Handchir Mikrochir Plast Chir 2005; 37(6): 403-407
DOI: 10.1055/s-2005-872985
Originalarbeit

Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Eine mikroangiographische Technik zur Quantifizierung fasziokutaner Blutgefäße am kleinen Versuchstier

A Microangiography Technique to Quantify Fasciocutaneous Blood Vessels in Small Laboratory AnimalsS. Grzybowski1 , 2 , B. Bucsky2 , B. M. Stöckelhuber3 , T. Aach4 , A. Condurache4 , P. Mailänder2 , H. G. Machens2
  • 1Abteilung für Plastische Chirurgie und Handchirurgie, Diakonie-Klinikum Hamburg, Krankenhaus Alten Eichen, Hamburg
  • 2Sektion für Plastische und Handchirurgie - Zentrum für Schwerbrandverletzte (Leiter: Prof. Dr. P. Mailänder), Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck
  • 3Institut für Radiologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck
  • 4Institut für Signalverarbeitung, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck
Further Information

Publication History

Eingang des Manuskriptes: 10.7.2005

Angenommen: 30.9.2005

Publication Date:
02 January 2006 (online)

Zusammenfassung

Ziel: Es wird eine mikroangiographische Technik beschrieben, welche eine Darstellung kleiner Blutgefäße mit einem Durchmesser von ∼ 20 µm und die Quantifizierung fasziokutaner Blutgefäße mittels einer digitalen Computeranalyse bei sehr kleinen Versuchstieren erlaubt. Methode: Die linke Arteria carotis von 45 nu/nu-Mäusen wurde mit einem Venenverweilkatheter kanüliert (26 Gauge) und eine Mischung aus Gelatine, Bariumsulfat und grüner Tinte nach einem standardisierten Protokoll injiziert. Durch digitale Mammographie wurden die fasziokutanen Blutgefäße dargestellt und mittels eines Computerprogrammes bezüglich der Länge des Gefäßnetzes und dessen Fläche (pixel) analysiert. Ergebnisse: Mit der beschriebenen mikroangiographischen Methode lassen sich fasziokutane Blutgefäße deutlich darstellen. Zielgebiete (Regions of Interest: ROI) können definiert, das vaskuläre Netzwerk kann quantifiziert werden. Identische ROIs zeigen eine hohe Reproduzierbarkeit bezüglich der gemessenen Einheiten (pixel) < 6,5 ± 2,4 %. Durch den Gebrauch von digitaler Bildverarbeitung stellte sich der Prozess der Quantifizierung zuverlässig, reproduzierbar und schnell dar. Schlussfolgerung: Durch die Kombination von mikrochirurgischen Techniken, pharmazeutischem Wissen und modernen computergestützten Bildverarbeitungssystemen waren wir in der Lage, Blutgefäße bis zu einem Durchmesser von ∼ 20 µm in kleinen Versuchstieren darzustellen und zu quantifizieren.

Abstract

Purpose: A microangiographic technique is described, which allows visualization of small blood vessels with a diameter of ∼ 20 µm and quantification of fasciocutaneous blood vessels by means of digital computer analysis in very small laboratory animals. Method: The left carotid artery of 45 nu/nu mice was cannulated (26 gauge) and a mixture of gelatine, barium sulfate and green ink was injected according to standardized protocol. Fasciocutaneous blood vessels were visualized by digital mammography and analyzed for vessel length and vessel surface area as standardized units (pixel) by computer program. Results: With the described microangiography method fasciocutaneous blood vessels can be clearly visualized. Regions of interest (ROIs) can be defined and the containing vascular network quantified. Identical ROIs showed a high reproducibility for measured unit (pixel) < 6.5 ± 2.4 %. By the use of digital image, processing the quantification of vessels was reliable, reproducible and fast. Conclusion: Combining microsurgical techniques, pharmacological knowledge and modern computer imaging analysis systems, we were able to visualize and quantify blood vessels with a diameter of ∼ 20 µm even in small laboratory animals.

