Boyut, kütle ve bileşim, kasla ilgili ve metabolik hastalık mekanizmalarını incelemek için çok önemli iskelet kası özellikleridir1. Sarkopeni, kaşeksi, atrofi ve miyopatiler ortak fenotipleri paylaşır: kütlede azalma, bileşimde değişiklik ve bozulmuş kas fonksiyonu 2,3,4,5. Bununla birlikte, canlı bir hayvanda vücut kompozisyonunun ölçülmesi oldukça karmaşık ve teknik olarak zorlayıcı olmaya devam etmektedir6.
İn vivo görüntüleme ve vücut kompozisyonu analizi için birincil metodolojiler, çift enerjili X-ışını absorbsiyometrisi (DXA), bilgisayarlı tomografi (BT) ve manyetik rezonans görüntülemedir (MRI). Bu yöntemler öncelikle yağsız kütle azalmasına yol açan hastalıkları taramak ve izlemek için kullanılır 7,8,9,10,11. DXA, düşük maliyeti nedeniyle vücut kompozisyonu analizi için altın standarttır. Bununla birlikte, DXA'nın MRI ve BT'ye kıyasla önemli bir dezavantajı vardır: kas ve yağ dokusunu uzamsal olarak çözememesi1.
MRG, vücudun iç yapılarının ayrıntılı görüntülerini oluşturmak için güçlü manyetik alanlar ve radyo dalgaları kullanır12. BT'ye göre en önemli avantajlarından biri, farklı yumuşak doku tipleriarasında mükemmel ayrım sağlayan üstün kontrast çözünürlüğüdür 1,13,14. BT'den farklı olarak, MRG iyonlaştırıcı radyasyon kullanmaz, bu da tekrarlanan kullanım için daha güvenli hale getirir15,16. Bununla birlikte, MRG, daha uzun tarama süreleri ve daha yüksek bakım maliyetleri ile daha pahalı ve daha az erişilebilirdir13,17. Bu nedenle, küçük hayvan analizi için uyarlanmış MRI cihazları genellikle mevcut değildir.
Mikro-BT, konvansiyonel BT'ye benzer, ancak küçük yapılar ve biyomedikal araştırmalar için uyarlanmıştır18. Mikro-BT, küçük hayvan modellerinde iç yapıların ayrıntılı olarak görüntülenmesini sağlayan gelişmiş, invaziv olmayan bir radyolojik değerlendirme tekniğidir. Mikro-BT, X-ışınlarının çeşitli doku tiplerine göre diferansiyel zayıflamasına dayanarak, vücudun iç yapılarının ayrıntılı görüntülerini oluşturmak için X-ışınlarını kullanır. Mikro-BT taraması sırasında, fare dairesel bir portal boyunca yavaşça hareket eden bir masanın üzerinde yatar. Portalın içinde, bir X-ışını tüpü farenin etrafında dönerek çeşitli açılardan X-ışınları yayar. Karşı taraftaki dedektörler bu X-ışınlarını vücuttan geçtikten sonra yakalar18.
Mikro-CT tarayıcının yazılımı, vücudun iki boyutlu kesit görüntülerini (dilimlerini) yeniden oluşturmak için bu çoklu açılardan gelen verileri işler. Rekonstrüksiyon yoluyla, bu dilimler iç anatomiyi kapsamlı bir şekilde temsil etmek için birleştirilebilir19. Mikro-BT taramaları tarafından üretilen görüntüler, vücuttaki farklı dokular tarafından değişen derecelerde X-ışını zayıflamasına dayanmaktadır. Bu zayıflama, radyo yoğunluğunu20,21'i standartlaştıran bir ölçek olan Hounsfield Birimleri (HU) kullanılarak ölçülür. HU ölçeği, her yapının biraz farklı bir değeri olduğu için segmentasyon için temeldir.
Bu makalede, kemik, yağsız doku ve yağ dokusu1'i doğru bir şekilde ayırt etmek için HU değerlerini kullandık. Yerleşik HU aralıklarına atıfta bulunarak, vücut kompozisyonunun hassas bir şekilde analiz edilmesini ve karşılaştırılmasını sağladık. Burada, mikro-CT ve yağsız, yağ ve iskelet kütlesinin görselleştirilmesi ve ölçülmesinde uygulanması kullanılarak görüntülerin nasıl elde edileceğini gösteriyoruz.