13 Eylül 2016
Vasküler rejenerasyonu görselleştirmek için kullanılan aletler, vasküler ağaçları kontrastlamak için yöntemler gerektirir. Bu film, vasküler ağaçların optimal kontrastını elde etmek için kullanılan hassas bir enjeksiyon tekniğini gösterdi ve elde edilen örneğin μCT ve histolojik seri kesitler kullanılarak ayrıntılı bir analizinden kaynaklanan potansiyel faydaları gösterdi.
Normal farelerde% 70 parsiyel hepatektomi sonrası vasküler ve parankimal rejenerasyonun görselleştirilmesi. Geleneksel olarak, karaciğer rejenerasyonu, karaciğer ağırlığı ve hacmindeki artışın ölçülmesinin yanı sıra hepatosit proliferasyon hızının belirlenmesi ile değerlendirilir. Günümüzde, farelerde vasküler karaciğer rejenerasyonu ile ilgileniyoruz ve vasküler büyümeyi görselleştirmek ve ölçmek istiyoruz.
Böylece vasküler rejenerasyonun görüntülenmesi için iş akışını oluşturuyoruz. İş akışı dört adımdan oluşur: vasküler ağacın kontrastı, BT taramalarının alınması, 3D rekonstrüksiyon ve elde edilen görüntülerin nicel ve nitel analizi. İş akışı, vasküler ağacın kontrastını oluşturmakla başlar.
Önce normal veya rezeke edilmiş karaciğeri açığa çıkarıyoruz, daha sonra polimerize edici silikon kontrast bileşiğini, ilgilenilen vasküler sisteme bağlı olarak portal ven veya hepatik ven içine enjekte ediyoruz. Daha sonra, ekilen karaciğerler bir MikroBT'de taramaya tabi tutulur. Taramadan sonra, Imalytics preklinik yazılımını kullanarak 3 boyutlu vasküler rekonstrüksiyon gerçekleştiriyoruz.
Elde edilen görüntülerin teknik kalitesi yeterince iyiyse, HepaVision kullanılarak 3D rekonstrüksiyon yapılabilir. Bu program kliniklerde hepatobiliyer cerrahiyi planlamak için kullanılır. Vasküler ağacın 3 boyutlu görselleştirilmesine ek olarak, bu program, besleme ve boşaltma damarlarına dayalı olarak karaciğer hacminin, toplam karaciğerin ve her bir lobun görselleştirilmesine ve hesaplanmasına izin verir.
Rekonstrüksiyondan sonra, hesaplama tekniklerinin yardımıyla belirli bir damarın uzunluğu ve çapı gibi vasküler büyümeyi gösteren ek parametreleri belirleyebiliriz. Bu, vasküler büyümenin kantitatif bir tanımına izin verecektir. Öte yandan, formalin sabit Microfil numuneleri seri bölümler halinde kesilebilir.
Seri bölümler, bütün bir slayt tarayıcı kullanılarak boyanabilir ve dijitalleştirilebilir. Seri kesitlerin rijit ve elastik olarak kaydedilmesinden sonra, hem portal venöz hem de hepatik venöz sistemlerin 3 boyutlu vasküler ağaçları yeniden yapılandırılabilir. Gelecekteki bir adımda, moleküler olayların mekansal dağılımını keşfetmek istiyoruz.
Hepatik rejenerasyonla ilgilenen moleküler bir olayın bir örneği, hepatosit çekirdeklerinde proliferasyon belirteci Ki-67'nin ortaya çıkması ve bunun 3D yeniden yapılandırılmış vasküler ağaçlardaki uzamsal dağılımıdır. Ardından, Microfil enjeksiyonunun nasıl gerçekleştirileceğine dair ayrıntılı bir giriş yapacağız. Reaktiflerin hazırlanması.
Microfil bileşik karışımı için MV seyrelticiye, MV bileşiğine, bizim durumumuzda mavi MV-120'ye ve kürleme maddesine ihtiyacımız var. Ayrıca pipetlere, tüpe ve pipetleyiciye ihtiyacımız var. Beş mililitrelik bir tüpte iki mililitre MV-120 hazırlayın.
Daha sonra üç mililitre MV seyreltici ekleyerek seyreltin. Hafifçe sallayarak karıştırın. Heparin salin çözeltisi için, 10 mililitre salin içine 1 mililitre heparin ekleyin.
