Kontrast Geliştirilmiş Gemi Görüntüleme MicroCT kullanarak
27 Ocak 2011
MicroCT tarafından Kontrastlı küçük hayvan damar görüntüleme seri için hızlı, düşük maliyetli ve yüksek verimli tekniği In situ Muayene, tümör gelişimi için onları besleyen kan damarları ağı analiz ve preklinik terapötik girişim (ler) tümörlerin yanıt aşağıdaki.
Mikroskobik bilgisayarlı tomografi veya mikro BT kullanılarak yapılan bu kontrastlı damar görüntüleme tekniğinin amacı, canlı farelerde vasküler ağların analizi için yüksek kaliteli veri setleri oluşturmak için optimal bir yöntem sağlamaktır. Bu, in vivo bir radyo opak kontrast maddesinin intravenöz enjeksiyonu ile gerçekleştirilir. Daha sonra hayvan, mikro BT taramaları sırasında hareket artefaktlarını azaltmak için anestezi indüklenerek ve hayvanı multimodalite odasında güvenli bir şekilde konumlandırarak mikro BT görüntülemeye hazırlanır.
Taramaların ardından, mikro BT verileri yeniden oluşturulur ve görselleştirme yazılımına yüklenir. Prosedürün son adımı, kan damarlarının görünürlüğünü artırmak ve ayrım amacıyla kan damarlarına, kemiğe ve yumuşak dokuya farklı renkler sağlamak için iki boyutlu transfer fonksiyonu parametrelerini ayarlamaktır. Sonuç olarak, BT opak kontrastlı görüntüleme ve iki boyutlu transfer fonksiyonu render ile canlı hayvanlarda vasküler ağı gösteren sonuçlar elde edilebilir.
Merhaba, ben Sue Resh, San Antonio'daki Texas Üniversitesi Sağlık Bilimleri Merkezi'ndeki Khe Çocuk Kanseri Araştırma Enstitüsü Bölümü'ndeki Küçük Hayvan Görüntüleme Çekirdeği'nden PJA Patti. Ben Charles Keller, aynı zamanda San Antonio'daki Texas Üniversitesi Sağlık Bilimleri Merkezi'ndeki Greehey Çocuk Kanseri Araştırma Enstitüsü'ndenim. Bugün size radyo opak kan havuzu kontrast maddesi kullanarak canlı hayvanlarda kan damarlarının görselleştirilmesi için bir prosedür göstereceğiz.
Bu prosedürü laboratuvarlarımızda, transgenik farelerimizdeki karmaşık spontan tümörlerin orta ve büyük damarlarını incelemek için kullanıyoruz. Öyleyse başlayalım. Bu işleme başlamak için, iyotlu kan havuzunun mililitresi başına 20 miligram iyotun 20 gramında 0.2 mililitre elde edin Düşük ölü boşluk 28 buçuk gauge yarım cc insülin şırıngası kullanarak kontrast madde Xia one 60 xl.
Kontrast maddeyi enjeksiyondan 10 dakika sonra distal kuyruk damarı yoluyla canlı bir fareye enjekte edin. Hayvanları mikro BT görüntülemesi için hazırlayın.
İlk olarak, hayvanları dakikada 2,5 litre hızla% 100 oksijen içinde% 2 flor içine bağlı akrilik bir kutuda uyuşturun. Birkaç dakika sonra, anestezi derinliğini doğrulamak için bir ayak parmağınızı sıkıştırın. Hareket artefaktlarını en aza indirmenin ardından, fareyi hava ve egzoz hükmü olan özel olarak üretilmiş, ticari olarak temin edilebilen çok modlu bir odaya yerleştirerek sabitleyin.
Tarama sırasında hayvanın sürekli anestezi almasını sağlamak için %2 flor ve %100 oksijen içeren bir hava beslemesi sağlayın. Fare hazırlandıktan sonra, canlı hayvan taramaları yapabilen bir mikro CT ünitesinde taranabilir. Fareyi içeren multimodalite odasını ayak işleri egzoz borularına bağlayın.
Hacimsel CT tarayıcı GE Explorer lokusu kullanılarak, hayvan 93 mikrometre çözünürlükte taranabilir. Bu hacimsel tarayıcı, Feld Camp koni ışını rekonstrüksiyonu için 3.500 x 1750 CCD dedektörü kullanır ve platformdan bağımsız parametreleri 450 mikroamperlik bir akım, bir DP kilo voltajı voltajı ve 100 milisaniyelik bir maruz kalma süresi ile sabit tutar. Damardan kemik ve yumuşak doku arasında üstün bir kontrast elde etmek için, standart parametreler görünüm başına beş ila sekiz kare ve tam 360 derece dönüş için 360 ila 720 görüntüleme sayısı ile değiştirilebilir, CT taramasını takiben yaklaşık 15 ila 20 dakikalık bir toplam tarama süresi kullanın.
Üreticinin tescilli EVS ışın yazılımıyla görüntüleri yeniden oluşturun. Anesteziden tamamen kurtulana kadar fareyi izlemeye devam edin. Yeniden yapılandırıldıktan sonra, mikro CT verileri gelişmiş izoyüzey tek boyutlu veya iki boyutlu transfer fonksiyonu için kullanılabilir.
Üç boyutlu veri setinin iki boyutlu bir projeksiyonunu oluşturmak için SEG 3D görüntü işleme yazılımını kullanarak görüntüleri işlemek, damar ve kemik arasındaki ayrımı daha da geliştiren iki boyutlu bir transfer işlevi kullanır. Görüntü oluşturma sırasında, aktarım işlevine dayalı olarak ışın örneğine renkler ve opaklıklar atayın, bu da CT değerine ve gradyan büyüklüğüne dayanır. Gösterilen ilgi alanlarını ve nesneleri vurgulamak için CT değer histogramları tarafından sağlanan kılavuza dayalı olarak aktarım işlevlerini manuel olarak ayarlayın.
