Abstract
При рождении легких испытывает глубокое фенотипическую переход от секреции к абсорбции, что позволяет для адаптации к дыханию независимо друг от друга. Развитие и поддержание этого фенотипа является критически важным при нормальном альвеолярного роста и газообмена в течение всей жизни. Некоторые в пробирке исследования охарактеризовали роль ключевых регуляторных белков, сигнальных молекул и стероидных гормонов , которые могут повлиять на скорость клиренса жидкости легких. Однако в естественных условиях обследования должны быть выполнены , чтобы оценить , играют ли эти регуляторные факторы важные физиологические роли в регуляции перинатальной поглощения жидкости из легких. Таким образом, использование в реальном масштабе времени изображений рентгеновским излучением для определения перинатального клиренс жидкости легких или отек легких, представляет собой технологический прогресс в этой области. Здесь мы объясним и проиллюстрировать подход для оценки скорости альвеолярного клиренса жидкости легких и альвеолярного затоплению у мышей C57BL / 6 в послеродовой день 10 насING рентгеновских изображений и анализа. Успешная реализация этого протокола требует предварительного одобрения со стороны институциональных уходу и использованию животных комитетов (IACUC), на мелких животных системы визуализации в естественных условиях рентгеновского и совместимого программного обеспечения молекулярной визуализации.
Introduction
При рождении у новорожденного легких должен перейти от секретирующих жидкости к жидкости поглощая органу установить адекватную вентиляцию и оксигенацию организма. Механизмы, которые способствуют (или мешает) эффективное оформление легочной жидкости в момент рождения остаются неясными. Моделирование скорости альвеолярного клиренса жидкости в C57BL / 6 новорожденных мышат мыши приведет к лучшему пониманию регуляторных факторов, которые могут усиливать или ослаблять скорость поглощения жидкости. Она также может быть применен к другим неонатальных модели острого повреждения легких или инфекции, и может привести к новым терапевтическим стратегиям для новорожденных с респираторным дистресс-синдромом.
Так как новорожденные легкие мизер по сравнению с взрослыми легкие, обычные меры альвеолярного клиренса жидкости, которые полагаются на лаважа или гравиметрических измерений не могут быть пригодны для точного изучения зазора легочной жидкости в неонатальных легких моделей. В этом протоколе, мы демонстрируют анализ, который позволяетточное определение альвеолярных уровень раскрываемости жидкости в послеродовых мышат день 10 C57BL / 6 мышей с использованием небольшого животного томографа. Одним из главных преимуществ использования рентгеноскопии подхода является то , что животные изображаются в естественных условиях. Они свободно дышать и может оправиться от этого минимально инвазивной анализа для дальнейшего наблюдения и изучения. Общая цель этого метода заключается в моделировании отека легких у новорожденных легких, а также оценить скорость альвеолярного клиренса жидкости в неонатальном легких. Эта методика была разработана, в частности, как стратегия сокращения, чтобы уменьшить количество животных, необходимых, но максимально экспериментальный выход. Этот метод также позволяет для превосходного обнаружения объемов жидкости в легких с помощью рентгеновских изображений и требует знания в основной сдержанности животных и регулировать 1; небольшой операции на животных и трахеи закапывания 2, маленькое животное тепловизор, и базовое программное обеспечение для анализа изображений. Исследователи , которые хотят , чтобы оценить объемы легочной жидкости в естественных условиях (свободно BREathing наркозом животных моделей) могут найти эту процедуру, подходящую для их применения. И, наконец, этот протокол может дополнить другие существующие модели неонатального повреждения легких , используемых в механистической исследовании бронхолегочной дисплазии, в том числе гипероксии индуцированных повреждения легких, искусственной вентиляции легких, а также моделей воспаления легких 3.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все экспериментальные методы должны проводиться в соответствии с руководящими принципами институционального ухода и использования Комитетом.
1. рентгена Приобретение
- Обзор программного обеспечения (На рисунке 1 Обзор параметров настройки программного обеспечения).
