है । हाल के वर्षों में, माइक्रो कंप्यूटरीकृत टोमोग्राफी (माइक्रो सीटी) इमेजिंग दोनों बड़े और छोटे जहाजों दोनों vivo और पूर्व vivo में एक पसंदीदा मोडल के रूप में उभरा है । संवहनी कास्टिंग की एक विधि के साथ संयोजन के रूप में, हम सफलतापूर्वक माइक्रो सीटी का उपयोग किया है की आवृत्ति और β-aminopropionitrile-इलाज C57/Bl6 चूहों में महाधमनी विकृति के वितरण की विशेषता. इस विधि की तकनीकी सीमाओं गरीब जानवर तैयारी द्वारा शुरू की छिड़काव की गुणवत्ता में बदलाव शामिल हैं, पोत आकार ठहराव के लिए उचित तरीके के आवेदन, और इस प्रक्रिया की गैर जीवित । यह लेख एक नेतृत्व के intravascular छिड़काव के लिए एक पद्धति का विवरण आधारित radiopaque सिलिकॉन रबर धमनीविस्फार और विच्छेदन के एक माउस मॉडल में aortopathy के मात्रात्मक लक्षण वर्णन के लिए । महाधमनी विकृति visualizing के अलावा, इस विधि में vivo या संवहनी बिस्तरों में अन्य संवहनी बिस्तरों की जांच के लिए इस्तेमाल किया जा सकता पोस्टमार्टम हटा दिया ।

Introduction

महाधमनी विच्छेदन की घटना १००,००० प्रति वर्ष1प्रति 3 मामलों है । महाधमनी विच्छेदन और aneurysmal रोगों संयुक्त राज्य अमेरिका में हर साल १०,००० से अधिक मौतों के लिए खाते, पश्चिमी देशों में सभी मौतों के 1-2% के लिए लेखांकन2। महाधमनी विच्छेदन शारीरिक दबाव के तहत महाधमनी दीवार की परतों के माध्यम से रक्त के प्रसार के साथ पोत के intimal परत में एक आंसू द्वारा शुरू की है । ऊंचा रोगी नाड़ी दबाव विच्छेदन और जटिलताओं की एक वृद्धि की घटनाओं के साथ जुड़े रहे हैं । बढ़ी हुई दीवार कतरनी तनाव महाधमनी दीवार एक धमनीविस्फार गठन3,4के लिए अग्रणी विस्तार के साथ जुड़ा हुआ है । महाधमनी विच्छेदन के परिणाम मस्तिष्क, गुर्दे, आंत, और अंगों, जीर्ण aneurysms, टूटना, या मौत5,6,7के गठन सहित दूर के अंगों के लिए रक्त के प्रवाह के रोड़ा शामिल हैं ।

वर्तमान में, महाधमनी aneurysms और विच्छेदन की दीक्षा और प्रगति में शामिल जैव रासायनिक और सेलुलर प्रक्रियाओं को अभी भी खराब समझ रहे हैं । महाधमनी धमनीविस्फार और विच्छेदन के Reproducible पशु मॉडल उनके pathophysiology को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं । β-aminopropionitrile (BAPN) एक lysyl oxidase अवरोध करनेवाला है, जो पार elastin और कोलेजन के जोड़ने को रोकता है और काफी पोत दीवार extracellular मैट्रिक्स और उसके यांत्रिक अखंडता 6 की संरचना को बदलने के लिए दिखाया गया है, 8. BAPN के साथ इलाज कुतर महाधमनी धमनीविस्फार और9विच्छेदन,10के एक आम जानवर मॉडल के रूप में उपयोग किया गया है ।

संवहनी इमेजिंग मोडल संवहनी विकृति की पहचान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है, पोत प्रत्यक्षता की पुष्टि, और अंग छिड़काव का मूल्यांकन. हाल ही में, सूक्ष्म गणना टोमोग्राफी (माइक्रो सीटी) चूहों के vasculature और इसी तरह आकार जानवरों के अध्ययन के लिए उपयोग किया गया है. हड्डी के विपरीत, गणना टोमोग्राफी द्वारा रक्त वाहिकाओं के अक्षीय इमेजिंग सीमित है, के रूप में intraluminal रक्त स्वाभाविक रूप से अपेक्षाकृत radiolucent है । जब intravascular इसके विपरीत एजेंटों के साथ संयुक्त, तथापि, माइक्रो-सीटी मैक्रो-शारीरिक संवहनी विकृति11के अध्ययन के लिए पशु vasculatures के विस्तृत तीन आयामी पुनर्निर्माण सक्षम बनाता है ।

