Normal Farelerde% 70 hepatektomi sonrası Vasküler ve Parankimal Rejenerasyon görselleştirme
Summary
Tools used for visualizing vascular regeneration require methods for contrasting the vascular trees. This film demonstrated a delicate injection technique used to achieve optimal contrasting of the vascular trees and illustrate the potential benefits resulting from a detailed analysis of the resulting specimen using µCT and histological serial sections.
Abstract
Bir modifiye silikon enjeksiyon prosedürü hepatik vasküler ağacın görüntülenmesi için kullanıldı. Bu prosedür, portal veya hepatik ven içine, bir 26 G kateter vasıtasıyla, bir silikon bileşiği, in vivo olarak enjekte oluşuyordu. Silikon enjeksiyonundan sonra, organlar eksplante ve ex-vivo mikro-BT (uCT) Tarama için hazırladı. silikon enjeksiyon işlemi teknik olarak zordur. Başarılı bir sonuç elde cerrah kapsamlı mikrocerrahi tecrübe gerektirir. Bu prosedürün zorluklardan biri silikon bileşiği için yeterli perfüzyon oranının belirlenmesini içerir. Silikon bileşiği için perfüzyon oranı ilgi damar sisteminin hemodinamik göre tarif edilmesi gerekmektedir. Uygunsuz perfüzyon oranı vasküler ağaçların tamamlanmamış bir perfüzyon, yapay dilatasyon ve kopması yol açabilir.
vasküler sistem 3D rekonstrüksiyon BT'de dayanıyordu ve kullanılarak elde edilmiştirBöyle HepaVision olarak klinik öncesi yazılımı. yeniden vasküler ağacın kalitesini doğrudan silikon perfüzyon kalitesi ile ilgilidir. Bu, toplam damar hacminin vasküler büyüme göstergesi sonra hesaplanan vasküler parametreler, vasküler rekonstrüksiyonlar göre hesaplanmıştır. uCT taramadan sonra numunenin sonraki histolojik çalışma-up için izin verilen silikon ile damar ağacı Zıt. numune seri kesit, histolojik analiz ve tüm slayt tarama tabi, ve bundan sonra histolojik görüntüleri dayalı damar ağaçların 3D rekonstrüksiyon için yapılabilir. Bu moleküler olayların saptanması ve damar ağacı ile ilgili olarak kendi dağıtım için ön koşuldur. Bu modifiye silikon enjeksiyon prosedürü de görselleştirmek ve diğer organlarda damar sistemlerini yeniden kullanılabilir. Bu teknik potansiyeli kapsamlı çeşitli hayvan a vasküler anatomi ve büyümeyi ilişkin çalışmalara uygulanmalıdırnd hastalık modelleri.
Introduction
Karaciğer yenilenmesi sıkça, karaciğer ağırlık ve hacim artışı ölçerek hepatosit çoğalma hızı 16 değerlendirilerek belirlenir. Ancak, karaciğer rejenerasyonu parankimal rejenerasyonu değil, aynı zamanda vasküler yenilenmesi 6 indükleyici tesis edilir. Bu nedenle, vasküler büyüme daha da karaciğer rejenerasyonu ilerlemesinde rolü açısından araştırılmalıdır. hepatik vasküler sistemin görselleştirme vasküler rejenerasyon anlayışımızı ilerleyen için kritik öneme sahiptir. Çok sayıda dolaylı yöntemler hepatik vasküler rejenerasyon altında yatan moleküler mekanizmaları incelemek için geliştirilmiştir. Geleneksel olarak, sitokin tespiti (VEGF vasküler endotel büyüme faktörü) 14, kemokinler ve bunların reseptörleri (CXCR4 / CXCR7 / CXCL12) 4 vasküler rejenerasyon çalışmak için dayanak noktası olmuştur. Ancak, damarsal kantitatif analizi ile birlikte bir 3D modeli kritik anatomik eklersinizbilgi hepatik parankimal ve vasküler rejenerasyon arasında önemli bir ilişki daha iyi anlamak için.
