Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Akciğer Parenkimal ve Hava Yolu Yeniden Modelinin Kantitatif Mikro-BT Analizi, Bir Ferret Modelinde Pulmoner Fibrozis

160 görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/71220

⸱

31 Temmuz 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pediatrics and Human Development, College of Human Medicine, Michigan State University, 2Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, Corewell Health, 3Department of Electrical and Computer Engineering, University of Iowa, 4Department of Radiology, College of Human Medicine, Michigan State University, 5Department of Medicine, College of Human Medicine, Michigan State University, 6Department of Radiology, University of Iowa

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Burada, bir ferret modelinde bleomisin kaynaklı akciğer fibrozisinin özelliklerini nicel olarak değerlendirmek için mikro-BT kullanımı için bir protokol sunuyoruz. Bu gelincik modeli, pulmoner fibrozu anlamak ve yeni tedavileri test etmek için güçlü translasyonel potansiyel göstermektedir.

Özet

Pulmoner fibroz (PF), tekrarlayan alveolar hasarlarla karakterize edilen, kronik ve ilerleyici bir akciğer hastalığıdır ve bu hastalık parenximal kalınlaşma, skorlaşma ve solunum bozukluğuna yol açar. Mevcut kemirgen modelleri, özellikle bleomisin (BLEO) kullananlar, solunum bronşiollerinin olmaması gibi anatomik farklılıklar nedeniyle insan idiopatik pulmoner fibrozisine (IPF) sınırlı translasyonel önem sahiptir. Bu sınırlamayı gidermek için, insanlardakilere benzer solunum bronşiyollarına sahip ferretlerde büyük hayvan akciğer fibrozisi modeli geliştirdik. Üç aylık vahşi tip gelinciklere intratrakeal BLEO instillasyonu yapıldı. Akciğerler, tedaviden 8 hafta sonra mikro-bilgisayarlı tomografi (mikro-BT) ve histolojik değerlendirme için alındı. Gelincik küçük hava yollarını görselleştirmede çoklu detektörlü BT (MDCT) sınırlı uzanır çözünürlüğü nedeniyle, çıkarılan akciğerler mikro-BT tarayıcısıyla kontrollü hava yolu basınçlarında (0cmH 2O ve 25 cmH2O) exvivo görüntülenerek ekspirator ve spirator koşulları simüle edildi.

Mikro-BT görüntüleme, normal ve BLEO ile tedavi edilen ferret akciğerleri arasında belirgin yapısal farklılıklar ortaya koydu. Normal akciğerler düşük zayıflama ve koruma yapısı gösterirken, BLEO ile tedavi edilen akciğerler fibrozla uyumlu belirgin şekilde artan zayıflama göstermiştir. İnsan fibrotik akciğer hastalığına özgü özellikler, kistik boşluklarla bal peteği, kalınlaşmış interlobular septa ve erken fibrotik veya iltihap değişikliklere işaret eden zemin camı opasiteleri gibi belirgin hale geldi. Nicel mikro-BT analizi kullanılarak, BLEO ile tedavi edilen ferret akciğerlerindeki hava yollarının her iki uygulanan hava basıncında radyal genişleme, boylamasına gerilme ve hacim değişiminin anlamlı şekilde azaldığı gözlemlendi. Ayrıca, nesil eşliğinde yapılan analizler, görsel olarak görülen fibrozlu bölgelerde hava yolu duvarlarının önemli ölçüde kalınlaştığını ortaya koydu. Masson'ın trikrom boyama dahil olmak üzere histolojik değerlendirme, kapsamlı kolajen birikimi ve fibrozu doğruladı.

Bu çalışma, BLEO ile tedavi edilen gelinciklerin insan pulmoner fibrozunu andıran radyolojik ve mekanik özellikler geliştirdiğini göstermektedir. Ayrıca, mikro-BT, fibrotik dağılım, hava yolu dinamikleri ve akciğer hacmi değişikliklerinin yüksek çözünürlüklü değerlendirilmesini sağlar. Bu bulgular, gelinciğin PF patogenezini incelemek ve yeni tedavi stratejilerini değerlendirmek için translasyonel bir model olarak potansiyelini ortaya koymaktadır.