चयनित कंट्रास्ट एजेंट ( सामग्री की तालिकादेखें) एक radiopaque सिलिकॉन रबर कि सीसा chromate और सीसा सल्फेट शामिल है । एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में छिड़काव पर, यह जल्दी से vasculature के स्थूल-शारीरिक वास्तुकला में न्यूनतम परिवर्तन के साथ एक डाली बनाने के लिए मज़बूत बनाता है, पृष्ठभूमि ऊतकों के विपरीत में vasculature अत्यधिक radiopaque बना रही है जब रुग्णांची radiographically । इस विपरीत एजेंट लाभप्रद है क्योंकि यह संभालना आसान है और ऊतक गिरावट और पोत टूटना अक्सर संवहनी जंग के साथ जुड़े के कारण नुकसान से बचा जाता है । न्यूनतम सिकुड़न12के साथ यह इलाज के रूप में, रक्त वाहिकाओं को मंजूरी दे दी पेटेंट रहते हैं और पशु मैक्रो का एक सटीक आकलन के लिए अनुमति गैर-अस्तित्व प्रयोगों में vasculature. पिछले काम सफलतापूर्वक पशु अध्ययन की एक किस्म में radiopaque सिलिकॉन रबर-कंट्रास्ट इस्तेमाल किया है । विशेष रूप से, कोरोनरी, glomerular, अपरा visualizing में प्रयोज्यता, और मस्तिष्क संचलन11,12,13,14,15 दिखाया गया है । इस पत्र में, हम विस्तार के लिए खुला वाम वेंट्रिकुलर पंचर की कार्यप्रणाली-आधारित radiopaque सिलिकॉन रबर के intravascular छिड़काव के लिए मात्रात्मक एक माउस मॉडल में माइक्रो सीटी द्वारा BAPN प्रेरित महाधमनी विकृति की विशेषता ।

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Protocol

पशु हैंडलिंग के लिए प्रोटोकॉल को संस्थागत पशु देखभाल और मैरीलैंड, बाल्टीमोर (पशु प्रोटोकॉल संख्या ०११६०२४) के विश्वविद्यालय के उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित और AAALAC अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार आयोजित किया गया ।

1. रिएजेंट्स की तैयारी

  1. हेपरिन
    1. पतला २५० µ एल के १००० u/एमएल हेपरिन सल्फेट फॉस्फेट के ५० मिलीलीटर में के लिए 5 यू/एमएल के अंतिम एकाग्रता बनाने के लिए खारा ।
    2. गर्म heparinized (5 U/एमएल) फास्फेट खारा है, जो vasculature में एक पानी स्नान ३७ डिग्री सेल्सियस के लिए सेट में रक्त की जगह लेगा बफर ।
    3. आवश्यक टयूबिंग और 2 खाली 10 मिलीलीटर सीरिंज, heparinized-खारा बफर के लिए 1 और कंट्रास्ट एजेंट के लिए 1 जोड़ने के द्वारा दबाव नियंत्रित पंप तैयार करें ।
    4. गर्म heparinized फॉस्फेट के साथ ट्यूबिंग भरें खारा बफर और दबाव पंप की टयूबिंग से हवा के बुलबुले को हटा दें ।
  2. कंट्रास्ट एजेंट
    नोट: कृपया कंट्रास्ट एजेंट किट घटक के लिए सामग्री की तालिका देखें ।
    1. मंदक अनुपात के लिए एक 1:6 डाई को प्राप्त करने के लिए एक मंदक के साथ एक pigmented यौगिक मिश्रण.
    2. तुरंत (चरण 2.3.12) का उपयोग करने से पहले, पतला pigmented यौगिक के प्रत्येक 5 मिलीलीटर aliquot के लिए एक इलाज एजेंट के २०० µ एल जोड़ने और उन्हें अच्छी तरह से मिश्रण (4% मात्रा से).
      नोट: निर्माता ने बताया कि कार्य समय ४० मिनट है । के रूप में सिलिकॉन-रबड़ कन्ट्रास्ट एजेंट के इलाज एजेंट के अलावा के बाद 20 मिनट polymerize करने के लिए शुरू होता है, यह समाधान तुरंत इसके अर्क से पहले तैयार करने के लिए महत्वपूर्ण है ।
  3. BAPN पेयजल
    1. भंग β-aminopropionitrile (BAPN) पीने के पानी में 3 जी के अंतिम एकाग्रता बनाने के लिए/L (पहले साहित्य में वर्णित प्रोटोकॉल से अनुकूलित)9,16,17.
    2. प्रशासन चूहों के एक समूह के लिए BAPN युक्त पीने के पानी एक बार वे सूक्ष्म सीटी के लिए छिड़काव के समय तक 4 सप्ताह की आयु के होते हैं ।