- Выберите кнопку Захват непосредственно под вкладкой Файл.
- В раскрывающемся меню Настройки, выберите текущий сеанс.
- Выберите Стандартная экспозиция в раскрывающемся списке , расположенном под времени экспозиции.
- Установите время экспозиции до 2.00 мин, и № Воздействия 1. Установите X Биннинг и Y Биннинг до 2 пикселей. Смотри рисунок 1.
- Выберите Окончательная накопления из выпадающего меню Параметры экспорта.
- В настройках освещения, Зелекар X-Ray из выпадающего меню Подсветка исходного кода. По умолчанию КВП устанавливается в размере 35.
- Выберите AUTOSELECT в раскрывающемся меню Apply Reference File , чтобы применить соответствующую рентгеновскую отпечатком. (Смотрите раздел 2).
- В Set камере настроек, установите значение диафрагмы до 2,51.
- Установите FOV (поле зрения) к 125.64 для мышей PN10.
- Установить фокальной плоскости до 13, а в раскрывающемся меню рядом с ползунком Focal Plane, выберите X-Ray.
- Для получения рентгеновского излучения, установите фильтр возбуждения и эмиссионный фильтр 0 в раскрывающемся меню.
- Сохранить текущую сессию, нажав кнопку Создать на вершине рядом Настройки. Введите имя для нового файла Приобретать Настройки, например, "Jove Событие экспозиции для принятия протокола." Смотрите рисунок 2.
- Создание протокола формирования изображения в рентгеновских лучах
- Нажмите на кнопку Создать / Редактировать Протоколы на правой стороне открытого окна.
- Как появляется всплывающее окно нового протокола, нажмите кнопку Создать в верхнем правом углу
- Введите имя , что протокол будет сохранить под землей, например , "Jove Demo протокол", и нажмите кнопку ОК. (Смотрите рисунок 3).
- В нижней части всплывающего окна протокола в протоколе шагов, убедитесь , что шаг 1 выделен красным цветом, захвата новых изображений выбран, и ничего не делать выбора в до захвата изображения в раскрывающемся меню.
- В Capture Setting, выберите недавно созданный одно событие экспозиции со стадии 1.1.12.
- Выберите Подождите (сек) из выпадающего меню After Image Capture.
- Нажмите кнопку Изменить, типе 180 в всплывающем окне, и нажмите кнопку OK , чтобы добавить 3 мин время ожидания после каждого приобретения 2 мин.
- Дубликат Шаг 1 щелкнув правой кнопкой мыши на вкладку Шаг 1 и выберите Дублировать шаг. Создание 23 дубликатов для периода наблюдения 2 ч. (Смотрите рисунок 4).
- На заключительном этапе (этап 24), измените После установки ничего не делать из ожидания (сек) Image Capture.
- Нажмите кнопку Сохранить и выйти из редактора протокола.
2. Освещение Справочные файлы
Примечание: Применение рентгеновских эталонных освещения файлов рентгеновского изображения для автоматической коррекции изменений в равномерности детектора рентгеновских изображений, полученных на протяжении эксперимента. Процедуры , описанные ниже , являются специфическими для Bruker In Vivo животных Imaging Systems; другие системы визуализации в естественных условиях можетиспользоваться.
- Генерация отпечатком освещения путем открытия программы молекулярной визуализации и нажав на кнопку Capture.
- С помощью всплывающего меню, установить параметры съемки рентгеновских освещенности исходного кода (см предложенные параметры в разделе 1 выше) , а затем выберите Ссылка Освещение в типе экспозиции. Это можно найти в разделе Стандартные Воздействия выпадающего списка. (Смотрите рисунок 5).
- Удалить все образцы из изображения станции. Установите биннинга X и Y 4 × 4 биннинга. Обратитесь к Таблице 1: Время экспозиции Освещенность ссылка на файл , чтобы определить точное время экспозиции.
- Нажмите Expose.
