RU2799815C1 - Способ макроскопической паноптической визуализации очагов повреждения и расчета объема поврежденного миокарда при моделировании ушиба сердца - Google Patents
Способ макроскопической паноптической визуализации очагов повреждения и расчета объема поврежденного миокарда при моделировании ушиба сердца Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799815C1 RU2799815C1 RU2023111413A RU2023111413A RU2799815C1 RU 2799815 C1 RU2799815 C1 RU 2799815C1 RU 2023111413 A RU2023111413 A RU 2023111413A RU 2023111413 A RU2023111413 A RU 2023111413A RU 2799815 C1 RU2799815 C1 RU 2799815C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- myocardium
- sections
- solution
- heart
- calculation
- Prior art date
Links
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 title claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 208000006423 Myocardial Contusions Diseases 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000003902 lesion Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 238000012800 visualization Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 43
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 claims description 12
- JPXMTWWFLBLUCD-UHFFFAOYSA-N nitro blue tetrazolium(2+) Chemical compound COC1=CC(C=2C=C(OC)C(=CC=2)[N+]=2N(N=C(N=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)[N+]([O-])=O)=CC=C1[N+]1=NC(C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 JPXMTWWFLBLUCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims description 8
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 abstract description 4
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 abstract description 2
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 abstract 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 abstract 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 6
- QAXBVGVYDCAVLV-UHFFFAOYSA-N tiletamine Chemical compound C=1C=CSC=1C1(NCC)CCCCC1=O QAXBVGVYDCAVLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003680 myocardial damage Effects 0.000 description 5
- 230000002107 myocardial effect Effects 0.000 description 5
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- PKDBCJSWQUOKDO-UHFFFAOYSA-M 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride Chemical compound [Cl-].C1=CC=CC=C1C(N=[N+]1C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=CC=C1 PKDBCJSWQUOKDO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 208000034656 Contusions Diseases 0.000 description 3
- GDSCFOSHSOWNDL-UHFFFAOYSA-N Zolasepam Chemical compound N=1CC(=O)N(C)C(N(N=C2C)C)=C2C=1C1=CC=CC=C1F GDSCFOSHSOWNDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009519 contusion Effects 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 229960004523 tiletamine Drugs 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 229960001366 zolazepam Drugs 0.000 description 3
- WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N Haematoxylin Chemical compound C12=CC(O)=C(O)C=C2CC2(O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1OC2 WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 230000003444 anaesthetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000002055 immunohistochemical effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- BFPJYWDBBLZXOM-UHFFFAOYSA-L potassium tellurite Chemical compound [K+].[K+].[O-][Te]([O-])=O BFPJYWDBBLZXOM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- COXVTLYNGOIATD-HVMBLDELSA-N CC1=C(C=CC(=C1)C1=CC(C)=C(C=C1)\N=N\C1=C(O)C2=C(N)C(=CC(=C2C=C1)S(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O)\N=N\C1=CC=C2C(=CC(=C(N)C2=C1O)S(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O Chemical compound CC1=C(C=CC(=C1)C1=CC(C)=C(C=C1)\N=N\C1=C(O)C2=C(N)C(=CC(=C2C=C1)S(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O)\N=N\C1=CC=C2C(=CC(=C(N)C2=C1O)S(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O COXVTLYNGOIATD-HVMBLDELSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 239000001045 blue dye Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 230000003683 cardiac damage Effects 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N eosin Chemical compound [Na+].OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C(O)=C(Br)C=C21 YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003699 evans blue Drugs 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004066 metabolic change Effects 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 208000037891 myocardial injury Diseases 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 210000005241 right ventricle Anatomy 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к патологической анатомии, патологической физиологии и экспериментальной медицине. Способ макроскопической паноптической визуализации очагов повреждения и расчета объема поврежденного миокарда при моделировании ушиба сердца заключается в следующем: крысу наркотизируют, воспроизводят ушиб сердца, после чего сердце извлекают и изготавливают срезы. Их окрашивают 6 мМ раствором нитросинего тетразолия, растворенного ex tempore в фосфатном буфере, помещают в термостат (t=37°C, экспозиция 15 мин), затем срезы переворачивают, повторно наносят раствор нитросинего тетразолия и еще выдерживают в термостате при температуре 37°C в течение 15 мин. После этого поврежденные участки миокарда имеют серо-белый цвет, а неповрежденный миокард - сине-черный цвет. Далее срезы сканируют в цвете и в высоком разрешении. Способ позволяет определить локализацию зоны повреждения миокарда и рассчитать объём зоны повреждения с использованием графической программы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к патологической анатомии, патологической физиологии и экспериментальной медицине, и может быть использовано для визуализации очагов повреждения миокарда при экспериментальном ушибе сердца у крыс.