Giriş

Pulmoner fibroz (PF), tekrarlayan alveolar yaralanmaların parenximal kalınlaşmaya, fibrozlara ve ilerleyici solunum bozukluğuna yol açtığı kronik ve ilerleyici bir interstisyel akciğerhastalığıdır 1. Pulmoner fibrozis, ilaçlar, çevresel toksinler, enfeksiyonlar, altta yatan otoimmün bozukluklar dahil olmak üzere çeşitli maruziyetlerle indüklenebilir veya idiopatikolabilir. Hastalığın ilerlemesini yavaşlatmak için özellikle idiopatik pulmoner fibroz (IPF) olan hastalar için ilaçlar geliştirilmiş olsa da, akciğer fibroz tedavi edilemez durumda kalmıştır ve teşhis 1,2 sonrası hayatta kalma oranı 3–5 yıldır. Çoğu durumda, kesin tedavi akciğer nakli; Bu nedenle, yeni ve daha etkili terapötik seçenekler geliştirmeye acil bir ihtiyaç vardır.

Bleomisin, insanlarda yaygın olarak malignite tedavisinde kullanılan bir ilaçtır; ancak kullanımı akciğer toksisitesi nedeniyle sınırlıdır ve bu toksisite hızla pulmonerfibroz 3'e ilerleyebilir. Bu yan etkinin keşfinin ardından, bleomisin akciğer fibrozis hayvan modelleri geliştirmek için araştırmalarda kullanılmıştır. Bu amaçla sıkça kullanılan fareler 4,5,6 ve Bleomisin uygulamasında çeşitli yöntemlerle, damar içi ve intratrakealintilasyon 7,8 dahil olmak üzere çeşitli yöntemlerle kullanılmıştır. Bu modellerde fibroz gelişse de, hiçbiri insanlarda görülen tüm akciğer fibrozunun ana özelliklerinikapsamıyor 8. Pulmoner fibrozis kemirgen modelleri, bal peteği kisti oluşumu ve distal alveollerin bronşiolizasyonu gibi ileri hastalığın temel özellikleriniyansıtamaz 9. Ayrıca, çalışmalar bleomisin kaynaklı akciğer hasarının kemirgenlerde yaklaşık 28 gün sonra kendiliğinden düzelmeye başladığınıgöstermiştir 10. Ayrıca, bu modellerde fibrozisi engelleyen hiçbir ajanın insanlarda benzer etki yaratmadığı ve terapötik seçeneklerimizisınırladığı belirtilmiştir 11.

Evcil gelincikler (Mustela putorius furo), insan solunum sistemine anatomik benzerlikleri nedeniyle solunum biyomedikal araştırmalarında giderek daha fazla kullanılmaktadır12. Ayrıca, insanları enfekte eden benzer solunum yolu patojenlerine, örneğin respretum sinsityal virüsü (RSV) ve grip gibi hastalıklara karşı duyarlıdırlar ve bu da fizyolojik benzerliklerini gösterir12. Bleomisin ferret modelleri bronşiolizasyonu, fibrotik odakların oluşumunu ve anormal bazaloid benzeri (KRT7+/KRT17+/KRT5–/TP63+) hücrelerinin varlığınıgöstermektedir 9. Tek doz bleomisin, ferretlerde sürekli akciğer fibrozisine neden oldu; kısıtlayıcı fizyoloji ve fibrotik akciğer anormallikleri en az 22 haftaboyunca devam etti 13. Bu bulgu, yaygın olarak kullanılan fare bleomisin modelinden büyük ölçüde farklıdır; burada fibroz genellikle kendi kendine sınırlanır ve yaklaşık 28 gün sonra düzelmeye başlar; 6–8 hafta içinde önemli bir gerileme yaşanır; bu da ferret modelinin insan akciğer fibrozunun kronik ve ilerleyici doğasını daha iyi şekilde yansıtabileceğini öne sürmektedir. Ayrıca, gelincikler son zamanlarda insanlara benzedikleri için solunum sistemini en sık etkileyen sistemik hastalık olan kistik fibroz araştırmalarındakullanılmıştır 14. Bu nedenle, bu hayvanlar önceki kemirgen modellerinden daha iyi PF modelleri olabilir.

