在心肌结构，功能的体内定量评估，灌注与活力使用心脏微型计算机断层扫描

在此研究中的所有动物的工作被批准为伊拉兹马斯MC动物研究伦理委员会。在整个实验中，将动物保持在根据伊拉兹马斯MC机构规章。在实验动物的端部用吸入麻醉剂异氟醚的过量安乐死。请寻求体制动物护理和开始这项工作之前，使用委员会的批准。 1.心肌缺血模型的制备 4％异氟烷吸入麻醉小鼠（C57BL6 12周龄）。使用20G的插管插管动物和18 cm H2O的峰值吸气压力和4厘米H 2 O.一个呼气末正压respirate以每分钟100次呼吸鼠标使用含2.5％异氟烷维持麻醉并应用眼药水，以防止同时在麻醉状态下对眼睛的干燥的 O 2 / N 2（体积/体积= 1/2）的混合气体。解放军CE上的加热垫的鼠标和测量体温直肠外科手术期间，在37℃，以保持体温。 注射丁丙诺啡（0.05-0.2毫克/千克）皮下只是手术前，检查脚趾捏反射的手术开始前，要确保麻醉足够的深度。用脱毛膏脱毛鼠标胸部和应用碘的皮肤。 通过一个小切口，在第二和第三左侧肋部之间的皮肤剪刀进行切口。拉胸小和xiphihumeralis肌肉以及背阔肌使用小钩子以允许访问肋间肌侧。 经过第3肋间​​肌肉经过精心切割的，而不伤害使用弯曲2毫米弹簧片剪刀肺部。推肺一边用一小块湿纱布和破裂心包。 注：小心不要损坏左膈神经。 Repositi对持有肌肉胸廓内重新定位，使左心室（LV）游离壁和部分左心房的很大一部分是可见的小钩。 插入左冠状动脉下方的7-0丝手术缝线和通过牢牢打结缝线阻塞动脉。 注意：由于在大多数小鼠中冠状动脉是不可见的，确定使用心房结扎的位置，并始终结扎左心房的边缘下方的冠状动脉2毫米为了规范梗塞大小。 通过确认左室游离壁的变白目视检查梗死的成功诱导。当巴陵不遵守，执行额外的企图堵塞LAD。 关闭胸部紧紧用6-0丝线缝合手术。 注：胸部应封闭不透气，使恢复后的独立呼吸。 清洁用生理盐水伤口，用关闭皮肤丝线缝合。皮肤上的伤口应用喷雾刺激伤口愈合，防止感染。 关闭异氟醚关闭，等到动物开始自行拆除通风管之前呼吸。鼠标放置在一个加热垫笼而回收。 注：直到它重新获得足够的意识，保持腹卧，不要离开无人看管的动物。不要返回已动过手术，以公司的其他动物，直到完全康复的动物。 辖附加剂量丁丙诺啡手术的术后镇痛后，每8-12小时。辖丁丙诺啡（50微克/公斤）腹腔。 注：通过显微（第3节）手术的第一次扫描后3-4小时，手术进行第二次扫描后6-7小时扫描动物。 2.显微对比注射为了两个successiv收购解剖，功能和代谢信息Ë显微成像会议，使用碘造影剂。 暴露和治疗用70％酒精的瓶塞的橡胶。使用低的死空间的注射器，撤回造影剂的所需体积（5-10微升/ g体重的）。为了防止在注射过程中栓塞的风险，清除气泡，如果有的话，通过推进柱塞来回和/或轻轻拍打注射器的侧慢慢排出空气进入无菌吸收性组织，直到流体出现的尖针。 注意：的显微对比注射可以在有意识或镇静的动物来进行。身体约束应该清醒动物进行。为了减少压力，可以考虑光镇静或全身异氟烷麻醉与吸入麻醉系统。 在注射前，擦拭用70％酒精的尾部。预热用灯或浸渍尾入温水（40-45℃），以提供更好的血管扩张的尾部。注入造影剂我ntravenously 5-10微升/ g体重（通过横向尾静脉之一EG）。 注：优化注射剂量为特定动物模型或显微仪器的采集设置，对比度增强可以由健康或所研究的动物的饮食状况和图像的噪声的电平的影响。 3.显微成像在此之前注射对比剂，通过按下计算机电源按钮打开扫描显微。启动显微控制软件，并通过单击软件控制窗口中显示的热身按钮热身的X射线管。 允许实时模式按钮出现在表明热身完毕的控制软件。将小口径盖，然后将小动物床。 创建或选择合适的数据库，学习，并受该图像数据将被保存。要创建一个新的数据库，单击数据库窗口中新建数据库按钮，输入将指定新的数据库，请单击在出现的对话框中浏览按钮，导航到驱动器在数据库将被保存，然后单击确定的名称。注意在数据库窗口新的数据库。