Einsatz eines Flächendetektor-Volumen-CT (FD-VCT) zur Prädiktion des transgenen Status von Versuchstieren

Ziele: Die Genotypisierung von transgenen Tieren ist in der Regel sehr zeitaufwendig. Viele entwicklungsbiologische Studien erfordern jedoch eine schnelle Zuordnung der Versuchstiere, daher wurde ein halbautomatisches Verfahren zur Unterscheidung von transgenen und nicht transgenen Mäusen auf der Basis von digitalen Bilddatensätzen entwickelt, die mit einem Flächendetektor-Volumen-CT (FD-VCT) gewonnen wurden. Methode: Zum Einsatz kam ein neuartiges FD-VCT (GE Global Research) mit zirkulärer Gantry und einem bzw. zwei Flachdetektoren mit jeweils 1024×1024 Detektorelementen a 200µm2 aus CsI/a-Si. Die Bilddaten wurden mit einer Röhrenspannung von 80 kV und einem Röhrenstrom von 100 mA aufgenommen. Nach erfolgter Segmentierung des Schädels wurde dieser in eine standardisierte Lage überführt. In dieser Lage wurden Merkmale berechnet, die größeninvariant die Schädelform beschrieben. Als zusätzliches Merkmal wurde das Alter des Tieres herangezogen, um altersbedingte Unterschiede im Ossifikationsgrad zu berücksichtigen. Die so generierten Merkmale wurden nachfolgend zur Klassifizierung sowie für den Aufbau einer Datenbank benutzt. Als Klassifikator diente ein künstliches neuronales Netz. Ergebnis: Die hohe Detailerkennbarkeit des FD-VCT im Hochkontrastbereich von ca. 200µm ermöglichte die Berechnung von signifikanten Schädelform-Merkmalen und lieferte die Grundlage für eine erfolgreiche Klassifikation. Der Verfahren wurde bisher an ca. 70 Tieren angewendet. Es wurde eine Treffsicherheit von ca. 95% für Tiere, älter als 10 Tage, und eine Treffsicherheit von ca. 75% für Tiere im Alter zwischen 5 und 10 Tagen erzielt. Schlussfolgerung: Das hier vorgestellte Verfahren ermöglichte bei einer genetisch bedingten Modifikation des Schädels eine schnelle und objektive Klassifizierung der Versuchstiere. Die Tiere konnten so bereits vor der eigentlichen Genotypisierung gezielt für entsprechende Studien eingesetzt werden.

Korrespondierender Autor: Dullin C

Universität Göttingen – Bereich Humanmedizin, Diagnostische Radiologie, Robert Koch Str. 40, 37075, Göttingen

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Key words

Volumen-CT - Flächendetektor - transgener Status