利用微计算机断层扫描对β-氨基丙腈诱导的小鼠主动脉瘤与主动脉夹层疾病模型进行定量分析

该方法有助于回答血管生物学领域的一些关键问题，例如确定不同血管疾病动物模型中血管尺寸的变化情况。该技术的主要优势在于，微型计算机断层扫描（micro-CT）能够对活体和离体的大血管与小血管均提供详细的图像，并可进行精确定量分析。在进行CT分析前24小时，实施手术操作，为死后经心脏灌注制备样本。

麻醉时使用 3% 异氟烷，并确保使用活性炭吸附装置。然后通过面罩以每分钟 1 升氧气为载体，维持 2% 至 2.5% 的异氟烷麻醉。在开始手术前，进行足趾夹捏测试，以确认无足底反射。

然后，准备好手术器械等物品以建立手术区域。接着，将动物置于仰卧位并固定四肢。现在，使用剪刀从耻骨联合至胸骨切迹，沿正中线切开胸骨上方的皮肤和软组织。

接下来，使用剪刀在剑突处的膈肌上剪开一个孔，以进入胸腔。然后继续使用剪刀沿腹侧胸壁双侧分离膈肌。剪断肋软骨，于右侧胸骨边缘处将肋骨与胸骨分离。

现在，将精细止血钳夹在靠近剑突的胸骨尖端，并将止血钳向头侧移动，使其位于小鼠头部上方。然后，锐性分离心脏与胸壁之间的所有连接组织。在动物准备过程中应尽量减少血管损伤，因为这会导致造影剂从切断的血管中泄漏，从而改变完全充填所需的体积，并在最终成像中引入伪影。

现在，将一根27号静脉导管针连接到预先装有10毫升肝素化PBS的注射器上，并用缓冲液充满所有管路，彻底排除所有气泡。必须完全清除管路中的气泡。随后立即切开右心室或下腔静脉，以排出肝素溶液和血液。

接下来，使用套管穿刺由钳子固定的左心室。利用注射泵以每分钟2毫升的恒定速度进行灌注。此时应可见器官明显变白。

几分钟后，静脉的循环中应不再有血液。然后停止泵的运行，并将导管管路从注射器上断开，但不要移动导管针。现在，将造影剂溶液分装成每份五毫升，加入固化剂并充分混匀。

然后，将五毫升混合物装入一个10毫升的注射器中，并以每分钟2毫升的恒定速度向动物灌注造影剂。继续输注，直至观察到铸型剂从动物体中流出为止。造影剂将在20分钟内固化。

待固定完成后，取出目标器官并将其置于10%中性缓冲福尔马林溶液中固定。接着，如果样品不用于显微CT扫描，则对整个尸体进行固定；否则，将尸体置于金属托盘上，并放入4°C冰箱中过夜固化。

第二天，使用微型CT扫描仪获取每只小鼠的X射线计算机断层扫描图像。将扫描仪参数设置如下：X射线管峰值电压为55千伏，电流为150微安，系统放大倍数为2.19，CCD相机像素合并因子为2。该合并因子将产生29微米的有效像素尺寸。

接下来，采用标准化方法分析图像以识别动脉瘤。在主动脉弓、降胸主动脉和腹主动脉这三个部位最宽处，测量其短轴直径。理想情况下，应由两名观察者分别分析每幅图像，其中一名观察者需采用盲法。

根据测量结果，将动脉瘤识别为局部性或弥漫性扩张的主动脉节段，其直径超过参考直径的50%。分析了20只混合背景的成年雄性小鼠，年龄为20至30周，有或没有BAPN处理。每只小鼠均灌注了含铅的放射性不透射硅橡胶。

BAPN 处理小鼠升主动脉的平均直径显著大于未经处理的同龄对照组。被确定为存在动脉瘤的小鼠数据点以红色显示。相比之下，使用 BAPN 抑制赖氨酰氧化酶对平均降主动脉胸段直径无显著影响，该处理也未影响腹主动脉直径。

动脉瘤被定义为未治疗组平均直径的1.5倍。根据此定义，治疗导致动脉瘤显著增加。BAPN处理小鼠中的动脉瘤仅出现在主动脉中，且大多数位于胸主动脉。

观看本视频后，您应能充分掌握如何对血管系统进行灌注以进行放射成像。一旦熟练掌握，若操作得当，灌注及图像分析可在两小时内完成。在实施该操作时，需牢记CT成像方案可在放射科技术人员的协助下进行调整，以优化针对特定实验目的的图像采集。