Ameliyat masasının hazırlanması. İlk önce bir mikroskoba ihtiyacımız var, ikincisi bir dizi sarf malzemesine ihtiyaç var. 6-0 ipek ve 6-0 polipropilen sütürler, beş mililitre ve bir mililitre şırıngalar, 30 gauge ve 21 gauge iğneler, şırınga ve kateteri bağlamak için uzatma tüpü, iğne yerleştirmeli 26 gauge kateter, pamuk uçlar ve gazlı bez.
Üçüncüsü, cerrahi aletlere ihtiyaç vardır. Mikro aletler, kelepçeler ve elektrikli pıhtılaştırıcı. Dördüncüsü, bir perfüzyon pompasına ihtiyaç vardır.
Hayvanı hazırlamak. Fareyi anestezi indüksiyon odasına yerleştirin ve fareyi% 2 izofluran ve dakikada 0.3 mililitre oksijen ile uyuşturun. Anestezi uygulanmış fareyi, sürekli olarak% 2 izofluran ve dakikada 0.3 mililitre oksijen soluyarak bantlar kullanarak ameliyat masasına sabitleyin.
Mikrofil enjeksiyonu, portal venöz sistem. Cilt tabakası için makas ve kas tabakası için elektrikli bir pıhtılaştırıcı kullanarak karın üzerinde enine bir kesi yapın. Pamuklu uçlar kullanarak bağırsakları sol tarafa doğru hareket ettirin ve bağırsakları tuzlu suya batırılmış gazlı bezle örtün.
Portal veni mikroskop altında inceleyin. 6-0 ipek sütürü, çatallanmasına yaklaşık bir milimetre mesafedeki ekstra hepatik portal venin altına yerleştirin. Daha sonra kullanmak üzere gevşek bir şekilde bağlayın.
Beş dakika boyunca sistemik heparinizasyon için heparin salin çözeltisini bir penil ven ile enjekte edin. Bu animasyon, kateter yerleştirme prosedürünü gösterecektir. İlk olarak, 6-0 ipek sütürü ekstra hepatik portal venin altına yerleştirin, ardından 26 gauge kateteri portal venin içine yerleştirin ve bir kelepçe kullanarak sabitleyin.
Kateteri sabitlemek ve splenik ven ve mezenterik venden kan akışını engellemek için önceden yerleştirilmiş sütürü bağlayın. Burada cerrahi prosedürü göstereceğiz. 26 gauge kateteri iğne ile yerleştirin.
Kateteri daha fazla yerleştirin ve aynı anda iğneyi yavaşça dışarı çıkarın. Kateteri bir kelepçe kullanarak sabitleyin. Hava kabarcıklarını önlemek için kateteri tamamen heparin salin solüsyonu ile doldurun.
Uzatma tüpünü katetere bağlayın ve sıkıca sabitleyin. Perfüzyon pompasını açın. Heparin salin perfüzyonunu dakikada 0.4 mililitre akış hızıyla başlatın.
Perfüzyondan hemen sonra sağ lobların soluklaştığını gözlemleyin. Tüm perfüzyon prosedürü sırasında nemli tutmak için karaciğeri tuzlu su kullanarak durulayın. Anestezi altında perfüzyon yoluyla kan kaybı yaparak fareyi ötenazi yapın.
Tüm karaciğer soluklaşana kadar birkaç dakika heparin perfüzyonuna devam edin. Microfil perfüzyonundan önce, polimerizasyon prosedürünü hızlandırmak için hazırlanan Microfil bileşiğine 0.1 mililitre kürleme maddesi ekleyin. Microfil bileşiğini beş mililitrelik şırınga ve uzatma tüpüne yükleyin.
Heparin salin solüsyonunu daha önce olduğu gibi kateter içine enjekte ederek hava kabarcıklarından kurtulun. Tüpü kateter ile bağlayın ve sıkıca sabitleyin. Yaklaşık bir ila iki dakika boyunca dakikada 0,2 mililitre akış hızıyla Microfil enjeksiyonuna başlayın.
Mavi ajanın portal ven dallarına yavaşça yayıldığını gözlemleyin. Her bir karaciğer lobunun yüzeyinde kırmızı bir daire ile gösterildiği gibi mavi damar yapısı göründüğünde perfüzyonu durdurun. Microfil bileşik polimerizasyonu için karaciğeri en az 15 dakika bekletin.
Mikrofil enjeksiyonu, hepatik venöz sistem. Prosedür temel olarak portal venöz sisteme enjeksiyon ile aynı adımları takip eder. Ekstra hepatik portal venin altına, çatallanmasına yaklaşık bir milimetre mesafede 6-0 ipek bir dikiş yerleştirin.
