Мы разработали технологии визуализации, которые позволяют исследователям отвечать на биологические вопросы. В настоящее время существует потребность в методах стробирования для замораживания движений при компьютерной томографии мелких животных. Мы хотели показать, что можно проводить стробированное сканирование с помощью стандартных компонентов компьютерной томографии. Все это делается с помощью программного обеспечения, без необходимости в специальном оборудовании.
Понимание ограничений и возможностей общедоступных доклинических детекторов для рентгеновской компьютерной томографии приводит к созданию технологии со значимыми экспериментальными результатами. Физиологическое движение сердца в исследованиях на грызунах часто считается непреодолимой проблемой, которая привела к отсутствию научных отчетов. Мы надеемся, что с помощью описанной здесь работы мы убедим отрасль в том, что эту трудность можно преодолеть с помощью общедоступного оборудования.
Наш подход не требует физического подключения электродов и может быть достигнут без хирургического вмешательства. Рентгеновская компьютерная томография с ретроспективным затвором сердца позволяет точно количественно оценить малые структуры в сердце и вокруг него, а также проводить измерения камер сердца в разные моменты сердечного цикла. Эта технология значительно расширяет наши возможности по изучению сердечно-сосудистых заболеваний и разработке эффективных методов лечения.
Для начала поместите мышь под наркозом на рабочее место. Зажмите перепонку между пальцами ног, чтобы проверить глубину анестезии. Внутривенно введите 100 микролитров контрастного вещества для КТ через хвостовую вену непосредственно перед визуализацией.
Перенесите мышь под наркозом внутрь камеры компьютерной томографии. Запустите программу CrumpCAT. Чтобы выполнить незакрытую компьютерную томографию с высоким разрешением, сначала введите идентификатор исследования в пользовательском интерфейсе.
Выберите «Высокое разрешение мыши» в раскрывающемся меню «Протокол». Затем нажмите кнопку «Сканировать» в пользовательском интерфейсе, чтобы получить 720 проекций с временем экспозиции 80 миллисекунд на проекцию. Чтобы выполнить незакрытую компьютерную томографию со средним разрешением, введите идентификатор исследования в пользовательском интерфейсе.
Выберите «Стандартная мышь» в раскрывающемся меню «Протокол». Нажмите кнопку «Сканировать» в пользовательском интерфейсе, чтобы получить 720 проекций с временем экспозиции 100 миллисекунд на проекцию. Чтобы выполнить стробированную компьютерную томографию, введите идентификатор исследования в пользовательском интерфейсе.
Выберите «Кардиологическое стробирование» в раскрывающемся меню «Протокол». Нажмите кнопку «Сканировать» в пользовательском интерфейсе и получите 21 600 проекций с временем экспозиции 20 миллисекунд на проекцию. Для извлечения дыхательного сигнала обозначьте прямоугольную область интереса, или ROI1, которая будет представлять диафрагму.
Суммируйте интенсивности пикселей внутри ROI1 для каждой проекции, чтобы сгенерировать дыхательный сигнал. Для извлечения сердечного сигнала обозначьте вторую прямоугольную область интереса, или ROI2, в шаблоне рядом с сердцем. Суммируйте интенсивности пикселей в пределах ROI2 для каждой проекции, чтобы сгенерировать сердечный сигнал.
Затем запустите изображение компьютерной томографии в средстве просмотра DICOM, например AMIDE. Установите значение CT как минус 500, 500 для усиления видимого контраста. Для количественной оценки объема левого желудочка нарисуйте в 3D области интереса от руки, чтобы определить левый желудочек в каждой фазе.
Вычислите вокселы с пороговым значением CT, равным 730 единицам Хаунсфилда. Незатворная компьютерная томография показала более четкую идентификацию кальцинатов сердца на изображениях с высоким разрешением по сравнению с изображениями со средним разрешением, со значениями отношения контраст/шум примерно четыре и 3,2 соответственно. Компьютерная томография на стробировании продемонстрировала улучшение отношения контраст/шум с примерно 4,2 в респираторно-зависимых только до примерно 5,2 в респираторных и кардиозависимых.
Пороговое значение КТ левого желудочка составляет 730 единиц по шкале Хаунсфилда. Петля в виде короткого видео лучше показывает изменение объема левого желудочка в течение сердечного цикла.