2. शल्य प्रक्रिया

  1. पशु तैयारी
    1. उम्र के 3 सप्ताह में चूहों को छुड़ाना, उन्हें एक 12 ज लाइट/12 एच डार्क चक्र पर बनाए रखने, और उन्हें मानक कुतर चाउ खिलाओ । BAPN-इलाज समूह के लिए, 16-26 हफ्तों के लिए नए सिरे से तैयार BAPN पीने के पानी के लिए विज्ञापन libitumप्रशासन । मानक पीने के पानी के साथ नियंत्रण जानवरों प्रदान विज्ञापन libitum।
  2. संवेदनाहारी तकनीक
    नोट: 24 एच सीटी विश्लेषण करने से पहले, निम्न कार्यविधि किया जाता है । सर्जिकल प्रक्रियाओं एक गुजाइश intracardiac छिड़काव के लिए नमूना तैयार करने के लिए अधिनियमित कर रहे हैं ।
    1. १००% O2 और 3% isoflurane एक परिशुद्धता vaporizer के माध्यम से दिया के साथ एक प्रेरण टैंक के माध्यम से एक संज्ञाहरण प्रेरित । संज्ञाहरण प्रेरण के बाद, isoflurane बंद करो और2ओ के साथ चैंबर फ्लश । 2 के साथ संज्ञाहरण को बनाए रखने-२.५% isoflurane और एक नाक शंकु के माध्यम से ओ2 के 1 एल/
    2. कार्मिकों की सुरक्षा के लिए अपशिष्ट गैस सोखना के लिए प्रेरण कक्ष और facemask को एक चारकोल मेहतर को संलग्न करें । प्रदर्शन है कि वहां हानिकारक उत्तेजनाओं (पैर की अंगुली चुटकी) के लिए कोई प्रतिक्रिया नहीं है द्वारा एक पर्याप्त संवेदनाहारी विमान सुनिश्चित करें ।
    3. एक शल्य चिकित्सा ट्रे और आवश्यक शल्य चिकित्सा उपकरणों से मिलकर एक ऑपरेटिव क्षेत्र तैयार करते हैं ।
    4. शल्य क्षेत्र के लिए पशु स्थानांतरण और पृष्ठीय recumbency में यह स्थिति ।
  3. ऑपरेटिव तकनीक
    1. कैंची का प्रयोग, त्वचा के माध्यम से एक midline चीरा बनाने और जघन symphysis के बीच बीच में से स्टर्नल पायदान के लिए नरम ऊतक, त्वचा और कोमल ऊतक के माध्यम से विस्तार उरोस्थि ।
    2. कैंची का उपयोग, असिरूप प्रक्रिया में डायाफ्राम में एक छेद बनाने के लिए वक्ष गुहा में प्रवेश ।
    3. ventral छाती की दीवार के डायाफ्राम, द्विपक्षीय काटना करने के लिए कैंची का उपयोग करें ।
    4. सही स्टर्नल सीमा पर उरोस्थि से पसलियों को अलग करने के लिए लागती उपास्थि के माध्यम से काटें ।
    5. लागू करें उरोस्थि की नोक (असिरूप प्रक्रिया के पास) के लिए एक ठीक hemostatic दबाना और hemostat कपाल इतना कदम है कि यह माउस के सिर पर तैनात है । इस थाइमस को वापस लेने और दिल से दूर उरोस्थि, दिल और आगे हेरफेर के लिए महान जहाजों को उजागर करेगा ।
    6. तेजी से दिल और छाती की दीवार के बीच किसी भी संलग्नक काटना ।