Из существующих аналогов известны следующие способы визуализации ишемического повреждения сердца:
Известен способ визуализации с использованием нитросинего тетразолия, описанный в ряде аналогов макроскопической оценки ишемического повреждения миокарда. ("Методические рекомендации. И.В. Иркин, В.Д. Мишалов, Б.В. Михайличенко, В.В. Войченко". http://www.sudmed.ru/index.php?showtopic= 17571&st=30)
Недостатком данного способа является большой объем нитросинего тетразолия и сложный состав раствора (0,2 % раствор яблочной кислоты - 100 мл; 1 % раствор нитро-синего тетразолия - 100 мл ; буфер рН 8,5 - 100 мл; дистиллированная вода 100 мл; при приготовлении раствора необходимо контролировать рН 8-9). Растворы буфера сохраняют каждый отдельно в холодильнике и смешивают перед использованием. По причине значительного разведения рабочего раствора нитросинего тетразолия исследуемые образцы миокарда необходимо выдерживать при температуре 37°C в течение 3 часов. Кроме того, высокая стоимость нитросинего тетразолия, в больших количествах используемого при выполнении данной методики, делает ее дорогостоящей. Более того, в течение 3 часов экспозиции при температуре 37°C в образцах происходят изменения, которые могут привести к искажению результатов световой микроскопии, а также при гистологических и иммуно-гистохимических исследованиях
Известен способ визуализации ишемического повреждения с использованием теллурита калия. Полоску ткани миокарда, в которой предполагается наличие ишемического повреждения, помещают в чашку Петри, заливают 1-2% раствором реактива и оставляют на 30-40 минут в термостате при температуре 37°С. Жизнеспособный миокард окрашивается в темно-коричневый цвет, зона ишемии не окрашивается.
Недостатком данного способа является использование теллурита калия, который чрезмерно и неравномерно "дубит" ткань миокарда, за счёт чего срез сердца значительно деформируется, что в дальнейшем не позволяет производить сканирование срезов.
Известен способ визуализации с использованием трифенилтетразолия хлорида. Данная методика предполагает использование 2,3,5-трифенилтетразолия хлорида для определения участков ишемического повреждения миокарда. Срезы сердца помещаются в 1% раствор трифенилтетразолия хлорида, после чего выдерживаются в термостате при температуре 37°С в течение 30-40 мин. Неповрежденные участки миокарда окрашиваются в красный цвет, а зоны альтерации остаются неокрашенными. Недостатком данного решения является отсутствие четкой границы между зоной повреждения и интактным миокардом, что затрудняет дальнейшую обработку исследуемого материала в мультимедийной графической программе. Для повышения четкости границ при проведении методики дополнительно добавляют краситель синий Эванса, вследствие этого данный способ является трудоемким и затратным.
Технической задачей настоящего изобретения является создание способа макроскопической визуализации очагов/очага повреждения в миокарде при моделировании ушиба сердца с последующим сканированием срезов для документирования результатов и расчета объема поврежденного миокарда в мультимедийной графической программе.
Техническим результатом является макроскопическая паноптическая идентификация в сердце после экспериментального ушиба нескольких зон: 1) зона повреждения; 2) «переходная зона» - граница между зоной повреждения и неповреждённым миокардом; 3) неповреждённый миокард. Выявление названных зон в миокарде даст возможность осуществить корректный забор образцов миокарда, соответствующих конкретной зоне (повреждения, переходной, неповреждённому миокарду) для изготовления парафиновых блоков и приготовления гистологических срезов. Выявление морфологических изменений позволит получить характеристику каждой зоны миокарда на экспериментальной модели ушиба сердца.
