DUCT: Çift Reçine Dökümü ve ardından 3D Karaciğer Analizi için Mikro Bilgisayarlı Tomografi

Çift reçine döküm mikro hesaplamalı tomografi veya DUCT, organ mimarisinin 3D analizini kolaylaştırmak için aynı anda iki borulu sistemin görselleştirilmesini, dijitalleşmesini ve segmentasyonunu sağlar. DUCT, iki radyopak reçinenin ex vivo enjeksiyonunu ve ardından tomografik verilerin mikro bilgisayarlı tomografi taramasını ve segmentasyonunu birleştirir.

Bu yöntem, karaciğer vasküler ve safra sistemleri mimarisini 3D olarak analiz etmemizi, görselleştirmemizi ve ölçmemizi sağlar. Artık karaciğer hastalığının ve yenilenmenin mekansal yönlerini daha iyi anlayabiliriz. Bu tekniğin temel avantajı antikorların veya floresan görüntülemenin varlığına dayanmamasıdır.

Ayrıca, hangi ağların düzgün bir şekilde lümenleştirildiğinin doğrudan görselleştirilmesine izin verir. Bu yöntem tübüler sistemlerin analizi için uygundur, bu nedenle kan damarlarının, safra kanallarının ve hava yollarının araştırılması ideal alanlardır. Safra rejenerasyonu ile ilgili yapısal değişiklikleri anlamak için KANAL'ı kullandık.

Reçineyi farenin safra sistemine enjekte etmeden önce, bağırsak ve pankreası farenin sol tarafına hareket ettirmeye başlayın, ortak safra kanalını ve portal damarı ortaya çıkarmak için PBS ile ıslanmış bir pamuklu çubuk kullanın. Daha sonra alt vena kavasında küçük bir transversal kesi yapın. İçsel yüzeyi ve hilar bölgeyi açığa çıkarmak için karaciğerin ventral tarafını kalbe doğru çevirin ve pankreas boyunca hilar bölgesinden ve Oddi'nin sfinkterinden bağırsağa uzanan ortak safra kanalını bulun.

Yaklaşık beş milimetrelik çevre doku alanını ortak safra kanalından temizlemek için düz tokmakları kullanın. Daha sonra, ortak safra kanalının altına ipek bir dikiş ipliği yerleştirerek, ortak safra kanalının etrafına gevşek bir el üstü düğüm bağlayın. Ortak safra kanalının Oddi sfinkterinin yanındaki pankreas ve bağırsağa girdiği noktada ortak safra kanalına eğik bir kesi yapmak için yay makasını ortak safra kanalına karşı düz tutun.

Daha sonra, sarı reçinenin bir mililitresini MV kürleme maddesinin 50 mikrolitresi ile karıştırın ve bir mililitrelik bir şırıngayı reçine kürleyici maddesi karışımı ile doldurun. Dolu şırınnayı boru seti bir ile bağlayın ve reçine kürleme maddesi karışımı borunun ucundan damlayana kadar boruyu doldurmak için pistona basın. Ortak safra kanalı kesisinin etrafındaki alanı düzeltmek için tokaları kullanın.

Boruyu, eğimli ucun en uzun kenarı ile ortak safra kanalındaki açıklığa yerleştirmeden önce, safra kanalının dorsal tarafına doğru aşağı doğru. Daha sonra ortak safra kanalının içindeki boruyu sabitlemek için ipek iplik düğümünü sıkın. Reçineyi ortak safra kanalına enjekte ettikten sonra, safra kesesini ve bireysel karaciğer loblarını gözlemleyin.

Reçinenin eşit şekilde yayılmasına yardımcı olmak için karaciğere PBS ıslatılmış pamuklu çubukla masaj yapın. Reçine dolu safra kanalları terminal dalları karaciğer yüzeyinde hafifçe görülebilecektir. Karaciğerin yüzeyinde reçine noktaları göründüğünde veya direnç karşılandığında reçine enjekte etmeyi bırakın.

Daha sonra ortak safra kanalından çekerek boruyu çıkarın ve reçinenin dışarı sızmasını önlemek için ipek düğümünü hızlı bir şekilde sertçe sıkın. İpek dikişin gevşek uçlarını kesin, böylece portal damar enjeksiyonuna müdahale etmezler. Reçineyi portal damara enjekte etmeden önce, portal damarı karaciğere girişinden yaklaşık iki santimetre uzaklıktaki çevresindeki dokusundan düz tokmaklar kullanarak temizleyin.

Daha sonra gevşek bir el düğümü bağlamak için ipek dikiş ipliğini portal damarının temizlenmiş alanının altına yerleştirin. Karaciğere giden portal damarda, düğümü bağlamadan önce boyuna bir kesi yapın. Daha sonra, şırındada yeşil reçine kürleyici karışımını hazırlayın ve boruyu daha önce gösterildiği gibi karışımla doldurun.

Eğimli ucun en uzun kenarı olan boruyu damarın sırt tarafına doğru yerleştirmeden önce çevredeki dokuyu kuyruk tarafına doğru çekerek portal damarı düzeltmek için tokmakları kullanın. Portal damardaki boruyu sabitlemek için ipek ipliği sıkın. Reçineyi portal damara enjekte ettikten sonra, reçine ile dolu kan damarlarını gözlemleyin ve reçinenin yayılmasına yardımcı olmak için karaciğere PBS ıslatmış pamuklu çubukla masaj yapın.

