Neuartiges Quantifizierungsprotokoll für das Fortschreiten der kardiovaskulären Verkalkung unter Verwendung von longitudinalen MicroPET/MicroCT-Bildern

Zusammenfassung

Dieses neuartige Protokoll beinhaltet die Quantifizierung des kardiovaskulären Verkalkungsverlaufs aus seriellen Mikro-Positronen-Emissions-Tomographie (PET)/Mikro-Computertomographie (CT)-Bildern bei kleinen Versuchstieren.

Zusammenfassung

Die Mikro-Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und die Mikro-Computertomographie (CT) sind leistungsfähige und ideale Forschungsinstrumente, um das Fortschreiten der kardiovaskulären Verkalkung zu verfolgen. Aufgrund ihrer nicht-invasiven Natur können kleine Forschungstiere zu mehreren Zeitpunkten abgebildet werden. Die Herausforderung liegt in der genauen Quantifizierung der kardiovaskulären Verkalkung. Hier stellen wir ein Protokoll zur Verfügung, das Bilder aus den späteren Krankheitsstadien als Vorlage verwendet, um das Fortschreiten der kardiovaskulären Verkalkung in Längsschnittstudien genau zu quantifizieren. Das Protokoll umfasst 1) die Ausrichtung des Brustbereichs in mehreren Bildern desselben Tieres während einer Längsschnittstudie als ersten Schritt, 2) die Definition einer Region of Interest (ROI) innerhalb des Herzens und der Aorta an der Stelle größerer Kalziumablagerungen, die in späteren Bildern sichtbar werden, und 3) die gleichzeitige Segmentierung und Quantifizierung von Kalziumablagerungen über alle Bilder, die während der Längsschnittstudie aufgenommen wurden. Diese optimierte Methode verbessert die Genauigkeit der Bildanalyse bei der Verfolgung des Fortschreitens der kardiovaskulären Verkalkung, indem sie die Präzision der ROI-Definition verbessert und die Variabilität reduziert, die mit früheren Techniken verbunden ist, die einzelne Scans unabhängig voneinander analysieren.

Einleitung

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind eine der weltweit führenden Ursachen für Morbidität und Mortalität und erfordern eine gründliche Untersuchung, um ihre Mechanismen aufzudecken und wirksame präventive und therapeutische Strategien zu entwickeln. Die Verkalkung der Koronararterien (CAC) wird von Experten auf diesem Gebiet weithin als prädiktiver Faktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen anerkannt, der das Risiko einer kardiovaskulären Mortalität signifikant erhöht 1,2,3,4,5. Mik....

Protokoll

Die repräsentativen Bilder zeigen eine weibliche Apolipoprotein-E-defiziente (Apoe^-/-) Maus. Die Versuchsprotokolle wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee der University of California, Los Angeles, überprüft und genehmigt.

1. Scannen von Tieren

1. Füttern Sie die Maus zwischen den beiden Bildaufnahmen mit einer Standarddiät ohne jeglichen Eingriff. Wechseln Sie jedoch vor dem ersten Bild im Alter von 15 Monaten im Alter von 12 bis 14 Monaten zu einer westlichen Ernährung (21 % Fett, 0,2 % Cholesterin), um eine Aortenverkalkung zu Beginn zu induzier....

Diskussion

Dieses neuartige Protokoll ist ein verbesserter Ansatz zur Quantifizierung der kardiovaskulären Verkalkung. Aufgrund des nicht-invasiven Charakters der Bildgebung können longitudinale microCT-Bilder aufgenommen werden, um das Fortschreiten der kardiovaskulären Verkalkung bei Kleintieren zu verfolgen. Obwohl microCT-Bilder allein das Fortschreiten des Kalziumgehalts zeigen können, können microPET-Bilder, sofern verfügbar, zusätzliche Informationen liefern, insbesondere die verbesse.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.5 cc Sterile Insulin Syringes	Exel International	#26028	Used for IV injection of 18F-NaF PET Tracer
18F-NaF PET Tracer	CNSI Cyclotron
Biorender	Biorender		Used for figure 1
Female Apoe-/- mouse	Jackson Laboratories	#002052	B6.129P2-Apoetm1Unc/J
GNEXT PET/CT	Sofie Biosciences, Dulles, Virginia
Isoflurane	Piramal Critical Care		Used as anesthesia for mouse imaging
ORS Dragonfly	Comet Technologies Canada Inc.
SPSS Statistics	IBM
Western diet for mice	Envigo	#TD88139	21% fat, 0.2% cholesterol