Указанный технический результат достигается тем, что предложен
способ макроскопической паноптической визуализации очагов повреждения и расчета объема поврежденного миокарда при моделировании ушиба сердца, в котором: крысу наркотизируют, моделируют ушиб сердца, после чего орган извлекают, изготавливают срезы, окрашивают их раствором нитросинего тетразолия, согласно решения, раствор нитросинего тетразолия предварительно получен растворением в фосфатном буферном растворе при pH=7,4 в концентрации 6 ммоль/л, в процессе окрашивания срезы выдерживают в термостате при температуре 37°С в течение 15 мин, далее срезы переворачивают, окрашивают обратную сторону среза, снова выдерживая в термостате при температуре 37°C в течение 15 мин, после окрашивания в растворе нитросинего тетразолия для повышения контрастности окраски срезы помещают в 10% раствор формалина на 30 минут после чего поврежденные участки миокарда имеют серо-белый цвет, а неповрежденный миокард - сине-черный цвет, затем срезы помещают между двух предметных стёкол, верхнюю и нижнюю поверхности срезов сканируют в цвете при разрешении не менее 4800 пикселей, используя полученные изображения срезов, сначала рассчитывают общую площадь миокарда в каждом срезе и площадь зон механического повреждения миокарда в каждом срезе, а затем рассчитывают соотношение суммы площадей зон механического повреждения во всех срезах к сумме площадей всего миокарда в каждом срезе, перед окрашиванием предварительно каждый срез помещают его нижней поверхностью в фосфатный буферный раствора при pH=7,4, .расчет общей площади миокарда в каждом срезе и площадь зоны механического повреждения миокарда в каждом срез и расчет соотношения суммы площадей зон механического повреждения во всех срезах к сумме площадей всего миокарда в каждом срезе проводят с использованием графической программы обработки изображений.
После моделирования ушиба сердца с использованием оригинального устройства [Долгих В.Т., Корпачева О.В., Ершов А.В., авторы; Омская государственная медицинская академия, патентообладатель Устройство моделирования ушиба сердца у мелких лабораторных животных (патент РФ №37427) извлекали сердца крыс в срок, предусмотренный дизайном исследования посттравматического периода, после чего изготавливали срезы органа. Плоскость срезов проходила перпендикулярно к мысленно проведенной линии от основания сердца к верхушке. Для получения ровного среза с целью предотвращения смещения стенок левого и правого желудочков и межжелудочковой перегородки относительно друг друга, сердце на 5 мин погружали в физиологический раствор хлорида натрия, охлажденный до +4°C, что обеспечивало достаточное уплотнение ткани и позволяло производить ровные срезы, и в то же время не приводило к метаболическим изменениям в клетках, приводящим к нарушению их структуры. Толщина срезов составляла 2-3 мм. При изготовлении срезов использовали лезвия для микротома Patho Cutter-R ERMA Microtome Blades (Япония). Для того, чтобы в дальнейшем отличить переднюю поверхность сердца от задней (нижней), на обращенную к позвоночнику поверхность среза наносили насечку глубиной примерно 0,5 мм. Каждый срез помещали его нижней поверхностью в небольшое количество фосфатного буферного раствора (pH 7,4), предварительно нанесенного на предметное стекло. На верхнюю поверхность среза микропипеткой наносили раствор нитросинего тетразолия в концентрации 6 ммоль/л таким образом, чтобы покрыть всю его верхнюю поверхность. Для приготовления раствора НСТ в концентрации 6 ммоль/л нитросиний тетразолий растворяли ex tempore в фосфатном буферном растворе.
Затем помещали исследуемые срезы в водяную баню, в термостат (t 37°C, экспозиция 15 мин), что не позволяло испаряться воде с поверхности препарата и сохраняло исходную концентрацию растворов, в которые погружен срез. Затем срезы переворачивали, наносили на другую поверхность среза микропипеткой раствор нитросинего тетразолия и снова выдерживали препарат в термостате при температуре 37°C в течение 15 мин. После инкубации срезов в растворе нитросинего тетразолия поврежденные участки миокарда имели серо-белый цвет, а неповрежденный миокард - сине-черный цвет. Для повышения контрастности окраски срезы помещали в 10% раствор формалина на 30 минут.