Vasküler ağaçları zıt gerektirir hepatik vasküler sistemi, görselleştirmek için, fareler doğrudan portal veya hepatik venöz damar ağaca radyoopak silikon kauçuk kontrast madde enjekte edildi. Silikon ve organ eksplantasyonunun Polimerizasyondan sonra karaciğer örnekleri BT tarayıcısı kullanarak uCT tarama tabi tutuldu. taramalar voksel görüntü temsilleri sonuçlandı silikon enjeksiyon 9 numune.
kalite kontrolü için, damar sistemi ilk olarak klinik öncesi yazılımı kullanarak 3D görüntülendi. Bölümleme yumuşak doku yoğunluğu ve kap yoğunluğu arasında bir eşik ayarı yapıldı. Ortaya çıkan damar maskesi yüzey render kullanılarak görüntülendi. Yazılım, aynı zamanda vascul iki parametre el belirlenmesi için izinar büyüme: maksimal damar uzunluğu ve yarıçapı.
Bir preklinik yazılım sonra 3D vasküler ağaçların yeniden yapılanma ve tedarik veya drenaj damar toprakları 13 sonraki hesaplanması için kullanılmıştır. Buna ek olarak, bu yazılım otomatik olarak bu zamanda toplam kenar uzunluğu veya toplam sıvı hacmi olarak bilinen tüm görünür vasküler yapıların toplam uzunluğunun damar büyüme belirli parametreleri belirlenmiştir.
Silikon perfüzyon işlemi naif farelerde ve% 70 hepatektomiden (PH) uygulanan farelerde gerçekleştirilmiştir. Karaciğerleri Anılan görselleştirme ve miktar tekniği kullanılarak damar ve parankimal karaciğer rejenerasyonu analiz etmek için rezeksiyonu sonrası farklı gözlem zaman noktalarında toplandı.
(1) optimum kontrast ve (2) potansiyel yarar elde edilen fr göstermek elde etmek için gerekli hassas enjeksiyon tekniği göstermek: Bu filmin ana hedefleri şunlardıruCT ve histolojik seri bölümleri kullanarak elde edilen numunenin om detaylı bir analiz. Bu filmi izledikten sonra, okuyucu belirli bir damar sistemi içine ve tekniğin yararlılığı ve uygulanabilirliği silikon bileşiği enjekte etmek için nasıl daha iyi bir anlayışa sahip olmalıdır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Silikon enjeksiyonu ve uCT tarayarak vasküler ağaç zıt anjiyojenik ilerlemesini 5,7,8,10 incelemek için sık sık tümör modellerinde ve nörolojik hastalık modellerinde girmiştir. silikon enjeksiyon metodolojisi gelişmeler görselleştirilmesi ve farelerde hepatektomiden sonra damar büyümesi miktarının belirlenmesi için, bu çalışma yapıldı.
İyi perfüzyon kalitesi elde etmek için dikkat gerektiren kritik adımlar vardır. Her şeyden önce, sistemik hepariniz…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors acknowledge funding by the German Ministry of Education and Research (BMBF) via the systems biology network “Virtual Liver”, grant numbers 0315743 (ExMI), 0315765 (UK Jena), 0315769 (MEVIS).The authors also thank Frank Schubert for technical support.
Materials
| PERFUSOR® VI | B.BRAUN | 87 222/0 | |
| Pipetus®-akku | Hirschmann | 9907200 | |
| Pipets | Greiner | 606180 | |
| micro scissors | Fine Science Tools (F·S·L) | No. 14058-09 | |
| micro serrefine | Fine Science Tools (F·S·L) | No.18055-05 | |
| Micro clamps applicator | Fine Science Tools (F·S·L) | No. 18057-14 | |
| Straight micro forceps | Fine Science Tools (F·S·L) | No. 00632-11 | |
| Curved micro forceps | Fine Science Tools (F·S·L) | No. 00649-11 | |
| needle-holder | Fine Science Tools (F·S·L) | No. 12061-01 | |
| 1ml syringe | B.Braun | 9161406V | |
| 5ml syringe | B.Braun | 4606051V | |
| extension and connection lines | B.Braun | 4256000 | 30cm, inner ø1.2mm |
| 6-0 silk (Perma-Hand Seide) | Ethicon | 639H | |
| 6-0 prolene | Ethicon | 8711H | |
| Microfil® MV diluent | FLOW TECH, INC | ||
| Microfil® MV – 120 | FLOW TECH, INC | MV – 120 (blue) | |
| MV curing agent | FLOW TECH, INC | ||
| Heparin 2500 I.E./5ml | Rotexmedica | ETI3L318-15 | |
| Saline | Fresenius Kabi Deutschland GmbH | E15117/D DE | |
| Imalytics Preclinical software | Experimental Molecular Imaging, RWTH Aachen University, Germany | ||
| HepaVision | Fraunhofer MEVIS, Bremen, Germany | ||
| NanoZoomer 2.0-HT Digital slide scanner | Hamamatsu Electronic Press, Japan | C9600 | |
| Tomoscope Duo CT | CT Imaging GmbH, Erlangen, Germany | TomoScope® Synergy | |
Referenzen
- Bearden, S. E., Segal, S. S. Neurovascular alignment in adult mouse skeletal muscles. Microcirculation. 12 (2), 161-167 (2005).