- Примените справочный файл, выбрав Auto Select из выпадающего меню под заголовком Apply Reference File. (Смотрите рисунок 6). Ссылка освещения файл теперь будет автоматически применяться ко всем рентгеновским имвозраст захваченных с теми же настройками камеры. Шаги 2.1 - 2.4 не нужно повторять, если одни и те же настройки камеры используются в последующих экспериментах.
Примечание: ссылка на файл освещения может быть применен после получения изображения, или если возникает сообщение об ошибке после того, как автоматический выбор справочных файлов. Применить освещение справочные файлы после захвата изображения , используя следующую последовательность команд в панели навигации программного обеспечения молекулярного изображения: Image> Image Math> Тип: Задача> Вычислить: коррекция освещения. Выберите входное изображение (X), который вы хотели бы применить ссылочный освещения файл (Y) к. Переименовать исправленный файл (Z). (Смотри рисунок 7).
3. Животное Погрузочно-разгрузочные работы
- Эквайринг Животные
- Покупка беременных дамб от коммерческих заводчиков или разводить самок мышей в доме в возрасте 12 недель (или старше), в соответствии с институциональной руководстваs.
- Дом новорожденных мышей с кормящих матерей до постнатальный день (PN) 10.
- Анестезия животных (PN 10)
- Приготовьте коктейль кетамин / ксилазин обезболить PN 10 мышей в течение продолжительного обезболивающих эффектов продолжительностью до 40 мин. Добавьте 500 мкл кетамина (100 мг / мл) до 75 мкл ксилазином (100 мг / мл). Развести в соотношении 1:10 в 0,9% физиологического раствора кетамина (100 мг / кг) / ксилазина (10 мг / кг) анестетик коктейль.
- Взвесьте новорожденных мышей.
- С помощью 3/10 шприц с 31 G 5/16 дюйма (8 мм) иглы, введение 10 мкл / г массы тела анестезии внутрибрюшинной инъекцией.
- Держите животных сухим и изолирован, чтобы предотвратить чрезмерную потерю тепла тела.
4. трахеи инстилляции
- Готовят интратрахеальные солевой раствор , состоящий из 140 мМ NaCl, 5 мМ KCl, 1 мМ CaCl 2, и 10 мМ HEPES; рН = 7,4. Осмолярность этого раствора должно быть319 мосмоль / кг H 2 O.
- Гора наркозом животных вентральной стороной вверх на наклонной хирургической плате с помощью хирургической ленты. Ensurethat головы животных находятся в верхней части наклонной поверхности.
- Выполните носок щепотку, чтобы гарантировать, что животные под наркозом и готовы к хирургии. Лечить все хирургические инструменты областях, и грудную область животного.
- Сделайте небольшой (3 мм) надрез в передне-медиальной вентральной части шеи (область горла) с помощью хирургического скальпеля, размер 11. оттеснить платизму и передней трахеи мышцы с помощью притупляются щипцов для визуализации и доступа к трахее.
- Закапывание 3 мкл / г массы (примерно в 10 - 30 мкл конечного объема) физиологического раствора через открытую трахею, используя 31 G 5/16 дюйма (8 мм) иглы. Меньший разрез остается открытым во время съемки животных и обычно заживает себя хорошо. Проконсультируйтесь с местным отделом ресурса животных, чтобы определить, является ли надрез также могут быть оставлены открытыми. В противном случае, шовный материал можетпотребуется.
5. визуализации животных
- Поместите щенков вентрально на ясном дне, съемный лоток для формирования изображения животных. Центрирование животных таким образом, что пучок рентгеновских лучей будет находиться непосредственно над грудной области.
- Для нечетных когорт животных, поместите первый детеныша непосредственно в середине лотка, а для четных пронумерованных когорты место первый детеныша только слева от центра так, что, когда другие животные помещаются на поднос всех животных центрированы.
- Вернуть лоток обработки изображений для шкафа визуализации рентгеновского и закройте дверцу шкафа.