    7. heparinized फॉस्फेट के 10 मिलीलीटर (5 U/एमएल) और बफर के साथ सभी टयूबिंग भरने के लिए दबाव पंप की नलियों से हवा के बुलबुले को दूर करने के लिए में एक सिरिंज पूर्व लोड करने के लिए 27 गेज चतुर्थ कैथेटर सुई कनेक्ट करें ।
    8. तरल पदार्थ की लाइन में बुलबुले के रूप में तैयार करते समय देखभाल का उपयोग छोटे जहाजों के भरने में बाधा हो सकती है । जानवरों की तैयारी के दौरान क्षतिग्रस्त जहाजों की संख्या को सीमित करें, क्योंकि यह विपरीत एजेंट को गंभीर जहाजों से बाहर रिसाव करने के लिए, एक पूर्ण भरने के लिए आवश्यक मात्रा बदलने और अंतिम इमेजिंग करने के लिए कलाकृतियों को शुरू करने के कारण होगा ।
    9. एक सही कोण दबाना के साथ स्थिर है कि एक 27 गेज सुई के साथ छोड़ दिया निलय पंचर. तुरंत incise निलय या अवर वेना कावा को हेपरिन सॉल्यूशन और रक् त को छानकर ठीक कर दें ।
      नोट: हेपरिन जानवर की मौत के बाद जहाजों में थक्के से रक्त को रोकने के लिए एक थक्कारोधी के रूप में प्रयोग किया जाता है ।
    10. 2 मिलीलीटर की एक निरंतर दर पर पशु Perfuse एक सिरिंज पंप का उपयोग कर मिनट/ अंगों के दृश्यमान blanching पर ध्यान दें । छिड़काव जारी रखें जब तक शिरापरक संचलन से perfusate draining रक्त (के बारे में 5-6 मिलीलीटर) से मुक्त है । पंप बंद करो ।
    11. 10 मिलीलीटर सिरिंज से IV कैथेटर ट्यूबिंग डिस्कनेक्ट, ध्यान रखना नहीं बाईं निलय में सुई की स्थिति को बाधित करने के लिए.
    12. तुरंत पूर्ण exsanguination के बाद, 5-एमएल aliquots में कंट्रास्ट एजेंट समाधान अलग करें और इस समय इलाज एजेंट जोड़ें (चरण १.२ देखें) । इन्हें अच्छी तरह मिला लें । एक 10 मिलीलीटर सिरिंज में कंट्रास्ट एजेंट मिश्रण के 5 मिलीलीटर ड्रा और इसके साथ पशु perfuse ।
    13. जहाजों की एक पूरी भरने के लिए (धमनियों और नसों), यह शिरापरक समाधान बाहर निकलते देखा जा सकता है जब बिंदु पिछले अर्क जारी. कोरोनरी धमनियों, फेफड़े की धमनियों, आंत, और जिगर vasculature में एक कास्टिंग एजेंट के दृश्य सहित एक सफल छिड़काव के लक्षण के लिए देखो ।
    14. इसके विपरीत एजेंट कमरे के तापमान पर लगभग 20 मिनट के बाद इलाज होगा । इलाज पर, व्यक्तिगत अंगों फसल, के रूप में की जरूरत है, और उंहें 10% तटस्थ बफर formalin में ठीक । यदि नमूनों को माइक्रो-सीटी स्कैनिंग के लिए अगले दिन उपयोग नहीं किया जाता है तो पूरे लावे को ठीक करें । यदि लावे बाद के दिन इस्तेमाल किया जाएगा, उंहें एक धातु की ट्रे पर स्थिति और उंहें 4 डिग्री सेल्सियस पर एक फ्रिज में जगह रात का इलाज ।