Bu güncel çalışma, insan durumuna daha yakın bir hayvan akciğer fibrozisi modeli geliştirmeyi amaçladı. Evcil gelinciklere intratrakeal bleomisin uyguladık. 8 hafta sonra, bu gelincikler akciğer fibrozlu insanlarda gözlemlenenlere benzer radyografik ve histolojik değişiklikler gösterdi.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Tüm hayvan prosedürleri, Michigan State Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi'nin (IACUC) yönergelerine ve yönetmeliklerine uygun olarak gerçekleştirilmiştir (Hayvan protokolü onay no. PROTO202300066). Hayvan bakımı ve deneysel protokoller Michigan State Üniversitesi tarafından onaylandı ve araştırmalarda hayvanların etik kullanımı için kurumsal standartlara uygun şekilde gerçekleştirildi.

1. Ferretlerde bleomisin bronkoskopik aşılanması

  1. 3–4 aylık yaş aralığında erkek gelincikler edinin. Bu yaşta bir erkek gelinciğin ortalama ağırlığı yaklaşık 0,9–1,6 kg olmalıdır. Hayvanları 21 °C sıcaklıkta, %40–%50 nem altında barındırın.
  2. Hassas buharlaştırıcı anestezi makinesi kullanarak gelinciğe %3–%5 isofluran gazı verilmelidir.
  3. Aesteziyi sürdürmek için gelinciklerin burnunu burun koni ile kapatın ve %3–%5 konsantrasyonda izofluran gazı verilmeye devam edin.
  4. Gelincik yeterince sedasyon alıp yattığında, 2,7 mm dış çaplı bronkoskop kullanılarak bronkoskopiye başlayın.
  5. Bleomisinin yayılmasını sağlamak için çalışma kanalı üzerinden distal trakeaya bleomisin (2 U/kg vücut ağırlığı) ve tuzlu su karışımı yerleştirilir. Toplam hacmin 1 mL'yi geçmediğinden emin olun. Gelincikleri ilgili konut birimlerine geri gönderin ve 8 hafta boyunca izlemeyi takip edin.
    NOT: Dambızlatmanın tamamlanması iki dakikadan fazla sürmemelidir.
  6. İzofluran hassas buharlaştırıcı gaz anestezi makinesiyle uygulanır. Gelinciğin burnunu burun konisi ile kapatın ve gelincik yatana kadar %1–%5 izofluran verin. Görünür klinik ölüm doğrulanana kadar gaz maruziyetine devam edin. 90 mg/kg dozda damar içi ötenazi solüsonu uygulanır ve ölüm doğrulana kadar hayati değerleri takip eder.
  7. Tedaviden 8 hafta sonra akciğerler mikro-bilgisayarlı tomografi (mikro-BT) ve histolojik değerlendirme için alın.

2. Gelincik akciğerlerinin yüksek çözünürlüklü mikro-BT görüntülemesi

  1. Görüntüleme için ekstra doku ve kan çıkararak kan boşaltımı için alt vena kava kesisiyle alın. Akciğerler hazırlandıktan hemen sonra BT yapılabilir.
  2. Aşağıdaki görüntü alma ayarlarıyla mikro-CT sistemiyle tomografik mikro-CT görüntüleri alın: 90 keV, 88 μA, güç ayarı 60 μm Bakır ve 500 μm Alüminyum X-ışını kollimatör filtresi ile, 72 mm görüş alanı (FOV) ile 144 μm izotropik görüntü çözünürlüğünde.
  3. Otomatik dikiş protokolü kullanarak 18 saniye standart gantry zamanlarında toplam 5 görüntü elde etmek; böylece yetkili dilimleri üst üste bindirmek, dikmek ve reddetmek için hava yolu boru hattı analizi için nihai bir dikişli görüntü oluşturulur; Bu, 144 μm voxel çözünürlükte 68 mm silindirik çapta FOV x 186 mm toplam dikişli görüntü derinliği (Z düzlem) elde edecek ve tüm ex vivo ferret akciğer bloğunun tam yakalanmasını sağlayacaktır.
    1. Bu görüntüleme protokolü, her bir ex vivo ferret akciğer seti için hem 0cmH 2O hem de 25 cmH2Oakciğer basınçlarında tekrarlayın.
    2. Görüntüleme sırasında hava yolu basıncını hassas şekilde kontrol etmek ve korumak için doğrudan akciğere bağlı bir basınç izleme sistemi kullanın.
    3. Basınç ölçerini düzenli bir hava akışı kaynağına bağlayarak akciğer içi basıncın sürekli ayarlanmasına olanak tanır.
    4. Görüntülemeden önce, sistemi istenen basınç seviyesine (0 cmH₂O veya 25 cmH₂O) ayarlayın ve akciğeri düzenli bir hava akışıyla şişirin.
    5. Görüntüleme yaparken, hava yolu basıncı hakkında gerçek zamanlı geri bildirim sağlamak ve hava akışı kaynağı kullanarak küçük basınç dalgalanmalarını dengelemek için basınç ölçerini kullanın.