要连接到现有的数据库，点击连接到数据库按钮，在数据库窗口，双击数据库名称。 设置由来自软件控制窗口的下拉菜单中选择下列参数扫描条件：X射线管电压，90千伏; CT的X射线管电流160微安;活的X射线管电流80微安; FOV 20毫米;门控技术，心肺;扫描技术，4.5分钟。 注意：此成像协议允许舒张末期和收缩末期三维数据集的重建，每512×512×512的矩阵尺寸，具有40μm的重构各向同性体素尺寸。 注射用的造影剂的动物后，由4％的异氟醚吸入麻醉它在感应腔室。放置动物上用鼻锥在空气中的氧气混合物供给1.5-2.0％异氟烷扫描器的动物床。如果需要，调整异氟醚的流量，每分钟呼吸≤60实现动物的稳定呼吸活动。 将它拨向从事安全联锁咫尺仪器门。通过点击控制软件窗口上显示的实时模式按钮实时查看主题开启实时模式。观察x捕获窗口和动物。 注：仪器不会产生X射线，除非门关好，安全联锁经营。 移动至动物床按阶段Z轴控制来回位于仪表的前面板上的按钮对准的视场（FOV）内场鼠标胸部。验证胸部在FOV内的中心。使用动物机床控制左，右箭头位于仪表的前面板的位置t他的动物蓝色的边框内。 从控制软件窗口上显示的旋转控制下拉列表中选择“90”，然后点击设置按钮旋转龙门。确保动物的尸体的X捕获窗口的蓝色边框内。如果有必要，通过动物机床控制向上和向下箭头位于仪表的前面板对齐的动物。 注意：只有在X捕获窗口上显示的蓝色边界框内的图像数据将被用来重建3D体积。 在Xcapture窗口，调整大小的与左鼠标点击和拖动的ROI用鼠标光标边缘感兴趣区域（ROI）的心肺区域，使得心肺痕迹显然在同步视图中可见。确保ROI覆盖隔膜和心脏的所有龙门位置的顶端部分。旋转台架90°如步骤3.6中所述，以确保该CARDI邻呼吸痕迹依然清晰可见。 注意：为了防止不必要的暴露于电离辐射，最小化，在此期间动物的位置和心肺的ROI被调整的时间。 点击控制软件窗口初始化收购上显示的CT扫描按钮。 CT扫描确认信息将出现。点击CT扫描确认信息，确认显示的是按钮。点击NO按钮中止扫描。一旦YES按下按钮，位于仪器上的红色的X射线激励指示将点亮。 注：该指标也将是由控制软件窗口的仪器状态框闪烁电压图标可见。扫描将在4.5分钟内完成。 X射线管将被自动关闭，位于仪器和控制软件窗口的控制面板上的红色的X射线激励指示会变暗。这些预测将被自动排序，并PROGRESS将通过GetSynchronizedRaw窗口中显示的绿色的进度条表示。代表心动周期的舒张末期和收缩末期阶段的卷集将在更多的2-3分钟自动重建。 注：要中止扫描单击控制软件窗口的控制面板上的紧急停止按钮或按下位于仪表的前面板上的机械紧急停止按钮。 观察2D浏览器软件在重建的横断，冠状，矢状和意见。需要几秒钟，审查采集的图像的质量。寻找那些可以由一个程度不够麻醉引起的动物运动的迹象。如果有必要，适当的修改和重复扫描。 注：如果在图像中的结构被加倍，以双边示出，或用条纹示出，则这些是通常的“危险信号”，可以表示麻醉的水平可能是不适当的，而且动物在扫描期间已经移动。在这种情况下，麻醉的水平应调整和扫描应重新获得。 从扫描仪中取出的动物，并允许从麻醉状态下的监督完全康复。 在造影剂摄取（注射造影剂后3〜6小时）的代谢阶段获得一个额外的显微扫描。 注意 ：更多关于C57BL / 6和BALB / c小鼠的平均心肌增强值的信息被Detombe等人和Ashton等22,23出版。 4.显微数据分析同时加载舒张末期和收缩末期VOX文件到分析12软件。 与倾斜部分模块打开每个图像加载并执行短轴形象改造。 为了最大限度地减少图像处理时间可以考虑使用图像计算器模块的次区域/垫音量功能裁剪图像。对于这两个卷，维持相同的SubRegion低和高X，Y，Z的尺寸。 附加卷和带卷编辑模块打开。对于结构更好的可视化，必要时调整图像亮度。 执行内膜轮廓分段。从卷编辑模块选择对象提取的半自动标签中，设置一个种子点到左心室（LV）和调整阈值，以使左心室腔从心肌划定。