Burada, Xia one 60 xl enjekte edilmiş vahşi tip bir farenin mikro CT taramasında görüntü oluşturan iki boyutlu bir transfer fonksiyonunu gösteren temsili sonuçlar verilmiştir. Canlı farelerde vasküler ağların analizi için yüksek kaliteli veri kümelerinin nasıl oluşturulacağını gösterdik. Bu teknik, transgenik veya ksenogreft fareler kullanılarak yapılan klinik öncesi çalışmalarda anti-anjiyogenezin kalitatif ve kantitatif değerlendirmesi için çok iyi kullanılabilir.
Bu prosedürü yaparken, kontrast maddenin mükemmel bir kuyruk damarı enjeksiyonu yapmayı ve hayvanı nefes alma nedeniyle oluşabilecek hareket artefaktını en aza indirecek şekilde konumlandırmayı unutmamak önemlidir. İşte bu kadar. İzlediğiniz için teşekkürler ve deneylerinizde iyi şanslar.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, mikroCT kullanarak kontrast geliştirilmiş küçük hayvan damar görüntüleme tekniğini ele almaktadır ve bu teknik, canlı farelerde vasküler ağların yüksek kaliteli analizini sağlar. Yöntem hızlı, maliyet etkili ve tümör gelişimi ve terapötik tepkilerinin yüksek verimli bir şekilde incelenmesine uygundur.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Onkoloji
- Görüntüleme Teknikleri
Arka Plan
- MikroCT görüntüleme, vasküler ağları incelemek için gereklidir.
- Kontrast ajanlar, kan damarlarının görünürlüğünü artırır.
- Tümör vaskülatürünü anlamak, terapötik müdahaleler için kritik öneme sahiptir.
- In vivo görüntüleme teknikleri, invazif prosedürlere olan ihtiyacı azaltır.
Çalışmanın Amacı
- Tümör vaskülatürünün in situ incelenmesi için bir yöntem geliştirmek.
- Tümör büyümesini destekleyen kan damarları ağının analizini yapmak.
- Önklinik tedavilere karşı tümör tepkilerini izlemek.
Kullanılan Yöntemler
- Radyo opak bir kontrast ajanın intravenöz enjeksiyonu.
- Anestezi uygulanması ve hayvanın güvenli şekilde yerleştirilmesi.
- Vasküler verileri yakalamak için mikro CT görüntüleme.
- Görselleştirme için mikro CT verilerinin yeniden yapılandırılması.
Ana Sonuçlar
- Vasküler ağların yüksek kaliteli veri setleri oluşturuldu.
- Parametre ayarlamaları ile kan damarlarının daha iyi görünürlüğü sağlandı.
- Kan damarlarını, kemiği ve yumuşak dokuları ayırt etmek için farklı renkler atandı.
- Sonuçlar, canlı hayvan vaskülatürünün etkili bir şekilde görüntülendiğni gösterdi.
Sonuçlar
- Kontrast geliştirilmiş mikroCT, vasküler analiz için değerli bir araçtır.
- Bu teknik, tümör biyolojisi ve tedavi değerlendirmesinde araştırmayı destekler.
- Gelecek uygulamaları biyomedikal araştırmanın diğer alanlarına genişleyebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Contrast-enhanced microCT vessel imaging enables high-resolution, quantitative visualization of vascular networks in live rodent models, directly supporting preclinical evaluation of anti-angiogenic therapies. This methodology addresses the challenge of distinguishing soft tissue and vasculature, providing critical data for target validation and mechanistic de-risking in oncology drug discovery. Its integration into early discovery and translational workflows enhances predictive confidence and informs portfolio advancement decisions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of vascular targets and pathways in disease-relevant rodent models.
- Supports biological de-risking by visualizing intermediate and large vessel architecture in tumor contexts.
- Provides functional target validation through quantitative and qualitative vascular assessment.
- Facilitates predictive confidence in anti-angiogenic mechanism-of-action studies.
Screening & Assay Development
- Prepares validated in vivo imaging systems for downstream compound screening.
- Delivers standardized, reproducible imaging parameters for consistent assay outputs.
- Enables quantitative measurement of vascular changes in response to candidate therapeutics.
- Supports scalable, platform-based evaluation of vascular-modulating agents.
Translational & Preclinical Research
- Aligns imaging outputs with translational biomarker strategies in oncology models.
- Ensures continuity from discovery-stage vascular assessment to preclinical efficacy studies.
- Provides risk-adjusted data for advancement of anti-angiogenic candidates.
- Strengthens predictive de-risking by correlating imaging findings with therapeutic outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
This vessel imaging method fits within the continuum from early discovery through lead identification and preclinical validation, particularly in oncology and vascular biology programs.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by enabling direct visualization of vascular networks in vivo.
- Screening: Provides reproducible, quantitative imaging outputs for compound evaluation and assay standardization.
- Analytics: Generates volumetric and transfer function-based measurements to compare vascular conditions across experimental arms.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical phases by aligning imaging data with disease-relevant endpoints.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable imaging capability for diverse vascular and tumor biology studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in vascular target validation.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable imaging workflows for cross-study comparability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and enhances capital efficiency by providing robust preclinical data.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of anti-angiogenic and vascular-modulating candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in small animal handling, anesthesia, and intravenous administration of contrast agents.
- Demands access to high-resolution microCT instrumentation and advanced image processing software.
- Necessitates cross-team standardization of imaging parameters and data analysis protocols.
- May require adaptation of imaging protocols for different rodent models or tumor types.
- Motion artifacts and injection quality are practical limitations that must be managed for optimal data quality.