- Включите животных терморегулятор для поддержания температуры тела у анестезированных животных. Использование высокой настройки для достижения температуры в камере примерно 35 - 37 ° С. Включите блок животного анестезии (испарившейся изофлюрана поставляемого через кислород), чтобы обеспечить животных анестезируют и иммобилизованные на протяжении длительности процедуры визуализации 2 ч.
- Протокол Выполнение рентгеновских изображений
- Нажмите на Capture и выберите соответствующий протокол, например, "Jove Demo Protocol" из выпадающего меню Protocol. (Смотрите рисунок 8).
- Нажмите кнопку Выполнить выбранного протокола на программное обеспечение молекулярной визуализации.
Примечание: всплывающее окно появится отслеживать статус получения изображения, когда протокол завершения окно исчезнет. Доза рентгеновского излучения мала, <чем 0,3 мбэр или приблизительно в 10 раз меньше, чем зубной рентген. Как и с другими процедурами, X-Ray, нет никакого остаточного излучения. - Когда сеанс приобретения 2 часа завершена, удалите животных из лотка изображений и вернуть их в клетку. Монитор животных для полного восстановления, прежде чем вернуться к стойкам.
Анализ 6. Данные
Примечание: Молекулярный изображений программное обеспечение позволяет для количественной оценки и перевода Xrау интенсивности пикселей в скорости выведения жидкости легких. Приведенные ниже набросков процедуры, необходимые для нормализации рентгеновских изображений и количественной оценки интенсивности в определенных регионах, представляющих интерес (ROI).
- Дизайн шаблона ROI
Примечание: область шаблона интерес должен быть создан специфическими для захваченных рентгеновских изображений во время исследования 2 ч, и должен быть использован для того, чтобы сравнить рентгеновских интенсивностей среди экспериментальных групп. Поскольку небольшие объемы солевых проблем , как правило , накапливаются в левой верхней доле легкого 4-6, рентабельность инвестиций (ы) должны сосредоточиться на этой части легкого.- Откройте первый и последний рентгеновского изображения в наборе 2 ч. Выберите окно первого рентгеновского изображения.
- На панели навигации выберите Manual-Ройс> Новый ROI Set.
- Нажмите ROI Эллипс и создать ROI , которая адекватно покрывает мыши левый lung.An ROI не не определен , пока красный, изложенные ROI Дтagged в другое положение. Определенный ROI будет выделены синим цветом с номером.
- Если несколько щенков изображаются, нажмите на красную, наметившаяся ROI и перетащить левой легкие других мышей, чтобы создать более индивидуальный трансформирования в одном наборе. Перетащите красный, описанной ROI в область с четким фоном для создания фона ROI.
- Выбор Выбор указателя для позиционирования трансформирования лежать поверх левого легкого каждой мыши, непосредственно под вторым ребром.
- В верхней панели инструментов нажмите кнопку просмотра изображения.
- Проверьте Overlay в окне просмотра изображения для наложения последнего рентгеновского изображения при сохранении местоположения набора ROI. При необходимости выберите Выбор указателя на панели навигации для регулировки позиции трансформирования и обеспечения адекватного охвата легких на обоих изображениях.
- В диалоговом окне Manual ROI, выберите Шаблон> Сохранить в шаблон. Имя тон шаблон и нажмите кнопку ОК.
- Закройте оба изображения. Выберите Нет , когда будет предложено сохранить изменения.
- Применить шаблон ROI для каждого рентгеновского изображения, захваченного анализировать зазор жидкости, открыв все снимки, сделанные в ходе исследования. Начните с выбора открытого файла и нажмите кнопку Manual трансформирования> Шаблон.
- Выберите предварительно созданный шаблон ROI из выпадающего меню и нажмите кнопку Применить для всех открытых документов.
- Экспорт Численный ROI данных из изображений в электронную таблицу
- В верхнем левом углу, выберите Файл> Экспорт данных> ROI.
- Проверьте , как показано и Auto Открыть в Excel в всплывающем диалоге.
