التصوير النقيض المحسن باستخدام سفينة MicroCT

الهدف من هذه التقنية لتصوير الأوعية الدموية المعزز بالتباين باستخدام التصوير المقطعي المحوسب المجهري أو micro CT هو توفير طريقة مثالية لإنشاء مجموعات بيانات عالية الجودة لتحليل الشبكات الوعائية في الفئران الحية. ويتم تحقيق ذلك عن طريق الحقن الوريدي لعامل تباين معتم للأشعة في الجسم الحي. بعد ذلك، يتم تحضير الحيوان للتصوير بـ micro CT عن طريق تحفيز التخدير وتثبيت الحيوان بإحكام في غرفة متعددة الوسائط لتقليل عيوب الحركة أثناء عمليات مسح micro CT.

بعد الانتهاء من عمليات المسح، يتم إعادة بناء بيانات التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro CT) وتحميلها في برنامج التصور. وتتمثل الخطوة الأخيرة من الإجراء في ضبط معلمات دالة النقل ثنائية الأبعاد لتحسين رؤية الأوعية الدموية وتخصيص ألوان مختلفة للأوعية الدموية والعظام والأنسجة الرخوة لأغراض التمييز. وفي نهاية المطاف، يمكن الحصول على نتائج تظهر الشبكة الوعائية في الحيوانات الحية من خلال التصوير المعزز بمواد تباين معتمة للأشعة المقطعية وتصيير دالة النقل ثنائية الأبعاد.

مرحباً، أنا سو ريش، وأنا باتي من مركز تصوير الحيوانات الصغيرة في معهد غريحي لأبحاث سرطان الأطفال في مركز جامعة تكساس للعلوم الصحية، سان أنطونيو. وأنا تشارلز كيلر، أيضاً من معهد غريحي لأبحاث سرطان الأطفال في مركز جامعة تكساس للعلوم الصحية في سان أنطونيو. سنعرض لكم اليوم إجراءً لتصوير الأوعية الدموية في الحيوانات الحية باستخدام عامل تباين لتجمع الدم معتم للأشعة.

نستخدم هذا الإجراء في مختبراتنا لدراسة الأوعية الدموية المتوسطة والكبيرة في الأورام التلقائية المعقدة لدى الفئران المعدلة وراثياً. لذا، دعونا نبدأ. لبدء هذا الإجراء، اسحب 0.2 milliliters لكل 20 grams من عامل تباين تجمع الدم الميودن Xia one 60 xl بتركيز 20 milligrams من اليود لكل milliliter، باستخدام حقنة إنسولين سعة نصف cc ومقياس 28.5 gauge ذات مساحة ميتة منخفضة.

احقن المادة المباينة في فأر حي عبر الوريد الموجود في الطرف القاصي من الذيل. بعد 10 دقائق من الحقن، جهز الحيوانات للتصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro CT).

أولاً، يتم تخدير الحيوانات في صندوق أكريليك متصل بـ 2% isof fluorine في 100% oxygen بمعدل 2.5 liters per minute. بعد بضع دقائق، يتم إجراء قرصة لإصبع القدم للتحقق من عمق التخدير. بعد ذلك، ولتقليل تداخلات الحركة، يتم تثبيت الفأر بوضعه في غرفة متعددة الوسائط مخصصة ومتوفرة تجارياً ومجهزة بفتحات لدخول الهواء والعادم.

حافظ على إمداد هوائي يحتوي على 2% isof fluorine و100% oxygen لضمان استمرار تخدير الحيوان أثناء التصوير. وبمجرد تجهيز الفأر، يمكن تصويره باستخدام وحدة micro CT قادرة على إجراء عمليات مسح للحيوانات الحية. قم بتوصيل غرفة التصوير متعدد الوسائط التي تحتوي على الفأر بأنابيب العادم.

باستخدام ماسح الأشعة المقطعية الحجمي GE Explorer locus، يمكن فحص الحيوان بدقة 93 micrometer. يستخدم هذا الماسح الحجمي كاشف CCD بدقة 3, 500 في 1750 لإعادة بناء حزمة المخروط بنمط Feld Camp، مع ضبط المعاملات المستقلة للمنصة بشكل ثابت بتيار قدره 450 microamps، وجهد قدره a DP kilo voltage وزمن تعريض يبلغ 100 milliseconds. ولتحقيق تباين فائق بين العظام والأنسجة الرخوة في الوعاء، يمكن تغيير المعاملات القياسية لتكون من خمسة إلى ثمانية إطارات لكل عرض، ومن 360 إلى 720 عرضاً لدوران كامل بزاوية 360 degree، مع استخدام زمن مسح إجمالي يتراوح تقريباً بين 15 إلى 20 minutes بعد إجراء فحص CT scan.

أعد بناء الصور باستخدام برنامج شعاع EVS المملوك للشركة المصنعة. استمر في مراقبة الفأر حتى يتعافى تماماً من التخدير. وبمجرد إعادة البناء، يمكن استخدام بيانات micro CT في وظيفة نقل متقدمة للأسطح المتساوية أحادية أو ثنائية الأبعاد.

لإخراج الصور باستخدام برنامج معالجة الصور SEG 3D من أجل عرض إسقاط ثنائي الأبعاد لمجموعة البيانات ثلاثية الأبعاد، استخدم دالة نقل ثنائية الأبعاد تعمل على تحسين التمييز بين الأوعية الدموية والعظام. أثناء عملية إخراج الصور، يتم تعيين الألوان ودرجات الشفافية لعينة الشعاع بناءً على دالة النقل، والتي تعتمد بدورها على قيمة CT ومقدار التدرج. قم بتعديل دالات النقل يدويًا بناءً على التوجيهات المقدمة من المخططات التكرارية لقيم CT لإبراز المناطق والأجسام ذات الأهمية الموضحة.

فيما يلي نتائج نموذجية تعرض صورة دالة نقل ثنائية الأبعاد ناتجة عن مسح بالتصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro CT) لفأر من النوع البري تم حقنه بـ Xia one 60 xl. لقد قدمنا لكم للتو كيفية إنشاء مجموعات بيانات عالية الجودة لتحليل الشبكات الوعائية في الفئران الحية. يمكن استخدام هذه التقنية بشكل فعال للتقييم النوعي والكمي لمضادات تكوين الأوعية الدموية في الدراسات قبل السريرية باستخدام الفئران المعدلة وراثياً أو الفئران المزروعة بأنسجة غريبة (xenograft).

عند تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر ضمان حقن مادة التباين بشكل مثالي في الوريد الذيلي، ووضع الحيوان بطريقة تقلل من الشوائب الحركية التي قد تحدث نتيجة التنفس. هذا كل شيء، شكراً للمشاهدة وبالتوفيق في تجاربكم.