Для расчета объема повреждения, возникшего вследствие тупой травмы сердца, верхняя и нижняя поверхности срезов сканировались в цвете при максимальном разрешении (4800 dpi) на сканере HP Scanjet G3110. Для получения изображения оптимального качества при сканировании срезы помещались между двух предметных стёкол, расстояние между стёклами соответствовало толщине срезов и регулировалось специальными вкладышами для предотвращения чрезмерного поддавливания образца крышкой сканера. Для расчёта объема повреждённого миокарда использовалась мультимедийная система анализа цветных изображений. Вычисляли процентное соотношение объема зоны механического повреждения к общему объему всего миокарда.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью действий, заключается в получении целостного представления об изменениях в миокарде при тупой травме сердца, т.е. в макроскопической паноптической идентификации зоны механического повреждения миокарда и участков неповрежденного миокарда. Предлагаемый метод обеспечивает получение результата в достаточно короткий срок (60-70 мин). Сканирование срезов на сканере в высоком разрешении создает стандартизированную цветопередачу, отсутствие на изображении бликов, что позволяет в дальнейшем рассчитать объем повреждения миокарда с использованием мультимедийной системы анализа цветных изображений.
Примеры конкретного выполнения окраски срезов сердца нитросиним тетразолием
Пример 1
Эксперимент выполнен на крысе самце массой 312 г. В качестве средства для наркоза на всех инвазивных этапах эксперимента использовали препарат Золетил 100 (тилетамин, золазепам) в дозе 30 мг/кг внутрибрюшинно. Воспроизводили ушиб сердца с помощью оригинальной установки, имитирующей удар передней поверхности грудной клетки о стойку руля. Через 12 ч после ушиба извлекали сердце крысы, промывали его в физиологическом растворе NaCl, после чего сердце на 5 мин погружали в физиологический раствор хлорида натрия, охлажденный до +4°C. После того, как происходило достаточное уплотнение ткани, изготавливали поперечные срезы толщиной 2-3 мм. Для изготовления срезов использовали лезвия для микротома Patho Cutter-R ERMA Microtome Blades (Япония). Всего получилось 6 срезов, которые были пронумерованы с №1 по №6 (№1 - верхушка сердца, №6 - основание сердца).
С целью маркировки на заднюю (обращенную к позвоночнику) поверхность срезов наносили насечку глубиной 0,5 мм. Каждый срез помещали его нижней поверхностью в небольшое количество фосфатного буферного раствора (pH 7,4), предварительно нанесенного на предметное стекло. Для приготовления раствора НСТ (6 ммоль/л) 5 мг нитросинего тетразолия растворяли ex tempore в 1 мл фосфатного буферного раствора. На верхнюю поверхность микропипеткой наносили от 100 до 300 мкл раствора НСТ таким образом, чтобы покрыть все верхние поверхности срезов.
Затем помещали изготовленные срезы в водяную баню и выдерживали в термостате при температуре 37°C в течение 15 мин. После этого срезы переворачивали, наносили на другую поверхность среза микропипеткой раствор нитросинего тетразолия и снова выдерживали препарат в термостате при температуре 37°C в течение 15 мин. После инкубации срезов в растворе нитросинего тетразолия повреждённые участки миокарда имели серо-белый цвет, а неповрежденный миокард - сине-черный цвет. Для достижения лучшего контраста между поврежденными участками и интактным миокардом срезы помещали в 10% раствор формалина на 30 минут.
Для расчета объема повреждения, возникших вследствие механического повреждения сердца, срезы помещались между двух предметных стёкол, затем верхняя и нижняя поверхности срезов сканировались в цвете при максимальном разрешении (4800 dpi) на сканере HP Scanjet G3110. Для расчёта объема поврежденного миокарда использовалась мультимедийная система анализа цветных изображений. Вычисляли процентное соотношение объема зоны механического повреждения к общему объему всего миокарда.
Получили следующие изображения (Фиг. 1). Для расчета объема повреждения изображения вводили в программу для обработки изображений обвели зону повреждения и выполнили заливку цветом в Слое 1, в Слое 2 - обводили весь миокард, включая зону повреждения. В таблице 1 представлены результаты расчета площади поврежденного миокарда по результатам обработки изображений в зависимости от номера среза для эксперимента, описанного в примере 1.
Таким образом, общий объем повреждения составил 11,81 %.
