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Uso della micrografia computerizzata a raggi X con preparazione dell'acido fosfongstico per visualizzare il tessuto fibromuscolare umano

DOI:

10.3791/59752

September 5th, 2019

In This Article

Summary

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La tomografia computerizzata a raggi X microagrafica è efficace nell'ottenere informazioni tridimensionali da campioni umani non danneggiati, ma ha un successo limitato nell'osservazione dei tessuti molli. L'uso di agente di contrasto dell'acido fosfoca e può risolvere questo problema. Abbiamo implementato questo agente di contrasto per esaminare i tessuti fibromuscolari delicati umani (l'orbicularis che mantiene il legamento).

Abstract

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La dissezione manuale e l'osservazione istologica sono metodi comuni utilizzati per studiare i tessuti umani. Tuttavia, la dissezione manuale può danneggiare le strutture delicate, mentre l'elaborazione e l'osservazione istologica forniscono informazioni limitate attraverso l'imaging trasversale. La tomografia computerizzata a raggi X micro -x (microCT) è uno strumento efficace per ottenere informazioni tridimensionali senza danneggiare i campioni. Tuttavia, mostra una limitata efficienza nella differenziazione delle parti dei tessuti molli. L'uso di agenti che migliorano il contrasto, come l'acido fosfotungtico (PTA), può risolvere questo problema migliorando il contrasto dei tessuti molli. Abbiamo implementato microCT con PTA per studiare il legamento di mantenimento dell'orbicularis umano (ORL), che è una struttura delicata nell'area dell'orbita. In questo metodo, i campioni raccolti sono fissati in formalina, disidratati in soluzioni di etanolo seriale e macchiati con una soluzione PTA. Dopo la colorazione, vengono eseguite la scansione microCT, la ricostruzione 3D e l'analisi. La pelle, i legamenti e i muscoli possono essere visualizzati chiaramente con questo metodo. Le dimensioni del campione e la durata della colorazione sono caratteristiche essenziali del metodo. Lo spessore del provino adatto era di circa 5-7 mm, al di sopra dei quali il processo è stato rallentato, e la durata ottimale era di 5-7 giorni, al di sotto del quale occasionalmente si è verificato un buco vuoto nella zona centrale. Per mantenere la posizione e la direzione dei piccoli pezzi durante il taglio, si consiglia di cucire sulla stessa regione di ogni parte. Inoltre, sono necessarie analisi preliminari della struttura anatomica per identificare correttamente ogni pezzo. Parafilm può essere utilizzato per prevenire l'essiccazione, ma occorre prestare attenzione per evitare la distorsione del campione. La nostra osservazione multidirezionale ha mostrato che l'ORL è composto da una rete multistrato di piastre continue, piuttosto che fibre simili a fili, come riportato in precedenza. Questi risultati suggeriscono che la scansione microCT con PTA è utile per esaminare compartimenti specifici all'interno di strutture complesse del tessuto umano. Può essere utile nelle analisi dei tessuti tumorali, tessuti nervosi, e vari organi, come il cuore e il fegato.

Introduction

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La dissezione manuale e l'osservazione istologica sono tipicamente utilizzate per esaminare i tessuti umani, come i muscoli e i tessuti connettivi. Tuttavia, la dissezione manuale può facilmente danneggiare strutture delicate e l'osservazione istologica fornisce informazioni limitate sulle superfici trasversali piatte1,2. Pertanto, sono necessari metodi migliorati per esaminare i tessuti in modo più preciso ed efficiente.

La tomografia computerizzata convenzionale (TC) è generalmente utilizzata nella pratica clinica, ma manca della capacità di distinguere piccole strutture

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Protocol

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Tutti i cadaveri utilizzati in questo studio sono stati legalmente donati al Surgical Anatomy Education Centre dello Yonsei University College of Medicine.

1. Ottenere campioni

  1. Disegnare una linea di incisione sul cadavere con una matita colorata per indicare l'area di taglio per la raccolta dei campioni. Controllare che la linea di incisione disegnata si estenda mediamente a un canto mediale, lateralmente a un canto laterale, superiore a un bordo superiore della palpebra inferiore e inferiore a 1 cm sotto la linea dal bordo orbitale.
    NOTA: Considerare la dimensione del campione in base alla dimensione massima di scansione dell....

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Results

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La ricostruzione dettagliata dell'ORL è stata realizzata mediante microCT con preparazione PTA (Figura 4). La struttura fibromuscolare ligesi che si estende obliquamente tra il derma e il periosteo è stata distintamente osservata (Figura 4A). Nella vista coronale (Figura 4B), la quantità e la complessità delle fibre sono aumentate lateralmente. Nella vista orizzontale (Figura 4C), è stata osservata un'e.......

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Discussion

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Abbiamo implementato microCT con preparazione PTA nell'esame dei tessuti molli umani. In breve, i campioni vengono raccolti e fissati in formalina per alcuni giorni, seguiti dalla disidratazione nelle soluzioni di etanolo seriale. L'inserimento del campione nella soluzione PTA direttamente dopo la fissazione della formalina può provocare alcune crepe dei tessuti a causa della rapida disidratazione. Pertanto, la disidratazione seriale è necessaria prima della colorazione PTA. Successivamente, gli esempi vengono macchiati .......

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Disclosures

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgements

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Questo studio è stato sostenuto da una borsa di ricerca facoltà di Yonsei University College of Medicine (6-2018-0099). Gli autori ringraziano le persone che hanno generosamente donato i loro corpi allo Yonsei University College of Medicine. Siamo grati a Jun Ho Kim e Jong Ho Bang per il loro supporto tecnico (membri del personale del Centro di educazione all'anatomia chirurgica presso lo Yonsei University College of Medicine). Siamo anche grati a Geoss Co., Ltd. per il sistema di scansione microCT di alta qualità utilizzato in questa ricerca.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
12 Acido tungsto(VI)fosforico n-idrato
Acido fosfotungstico
Junsei84220-0410PTA polvere
CTvoxBrukerver 2.7Software di ricognizione 3D
NreconBrukerver 1.7.0.4Software di ricostruzione
SkyscanBruker1173Scanner MicroCT
TconvBrukerver 2.0File software di ridimensionamento

References

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  1. Nierenberger, M., Remond, Y., Ahzi, S., Choquet, P. Assessing the three-dimensional collagen network in soft tissues using contrast agents and high resolution micro-CT: Application to porcine iliac veins. Comptes Rendus Biologies. 338 (7), 425-433 (2015).
  2. Vymazalová, K., Vargová, L., Zikmund, T., Kaiser, J.

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Micro X ray Computed TomographyPhosphotungstic Acid PreparationHuman Fibromuscular TissueOrbicularis Retaining LigamentSoft Tissue Contrast3D ReconstructionSpecimen StainingParafilm ProtectionMulti directional ObservationTissue Visualization

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