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Quantifizierung des dreidimensionalen glomerulären Kapillarsystems von Schweinen mittels der Mikro– und Nano– Computertomographie

Schneck, Emmanuel René Karl


Originalveröffentlichung: (2013) Giessen : VVB Laufersweiler
Zum Volltext im pdf-Format: Dokument 1.pdf (9.114 KB)


Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-102545
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2013/10254/

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Medizinisches Zentrum für Radiologie
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-6087-9
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 01.11.2013
Erstellungsjahr: 2013
Publikationsdatum: 21.11.2013
Kurzfassung auf Deutsch: Hintergrund: Die vorliegende Arbeit präsentiert die dreidimensionale Darstellung und Quantifizierung des renalen Gefäßsystems von Schlachthausschweinen und domestizierten Minipigs mittels der Mikro- und Nano – CT. Material und Methoden: Um den renalen porcinen Gefäßbaum dreidimensional darzustellen und zu quantifizieren, werden zwei Studienkollektive aus fünf Schlachthausschweinen (Studienpopulation: 1, Alter: 6 Monate; Gewicht: 120 kg) und sieben domestizierten Minipigs (Studienpopulation: 2, Alter: 25 Wochen, Gewicht: 45 – 55 kg) gebildet. Die Nieren werden entweder mit einer Mischung aus BaSO4 und Gelantine (SP 1) oder mit Microfil® (SP 2) perfundiert. Anschließend werden aus den Nieren Stanzen gewonnen, diese fixiert und mittels der Mikro- und Nano – CT gescannt. Mit der Mikro – CT und Nano – CT werden der glomeruläre Durchmesser (mm), Fläche (mm2), Volumen (mm3) und die Gesamtanzahl der Glomeruli pro Fläche (n/mm2) bestimmt. Mit der Nano – CT wird zusätzlich zu den genannten Parametern das intraglomeruläre Kapillarvolumen (mm3) quantifiziert. Die gewonnenen Daten werden mit der Histologie verglichen. Ergebnisse: In der Analyse der Daten des Studienkollektivs 1 stellt sich eine signifikante Zunahme der Messwerte ausgehend von der histomorphometrischen Untersuchung über die NCT zu der μCT – Untersuchung (0,231 0,03 mm, 0,033 0,01 mm²; 0,252 0,028 mm, 0,041 0,01 mm², 0,0057 0,0025 mm3; 0,269 0,037 mm, 0,047 0,01mm², 0,0067 0,0025 mm3, p < 0,001). Die quantitative Analyse des glomerulären und kapillären Volumens (SK 1) und Fläche (SK 2) zeigt eine signifikante Korrelation der Parameter zueinander (r2 = 0,97, r2 = 0,19 ). Die Nano – CT – Untersuchungen der Studien-population 2 ergeben ebenfalls signifikant höhere Resultate als deren histologischen Korrelate (0,139 0,019 mm, 0,016 0,004 mm2, 0,12 0,02 mm, 0,011 0,003 mm2, p < 0,001). Schlussfolgerung Die Ergebnisse weisen auf einen potentiellen Nutzen der 3D – Visualisierung und Quantifikation mittels der Mikro- und Nano - CT zur Evaluierung glomerulärer und vaskulärer Anteile der Niere und könnten somit für die Erforschung renaler und hypertensiver Erkrankungen von Nutzen sein.
Kurzfassung auf Englisch: Background: This study is designed to evaluate the feasibility for analysis of the kidney glomeruli capillary unit in adult and domestic pics using micro- and nano – CT imaging. Methods: Kidneys were harvested from five healthy hybrid pics (study population 1, 6 months of age; weight 120 kg) at a local slaughterhouse and seven kidneys from healthy domestic minipigs (study population 2, 25 weeks of age, weight 45 – 55 kg). They were infused either with a mixture of BaSO4 and gelatine (SP 1) or Microfil® (SP 2). Kidney samples were punched out, harvested and scanned with micro – CT and nano – CT. Diameter (mm) and cross-sectional area (mm2) of glomeruli were measured using micro – CT, nano – CT and histology. The capillary vessel volume (mm³) within single glomeruli was quantitated using nano – CT. Results were complemented by colocalized histology. Results: Within the study population 1 glomeruli diameter, crosssectional area and glomerulary volume increased significantly as measured by histology, nano – CT and micro – CT (0.231 0.03 mm, 0.033 0.01 mm²; 0.252 0.028 mm, 0.041 0.01 mm², 0.0057 0.0025 mm3; 0.269 0.037 mm, 0.047 0.01mm², 0.0067 0.0025 mm3, p < 0.001; respectively). Quantitative nano – CT analysis demonstrated a strong linear relationship of the volume of glomeruli and the capillary volume (r² = 0.97). In study population 2 the analysis shows comparable results relating to study population1. Nano – CT measurements demonstrate significant higher values as in histological analysis (0.139 0.019 mm, 0.016 0.004 mm2, 0.12 0.02 mm, 0.011 0.003 mm2, p < 0.001). The capillary surface area relates strongly to the glomerulary surface area (r2 = 0.19). Conclusion: These results demonstrate potential use of quantitative 3D micro- and nano – CT imaging to obtain information about glomeruli dimensions´ and vascularisation, which could be useful in animal models of kidney alterations.
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