Пример 2
Эксперимент выполнен на крысе самце массой 320 г. В качестве средства для наркоза на всех инвазивных этапах эксперимента использовали препарат Золетил 100 (тилетамин, золазепам) в дозе 30 мг/кг внутрибрюшинно. Воспроизводили ушиб сердца с помощью оригинальной установки, имитирующей удар передней поверхности грудной клетки о стойку руля. Через 24 ч после ушиба извлекали сердце крысы, промывали его в физиологическом растворе NaCl, после чего сердце на 5 мин погружали в физиологический раствор хлорида натрия, охлажденный до +4°C. После того, как происходило достаточное уплотнение ткани, изготавливали поперечные срезы толщиной 2-3 мм. Для изготовления срезов использовали лезвия для микротома Patho Cutter-R ERMA Microtome Blades (Япония). Всего получилось 6 срезов, которые были пронумерованы с №1 по №6 (№1 - верхушка сердца, №6 - основание сердца).
С целью маркировки на заднюю (обращенную к позвоночнику) поверхность срезов наносили насечку глубиной 0,5 мм. Каждый срез помещали его нижней поверхностью в небольшое количество фосфатного буферного раствора (pH 7,4), предварительно нанесенного на предметное стекло. Для приготовления раствора НСТ (6 ммоль/л) 5 мг нитросинего тетразолия растворяли ex tempore в 1 мл фосфатного буферного раствора. На верхнюю поверхность микропипеткой наносили от 100 до 300 мкл раствора НСТ таким образом, чтобы покрыть все верхние поверхности срезов.
Затем помещали изготовленные срезы в водяную баню и выдерживали в термостате при температуре 37°C в течение 15 мин. После этого срезы переворачивали, наносили на другую поверхность среза микропипеткой раствор нитросинего тетразолия и снова выдерживали препарат в термостате при температуре 37°C в течение 15 мин. После инкубации срезов в растворе нитросинего тетразолия повреждённые участки миокарда имели серо-белый цвет, а неповрежденный миокард - сине-черный цвет. Для достижения лучшего контраста между поврежденными участками и интактным миокардом срезы помещали в 10% раствор формалина на 30 минут.
Для расчета объема повреждения, возникших вследствие механического повреждения сердца, срезы помещались между двух предметных стёкол, затем верхняя и нижняя поверхности срезов сканировались в цвете при максимальном разрешении (4800 dpi) на сканере HP Scanjet G3110. Для расчёта объема поврежденного миокарда использовалась мультимедийная система анализа цветных изображений. Вычисляли процентное соотношение объема зоны механического повреждения к общему объему всего миокарда.
Получили следующие изображения (Фиг. 2). Для расчета объема повреждения изображения вводили в программу для обработки изображений обвели зону повреждения и выполнили заливку цветом в Слое 1, в Слое 2 - обводили весь миокард, включая зону повреждения. В таблице 2 представлены результаты расчета площади поврежденного миокарда по результатам обработки изображений в зависимости от номера среза для эксперимента, проведенного в примере 2.
Таким образом, общий объем повреждения составил 23,27 %.
Пример 3
Эксперимент выполнен на крысе самце массой 315 г. В качестве средства для наркоза на всех инвазивных этапах эксперимента использовали препарат Золетил 100 (тилетамин, золазепам) в дозе 30 мг/кг внутрибрюшинно. Крысу из контрольной группы наркотизировали дважды с интервалом в 24 ч, ушиб сердца не воспроизводили. Далее извлекали сердце, промывали его в физиологическом растворе NaCl, после чего сердце на 5 мин погружали в физиологический раствор хлорида натрия, охлажденный до +4°C. После того, как происходило достаточное уплотнение ткани, изготавливали поперечные срезы толщиной 2-3 мм. Для изготовления срезов использовали лезвия для микротома Patho Cutter-R ERMA Microtome Blades (Япония). Всего получилось 6 срезов, которые были пронумерованы с №1 по №6 (№1 - верхушка сердца, №6 - основание сердца).
С целью маркировки на заднюю (обращенную к позвоночнику) поверхность срезов наносили насечку глубиной 0,5 мм. Каждый срез помещали его нижней поверхностью в небольшое количество фосфатного буферного раствора (pH 7,4), предварительно нанесенного на предметное стекло. Для приготовления раствора НСТ (6 ммоль/л) 5 мг нитросинего тетразолия растворяли ex tempore в 1 мл фосфатного буферного раствора. На верхнюю поверхность микропипеткой наносили от 100 до 300 мкл раствора НСТ таким образом, чтобы покрыть все верхние поверхности срезов.