3. माइक्रो-सीटी स्कैनिंग और पैरामीटर्स

नोट: विशिष्ट छवि अधिग्रहण पैरामीटर उपयोग में मशीन पर निर्भर हो जाएगा ।

  1. प्रत्येक माउस के एक एक्स-रे ट्यूब वोल्टेज का उपयोग कर छिड़काव एक माइक्रो-सीटी स्कैनर का उपयोग कर दिन के बाद एक्स-रे गणना टोमोग्राफी छवियों का अधिग्रहण ५५ kVp, १५० μA की एक मौजूदा, २.१९ की एक प्रणाली आवर्धन कारक, और एक सीसीडी कैमरा पिक्सेल बिन्नी कारक 2 । यह 29 µm के एक प्रभावी पिक्सेल आकार पैदावार ।
    1. माइक्रो-सीटी स्कैनर टेबल पर माउस लोथ लापरवाह करना और एक स्काउट एक्स-रे स्कैन प्राप्त करते हैं ।
    2. महाधमनी की पूरी लंबाई छवि के लिए धड़ पर ५७.४ mm (अक्षीय) x ३७.१ mm (transaxial) के दृश्य के डिटेक्टर क्षेत्र ध्यान केंद्रित ।
    3. प्राप्त 2 डिग्री और २८०० ms के प्रक्षेपण के प्रति एक समय के रोटेशन वेतन वृद्धि के साथ १८० छवि अनुमानों ।
  2. एक संशोधित Feldkamp एल्गोरिथ्म का उपयोग कर छवियों को फिर से संगठित; खंगाला voxel आकार 29 x 29 x 29 µm3 (स्लाइस मोटाई = 29 µm) Multimodal 3 डी दृश्य प्लग में प्रयोग सॉफ्टवेयर के लिए यहां इस्तेमाल किया ।

4. पोस्ट-प्रोसेसिंग और प्रतिपादन

  1. सीटी डेटा उपयुक्त सॉफ्टवेयर का उपयोग कर एक DICOM प्रारूप में कनवर्ट करें ।
  2. एक धमनीविस्फार मौजूद था या नहीं की पहचान करने के लिए छवियों का विश्लेषण । महाधमनी आर्क के व्यापक बिंदु पर माइनर अक्ष व्यास को मापने, वक्ष महाधमनी उतरते, और उदर महाधमनी पहले वर्णित के रूप में18 (चित्रा 1).
    नोट: हमारे अध्ययन में, छवियों को दो स्वतंत्र पर्यवेक्षकों द्वारा विश्लेषण किया गया (एक अंधा) एक DICOM दर्शक का उपयोग करने की पहचान है कि एक धमनीविस्फार मौजूद था । माइनर अक्ष व्यास महाधमनी आर्क के व्यापक बिंदु पर मापा गया था, वक्ष महाधमनी उतरते, और उदर महाधमनी के रूप में पहले वर्णित19 (चित्रा 1). BAPN-अनुपचारित चूहों के गैर aneurysmal धमनी क्षेत्रों मतलब सामान्य पोत आयु मिलान नियंत्रण मूल्यों के रूप में सेवारत व्यास की स्थापना की ।
  3. Aneurysms संदर्भ व्यास के ५०% से अधिक व्यास के लिए महाधमनी खंडों के एक स्थानीयकृत या फैलाना फैलाव के रूप में परिभाषित कर रहे हैं । उपरोक्त मापन के आधार पर इन का पता लगाएँ.

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Representative Results

आदेश में इस प्रोटोकॉल का मूल्यांकन करने के लिए, 20 पुरुष वयस्क चूहों, मिश्रित पृष्ठभूमि के रूप में पहले से वर्णित के रूप में19 और उंर के 20-30 सप्ताह, के साथ या BAPN उपचार के बिना, एक सीसा आधारित radiopaque सिलिकॉन रबर के साथ perfused थे ( सामग्री की तालिका देखें ) के ऊपर विस्तृत प्रोटोकॉल का उपयोग करना । वे अगले दिन (चित्रा 1 और चित्रा 2) पर माइक्रो सीटी स्कैनिंग से गुजरा । किसी भी तुलना में समूहों के बीच चूहों की उंर में कोई महत्वपूर्ण मतभेद थे ।

मामूली अक्ष व्यास तो इन चूहों में quantified थे. BAPN-इलाज चूहों में आरोही महाधमनी का मतलब व्यास की तुलना में काफी बड़ा था कि अनुपचारित उंर-मिलान नियंत्रण (१.४३ ± ०.५६ mm बनाम ०.९३ ± ०.११ mm; पी = ०.०२३, न बिगड़ा छात्रों टीपरीक्षण) । BAPN के साथ lysyl oxidase के निषेध उंर से मिलान नियंत्रण (पी > 0.082, न बिगड़ा छात्रों टीपरीक्षण, चित्रा 3) की तुलना में मतलब उतरते वक्ष या उदर महाधमनी व्यास पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ा ।