- Выберите Экспорт всех открытых документов.
- Имя файла и нажмите кнопку Сохранить.
- Закрыть программное обеспечение молекулярная визуализация.
- Institute of Laboratory Animal Resources. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , 8, The National Academies Press. (2011).
- Helms, M. N., Torres-Gonzalez, E., Goodson, P., Rojas, M. Direct tracheal instillation of solutes into mouse lung. J Vis Exp. , (2010).
- Hilgendorff, A., Reiss, I., Ehrhardt, H., Eickelberg, O., Alvira, C. M. Chronic lung disease in the preterm infant. Lessons learned from animal models. Am J Respir Cell Mol Biol. 50, 233-245 (2014).
- Goodson, P., et al. Nadph oxidase regulates alveolar epithelial sodium channel activity and lung fluid balance in vivo via O2- signaling. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, L410-L419 (2012).
- McNeilly, T. N., Tennant, P., Lujan, L., Perez, M., Harkiss, G. D. Differential infection efficiencies of peripheral lung and tracheal tissues in sheep infected with Visna/maedi virus via the respiratory tract. J Gen Virol. 88, 670-679 (2007).
- Starcher, B., Williams, I. A method for intratracheal instillation of endotoxin into the lungs of mice. Lab Anim. 23, 234-240 (1989).
- Downs, C. A., Kumar, A., Kreiner, L. H., Johnson, N. M., Helms, M. N. H2O2 regulates lung ENaC via ubiquitin-like protein Nedd8. J Biol Chem. 288, 8136-8145 (2013).
- Gammon, S. T., et al. Preclinical anatomical, molecular, and functional imaging of the lung with multiple modalities. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 306, L897-L914 (2014).
- Takemura, Y., et al. Cholinergic regulation of epithelial sodium channels in rat alveolar type 2 epithelial cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 304, L428-L437 (2013).
- Lewis, R. A., et al. Dynamic imaging of the lungs using x-ray phase contrast. Phys Med Biol. 50, 5031-5040 (2005).
- Nyren, S., Radell, P., Mure, M., Petersson, J., Jacobsson, H., Lindahl, S. G., Sanchez-Crespo, A. Inhalation anesthesia increases V/Q heterogeneity during spontaneous breathing in healthy subjects. Anesthesiology. 113 (6), 1370-1375 (2010).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Левые панели на рисунках 9 - 10 имеют PN 10 легких мышей изображаемых на исходном уровне (предварительно закапывают). Эти изображения показывают успешное введение солевого раствора проблемы в левой доле неонатальных легких. На рисунке 9, легких мышей была трахеально солевого раствора , определенной выше (смотри раздел 2.1). Средний и правый панели Рисунок 9 являются рентгеновские снимки из той же мыши , полученные 5 мин и 2 ч после закапывания; это животное успешно очистил солевой вызов. В частности, интенсивность рентгеновского излучения этого животных ROI увеличилась с 187.67 до 515. Таким образом, существует обратная зависимость между плотностью пикселей и объемом жидкости легких; то есть, чем больше относительная величина, тем меньше жидкости, есть в легких. Это может быть полезно , чтобы понять , что больше рентгеновских лучей энергия поглощается (следовательно , большее сообщаемое значение) , когда там меньше жидкости attenuatiнг рентген. На рисунке 10, мышь легких PN 10 была трахеально с соединением , содержащим окисленный глутатион (восстановленный в физиологическом растворе , описанном в разделе 2.1), имеющего ингибирующее альвеолярная очистка жидкости солевого вызов путем блокирования эпителиальную активности натриевых каналов; численное значение ROI этого животного будет уменьшаться из предварительного прививать и пост-привил рентгеновских отображенных файлов, что указывает на увеличение рентгеновского непрозрачности. В частности, чистая интенсивность животного примерно 5 мин после закапывания был - 64, и снизился до - 182. Опять же, обратите внимание на обратную зависимость между интенсивностью ROI пикселей и количества жидкости в легких; увеличилась жидкости в верхней левой доли легкого затухает рентгеновского абсорбцию.
