פרוטוקול זה הוא הראשון להציג טכנולוגיית סריקה תלת-ממדית בתחום המחקר האנטומי, במיוחד הנוירואנטומי, והשיג ביצועים חופפים מדויקים ביותר. הפרוטוקול הנוירו-הטבעה של 3D חופף, או פרוטוקול נוירו תלת-מימדי, מטמיע שקעים סטריליים בקנה מידה זעיר בתמונות מוח בקנה מידה מאקרו, ומגשר על קשקשים מרחביים שונים אלה בצורה חלקה. אנחנו גם צריכים ליישם את פרוטוקול נוירו 3D על MRIs אנושיים ומוח שלאחר המוות.
החפיפה מאפשרת לנו לזהות דפוסי ניגודיות MRI ידועים הקשורים למחלות. מערכות סריקה תלת-מימדיות רגישות למים המקיפים את האורגניזם הביולוגי המופק, ולכן חיוני לנגב את המים בזהירות רבה. יתר על כן, ההליך חייב להתבצע מהר ככל האפשר.
התחל הליך זה עם הכנת עכבר, כמו גם רכישות MRI והכנות ציוד כמתואר בפרוטוקול הטקסט. ביום השני, חותכים את הקרקפת של עכבר שהומת בעבר לאורך התפר הסגיטלי באמצעות מספריים כירורגיים. השתמש במספריים כירורגיים כדי לחתוך את הגולגולת בכיוונים אלכסוניים מנקודת lambda לנקודה קצת מול bregma.
לאחר מכן, לקלף בעדינות את הגולגולת מהמוח באמצעות פינצטה מעוגלת. הרם את המוח עם מרית והעבר אותו לצלחת פטרי עם פתרון חיתוך קר כקרח. באמצעות פצצת גז חיצונית עם מהירות משאבה מסתובבת מבוקרת, אוויר זרימה המכיל 95%חמצן ו-5% פחמן דו-חמצני כדי ליצור בועות קטנות בתת פתרון החיתוך הקר כקרח.
לאחר 1-2 דקות, לשים את המוח על בד מיקרופייבר אשר פני השטח מכוסה מעט על ידי מנון קמח. יש לנגב בעדינות את הנוזל מפני השטח של המוח באמצעות מטלית המיקרופייבר. שים את המוח, עם ההיבט הגבי שלו למעלה, על דוכן הדגימה.
לאחר מכן, מקם את דוכן הדגימה במרכז הסובב האוטומטי. להכהות את החדר במהלך סריקת 3D ולבצע סריקה 3D על הסובבן. כדי לבדוק אם הסריקה תלת-מימדית פועלת היטב, לחץ על סריקה תלת-מימדית על-ידי בחירת הזווית בין שתי יריות כ- 22.5, זווית ההתחלה כאפס והזווית הסופית כ- 360.
מעבירים את המוח לצלחת פטרי ומבעבעים את המוח בתת פתרון החיתוך למשך כ-10 שניות. חותכים את המוח לשני בלוקים באמצע מישור הקורונה, באמצעות אזמל. לאחר מכן, להעביר את שני המוח בלוקים בעדינות אל פני השטח השטוחים באמצעות מרית כירורגית.
חבר את גושי המוח של בסיס בלוק המוח באמצעות דבק מיידי. יש לנגב את הנוזל בעדינות ובזהירות מפני השטח של המוח תוך שעה עד שתי דקות, באמצעות מטלית המיקרופייבר. לאחר מכן, בצע שוב סריקה תלת-מימדית.
חבר להב למחזיק הלהב של הרטט. חבר את הסרט השחור המכסה את מרכז בסיס בלוק המוח למרכז שלב החיתוך עבור רטט. יוצקים פתרון חיתוך לתוך שלב החיתוך ולהגדיר את שלב החיתוך על הרטט.
כוונן את מהירות החיתוך ואת משרעת. הפוך שתיים עד חמש פרוסות coronal של 300 מיקרון עבה משני בלוקים המוח. שמור על הפתרון בשלב החיתוך מבעבע במידת האפשר.
מטב את מהירות החיתוך, התדירות משרעת הרטט של המערכת על ידי הגדרת אותם כמו 12.7 מילימטרים לדקה עבור המהירות, 87 כדי 88 הרץ עבור התדר, ו 0.8 כדי 1.0 מילימטרים עבור רוחב הנדנדה. בעת חיתוך פרוסות המוח, רשום את הקואורדינטות הפרוסות בתבנית, כולל הקואורדינטות הקדמיות-אחוריות, חצי הכדור ותנאים אחרים. מעבירים בעדינות את פרוסות המוח לתוך מלאה ב- ACSF מחומם מראש באמצעות פיפטה פלסטיק עבה.
להדק את פרוסות המוח בפקק בערך 34 מעלות צלזיוס במשך שעה אחת. במהלך תקופה זו, לבצע סריקה 3D של בלוקים המוח הנותרים על שלב החיתוך. כעת, הגדר מערך רב-אלקטרוני, או שבב MEA, ביחידת הקלטה.
חבר את השבב למשאבה פריסטואלית באמצעות שני צינורות. השתמש בצינור אחד כדי להנחות את אותו ACSF לתוך שבב MEA ואת הצינור השני כדי להנחות את ACSF מתוך שבב MEA. חבר שני מחטים, מחוברים בטיפים של שני הצינורות, לראש הקיר של שבב MEA.
