microCT는 신체 조성 분석을 위한 비용 효율적인 비침습적 기법입니다. 근육 생리학 연구에 유리하여 개입 중에 사용할 수 있습니다. microCT는 동일한 동물의 데이터를 여러 번 제공하여 분석 품질을 개선하고 동물 사용을 줄입니다.
광자 계수 X선 검출기는 나노 입자 플랫폼과 관련된 다양한 조영제를 사용하여 조직을 정량적으로 구별할 수 있는 microCT의 혁신입니다. 이것은 바륨 용액으로 다른 해부학적 영역의 식별을 향상시킬 수 있습니다. 교육은 microCT 데이터 분석에서 중요한 문제를 제기하며, 전임상 CT에 대한 일관된 프로토콜이 없기 때문에 특히 생체 재료 또는 종양 이미지를 다룰 때 해부학적 영역이 다양한 Hounsfield 값을 나타낼 수 있기 때문에 이미지 획득이 복잡해질 수 있습니다.
당사의 프로토콜은 단계별 경로를 제공하며, 훈련된 사용자와 그렇지 않은 사용자가 유사한 결과로 microCT 데이터 수집 및 분석을 수행할 수 있도록 합니다. 우리는 이제 골격근 기능 및 사회적 상호 작용과 관련된 쥐의 자발적 구획을 분석하는 데 관심을 집중하고 있습니다. 우리는 또한 2D 및 3D 모델을 사용하여 체외에서 골격 세포 분화를 연구하는 데 관심이 있습니다.
시작하려면 특수 마우스 베드를 사용하여 마취된 마우스를 microCT 스캐너에 앙와위 위치에 놓습니다. 스캔하는 동안 움직임을 최소화하기 위해 노즈콘과 테이프로 마우스를 고정합니다. 그런 다음 microCT 스캐너의 갠트리에 마우스를 삽입합니다.
고해상도 전임상 이미징 시스템을 사용하여 신체 microCT 스캔을 획득합니다. 60 킬로볼트의 전압과 480 마이크로암페어의 전류에서 비행 모드 회전을 사용하여 각각 470 밀리세컨드의 노출 시간으로 총 1, 024 프로젝션을 캡처합니다. 시스템을 1.25 배율로 설정하면 94.72mm의 시야각이 나타나며 총 획득 시간은 8.02분입니다.
이미지를 하나씩 비닝하여 2, 368 x 2, 240 픽셀의 해상도를 생성합니다. 아크릴 원통형 팬텀에서 동일한 매개변수로 스캔을 수행하고 참조된 소프트웨어를 사용하여 공기와 물에 대한 Hounsfield 단위 또는 HU 값을 추출합니다. 이미지를 DICOM 파일로 변환하고 HU 값을 수정합니다.
마우스의 microCT 이미지를 획득한 후 이미지 분석 소프트웨어를 열고 인터페이스의 왼쪽 상단 영역에서 회청색으로 강조 표시된 3D 슬라이서 메뉴를 찾습니다. 데이터 추가를 클릭합니다. 두 가지 옵션이 있는 창이 나타나면 첫 번째 옵션을 선택하고 추가할 디렉터리를 선택합니다.
그런 다음 대상 DICOM 이미지가 포함된 폴더로 이동하여 클릭합니다. 서로 다른 해부학적 평면을 나타내는 세 개의 화면에 표시된 이미지를 관찰하십시오., 코로나는 녹색, 시상은 노란색, 횡면은 빨간색입니다. Modules(모듈) 아래의 상단 탭에서 세그먼트 편집기를 선택하여 세그먼트 옵션을 엽니다.
그런 다음 녹색 더하기 추가 버튼을 클릭하여 새 세그먼트를 만들고 각 조직 유형에 대한 HU 범위를 정의합니다. 이제 각 세그먼트를 두 번 클릭하여 원하는 설정에 따라 이름을 지정하고 색상을 지정합니다. threshold 함수를 사용하여 각 세그먼트의 HU 범위를 설정합니다.
각 조직 유형에 대해 HU 값, 제지방 조직에서 29에서 225를 뺀 값, 지방 조직에서 190에서 빼기 30, 뼈 500에서 5, 000을 입력합니다. 적용 버튼을 클릭합니다. HU 범위를 설정한 후 Show 3D(3D 표시)를 클릭하여 분할된 조직의 3D 렌더링을 생성합니다.
Segmentation(분할) 메뉴에서 가위 도구를 선택하여 원하지 않는 개체를 제거합니다. 해부학적 평면의 경우, 원하는 평면의 색상 막대에 있는 최대화 보기 버튼을 클릭하고 마우스 스크롤을 사용하여 CT 스캔을 탐색합니다. 3D 렌더링의 경우 마우스 왼쪽 버튼을 사용하여 회전하고 마우스 오른쪽 버튼을 사용하여 확대/축소합니다.
그런 다음 가위 도구를 사용하여 원하지 않는 개체를 강조 표시하고 둘러싸서 이미지에서 제거합니다. 복원 뷰 레이아웃 아이콘을 클릭하여 4개의 창 레이아웃으로 돌아갑니다. 세분화 후 Quantification 및 Segment Statistics로 이동하여 각 세그먼트의 볼륨을 계산합니다.
Apply(적용)를 클릭하고 소프트웨어가 각 세분화에 대한 값이 포함된 테이블을 생성하여 레이블 맵과 닫힌 표면 볼륨을 모두 표시할 때까지 기다립니다. 소프트웨어에서 제공하는 부피 측정(입방 센티미터)을 사용하여 이러한 부피를 조직 질량으로 변환합니다. 각 조직 유형에 적절한 밀도를 적용하며, 지방 조직의 경우 입방 센티미터당 0.95g, 제지방 조직의 경우 입방 센티미터당 1.05g, 골격 조직의 경우 입방 센티미터당 1.92g을 적용합니다.
뼈 길이를 측정하려면 세그먼트 편집기 메뉴로 돌아가서 각 세그먼트 옆에 있는 눈 아이콘을 클릭하여 지방 및 야윈 조직 세그먼트를 숨깁니다. 그런 다음 주 메뉴의 상단 모서리에 있는 도구 모음 옵션을 선택합니다. 새 선 만들기 버튼을 클릭하여 3D 렌더링에서 골격 길이를 측정합니다.
3D 재구성에서 뼈를 식별합니다. 뼈의 한쪽 끝을 클릭한 다음 다른 쪽 끝을 클릭하여 소프트웨어가 뼈의 길이를 측정할 수 있도록 합니다. 골격 조직, 지방 조직 및 제지방 조직의 세분화는 순차적인 코로나 조직, 시상 조직 및 횡면면을 통해 제시되어 명확한 조직 구별을 효과적으로 보여주었습니다.
3D 렌더링을 통해 파란색은 뼈, 노란색은 지방 조직, 빨간색은 야윈 조직을 나타내는 상세한 해부학적 구조가 드러났습니다. 노인 피험자는 성인 피험자에 비해 더 높은 체지방률과 감소된 제지방량을 보였으며, 이는 연령과 관련된 신체 구성의 변화를 보여줍니다.