Daha sonra portal ven'e bir kateter yerleştirin ve kelepçe ile sabitleyin. İnferior vena kavaya başka bir kateter yerleştirin ve onu da bir kelepçe ile sabitleyin. Kateteri sabitlemek ve splenik ven ve mezenterik venden kan akışını engellemek için önceden yerleştirilmiş sütürü bağlayın.
Karaciğerin dışarı akışını engellemek için suprahepatik inferior vena kava üzerine bir kelepçe yerleştirin. Hem renal venler hem de inferior vena kavanın distal ucu dahil olmak üzere inferior vena kava'nın ligate dalları. Karaciğeri kateter bir kateter yoluyla heparin salin solüsyonu kullanarak yıkayın.
Hepatik venöz sistemi kateter iki aracılığıyla Microfil bileşiği ile perfüze edin. Sonuçlar, Mikro BT rekonstrüksiyonu. Mikro BT taraması sonrası Imalytics preklinik yazılımı kullanılarak 3 boyutlu vasküler rekonstrüksiyonlar elde edildi.
Hem portal hem de hepatik venöz sistemlerde vasküler rejenerasyon, daha küçük damarların dallanması ile birlikte ana vasküler yapıların uzaması ve genişlemesi olarak ortaya çıktı. Ameliyat sonrası ikinci günde, kalan lobların damar ağaçları uzadı. Ameliyat sonrası yedinci günde, aynı ana portal ven ve hepatik venden ek küçük dallar görünür hale geldi.
Bulgular, hepatik vasküler ağacın ve bağımlı hepatik bölgelerin 3D renk kodlu rekonstrüksiyonu. Her bir karaciğer lobu, HepaVision tarafından renk kodlu rekonstrüksiyondan sonra her üç boyutta da kolayca görüntülendi. Tabloda gösterildiği gibi, normal bir karaciğerin hepatik venöz sistemi için toplam karaciğerin ve her bir lobun karaciğer hacimleri, burada gösterildiği gibi belirlendi.
Sonuçlar, seri kesitler ve rekonstrüksiyon. Öte yandan, formalin ile sabitlenmiş Microfil numunesi seri kesit alma işlemine tabi tutulmuştur. Boyanmış seri kesitler tam bir slayt tarayıcı kullanılarak sayısallaştırıldı ve her iki sistemin vasküler ağaç rekonstrüksiyonu için kullanıldı.
Bunlar, rijit ve elastik kayıttan önce ve sonra bir fare karaciğeri seri kesitleri yığınının enine kesitleridir. Bilgisayar kaydından sonra, portal venöz ve hepatik venöz sistemler tek bir 3D modelde yeniden yapılandırılabilir. Bu manuel ve hesaplama açısından zaman alıcı adım, daha fazla optimizasyon gerektirir.
Bir sonraki adım, yani moleküler olayların vasküler ağaçlara göre mekansal dağılımının görselleştirilmesi şu anda geliştirilme aşamasındadır. Bu adım, kontrastlı vasküler ağaçtan elde edilen Mikro BT bilgisinin histolojik bilgi ile füzyonu veya tamamen histolojik bilginin 3 boyutlu görselleştirmesi olarak düşünülebilir. Bu durumda, Mikro BT bilgileri, zorlu, histoloji tabanlı, 3D rekonstrüksiyon için kalite kontrol görevi görecektir.
Bir kez başarıldığında, karaciğer rejenerasyonunu daha iyi araştırmak için bir aracımız var. Özellikle moleküler olayların mekansal dağılımı ve vasküler rejenerasyon açısından hepatik parankim.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, kısmi hepatektomi sonrası farelerde vasküler rejenerasyonu görselleştirmek için bir iş akışını sunar. Kontrastlı vasküler ağaçların önemini vurgular ve vasküler büyümenin görüntülenmesi ve analizi için bir yöntem önerir.
Visualizing vascular regeneration is critical for assessing liver recovery post-resection, a key consideration in hepatobiliary drug development and surgical adjuvant studies. This workflow enables quantitative evaluation of vascular regrowth, supporting mechanistic de-risking in preclinical models of liver injury and regeneration. By integrating contrast-enhanced micro-CT with histological reconstruction, the method provides translational biomarker alignment between vascular architecture and parenchymal repair.
The method fits within the discovery-to-preclinical continuum, particularly for studies requiring vascular phenotype characterization in liver regeneration models.