3. Görüntü İşleme ve Segmentasyon

  1. Yeniden oluşturulan mikro-CT görüntü hacimlerini, nörogörüntüleme teknolojisi girişimi (NIfTI) formatına dönüştürülen DICOM formatında hava yolu segmentasyon boru hattına yükleyin.
  2. Mikro-BT görüntüsünde ilgi alanını (ROI) üst uçtaki aksiyel dilimleri manuel olarak kırparak tüp ve diğer trakeal ekleri hariç tutarak tanımlayın ( bkz. Şekil 1A).
  3. Aşağıdaki ana adımlarda açıklanan otomatik Dondurma ve Büyütalgoritması 15,16 kullanarak hava yolu segmentasyonu gerçekleştirin.
    1. Bir tohumu trakeanın içine yerleştirin; ROI içindeki en üstteki eksenel görüntü dilimini; tüm voxeller '0'a atanan, giriş görüntü boyutuna sahip boş bir görüntü dizisi oluşturmak için giriş görüntü boyutuna sahip boş bir görüntü dizisi oluşturun; ve tohum voxelini CAV'ya '1' olarak ayarlayarak ekleyebilir.
    2. Hava yolu lümeninin segmentasyonu için başlangıçta konservatif mikro-KT yoğunluk eşiği t = -1000 HU ayarlanır.
    3. Tüm voxeller '0' olarak başlatılmış şekilde yasaklanmış hacim (FV) için giriş görüntü boyutunda boş bir görüntü dizisi oluşturun.
    4. İki bayraktan biri tarafından tanımlanan hava yolu lümen segmentasyonu yakınsayana kadar yinelemeli segmentasyonu tekrarlayın: 1) tüm eşik aralığı (-1000 ile -600 HU) kontrol edilir veya 2) CAV görüntüsünde '1' voksellerin yanında bulunan tüm '0' voxeller FV görüntüsünde '1' olarak işaretlenir.
      1. CAV merkez hattıağacı 17'yi hesaplayın ve terminal dal uçnoktalarını 18'i belirleyin.
      2. Mikro-CT görüntüsünde mevcut t değerinde ikili eşiklendirme uygulanır ve yeni lumen bağlantılı hacim18'i, eşikli bölge üzerinde (voxel değeri ≤ t) CAV tohum olarak hesaplayın, ancak FV hariç tutulur.
      3. Her CAV uç noktası için, yeni lümen hacmi içindeki ilgili voxelleri hesaplayın; CAV hariç, diğer CAV uç noktalarına göre o uç noktaya daha yakın olanlar.
      4. CAV uç noktasını, yeni lumen hacminde potansiyel sızıntı noktaları olarak büyük hacmli voxel (>150 voxel, 0,5 mm3'e eşdeğer) tespit edin.
      5. Nadeem ve ark.15'te tanımlanan otomatik kriterler kullanılarak olası bir lümen sızıntısı doğrulan.
      6. Lümen hacmindeki kaçakları çıkarmak, sızıntı köklerine distal alt ağaç hacmini silerek ve daha önce açıklanan algoritmalarla FV'yi artırmak için sızıntı köklerinin etrafına voxeller ekleyin15.
      7. Sızıntıdan kaldırılmış lümen hacmasını CAV'yi güncelletmek için daha önce açıklanan algoritmalarlaatamak 15.
      8. Eşik t'yi '1' artırın.
      9. 3.3.4 adımına geç.
  4. Aşağıdaki ana adımlarda açıklanan daha önce doğrulanmış otomatikalgoritma 17 kullanarak tek voxel kalınlığında bir hava yolu merkez hattı ağacının hesaplanmasını gerçekleştirin.
    1. Segmentli hava yolu ağacını ikili bir NIfTI görüntüsü olarak girin.
    2. Aşağıdaki ana adımlarda açıklanan medial olarak tercih edilen minimum maliyetli yolyaklaşımı 17 ile ilk hava yolu merkez hattı ağacını hesaplayın.
      1. Tüm voxeller '0'a atanan, giriş görüntü boyutuna sahip boş bir iskelet görüntü dizisi oluşturun; Adım 3.3.1'in otomatik tohumunu '1' değeriyle başlangıç iskelet voksel olarak ekleyin.