एक धमनीविस्फार 1.5 x अनुपचारित समूह का मतलब व्यास जा रहा है के रूप में परिभाषित किया गया था । BAPN में aneurysms के साथ चूहों की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि हुई थी-BAPN-अनुपचारित नियंत्रण (BAPN-इलाज चूहों के 0% बनाम अनुपचारित चूहों के ५०% के साथ तुलना में इलाज; पी = ०.०४२) फिशर सटीक परीक्षण द्वारा । BAPN में Aneurysms-इलाज चूहों महाधमनी में विशेष रूप से पहचान की गई, वक्ष महाधमनी में पहचान बहुमत के साथ (8 बाहर की पहचान 10 Aneurysms). 4 चूहों BAPN-उपचार (तालिका 1) के साथ 1 से अधिक धमनीविस्फार विकसित की है ।

Figure 1
चित्रा 1: प्रतिनिधि क्रॉस-अनुभागीय माइक्रो-सीटी छवियां । a. इस BAPN-अनुपचारित चूहों की एक क्रॉस-अनुभागीय इमेजिंग है । B. यह BAPN-इलाज चूहों की एक क्रॉस-सेक्शनल इमेजिंग है । माइनर अक्ष व्यास माप महाधमनी आर्क के स्तर पर किए जाते हैं ।

Figure 2
चित्रा 2: माउस के तीन आयामी पुनर्निर्माण महाधमनी धमनीविस्फार और विच्छेदन माइक्रो सीटी द्वारा की पहचान की । a. यह एक saccular उदर महाधमनी धमनीविस्फार और एक महाधमनी आर्क धमनीविस्फार के साथ एक BAPN-इलाज माउस के एक प्रतिनिधि 3-डी पुनर्निर्माण है । B. यह पैनल एक BAPN-इलाज माउस में एक प्रतिनिधि उतरते वक्ष महाधमनी विच्छेदन दिखाता है । सच और झूठी लुमेन intimal प्रालंब से अलग कर रहे हैं । सच लुमेन (TL) रक्त की सामान्य दालान है और झूठी लुमेन (FL) नव निर्मित दालान है.

Figure 3
चित्रा 3: महाधमनी व्यास पर BAPN उपचार का प्रभाव । इन पैनलों BAPN-अनुपचारित और BAPN-इलाज पुरुष चूहों में माइक्रो-सीटी द्वारा मापा मतलब माइनर अक्ष पोत व्यास दिखाते हैं । उन चूहों के लिए निर्धारित एक धमनीविस्फार लाल रंग में प्रकाश डाला जाता है. अनुपचारित समूह का मतलब प्रत्येक पैनल में एक बिंदीदार रेखा के रूप में प्रतिनिधित्व किया है । a. इस आरोही महाधमनी/आर्क (ऐ. आर्क); ०.९३ ± ०.११ बनाम १.४३ ± ०.५६ मिमी; पी = ०.०२३ । b. यह अवरोही वक्ष महाधमनी (DTA) है; ०.८२ ± ०.०४ बनाम १.११ ± ०.४३ मिमी; पी = ०.०८१७ । c. यह उदर महाधमनी है; ०.६६ ± ०.११ बनाम ०.८९ ± ०.५८ मिमी; पी = ०.२९६ । सभी डेटा मतलब ± मानक विचलन के रूप में प्रस्तुत कर रहे हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

कोई BAPN
(n = 8)		 BAPN
(n = 12)
धमनीविस्फार के साथ कुल पशु 0 6
Aneurysms की कुल संख्या 0 10
ऐ. आर्क/ 0 5
Dta 0 3
एबीडी महाधमनी 0 2

तालिका 1. BAPN उपचार के साथ और बिना नर चूहों में निधार्रित aneurysms का शारीरिक वितरण। यह टेबल माइक्रो-सीटी (n = 20) की पहचान के रूप में aneurysms की घटनाओं को दर्शाता है । ऐ = आरोही महाधमनी; DTA = अवरोही वक्ष महाधमनी; एबीडी महाधमनी = उदर महाधमनी. * p < 0.05.

