Desarrollamos tecnologías de imagen que permiten a los investigadores responder a preguntas biológicas. Ahora, existe la necesidad de técnicas de compuerta para congelar el movimiento en la TC de animales pequeños. Queríamos demostrar que es posible hacer exploraciones con compuertas con componentes de TC estándar. Todo se logra en software, sin necesidad de hardware especial.
La comprensión de las limitaciones y capacidades de los detectores preclínicos comúnmente disponibles para la obtención de imágenes de TC de rayos X conduce a la habilitación de la tecnología con resultados experimentales significativos. El movimiento cardíaco fisiológico en estudios con roedores a menudo se considera un desafío insuperable que ha llevado a la falta de informes científicos. Esperamos que con el trabajo descrito aquí, convenzamos al campo de que es posible superar esta dificultad con el hardware comúnmente disponible.
Nuestro enfoque no requiere la conexión física de los electrodos y se puede lograr sin intervención quirúrgica. La tomografía computarizada de rayos X con activación cardíaca retrospectiva permite la cuantificación precisa de pequeñas estructuras dentro y alrededor del corazón y mediciones rodantes de las cámaras cardíacas en diferentes puntos de tiempo durante un ciclo cardíaco. Esta tecnología mejora sustancialmente nuestra capacidad para estudiar las enfermedades cardiovasculares y desarrollar terapias efectivas.
Para empezar, coloque un ratón anestesiado en el espacio de trabajo. Apriete la membrana entre los dedos de los pies para probar la profundidad de la anestesia. Inyecte por vía intravenosa 100 microlitros de agente de contraste para TC a través de la vena de la cola justo antes de la toma de imágenes.
Transfiera el ratón anestesiado dentro de la cámara de imágenes de TC. Inicie el software CrumpCAT. Para realizar imágenes de TC no compuerta con alta resolución, primero ingrese un ID de estudio en la interfaz de usuario.
Seleccione Mouse Hi-Res en el menú desplegable Protocolo. A continuación, haga clic en el botón Escanear de la interfaz de usuario para adquirir 720 proyecciones con un tiempo de exposición de 80 milisegundos por proyección. Para realizar imágenes de TC no compuertas con resolución media, introduzca un ID de estudio en la interfaz de usuario.
Seleccione Estándar de ratón en el menú desplegable Protocolo. Haga clic en el botón Escanear de la interfaz de usuario para adquirir 720 proyecciones con un tiempo de exposición de 100 milisegundos por proyección. Para realizar imágenes de TC con compuerta, introduzca un ID de estudio en la interfaz de usuario.
Seleccione Cardiac Gating en el menú desplegable Protocolo. Haga clic en el botón Escanear de la interfaz de usuario y adquiera 21.600 proyecciones con un tiempo de exposición de 20 milisegundos por proyección. Para la extracción de señales respiratorias, designe una región rectangular de interés, o ROI1, para representar el diafragma.
Suma las intensidades de píxeles dentro de ROI1 para cada proyección para generar la señal respiratoria. Para la extracción de señales cardíacas, designe una segunda región rectangular de interés, o ROI2, en la plantilla cerca del corazón. Sume las intensidades de píxeles dentro de ROI2 para cada proyección para generar la señal cardíaca.
A continuación, inicie la imagen CT en un visor DICOM, como AMIDE. Establezca el valor de CT en menos 500, 500 para mejorar el contraste visible. Para cuantificar el volumen del ventrículo izquierdo, dibuje una región a mano alzada en 3D de interés para identificar el ventrículo izquierdo en cada fase.
Calcule vóxeles con un valor de umbral CT de 730 unidades de Hounsfield. La TC no controlada reveló una identificación más clara de las calcificaciones cardíacas en las imágenes de alta resolución en comparación con las imágenes de resolución media, con valores de relación contraste-ruido de aproximadamente cuatro y 3,2, respectivamente. Las imágenes de TC con compuerta demostraron una mejora en la relación contraste-ruido de aproximadamente 4,2 en las unidades respiratorias solo a aproximadamente 5,2 en las respiratorias y cardíacas.
El ventrículo izquierdo se registró en un valor de TC de 730 unidades de Hounsfield. Un bucle en forma de vídeo corto revela mejor el cambio en el volumen del ventrículo izquierdo durante un ciclo cardíaco.