      2. Tüm voxellerin '0' olarak atandığı ve işaretlenmiş hava yolu hacmi görüntüsünü temsil etmek için giriş görüntü boyutunda boş bir görüntü dizisi oluşturun.
      3. Mevcut iskelete en uzak olan işaretsiz hava yolu hacmindeki voxeli belirleyin ve bu noktayı mevcut iskelete bağlayan medial tercih edilen minimum maliyetli yolu daha önce tarif edilenalgoritmayı kullanarak hesaplayın 17.
      4. Ortaya çıkan yolu iskelet görüntü dizisine yeni bir iskelet dal olarak ekleyin ve hava yolu işaretli hacmi daha önce açıklandığı gibi dal boyunca yerel ölçek adaptif genişleme uygulayarakgüncelleye alın 17.
      5. 3.4.2.3–3.4.2.4 adımlarını işaretlenmiş hava yolu hacmi doldurulana kadar tekrarlayın.
    3. Sahte topolojik dalları buda, gerçek hava yolu merkez hatlarını koruyarak, daha önce açıklandığı gibi dal uzunluğunda yerel ölçek tabanlı bir seçim stratejisi kullanmaktır17.
    4. Topolojik tutarlılığı sağlamak ve tek voxel kalınlığında bir merkez çizgisini korumak için hava yolu merkez hattındaki basit19 noktalarını (yani birden fazla merkez hattı vokselin bitişiği) ortadan kaldırın.
  5. Gelincik akciğerlerinin mikro görüntülerinde 0cmH 2O seviyesinde akciğer parenximasının segmentasyonu yapılacak.
    1. ITK-SNAP20 içinde gömülü hesaplamalı algoritmalar ve grafiksel arayüzler kullanarak her beşinci koronal görüntü dilimide akciğer parenximasını manuel olarak ayırın.
      NOT: 25 cmH2O enflasyon durumunda akciğer parenkiması ile çevresindeki arka plan arasındaki mikro-BT yoğunluk kontrastı yetersiz oldu ve bu da akciğer hacminin güvenilir şekilde segmentasyonunu engelledi.
    2. Ara görüntü dilimlerinde akciğer parenximasının segmentasyonunu oluşturmak için görüntü interpolasyonu uygulanır.
    3. Hem eksenel hem de sagittal yönlerde parenkimal segmentasyonun yapısal sürekliliğini sağlamak için ikincil bir kalite kontrol incelemesi gerçekleştirin.
    4. Akciğer parenximinden hava yolu lümenini ve duvar bölgelerini yerel ölçekli lümen hacmi genişletmesiyle çıkarın ve ardından genişlemiş hacmi akciğer parenkiminden çıkarın.
  6. Hava yollarının mekanik ölçümlerini nicelikleölçmek 21.
    1. Bireysel hava yollarının solunum bağlantılı radyal genişlemesini, spiratorik (25 cmH2O şişirme) ve ekspiratorik (0 cmH2O şişme) akciğer hacimleri arasında mekansal olarak eşleştirilmiş hava yolu lümen kesit alanındaki değişiklikleri ölçerek niceliklerini nicelikle ölçmek. Δair-R(b) ile belirtilen bir hava yolu dalındaki radyal genleşmeyi şu şekilde hesaplayın:
      figure-protocol-1(1)
      burada CSAins(b) ve CSAexp(b) hava yolu lümeninin CSA'sını spirator ve ekspirator akciğer hacimlerinde gösterir. b noktasındaki CSA, b 22 dalının merkezi yarısı üzerinde radyal çizgi izleme ve yerel olarak uyarlanabilir yarı-max yöntemleriyle hesaplanır.
    2. Bireysel hava yollarının nefesle ilgili boylamasına gerilmesini aşağıdaki şekilde nicelikle ölçemek:
      figure-protocol-2(2)