- Brown, R. P., Delp, M. D., Lindstedt, S. L., Rhomberg, L. R., Beliles, R. P. Physiological parameter values for physiologically based pharmacokinetic models. Toxicol.Ind.Health. 13 (4), 407-484 (1997).
- Dai, D., et al. Elastase-Induced Intracranial Dolichoectasia Model in Mice. Neurosurgery. , (2015).
- Ding, B. S., et al. Inductive angiocrine signals from sinusoidal endothelium are required for liver regeneration. Nature. 468 (7321), 310-315 (2010).
- Downey, C. M., et al. Quantitative ex-vivo micro-computed tomographic imaging of blood vessels and necrotic regions within tumors. PLoS.One. 7 (7), 41685 (2012).
- Ehling, J., et al. CCL2-dependent infiltrating macrophages promote angiogenesis in progressive liver fibrosis. Gut. , (2014).
- Ehling, J., et al. Micro-CT imaging of tumor angiogenesis: quantitative measures describing micromorphology and vascularization. Am.J.Pathol. 184 (2), 431-441 (2014).
- Ghanavati, S., Yu, L. X., Lerch, J. P., Sled, J. G. A perfusion procedure for imaging of the mouse cerebral vasculature by X-ray micro-CT. J.Neurosci.Methods. 221, 70-77 (2014).
- Gremse, F., et al. Hybrid microCT-FMT imaging and image analysis. J.Vis.Exp. (100), (2015).
- Jing, X. L., et al. Radiomorphometric quantitative analysis of vasculature utilizing micro-computed tomography and vessel perfusion in the murine mandible. Craniomaxillofac.Trauma Reconstr. 5 (4), 223-230 (2012).
- Melloul, E., et al. Small animal magnetic resonance imaging: an efficient tool to assess liver volume and intrahepatic vascular anatomy. J.Surg.Res. 187 (2), 458-465 (2014).
- Schwier, M., Bohler, T., Hahn, H. K., Dahmen, U., Dirsch, O. Registration of histological whole slide images guided by vessel structures. J.Pathol.Inform. 4 ((Suppl)), 10 (2013).
- Selle, D., Preim, B., Schenk, A., Peitgen, H. O. Analysis of vasculature for liver surgical planning. IEEE Trans.Med.Imaging. 21 (11), 1344-1357 (2002).
- Shergill, U., et al. Inhibition of of VEGF- and NO-dependent angiogenesis does not impair liver regeneration. Am.J.Physiol Regul.Integr.Comp Physiol. 298 (5), 1279-1287 (2010).
- Sueyoshi, R., Ralls, M. W., Teitelbaum, D. H. Glucagon-like peptide 2 increases efficacy of distraction enterogenesis. J.Surg.Res. 184 (1), 365-373 (2013).
- Wei, W., et al. Rodent models and imaging techniques to study liver regeneration. Eur.Surg.Res. 54 (3-4), 97-113 (2015).
- Xie, C., Wei, W., Zhang, T., Dirsch, O., Dahmen, U. Monitoring of systemic and hepatic hemodynamic parameters in mice. J.Vis.Exp. (92), e51955 (2014).