Tüm kan damarları dolduğunda, boruyu portal damardan çekin ve reçinenin dışarı sızmasını önlemek için tokalar kullanarak ipek düğümünü hızla sıkın. Fareden incelenen karaciğerin mikro bilgisayarlı tomografisi veya MikroCT taraması için, sağ medial karaciğer lobunun 15 mililitrelik konik bir tüpe yerleştirilmesi ve MikroCT ölçümü sırasında istenmeyen örnek hareketin en aza indirilmesi için tüpün toplam hacminin yaklaşık üçte ikisine% 1 agarose jel ile doldurun. 15 mililitrelik konik tüpü bir CT cihazının dönme aşamasına örnekle monte edin.

Tüpün ölçüm odasına en az bir saat boyunca termal olarak adapte olmasını sağlayın. Numune termal olarak uyarlandığında, görüş alanına veya FOV'a ortala, ardından kaynak numune ve numune dedektör mesafelerini veya yeterli voksel çözünürlüğe ulaşmak için SSD ve SDD'yi optimize edin. Parametreler ayarlandıktan sonra bir CT ölçümü başlatın.

CT verilerini yeniden oluşturmak için özel tomografik rekonstrüksiyon yazılımı kullanın. CT verilerini çözümlemek için dosya, içe aktarma ve komut seçerek dosyaları yükleyin. Genel eşik kullanarak verilerdeki reçineyi segmentlere ayırmak için üst paneldeki yüzey belirleme işlevini kullanın.

Diyalog penceresinde, kırmızı izovalue çizgisinin konumunu yalnızca reçine dolu damarları segmentlere ayıracak şekilde ayarlayarak histogram değerlendirmesi ile eşik değerini belirleyin. Sol panelde, reçine dolu gemilerin ilgi alanı veya yatırım getirisi oluşturmak için hacim veya CAD veya mesh'ten yatırım getirisi oluştur modülini seçin. İletişim penceresinde, işlenen birimin adını seçmek ve onaylamak için katıdan ROI oluştur seçeneğini kullanın.

Bu yatırım getirisinin arka plan bölgesindeki gürültü kümelerinin hatalı segmentasyonunu ortadan kaldırın. YZ'yi sağ tıklatıp modül bölünmüş yatırım getirisini seçerek sağ panelde işaretleyin. Diyalog penceresinde, tüm gürültü parçacıklarını dışlamak için minimum hacim voxel parametresini ayarlayın.

Parametre değeri deneme ve veriye bağımlıdır ve analiz edilecek her örnek için en iyi duruma getirilmiştir. Sol panelde, reçine maliyeti yatırım getirisinde hava kabarcıklarının varlığı veya reçine sızıntısı gibi eserler olmadan pürüzsüz, sürekli ve sağlam kanal maskeleri oluşturmak için yumuşatma modülunu kullanın. CT verilerinde daha yüksek yoğunluklu değerlere sahip ortak safra kanalı enjeksiyonu için kullanılan sarı reçine gibi daha absorptif reçine ile dolu sistem için daha önce açıklandığı gibi ayrı bir yatırım getirisi oluşturun.

Roi'leri çıkarmadan önce sağ tıklatıp ardından kalan borulu sistem için yeni bir yatırım getirisi oluşturmak üzere reçine maskesi yatırım getirisinden yeni yatırım getirisini çıkararak yeni yatırım getirisini işaretleyin ve yeniden işleyin. Her iki borulu sistem için elde eden ROI'leri, farklı yazılımlarda sonraki işlemler için operatör başvurularına göre çeşitli biçimlerde dışa aktarın. Elde eden ROI'leri bir birim grafik yazılımında, son görselleştirmeyi bir görüntü veya video biçiminde dışa aktarmak için daha fazla işleyin.

Bu çalışmada iyi doldurulmuş intrahepatik safra kanalları ve portal damar damarı ile başarılı bir çift reçine enjeksiyonu sağlanmıştır. Temsili analiz, bir P15 faresi için iyi enjekte edilmiş bir karaciğerden ve yan dallarda reçinenin göründüğü yetişkin bir fareden elde edilen segmentlere ayrılmıştır. Tipik başarısız enjeksiyon örneğinde, cerrahi işlem sırasında karaciğerde fiziksel hasar reçinenin sızmasına neden oldu.

Ayrıca enjeksiyondan önce iğnedeki veya borunun ucundaki reçinenin erken sertleşmesi ve yetersiz transkardiyal perfüzyon sistem eksik dolumuna neden oldu. Küçük reçine sızıntısı MikroCT veri segmentasyonu sırasında manuel olarak düzeltilebilir. Yüksek enjeksiyon basıncı damarları veya kanalları yırtabilir ve damar veya kanal mimarisine geri dönüşü olmayan bir şekilde zarar verebilir.

Ek olarak, kabarcıklar tübüler ağların seyrek doldurulmasına yol açan çok yaygın bir başka enjeksiyon yapıtıydı. Yeni açılan reçine kullanıldığında sarı reçine enjekte edilen safra kanalları ile yeşil reçine enjekte edilen portal damarlar arasındaki kontrastta belirgin bir fark gözlenmiştir. Üç aylık depolamadan sonra, kontrast portal damarı safra kanalından ayırmak için yeterliydi.

Bununla birlikte, yağış, dolu portal damarında heterojen bir opaklık olarak görülebilen iki reçinenin karıştırılmasında etkili oldu. Reçine altı aydan daha eski olduğunda, kontrast, sarı enjekte edilen safra kanalını yeşil enjekte edilen portal damardan ayırt etmenin mümkün olmadığı bir noktaya kadar geriledi, sadece kontrastlarına göre. Ortak safra kanalına eğik bir kesi yapmak çok önemlidir.

Aksi takdirde boruyu takmak çok zor olacaktır. KANAL tekniği, hilar ve periferik lob bölgelerinde farklı özelliklere sahip klinik olarak ilgili bir modelde safra rejenerasyonunun yeni mimari mekanizmalarını aydınlatır.