Оценка чистой интенсивности ROI позволяет количественно оценить изменения в скорости выведения жидкости легких, хотя и программного обеспечения сбора также позволяет исследователям выразитьданные с точки зрения г / см 3 , если это необходимо. Кроме того, исследователи могут использовать каждое животное , как своим собственным контролем и нормализовать все интенсивности рентгеновского излучения в начальный момент времени (ИО), такие как Т = 5 мин и сообщать о чистых изменениях в рентгеновской непрозрачности (т.е. показатель изменения в объемах жидкости легких).
Рисунок 1. Настройки экспозиции. Этот снимок экрана показывает соответствующие параметры экспозиции , используемые в данном протоколе. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 2. Настройки файла. Этот снимок экрана иллюстрирует ключевой шаг в создании настройки файла, который будет использоватьсяв протоколе. Всплывающее окно (как показано) запросит новое имя файла настроек приобретения. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 3. Протокол обработки изображений. Этот снимок экрана иллюстрирует ключевой шаг в определении того, был успешно создан новый протокол формирования изображения. Всплывающее окно (как показано на рисунке) появится и новое имя протокола будет предложено для созданного протокола. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 4. Protocol шаги. Этот снимок экрана показывает ярлык дублировать файл настроек сбора, вставить новый шаг или удалить шаг в рамках протокола формирования изображения. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 5. Освещение Reference. Этот снимок экрана показывает опорное освещение команды и соответствующие параметры в программном обеспечении формирования изображения животных , пригодных для создания опорного освещения файл. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 6. Auto Select Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 7. Освещение коррекции. Этот снимок экрана показывает соответствующее применение ссылочной освещения файла , созданного после того, как изображения животных. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 8. Выполнение протокола. Этот снимок экранапоказано , как выполнить выбранный протокол. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 9. рентгенограммы очищаемых легких Представитель образ PN 10 легких до получения солевого раствора вызов. (Предварительно прививать; левая панель); 5 мин после закапывания (средняя панель), а через 2 часа после того, как солевой вызов очистили от практически здоровых легких (правая панель). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 10. Рентгеновские изображения затопленных Легких. Представивитель изображение PN 10 легких до получения солевого раствора вызов (предварительно Привить; левая панель), содержащая глутатион дисульфид, который ингибирует парацеллюлярного растворенного вещества транспорта; 5 мин после закапывания глутатион дисульфида (средняя панель) и 2 ч после ингибирования парацеллюлярного транспорта , что приводит к затоплению альвеолярного (правая панель). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.Без фильтра = экспозиции 10 сек 0,1мм = экспозиции 15 сек 0.2mm = экспозиции 20 сек 0.4mm = экспозиции 30 сек 0,8мм = экспозиции 30 сек Размер рентгеновского фильтра коррелирует с определенного времени экспозиции для CRест эталонного освещения файл. Таблица 1. Освещение Reference File. Этот файл сообщает соответствующие время экспозиции для создания освещения эталонных файлов на основе рентгеновских фильтров , используемых в исследованиях изображений.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
С помощью рентгеновских изображений, четкие изображения неонатальных легких могут быть проанализированы для легочных объемов жидкости. Мы 7,3,11, 10 и другие, успешно используют рентгеновских изображений для определения динамических изменений в объеме жидкости легких в свободно дыхание наркотизированных животных моделях, и этот метод имеет большие перспективы для дальнейшего изучения неонатального повреждения легких. Одним из основных преимуществ в использовании нашего подхода для оценки объема жидкости легких (в отличие от рентгеновского фазового Контрастом 10, например), что до пяти PN10 детенышей мыши могут быть одновременно изучены с использованием системы визуализации , которая является общим местом в научно - исследовательских учреждений и стержней ,
Внушение соответствующий объем жидкости легких, чтобы не утонуть или свернуть легких, имеет решающее значение для успешной реализации этого протокола и, возможно, потребуется экспериментально изучить, прежде чем протоколы рентгена могут быть применены. Чувствительность этого теста позволяет обнаруживать очень малых Volumэс из привили солевого раствора через обнаружение рентгеновских лучей. Мы смогли различить различия в рентгеновской непрозрачности неонатальных легких привили с 10 объемами мкл физиологического раствора. Различие в рентгеновских затемнений еще более выраженным, когда ингибиторы натриевых каналов, вводятся в альвеолярном воздушном пространстве, поскольку солевые проблемы не могут быть поглощены и легкие продолжают секретировать жидкость в воздушном пространстве. В случае, когда несоразмерно высокий объем физиологического раствора вводят, помещая животных в камеру формирования изображения с кислородом, протекающий в камеру через порты анестезия может облегчить дыхание в затопленных легких.