Затем помещали изготовленные срезы в водяную баню и выдерживали в термостате при температуре 37°C в течение 15 мин. После этого срезы переворачивали, наносили на другую поверхность среза микропипеткой раствор нитросинего тетразолия и снова выдерживали препарат в термостате при температуре 37°C в течение 15 мин. После инкубации в растворе нитросинего тетразолия срезы приобретали сине-черный цвет, очагов без окраски не наблюдалось, что свидетельствовало об отсутствии повреждения миокарда у крысы из группы контроля. Для фиксации препарата срезы помещали в 10% раствор формалина.
Для сканирования срезы помещались между двух предметных стёкол, затем верхняя и нижняя поверхности срезов сканировались в цвете при максимальном разрешении (4800 dpi) на сканере HP Scanjet G3110. Для обработки изображений использовалась мультимедийная графическая программа.
Получили следующие изображения (Фиг. 3). Обработку изображений производили в мультимедийной графической программе, результаты заносили в таблицу. В таблице 3 представлены результаты расчета площади поврежденного миокарда по результатам обработки изображений в зависимости от номера среза для эксперимента, проведенного в примере 3.
Таким образом, общий объем повреждения составил 0 %.
Вывод
Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет получить ровные срезы сердца, макроскопически идентифицировать зону повреждения миокарда, переходную зону и участки неповрежденного миокарда после экспериментального моделирования ушиба сердца в достаточно короткий срок (60-70 мин). Сканирование срезов на сканере в высоком разрешении создает изображение среза со стандартизированной цветопередачей, отсутствием на изображении бликов, позволяя в дальнейшем рассчитать объем повреждения миокарда в мультимедийной системе анализа цветных изображений. Из срезов, помещенных в формалин, через 24 часа возможно изготовление парафиновых блоков для изготовления микропрепаратов. При этом исследователь может выбрать участок для изучения морфологических изменений (поврежденный миокард, неповреждённый миокард, переходная зона, расположенная на границе поврежденного и неповреждённого миокарда) для дальнейшего микроскопического исследования с использованием различных окрасок (например, окраски гематоксилином и эозином), и для иммуногистохимических методов исследования.
Claims (3)
1. Способ макроскопической паноптической визуализации очагов повреждения и расчета объема поврежденного миокарда при моделировании ушиба сердца, в котором: крысу наркотизируют, моделируют ушиб сердца, после чего орган извлекают, изготавливают срезы, окрашивают их раствором нитросинего тетразолия, отличающийся тем, что раствор нитросинего тетразолия предварительно получен растворением в фосфатном буферном растворе при pH=7,4 в концентрации 6 ммоль/л, в процессе окрашивания срезы выдерживают в термостате при температуре 37°С в течение 15 мин, далее срезы переворачивают, окрашивают обратную сторону среза, снова выдерживая в термостате при температуре 37°C в течение 15 мин, после окрашивания в растворе нитросинего тетразолия для повышения контрастности окраски срезы помещают в 10% раствор формалина на 30 минут после чего поврежденные участки миокарда имеют серо-белый цвет, а неповрежденный миокард – сине-черный цвет, затем срезы помещают между двух предметных стёкол, верхнюю и нижнюю поверхности срезов сканируют в цвете при разрешении не менее 4800 пикселей, используя полученные изображения срезов, сначала рассчитывают общую площадь миокарда в каждом срезе и площадь зон механического повреждения миокарда в каждом срезе, а затем рассчитывают соотношение суммы площадей зон механического повреждения во всех срезах к сумме площадей всего миокарда в каждом срезе.
2. Способ макроскопической паноптической визуализации очагов повреждения и расчета объема поврежденного миокарда при моделировании ушиба сердца по п.1., отличающийся тем, что перед окрашиванием предварительно каждый срез помещают его нижней поверхностью в фосфатный буферный раствора при pH=7,4.