לתקן את עמדותיהם עם הטיפים שלהם בעקבות הקיר הפנימי של שבב MEA. הגדר את קצב הזרימה של ה- ACSF ל- 4.1 סל"ד. בצע עיבוד נתוני MRI כדי לחלץ אמצעי אחסון קליפתיים כמתואר בפרוטוקול הטקסט.
כדי לבצע עיבוד תמונת MRI, הורד את התוכנה החינמית של כלי פריסה תלת-מימדי. פתח את תמונות MR של המוחות שחולצו שהופקו באמצעות עיבוד עוצמת הקול ומודולים עורך בכלי פריסה 3D. שנה את המצב מעורך לעיבוד עוצמה ולחץ על לחצן יעד כדי לגרום לתמונה של המוח להגיע למרכז המסך.
בחר את מצב המוח MRT-2 וכוונן את ערכי הסף על-ידי הזזת סרגל ההזזה. לאחר מכן, חזור מעיבוד עוצמת הקול לעורך ולחץ על לחצן אפקט הסף. החל את התווית 41, קליפת המוח.
לאחר מכן, שמור את נתוני פני השטח של המוח כקובץ STL על-ידי שינוי תבנית הקובץ מ- VTK ל- STL ברשימה לביצוע של הטופס. בצע ליבה אוטומטית בין שמונה או 16 תמונות שצולמו משמונה או 16 זוויות שונות בתוך רצף של סריקה כדי לתקן אי-התאמות קטנות. לשם כך, לחץ על רישום כללי הכלול באפשרות היישור וכלול את התמונות.
חזור על סריקות מזוויות שונות כדי להשיג את כל משטח המוח. אם השילוב בין תמונות שנסרקו מזוויות שונות לא הצליח, לחץ על יישור ידני ובחר זוג תמונה קבועה ותמונה נעה. התחל את היישור הידני של התמונות על-ידי בחירת שלוש או ארבע נקודות נפוצות בתמונות שונות.
לאחר מכן, לחץ על אישור. אלגוריתם המיטוב הוא אלגוריתם הנקודה הקרובה ביותר ואינו כולל עיוות לא ליניארי. צור רשת שינוי של כל התמונות המיושרות על-ידי בחירת כל התמונות ולחיצה על לחצן יצירת רשת שינוי. לאחר מכן, בחר באפשרות , אובייקט אמנותי קטן, כדי לקבל את רשת שינוי ברזולוציה הגבוהה ביותר.
שמור את התמונה כ- STL בינארי או בתבנית ASCII. עכשיו, לפתוח את משטח MRI ולמזג אותו עם משטח סריקה 3D באמצעות תוכנת עיבוד פני השטח. בצע תהליך יישור ידני כבעבר.
לאחר מכן, שמור שוב את תמונות המשטח המרכזיות האלה. במידת הצורך, נקה את נתוני פני השטח הבודדים על-ידי מחיקת רעשים קטנים המקיפים את אזור המוח, במיוחד במקרה של נתוני ה- MRI, ועל-ידי מילוי חורים כלשהם, במיוחד במקרה של נתוני הסריקה תלת-מימדית. לבסוף, פתח את נתוני פני השטח באמצעות תוכנה לניתוח נתונים כגון MATLAB.
צור והערך את ההיסטוגרמות של המרחקים המינימליים בין שני המשטחים. מרחקים הוערכו בין משטחים קליפת המוח המיוצרים על ידי הפשטת נפח MRI ומשטחים המתקבלים סריקות תלת מימד של מוחות שחולצו. ערכי המצב של ההיסטוגרמה של המרחקים הם רק 55 מיקרון.
בנוסף, בעת צבירת ההיסטוגרמה מהנקודה שבה המרחק שווה לאפס, הערך המצטבר מגיע ל-90% מכלל מספרי הדגימה בכ- 300 מיקרון. ההיסטוגרמה הסופית של המרחקים בין שני משטחים הראתה שיא טיפוסי סביב 50 מיקרון. מנקודת מבט מקרוסקופית, ערך מצב זה תואם למגבלה הגיאומטרית, שהייתה 100 מיקרון מגודל הווקסל של MRIs.
נקודה זו מרמזת בעקיפין כי האלגוריתם החופף בין סריקת ה- MRI לסריקת תלת-מימד עבד מצוין, ושרמות הרעש של ה- MRI וסריקת תלת-מימד דוכאו כערך נמוך. פרוטוקול זה הוא הראשון לעלות באמצעות טכנולוגיית הסריקה לביו-אורגניזם. הטכנולוגיה נוצל במקור לדרישות הנדסיות גרין.
החלת טכנולוגיה זו על רפואה יכולה לענות על שאלות חדשות. לאחר סריקה תלת מימדית, אנו יכולים להשתמש בהקלטות גרם של תיקון קיר הדמיה סידן כדי לקבל ידע משלים במונחים של זמני ואת הרזולוציה spacial ומספרים לרישום של תאים. הביצועים החופפים המדויקים ביותר שפרוטוקול זה מספק יהפוך את הקשר החלק בין הסולם המרחבי האנטומי לסקאלה האפס מרחבית למציאותי יותר מבעבר.