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Discussion

माइक्रो-सीटी इमेजिंग पशु मॉडलों में संवहनी विकृति के अत्यधिक विस्तृत और तीन आयामी पुनर्निर्माण प्रदान करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । intravascular कंट्रास्ट के उपयोग के माध्यम से-बढ़ाया मीडिया, एक रक्त वाहिनियों के लुमेन के रूप में गैर बढ़ाया नरम ऊतकों, उन है कि बढ़ाने से अलग किया जा सकता है । जबकि लेजर डॉपलर, microangiography, चुंबकीय अनुनाद एंजियोग्राफी, फोकल के साथ प्रोटोकॉल, या दो-फोटॉन माइक्रोस्कोपी संवहनी बिस्तरों का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, वे आम तौर पर अध्ययन के एक सीमित क्षेत्र पर ध्यान केंद्रित करने और/या दो आयामी आकलन करने के लिए सीमित हैं । माइक्रो-सीटी संवहनी संरचनाओं, जो अंतर्निहित angiogenesis और संवहनी जीव विज्ञान की समझ पाने में सहायता कर सकते हैं की विस्तृत इमेजिंग प्राप्त करने के लिए एक लागत प्रभावी साधन प्रदान करता है । इमेजिंग छोटे जानवरों के अतिरिक्त तरीकों vivo माइक्रो-सीटी और डिजिटल घटाव एंजियोग्राफी में शामिल हैं । तकनीक के समान यहां वर्णित है, vivo में माइक्रो-सीटी एक exogenous विपरीत एजेंट पर निर्भर करता है संकल्प को बढ़ाने के लिए । Fenestra vc और Isovue-३७० हैं 2 ऐसे रक्त-पूल कंट्रास्ट एजेंटों कि माइक्रो सीटी के लिए उपलब्ध हैं. Fenestra कुलपति का इस्तेमाल किया गया है और एक अधिकतम मतलब है वृद्धि की सूचना दी है ~ ६२० Hounsfield इकाइयों में महाधमनी 20 मिनट के बाद इंजेक्शन20. अंय nanoparticle आधारित विपरीत एजेंटों भी सीटी और एमआरआई दोनों में क्षमता दिखाई है । वाम वेंट्रिकुलर कैथीटेराइजेशन छाती खोलने के बिना पूरे माउस की एक और विधि है microimaging कि21बताया गया है के लिए छिड़काव । एक पोत व्यास के अनुदैर्ध्य माप के लिए अल्ट्रासाउंड इमेजिंग एक अंतिम तरीका है कि अस्तित्व के अध्ययन में इस्तेमाल किया जा सकता है ।

इस प्रक्रिया के दौरान, पर्याप्त छिड़काव विस्तार करने के लिए ध्यान की एक उच्च डिग्री की आवश्यकता है । इसके लिए जरूरी है कि vasculature को एक कंट्रास्ट एजेंट के साथ छिड़काव से पहले पूरी तरह exsanguinated किया जाए । यदि जिगर सफेद नहीं है और अपने गहरे लाल रंग रहता है, एक heparinized खारा समाधान के साथ अतिरिक्त निस्तब्धता एक विपरीत के साथ छिड़काव से पहले की जरूरत हो सकती है । vasculature के अपूर्ण exsanguination अंतिम छवि गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं, vasculature में या artifactual बाहर संवहनी occlusions के रूप में दोष भरने के रूप में प्रदर्शित होने । इसके अलावा, बाईं निलय में सुई के सम्मिलन एक नाजुक प्रक्रिया है कि वेंट्रिकुलर दीवार फाड़ कर सकते हैं या सही निलय में के माध्यम से कटौती. अगर सुई सही निलय में डाला जाता है, फेफड़ों जल्दी perfused हो जाएगा और छिड़काव के दौरान पीले रंग की बारी है, एक अधूरा संवहनी छिड़काव करने के लिए अग्रणी. एक पोत टूटना एक अंतिम जटिलता है कि एक अधूरी छिड़काव की ओर जाता है । एक पोत टूटना का मौका शिरापरक संचलन से पर्याप्त जल निकासी सुनिश्चित करने के लिए धमनी के पेड़ के माध्यम से छिड़काव आरंभ करने से पहले कम किया जा सकता है । प्रतिगामी इंजेक्शन एक संवहनी बिस्तर perfusing करने के लिए एक वैकल्पिक तरीका है, जो पहले से कोरोनरी vasculature11छवि के लिए वर्णित किया गया है । हम छिड़काव के एक antegrade विधि के रूप में इसे और अधिक सही वक्ष और उदर महाधमनी में शारीरिक रक्त प्रवाह का प्रतिनिधित्व करता है चुना है । माइक्रो सीटी के साथ प्राप्त छवि की गुणवत्ता अंदर थक्का या रक्तगुल्म के लिए महाधमनी का आकलन करने की क्षमता को सीमित करता है । हालांकि, कोमल ऊतक काफी अच्छी तरह से कैसे सीटी प्रोटोकॉल तैयार की है पर निरभर है visualized किया जा सकता है । हमारे अध्ययन के लिए, हम संभवतः intraluminal थक्का से stenoses के कारण दोष भरने के साथ महाधमनी के क्षेत्रों पर ध्यान दिया । के रूप में वर्णित तकनीक intravascular अंतरिक्ष का आकलन करने के लिए सबसे अच्छा है ।