      burada Lins(b) ve Lexp(b), hava yolu dalının b jeodezik yol uzunluklarını sırasıyla spirator ve ekspirator akciğer hacimlerinde gösterir. Bir dalın jeodezik yol uzunluğu, karinadan dal21'in distal uç noktasına kadar olan merkez çizgi yolunun izlenmesiyle hesaplanır.
  7. Akciğer parenkimasının yoğunluk temelli ölçümlerini nicelikle ölçmek.
    1. Sağlıklı ve fibrotik gelinciklerde akciğer parenximasının mikro-BT yoğunluk dağılımını, hava yolu ağacı bağlamında akciğer parenkim hacminin "3D bakışlı hacim gösterimi" oluşturarak mekansal olarak görselleştirin. Mikro-CT yoğunluğu tanımlı şeffaflık eşlemesi ve renk kodlaması kullanarak göz atma etkisini gerçekleştirin. Aynı şeffaflık haritalama ve renk kodlama ölçeklerini hem sağlıklı hem de fibrotik gelincik akciğerlerine uygulayın. Aşağıdaki adımlar 3D hacim görüntüsünü oluşturmak için uygulanır.
      1. 3D Dilimleyici23'ü kullanarak 0 cmH2O şişlikte hava yolu segmentasyonunun üç boyutlu (3D) NIfTI görüntüsünü "Segmentasyon" olarak açın.
      2. Segmentations modülünü kullanarak 3D hava yolu temsili oluşturun. Giriş olarak hava yolu hacmini seçin ve Temsiller sekmesinde Kapalı yüzey seçeneğinden Oluştur'a tıklayın.
      3. Mikro-BT yoğunluk görüntüsünü ayrı akciğer parenkimiyle 3D Dilimleyiciye Hacim olarak aktarın. Bu görüntüde, akciğer vokselleri için orijinal mikro-BT yoğunluk değerleri korunurken, tüm akciğer dışı voksellere -2000 HU değeri verilmiştir.
      4. Volume Rendering modülünü kullanarak akciğer parenkimal yoğunlukları için renk ve şeffaflık eşlemesini yapılandırın. -1500 HU, -600 HU, 0 HU ve 1500 HU yoğunluk değerlerini siyah, yeşil, sarı ve kırmızıya haritalayın; opatiteler sırasıyla 0, 0.15, 0.3 ve 1'dir.
    2. Bu çalışmada geliştirilen algoritmayı kullanarak mikro-BT görüntülemeden gözlemlenen yoğunluk dağılımını analiz ederek akciğer parenkimasındaki hastalıklı dokunun oranını tahmin edin. Yöntem, sağlıklı parenkimal bölgelerin yoğunluk değerlerinin Gauss dağılımına uyduğunu varsayar. Buna karşılık, karakteristik olarak daha yüksek yoğunluklara sahip fibrotik bölgeler, gözlemlenen histogramın sağ tarafının Gaussianlığını çarpıtır. Bu görevi aşağıdaki adımlarda gerçekleştirin.
      1. Izole akciğer parenkimal görüntüsü için 3.7.1.3 adımında -1500 HU ile 500 HU yoğunluk aralığında 50 binle histogram hesaplayın.
      2. Hedef Gauss dağılımının ortalamasını histogramın modu olarak hesaplayın ve histogramdaki modun solundaki yoğunluk değerleriyle standart sapma parametresini türetin.
      3. Gözlemlenen histogramın sağ tarafındaki ve 3.7.2.2. adımda elde edilen ortalama ve standart sapma parametreleriyle tanımlanan beklenen Gauss dağılım eğrisinin üzerinde bulunan fazla alan olarak fibrotik doku hacmini nicelikle ölçün.
      4. Hastalıklı doku fraksiyonunu, fibrotik doku hacminin parenkimal bölge hacmini temsil eden toplam histogram sayısına oranı olarak hesaplayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Beş gelincikten, sağlıklı bir gelincik ve bir fibrotik gelincikten çıkarılan akciğerler, sırasıyla 0 cmH2O ve 25 cmH2O kontrollü hava yolu basınçlarında mikro-BT tarayıcı ile görüntülenerek ekspirator ve spiratorik akciğer şişliklerini simüle etti.