3. Способ макроскопической паноптической визуализации очагов повреждения и расчета объема поврежденного миокарда при моделировании ушиба сердца по п.1., отличающийся тем, что расчет общей площади миокарда в каждом срезе и площадь зоны механического повреждения миокарда в каждом срезе и расчет соотношения суммы площадей зон механического повреждения во всех срезах к сумме площадей всего миокарда в каждом срезе проводят с использованием графической программы обработки изображений.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2799815C1 true RU2799815C1 (ru) | 2023-07-12 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999035508A1 (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-15 | Nycomed Imaging As | Method of magnetic resonance investigation |
| WO2006054903A2 (en) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Ge Healthcare As | Method of cardiac imaging with the use of hyperpolarized 13 c-pyruvate |
| RU2622983C1 (ru) * | 2016-07-25 | 2017-06-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ интраоперационной визуализации ишемически-реперфузионного повреждения миокарда |
| RU2701362C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2019-09-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ кардиологии" Минздрава России) | Способ диагностики острого инфаркта миокарда с использованием совмещенной однофотонно-эмиссионной и рентгеновской компьютерной томографии |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999035508A1 (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-15 | Nycomed Imaging As | Method of magnetic resonance investigation |
| WO2006054903A2 (en) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Ge Healthcare As | Method of cardiac imaging with the use of hyperpolarized 13 c-pyruvate |
| RU2622983C1 (ru) * | 2016-07-25 | 2017-06-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ интраоперационной визуализации ишемически-реперфузионного повреждения миокарда |
| RU2701362C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2019-09-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ кардиологии" Минздрава России) | Способ диагностики острого инфаркта миокарда с использованием совмещенной однофотонно-эмиссионной и рентгеновской компьютерной томографии |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Усов В. Ю. и др. Оценка жизнеспособности поврежденного миокарда у кардиохирургических больных: сравнение возможностей магнитно-резонансной и эмиссионной томографии. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2014, N 3, с.124-133. Mayevsky A, Rogatsky G.G. Mitochondrial function in vivo evaluated by NADH fluorescence: from animal models to human studies. Am. J. Physiol. Cell 292, 2007, c. 615-640. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11521317B2 (en) | Method for analyzing tissue specimens | |
| Singh et al. | Ultrasound image attributes of the bovine corpus luteum: structural and functional correlates | |
| Ohtake et al. | Intraductal extension of primary invasive breast carcinoma treated by breast conservative surgery. Computer graphic three‐dimensional reconstruction of the mammary duct‐lobular systems | |
| JP6909227B2 (ja) | 臨床組織標本を膨張させるための方法 | |
| Tiltman | Adenomatoid tumours of the uterus | |
| US20170227430A1 (en) | Compositions and Methods for Clearing a Biological Sample | |
| US9194775B2 (en) | Guided slicing system for obtaining histological samples and methods thereof | |
| US20200388032A1 (en) | Three dimensional histopathology imaging method and system thereof | |
| CN111795879A (zh) | 利用脱水套装制作的病理标本在数字化评估系统中的应用 | |
| RU2799815C1 (ru) | Способ макроскопической паноптической визуализации очагов повреждения и расчета объема поврежденного миокарда при моделировании ушиба сердца | |
| Liu et al. | Optical reconstruction of murine colorectal mucosa at cellular resolution | |
| US10908246B2 (en) | Method for three-dimensional reconstruction of fascicular structure of human peripheral nerve | |
| CN105547785B (zh) | 一种子宫内膜脱落细胞石蜡切片的制备方法及其在子宫内膜癌筛查中的应用 | |
| US8467493B2 (en) | Methods and compositions for imaging atherosclerotic plaques | |
| TWI761016B (zh) | 組織切片的製備方法 | |
| WO2010081044A1 (en) | Methods and compositions for imaging cartilage and bone | |
| CN113588383B (zh) | 一种肝脏病理大切片的he染色方法 | |
| CN110484590B (zh) | 一种早期胚胎光学相干层析图像对比的增强方法 | |
| TW202309495A (zh) | 將生物材料透明化的方法及套組 | |
| US12152969B2 (en) | Method for preparation of tissue sections | |
| RU2801049C1 (ru) | Способ установления возрастной принадлежности неизвестного человека при проведении судебно-медицинской экспертизы | |
| Xu et al. | From morphology to single-cell molecules: high-resolution 3D histology in biomedicine | |
| RU2732700C1 (ru) | Способ оценки метастатического поражения сигнального лимфатического узла при ранних формах плоскоклеточного рака полости рта | |
| US20190271616A1 (en) | Compositions and methods for solid-state tissue clearing | |
| Mekota et al. | First identification of an ancient Egyptian mummified human placenta |