为了确定阈值，使用自动阈值算法或与谱线轮廓模块确定的全宽度半最大值（FWHM）。 绘制沿二尖瓣瓣叶平面，以防止该地区蔓延到主动脉的限制，点击提取对象按钮完成分割。无论舒张末期和收缩末期容积将被自动处理。命名区域（如LV腔），并保存对象映射到相应的文件目录。 PERFORM心外膜轮廓分段。添加一个新的对象，并执行使用卷编辑模块任半自动或手动分割工具心外膜的心脏表面的分割。确保两个舒张末期和收缩末期轮廓正确识别。如果有必要，进行手动调节。命名区域 （如左心室心肌），并保存对象映射到相应的文件目录。 注意：可以被附加地执行图像的空间滤波器模块过滤以提高分割的速度和质量。 为了提取从对象映射体积测量（保存）打开带息模块的地区追加量。确保修正地图加载，打开示例选项窗口，确保两个LV腔和左心室心肌对象被选中，然后单击样本图像按钮。保存日志文件。 对于心脏功能和代谢的区域分析，使用径向迪利息模块的地区vider工具来进一步细分分段卷。 5.全球和区域心脏参数的计算为了计算左心室搏出量（LVSV），减去左心室舒张末期容积左室收缩末期容积（LVESV）（LVEDV）： LVSV = LVEDV -收缩末期容积 ; 来计算左室射血分数（LVEF），除以左心室心搏量（LVSV）由左心室舒张末期容积（LVEDV）和100％乘以： LVEF = LVSV / LVEDV * 100％; 来计算心输出量（CO），乘左心室心搏量（LVSV）由心脏速率（HR）： CO = LVSV * HR; 计算左心室心肌质量（LVMM），减去从左侧ventr通过心内膜表面（LVMV ENDO）结合的左心室心肌壁体积由心外膜表面（LVMV EPI）结合icular心肌壁体积和乘以心肌的比重，1.05克/厘米3： LVMM =（EPI LVMV – LVMV ENDO）* 1.05; 计算左心室心肌质量指数（LVMMI），由小鼠体重（BW）除以左心室心肌质量（LVMM）： LVMMI = LVMM / BW; 计算左心室心肌梗死面积（％LVMIS）的百分比，除以总数左心室心肌体积（LVMV TOTAL）梗塞心肌的左心室体积（LVMV MI）和 100％乘以： ％LVMIS = LVMV MI / LVMV 总计 * 100％; 注：对于LVMM，LVMMI和％LVMIS计算，使用来自相应的舒张末期或收缩末期数据集内切和心外膜体积测量。报告平均收缩末期和结束二astolic指数。 为了计算节段性左室壁运动异常（LVWM），减去左心室舒张末径壁（LVEDWD）节段性左室收缩末期内径壁（LVESWD）节段： LVWM = LVEDWD – LVESWD; 结果显示为周极地地图（公牛眼极坐标图）。 为了计算节段性左室壁增厚（％LVWTh），减去左室收缩末期壁厚（LVESWTh）节段性左室舒张末期壁厚（LVEDWTh）节段，由段鸿沟左室舒张末期壁厚度（LVEDWTh），并乘以100％： ％LVWTh =（LVESWTh – LVEDWTh）/ LVEDWTh * 100％; 结果显示为周极地地图（公牛眼极坐标图）。 要计算区域射血分数（％REF），减去节段性左室收缩末期的平方墙直径（LVESWD）从段的平方节段性左室舒张末径壁（LVEDWD）的平方左室舒张末径壁（LVEDWD），除和100％乘以： ％= REF（LVEDWD 2 – LVESWD 2）/ 2 LVEDWD * 100％; 结果显示为周极地地图（公牛眼极坐标图）。 为了呈现区域性心肌灌注和造影剂摄取，转化平均强度值代入CT值（菲尔德单位，HU）。使用充满水的小无线电透明管千HU，和水为0胡 – 通过重新调整从动物到外面选择的区域选择的空气都转换舒张末期和收缩末期的数据集。结果显示为周极地地图（公牛眼极坐标图）。 6.统计分析代表所有极坐标图显示数据为平均值±标准差（SD）。评估统计使用方差分析（ANOVA）的单向分析或其他合适的技术istical差。