Şekil 1, 0 cmH2O basıncında ex vivo gelincik akciğerinin mikro-CT görüntüsü (Şekil 1A) görüntü işleme boru hattın...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu çalışma, ferretlerde intratrakeal bleomisin uygulamasını, yüksek çözünürlüklü ex vivo mikro-bilgisayarlı tomografi (mikro-CT) ile birleştiren bir protokolü açıklayarak pulmoner fibrozun yapısal ve mekanik özelliklerini karakterize etmektedir. Mikro-CT, 0,2 mm kadar küçük hava yollarını tespit edebilir ve hacimleri, hava yolu kalınlığını, yoğunluğunu ve morfolojisini ölçebilir. Artan doku yoğunluğu, hacim kaybı ve bölgesel heterojenlik, histopatolojiye yakından karşılık gelir....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

MATK, 5/2024 tarihinde hastanede yatan COVID-19 hastaları için IMV/ECMO Danışma Kurulu'na katılmak üzere InflaRx'ten danışman olarak onur aldı. Bu ücretler Corewell Sağlık Vakfı'na bağışlanmıştır.

Teşekkürler

Yazarlar, bu makalenin araştırması, yazarlığı ve/veya yayımlanması için maddi destek alındığını açıklamaktadır. Bu çalışmanın finansmanı kısmen R01 HL153165-01A1 (X.P.L.) hibesi ve Helen DeVos Çocuk Hastanesi Pediatrik Araştırma Fonu'ndan sağlanmıştır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
1 mL Luer locking syringeBD309628
10 mL Luer locking syringeBD303134
24 G ´ 3/4" Exel safelet catheterEXELINT INTERNATIONAL CO.26751
3 mL Luer locking syringeBD309657
30 mL Luer locking syringeBD302832
5 mL Luer locking  syringeBD309647
BD Precision glide needle 18 G ´ 1 1/1" BD305196
BD Precision glide needle 20 G ´ 1"BD305175
BD Precision glide needle 23 G ´ 1" BD305145
Dulbecco's phosphate-buffered saline (DPBS -/-) Gibco14190250
Endotracheal intubation tubes with cuff oxygen catheterCaphstion2.0MM
ET Tube, Uncuffed, 2.0Teleflex5-10404
Ethicon Permahand silk suture, Size 2-0, No Needle, 18", 36/Box, A185HFisher Scientific50-209-2809
Invitrogen RNAlater stabilization solutionFisher ScientificAM7021
IsofluraneCovetrus11695-6777-2
Lubricant PM ointment AACE Pharmaceuticals71406-124-35Göz makyajı
MADgic 700 atomizerTeleflexMAD700
Manometer, Professional air pressure meterLeatonT168
Rodent ventilator model 683Harvard Apparatus, Inc. 55-3438
Sterile saline, 0.9%CellProDS0329
Veterinary pulse oximeteruPM60VUVMI