संक्षेप में, यह प्रोटोकॉल महाधमनी धमनीविस्फार और विच्छेदन के एक murine मॉडल के vasculature की उच्च संकल्प परीक्षा के लिए एक सुरक्षित तकनीक प्रदान करता है । मात्रात्मक विश्लेषण आसानी से माइक्रो सीटी छवियों का उपयोग कर प्राप्त किया जा सकता है, जो vasculature के एक सटीक डाली प्रदान करने में सक्षम हैं. इस प्रकाशन में सचित्र प्रयोगों के प्रयोजनों के लिए, हम नैदानिक अभ्यास में महाधमनी aneurysms की माप की नकल करने के लिए सबसे बड़ा महाधमनी व्यास को मापने के लिए चुना है । शारीरिक स्थलों और टुकड़ा स्थान दूरी का एक संयोजन उचित अगर महाधमनी के विशिष्ट क्षेत्रों को मापने के लिए उपयोग किया जा सकता है । यह भी दिखाया गया है कि perfused पशु vasculature और छवि बनाई जा सकता है डिजिटल रूप से वांछित राशि के लिए कंकाल पृष्ठभूमि से अलग करने के लिए प्रमुख रक्त वाहिकाओं और उसके छोटे बाहर की शाखाओं के एक तीन आयामी प्रतिनिधित्व बनाते हैं । इस प्रोटोकॉल ब्याज की संवहनी ऊतकों को बरकरार रखता है, जो तेल में एंबेड किया जा सकता है और आगे की परीक्षा के लिए ऊतकवैज्ञानिक अनुभाग के लिए इस्तेमाल किया ।

माइक्रो-सीटी संवहनी जीव विज्ञान के अध्ययन के लिए एक होनहार इमेजिंग मोडल है । अपने उच्च स्थानिक संकल्प के साथ, यह संरचना, संगठन, और रक्त वाहिकाओं की विकृति का मूल्यांकन करने के लिए एक अवसर प्रदान करता है । प्रक्रिया इस पांडुलिपि में वर्णित कई कौशल और पशु हैंडलिंग और तैयारी, छवि अधिग्रहण सहित तकनीक की आवश्यकता है, और परिणामों के ठहराव । यह आलेख सफलतापूर्वक चूहों में aortopathies की पहचान करने के लिए संवहनी छिड़काव के एक आवेदन का प्रदर्शन किया है. इसके अलावा अध्ययन के लिए अन्य पशु मॉडल और रोग प्रक्रियाओं में अपनी प्रयोज्यता का आकलन करने की जरूरत है ।

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

हम रेडियोग्राफिक इमेजिंग के साथ उनकी सहायता के लिए मार्क स्मिथ शुक्रिया अदा करना चाहूंगा । यह काम हृदय रोग (बोआ), अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन (एसएमसी), और NIH R35 ग्रांट (DKS) में अनुशासनात्मक अनुसंधान के लिए NIH T32 अनुदान द्वारा समर्थित है ।

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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References

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चिकित्सा अंक १३७ महाधमनी धमनीविस्फार महाधमनी विच्छेदन मानव रोग के पशु मॉडल β-aminopropionitrile vivo इमेजिंग में माइक्रो-कंप्यूटरीकृत टोमोग्राफी
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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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