Literatur

  • 1 Erol Ö, Spira M, Levy B. Microangiography: A detailed technique of perfusion.  J Surg Res. 1980;  29 406-413
  • 2 Giertz H, Flohe L, Göthert M, Peskar B A, Resch K. Mediatoren der Entzündung und Allergie. Forth W, Henschler D, Rummel W Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie. 7. Auflage. Heidelberg, Berlin, Oxford: Pa; Spektrum Akademischer Verlag 1996: 340-344
  • 3 Goddard J C, Sutton C D, Furness P N, Kockelbergh R C, O'Byrne K J. A computer image analysis system for microvessel density measurement in solid tumors.  Angiogenesis. 2002;  5 15-20
  • 4 Hayek A, Beattie M, Lopez A, Chen P. The use of digital image processing to quantitate angiogenesis induced by basic fibroblast growth factor and transplanted pancreatic islets.  Microvasc Res. 1991;  41 203-209
  • 5 Hillman B J, Lee S M, Wilson G. In vivo barium microangiography in the mouse.  Invest Radiol. 1980;  15 145-147
  • 6 Homma K, Tsuneki S, Igawa H, Ezoe K, Fujita T. Technique for selective microangiography of skin flaps with high contrast and fine detail.  J Reconstr Microsurg. 2000;  16 367-370
  • 7 Ito K, Tanaka E, Mori H, Nakazawa H, Tanino R. A microangiographic technique using synchrotron radiation to visualize dermal circulation in vivo.  Plast Reconstr Surg. 1998;  102 1128-1133
  • 8 Jedrzejewski K S, Cendrowska I, Okraszewska E. Evaluation of several methods used in anatomical investigations of the blood and lymphatic vessels.  Folia Morphol. 2002;  61 63-69
  • 9 McDonald D M, Choyke P L. Imaging of angiogenesis: From microscope to clinic.  Nat Med. 2003;  9 713-725
  • 10 Mori H, Hyodo K, Tobita K, Chujo M, Shinozaki Y, Sugishita Y, Ando M. Visualization of penetrating transmural arteries in situ by monochromatic synchrotron radiation.  Circulation. 1994;  89 863-871
  • 11 Mori H, Hyodo K, Tanaka E, Uddin-Mohammed M, Yamakawa A, Shinozaki Y, Nakazawa H, Tanaka Y, Sekka T, Iwata Y, Handa S, Umetani K, Ueki H, Yokoyama T, Tanioka K, Kubota M, Hosaka H, Ishikawa N, Ando M. Small vessel radiography in situ with monochromatic synchrotron radiation.  Radiology. 1996;  201 173-177
  • 12 Myers B, Donovan W. How to make superb microangiograms at reasonable X-ray exposures.  Plast Reconstr Surg. 1985;  76 469-471
  • 13 Pearlman J D, Laham R J, Post M, Leiner T, Simons M. Medical imaging techniques in the evaluation of strategies for therapeutic angiogenesis.  Curr Pharm Des. 2002;  8 1467-1496
  • 14 Rees M J, Taylor G I. A simplified lead oxide cadaver injection technique.  Plast Reconstr Surg. 1986;  77 141-145
  • 15 Schönhofer P S, Fülgraff G. Arteriosklerose und Durchblutungsstörungen. Fülgraff G, Palm D Pharmakotherapie - Klinische Pharmakologie. 9. Auflage. Stuttgart, New York; Gustav Fischer 1995: 123-127
  • 16 Sugimoto K, Sakurai N, Kaneko M, Shirasawa H, Shibata K, Miyata M, Noguchi T, Uematsu K, Shimoda K, Sakata J. Application of renal microangiography to normal and diseased kidneys of cattle and mice.  Am J Vet Res. 1991;  52 157-163
  • 17 Takeshita S, Isshiki T, Mori H, Tanaka E, Tanaka A, Umetani K, Eto K, Miyazawa Y, Ochiai M, Sato T. Microangiographic assessment of collateral vessel formation following direct gene transfer of vascular endothelial growth factor in rats.  Cardiovasc Res. 1997;  35 547-552
  • 18 Tan B K, Tay N S, Tay B S. Tissue microangiography using a simplified barium sulphate cadaver injection technique.  Ann Acad Med Singapore. 1999;  28 152-154
  • 19 Yamashita T, Kawashima S, Ozaki M, Namiki M, Shinohara M, Inoue N, Hirata K, Umetani K, Yokoyama M. In vivo angiographic detection of vascular lesions in apolipoprotein E-knockout mice using a synchrotron radiation microangiographic system.  Circ J. 2002;  66 1057-1059

Dr. med. Stephan Grzybowski

Abteilung für Plastische Chirurgie und Handchirurgie
Diakonie-Klinikum Hamburg
Krankenhaus Alten Eichen

Jütländer Allee 48

22527 Hamburg

Email: s.grzybowski@web.de

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