Правильное позиционирование и сдержанность крыса задние конечности для целенаправленного высоким разрешением изображений кости с помощью микро архитектуры в естественных условиях Микро Компьютерная томография

Этот протокол обеспечивает зрителей с первого подробные руководящие принципы для надлежащего анестезии, размещение и сдержанность крысы в vivo µCT сканирования задних конечностей. Эти руководящие принципы позволяют пользователям в vivo µCT сканирование системы получить высокое разрешение и высокое качество изображения голени, которые могут быть обработаны для количественной оценки 3-мерной кости микро архитектуры. Важнейшие шаги в протоколе, необходимых для обеспечения надлежащего позиционирования и сдержанность включать надлежащее анестезии крыс, а также расширение задние конечности от всех других важных структур до тех пор, пока это тугой, но не в неестественных позиции. Для оптимальной визуализации результатов важно, что крыса быть под наркозом на уровень полной релаксации, и что глазной и педали рефлексы будут потеряны. Кроме того сканирование ноги должны быть продлен и всей стопы и голеностопного сустава должны быть сдержанными в пену. Методы, описанные выше для достижения оптимального позиционирования сканирования ноги будут обеспечивать, чтобы: 1) задних конечностей крыс в рамках исследования последовательно ориентированы в одном направлении, таким образом позволяя рентгеновского пучка пройти через тот же район каждой ноги, как он вращается вокруг образца; 2) как добровольных, так и недобровольных движения задних конечностей не произойдет, что сводит к минимуму возможности для перемещения артефактов вмешиваться с качеством полученных изображений; 3) помех от объектов (то есть, хвост) блокируются, таким образом к минимуму потенциал для эффектов частичный объем произвести неточные БМД и TMD измерений. Эти руководящие принципы могут быть изменены для каждого индивидуального крысы, как скорость метаболизма изофлюрановая и позиционирования может варьироваться в зависимости от штамма и тела размер ²². Наиболее распространенными в vivo сканирование машины предназначены для небольших животных моделей (то есть, мышей, крыс, кроликов, морских свинок) и будет иметь взаимозаменяемые животных этапов разрешения сканирования различных животных размеров. Таким образом они могут разместиться широкий спектр веса тела.

Хотя в vivo сканирование µCT разрешений для крысы быть перемещены и перечитать если изображения, полученные из первоначального сканирования низкого качества, повторить сканирование будет подвергать крысы дополнительных доз радиации и изофлюрановая анестезии для длительного периода времени. Ежемесячные повторяющиеся облучения 600 МГР, сосредоточены на голени Крыса за четыре месяца не вызывать неблагоприятные последствия кости микро архитектуры по сравнению с контралатеральной задних конечностей ¹, но это не установить безопасность двух сканирование повторяется в немедленное правопреемства. Дальнейшие ограничения метода, описанного включают в себя необходимость расширить тугой задние конечности с силами, применяется к нему, чтобы держать его до сих пор, которые может вызывать некоторые изменения в структуру костей. В то время как тяжесть сдержанность задние конечности во время сканирования будет зависеть от каждой цели исследования, предыдущие исследования от нашей лаборатории, с участием ежемесячно повторяющихся в vivo µCT изображений одной задние конечности привели к разница в кортикального слоя микро архитектурные параметр, эксцентриситет, по сравнению с контралатеральной задних конечностей, которые не проходят повторное расширение, стабилизации и сканирование ¹. Эксцентриситет — это мера эллиптической формы кортикальной кости и изменения в ответ на изменения несущей. Таким образом при использовании этого метода позиционирования и запретительных задних конечностей для повторяется в vivo µCT изображений, рассмотрение следует учитывать при оценке и интерпретации изменяется на микро архитектуры параметры несущей.

Хотя указанные выше руководящие принципы были предоставлены для визуализации и анализа костной ткани, незначительные коррективы в протоколе необходимо при визуализации мягких тканей задних конечностей. В частности путь в котором задние конечности простиралась от туловища и сдержанной должны приниматься во внимание, как нынешняя процедура misshapes ориентации мягких тканей (мышцы, жировая ткань) в ненормальных позиционирования на время проверки. Поэтому когда Экстраполируя эту модель для использования в визуализации мягких тканей конечностей, Хинд, некоторые коррективы следует сдержанность способ уменьшить или устранить изменения в позиционировании в тканях по отношению друг к другу.

Кроме того, руководящие принципы были написаны специально основаны на опыте нашей исследовательской группы, однако, они могут быть изменены для размещения других коммерчески доступные в vivo µCT сканеров. Другие предлагаемые методы позиции и сдерживать задних конечностей могут быть доступны заводом-изготовителем в vivo µCT сканирование системы. Наиболее коммерчески доступных в vivo µCT единиц список полипропиленовые, расширенного пенополистирола, и пластиковые трубы с зубоврачебный воск провести выступающие ноги как приемлемых материалов и методов для усмирения сканирования ноги. Однако метод, представленный в настоящем Протоколе предоставляют более контролируемой и последовательного позиционирования и сдержанность отсканированных ноги и последовательно производит высокое качество изображения. Рекомендации, представленные в рамках нынешнего метода требуют специализированного оборудования, необходимого для анестезии крысы, как испаритель, трубки, маски, индукции камер и кислорода. Хотя оборудование связано с несколько более высокую стоимость, по сравнению с инъекционные анестетики, это позволяет исследователям возможность быстро и точно побудить анестезии на определенных глубинах сознания, которая обеспечивает преимущество над альтернативой методы.

С использованием руководящих принципов, изложенных в рамках нынешнего метода видео, исследователи, используя высокое разрешение в vivo µCT технологий, расследовать их вмешательство интерес будет иметь возможность надлежащим образом и последовательно ориентировать и сдерживать крыса задние конечности для высокой рентгенография качества. Это будет способствовать континуума в поле изображения в vivo µCT приобретения и служат в качестве шага в направлении оптимизации последовательности и точности в рамках исследований и включить сравнение различных исследований в литературе. Аналогичным образом эти протоколы и методы могут быть расширены для использования в других грызунов видов, в том числе мышей, хотя некоторые изменения будет необходимо ^2,10. Например сдержанность ноги в пены трубка может включать щиколотку свести к минимуму возможность движения ноги во время сканирования. Кроме того полный ноги впишется в держателе пены. Таким образом пальцы не распространяется из конца держателя, как они делают, когда обеспечение подножия крысы. Кроме того тело мыши не требуют же сдержанность с лентой, как крыса. Меньшие носовой конус может использоваться для поддержания анестезии у мышей во время сканирования. Если меньший носовой конус не доступен, можно обеспечить нитриловая перчатка над доступных носовой конус и сделать небольшой надрез в перчатке, чтобы обеспечить пространство, что может поместиться нос мыши, чтобы обеспечить анестезии при сохранении печать вокруг носа.

В то время как проксимального отдела голени является основной сайт изучение изменений в костную микро структура в крыса, руководящие принципы для надлежащего и последовательного позиционирования других скелетных сайтов, таких как бедра и поясничных позвонков должны расследование и создана для последовательность в литературе. Однако при проведении будущих исследований с участием томография поясничного позвонка, соображения должны проводиться как томография позвоночника обеспечивает облучения для окружающих органах и тканях.