使用MicroCT进行对比增强血管成像

该技术通过显微计算机断层扫描（microscopic computed tomography，micro CT）实现血管增强成像，旨在为活体小鼠血管网络的分析提供一种生成高质量数据集的优化方法。该方法通过在活体动物体内静脉注射一种放射性不透光的对比剂来实现。随后，对动物实施麻醉，并将其牢固地固定在多模态成像舱内，以减少micro CT扫描过程中的运动伪影，从而完成micro CT成像前的准备工作。

扫描完成后，将微计算机断层扫描（micro CT）数据进行重建并载入可视化软件。该流程的最后一步是调整二维传递函数参数，以增强血管的可见性，并为血管、骨组织和软组织赋予不同颜色，以便区分。最终，可通过CT不透光对比剂增强成像结合二维传递函数渲染，获得活体动物体内血管网络的成像结果。

大家好，我是来自德克萨斯大学健康科学中心圣安东尼奥分校儿童癌症研究所小型动物影像核心实验室的 Sue Resh 和 PJA Patti。我是 Charles Keller，同样来自德克萨斯大学健康科学中心圣安东尼奥分校的 Greehey 儿童癌症研究所。今天我们将向您展示一种利用放射性不透光血池对比剂在活体动物中可视化血管的实验方法。

我们在实验室中采用此方法研究转基因小鼠体内复杂自发性肿瘤的中等及大血管。现在开始操作。首先，使用低死腔的28½号半毫升胰岛素注射器，按每20克体重0.2毫升的剂量，吸取浓度为每毫升含20毫克碘的碘化血池对比剂Xiaone 60 xl。

通过远端尾静脉将对比剂注入活体小鼠体内。注射后10分钟，准备进行微型CT成像的动物。

首先，将动物置于连接有2%异氟烷（溶于100%氧气，流速为2.5升/分钟）的亚克力麻醉箱中进行麻醉。数分钟后，通过夹捏脚趾以确认麻醉深度。接下来，为尽量减少运动伪影，将小鼠放入定制或市售的多模态成像舱中固定，该舱具备进气和排气装置。

维持含有2%异氟烷和100%氧气的气源，以确保扫描期间动物持续处于麻醉状态。小鼠准备就绪后，可将其置于能够进行活体动物扫描的微型CT设备上进行扫描。将容纳小鼠的多模态腔室连接至废气排出管路。

使用容积CT扫描仪GE Explorer locus，可对动物进行93微米分辨率的扫描。该容积扫描仪采用3,500 × 1,750的CCD探测器，用于Feldkamp锥束重建，平台无关参数保持恒定：电流为450微安，电压为DP千伏，曝光时间为100毫秒。为在骨骼、软组织与血管之间获得更优的对比度，可调整标准参数，每个视角采集5至8帧图像，全360度旋转共采集360至720个视角，总扫描时间约为15至20分钟。CT扫描完成后即可进行后续操作。

使用制造商专有的EVS束软件重建图像。持续监测小鼠，直至其完全从麻醉中恢复。重建完成后，微计算机断层扫描数据可用于高级等值面一维或二维传递函数分析。

使用 SEG 3D 图像处理软件对三维数据集进行二维投影成像，采用二维传递函数以进一步增强血管与骨骼之间的区分度。在图像渲染过程中，根据传递函数为射线采样分配颜色和不透明度，该函数依赖于 CT 值和梯度幅值。根据 CT 值直方图提供的指导，手动调整传递函数，以突出显示感兴趣的区域和结构。

以下是野生型小鼠注射Xia one 60 xl后，通过微型CT扫描获得的二维传递函数渲染图像的代表性结果。我们刚刚向您展示了如何在活体小鼠中生成高质量的数据集，用于血管网络的分析。该技术在临床前研究中可用于对转基因或异种移植小鼠模型中的抗血管生成作用进行定性和定量评估。

进行此操作时，重要的是要确保造影剂尾静脉注射准确到位，并以适当方式固定动物体位，以尽量减少因呼吸造成的运动伪影。以上就是全部内容。感谢观看，祝您的实验顺利成功。