Kaynaklar

  1. Jiang M, et al. Pulmonary fibrosis: from mechanisms to therapies. J Transl Med. 2025;23(1):515.
  2. Glass DS, et al. Idiopathic pulmonary fibrosis: Current and future treatment. Clin Respir J. 2022;16(2):84-96.
  3. Mohammed SM, et al. Mechanisms of bleomycin-induced lung fibrosis: a review of therapeutic targets and approaches. Cell Biochem Biophys. 2024;82(3):1845-70.
  4. Izbicki G, Segel M, Christensen T, Conner M, Breuer R. Time course of bleomycin-induced lung fibrosis. Int J Exp Pathol. 2002;83(3):111-9.
  5. Ayilya BL, et al. Insights on the mechanism of bleomycin to induce lung injury and associated in vivo models: a review. Int Immunopharmacol. 2023;121:110493.
  6. Moore BB, et al. Animal models of fibrotic lung disease. Am J Respir Cell Mol Biol. 2013;49(2):167-79.
  7. Gul A, et al. Pulmonary fibrosis model of mice induced by different administration methods of bleomycin. BMC Pulm Med. 2023;23(1):91.
  8. Moore BB, Hogaboam CM. Murine models of pulmonary fibrosis. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2008;294(2):L152-L160.
  9. Wu S, et al. Ferret model of bleomycin-induced lung injury shares features of human idiopathic pulmonary fibrosis. NPJ Regen Med. 2025;10(1):53.
  10. Ishida Y, Kuninaka Y, Mukaida N, Kondo T. Immune mechanisms of pulmonary fibrosis with bleomycin. Int J Mol Sci. 2023;24(4):3149.
  11. Moeller A, Ask K, Warburton D, Gauldie J, Kolb M. The bleomycin animal model: a useful tool to investigate treatment options for idiopathic pulmonary fibrosis? Int J Biochem Cell Biol. 2008;40(3):362-82.
  12. Smith RE, Choudhary S, Ramirez JA. Ferrets as models for viral respiratory disease. Comp Med. 2023;73(3):187-93.
  13. Peabody Lever JE, et al. A ferret model demonstrates sustained fibrosis, restrictive physiology, and airway proximalization. NPJ Regen Med. 2025;10(1):55.
  14. Sun X, et al. Disease phenotype of a ferret CFTR-knockout model of cystic fibrosis. J Clin Invest. 2010;120(9):3149-60.
  15. Nadeem SA, et al. A CT-based automated algorithm for airway segmentation using freeze-and-grow propagation and deep learning. IEEE Trans Med Imaging. 2021;40(1):405-18.
  16. Nadeem SA, Comellas AP, Hoffman EA, Saha PK. Airway detection in COPD at low-dose CT using deep learning and multiparametric freeze and grow. Radiol Cardiothorac Imaging. 2022;4(6):e210311.
  17. Jin D, Iyer KS, Chen C, Hoffman EA, Saha PK. A robust and efficient curve skeletonization algorithm for tree-like objects using minimum cost paths. Pattern Recogn Lett. 2016;76:32-40.
  18. Saha PK, Strand R, Borgefors G. Digital topology and geometry in medical imaging: a survey. IEEE Trans Med Imaging. 2015;34(9):1940-64.
  19. Saha PK, Chaudhuri BB. Detection of 3-D simple points for topology preserving transformations with application to thinning. IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell. 1994;16(10):1028-32.
  20. Yushkevich PA, et al. User-guided 3D active contour segmentation of anatomical structures: significantly improved efficiency and reliability. Neuroimage. 2006;31(3):1116-28.
  21. Nadeem SA, et al. Automated CT-based measurements of radial and longitudinal expansion of airways due to breathing-related lung volume change. Med Phys. 2025;52(4):2316-29.
  22. Nadeem SA, et al. Locally adaptive half-max methods for airway lumen-area and wall-thickness and their repeat CT scan reproducibility. 2020 IEEE 17th International Symposium on Biomedical Imaging; Iowa City, IA, USA. 2020: 10.1109/ISBI45749.2020.9098558.
  23. Fedorov A, et al. 3D Slicer as an image computing platform for the quantitative imaging network. Magn Reson Imaging. 2012;30(9):1323-41.
  24. Nathani A, Dincer HE. Advancements in imaging technologies for the diagnosis of lung cancer and other pulmonary diseases. Diagnostics (Basel). 2025;15(7):826.
  25. Sverzellati N. Highlights of HRCT imaging in IPF. Respir Res. 2013;14 Suppl 1:S3.
  26. Nandy S, et al. Diagnostic accuracy of endobronchial optical coherence tomography for the microscopic diagnosis of usual interstitial pneumonia. Am J Respir Crit Care Med. 2021;204(10):1164-79.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

T pSay 233Say 233Bo De erSayAkci er fibrozisiBleomisinb y k hayvan modeli
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.