Наши результаты с использованием рентгеновских изображений сопоставимы с альвеолярных зазорами жидкости при измерении с использованием более традиционных подходов, таких как легких соотношениях влажного к сухому весу и синий Эванса для определения концентрации белка 4. Теперь мы показали, что этот подход может быть применен к неонатального детеныша мыши. Это Рентгеновский имстарения методика определения объемов легочной жидкости можно легко комбинировать с дополнительными методов визуализации. Например, флуоресцентные маркеры или биолюминесцентного зонды могут быть одновременно закапывают в альвеолы и оценены. (Обнаружение люминесцентных ламп и люминесцентных зондов было описано 8, и выходит за рамки настоящего доклада). Возможность совместного зарегистрировать объем легочной жидкости (с использованием рентгеновских изображений) наряду с возможностью обнаруживать флуоресцентные биомаркеров является одним из нескольких преимуществ использования этого динамического анализа и коммерческой системы для измерения зазора легочной жидкости. Другие преимущества использования этого подхода для определения зазора и относительного объема жидкости легких включает способность проводить продольные исследования (тем самым уменьшая количество животных, необходимых для достижения статистически значимых наблюдений), а также способность обнаруживать небольшие изменения в объеме жидкости легких в свободно дышать , наркозом, неонатальные щенками мыши. Одно ограничение используяв подходе естественных изображений, однако, является то , что анестезия может изменить распределение газа и кровотока в легких. Несовпадение в системах вентиляции и перфузии (V / Q) и шунтирование было показано увеличение под анестезией у здоровых взрослых добровольцев 12, тем самым уменьшая оксигенацию организма. Этот негативный эффект, однако, может быть компенсировано за счет увеличения вдохновленную концентрацию кислорода. С технической точки зрения, изменчивость между системами обработки изображений в рентгеновской энергии потока может потребовать оптимизации каждой системы перед проведением исследований визуализации. Например, в системе с источником рентгеновского излучения с большим потоком и / или детектор с превосходной квантовой эффективностью, более высокий F / стоп и нижнее состояние бининг может обеспечить лучшее качество изображения при оценке небольшое изменение в рентгеновском импеданса.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Эта статья является частью специального выпуска на мультимодальные доклинической визуализации, авторами которого являются Bruker BioSpin.
Materials
Name Company Catalog Number Comments Preclinical Imaging System (In- Vivo MS FX PRO) Bruker; Billerica, MA Ketamine Ketaset; Fort Dodge Animal Health, IA 26637-411-01 Xylazine Lloyd Laboratories; Shenandoah, IA 4821 Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (with Calcium and Magnesium) Lonza; Walkersville, MD 17-513F Sodium chloride Amresco; Solon, OH 241 Potassuim chloride Fisher Scientific; Fair Lawn, NJ P217-3 Calcium chloride Sigma-Aldrich; St. Loius, MO C5080 HEPES Sigma-Aldrich; St. Loius, MO H3375 0.3 ml insulin syringe with 31 G x 5/16" (8 mm) needle BD Insulin Syringe; Franklin Lakes, NJ 328438 References
Tags
Медицина выпуск 113 неонатальной легких,
