Юлия Андреевна Тихменева, аспирант факультета биоинженерии и ветеринарной медицины
344003, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Yulia A. Tikhmeneva, PhD Student of the Faculty of Bioengineering and Veterinary Medicine
1, Gagarin Sq, Rostov-on-Don, 344003
Евгений Валерьевич Садырин, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории механики биосовместимых материалов, доцент кафедры теоретической и прикладной механики
344003, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Evgeniy V. Sadyrin, Cand.Sci. (Physics and Mathematics), Senior Research Associate at the Laboratory of Biocompatible Materials Mechanics, Associate Professor of the Theoretical and Applied Mechanics Department
1, Gagarin Sq, Rostov-on-Don, 344003
Введение. Компьютерная рентгеновская микротомография (микро-КТ) позволяет получать трёхмерные изображения микроскопических структур без их разрушения, благодаря чему метод нашел широкое применение в биомедицине. Что касается применения микро-КТ в ветеринарии, то на сегодняшний день потенциал метода для оценки морфологических изменений внутренних органов животных при патологиях использован не полностью. В частности, недостаточно данных о возможностях микротомографии при изучении патологических процессов в почках животных. Цель исследования — оценить патологические изменения плотности и морфологии тканей почек лабораторных крыс с гиперлипидемией с помощью микро-КТ.
Материалы и методы. В эксперименте, проведенном в ДГТУ в период с 2021 по 2024 гг., использовались самцы крыс линии Wistar (n=40), разделенные на 5 групп — 4 опытные и 1 контрольную. Опытные группы в ходе эксперимента были переведены на гиперлипидемическую диету; контрольная группа получала только обычный корм. После декапитации животных на 30-е, 120-е, 150-е и 180-е сутки проводился забор почек и подготовка образцов для сканирования на микротомографе Zeiss Xradia Versa 520 при 80 кВ и размере вокселя 20 мкм. Эффективность микро-КТ оценивали по качеству 3D-реконструкции и выявлению изменений в плотности и морфологии тканей почек на разных стадиях гиперлипидемии.
Результаты исследования. Микротомограммы почек крыс, участвовавших в эксперименте, позволили детально визуализировать морфологию органа, включая корковое и мозговое вещество, а также сосудистую сеть. Получены количественные данные по изменению плотности тканей, выявлены различия в структуре почек при норме (контрольная группа) и патологии (опытные группы с гиперлипидимией разной степени).
Заключение и обсуждение. Метод микро-КТ продемонстрировал высокую точность и информативность при анализе состояния тканей почек крыс, доказав его эффективность для ранней диагностики патологических изменений и динамического мониторинга заболеваний этих внутренних органов у животных. Среди ограничений метода — высокая стоимость оборудования, низкая чувствительность к мягким тканям без контрастирования и необходимость специальных навыков для интерпретации снимков.
Introduction. Computed X-ray microtomography (micro-CT) enables getting the three-dimensional images of microscopic structures without damaging them, which makes this method widely implemented in biomedicine. Regarding the application of micro-CT in veterinary medicine, its potential in assessing morphological changes in internal organs of animals with pathologies has not yet been used at full scale. For example, there are no enough data on the capacity of microtomography in studying pathological processes in kidneys of animals. The aim of the present study is to assess the pathological changes in the density and morphology of kidney tissue in laboratory rats with hyperlipidemia using micro-CT.
Materials and Methods. The experiment was conducted at DSTU from 2021 to 2024 and involved 40 male Wistar rats divided into 5 groups: 4 experimental and 1 control. During the experiment, the experimental groups were fed a hyperlipidemic diet; the control group received only standard feed-stuff. Kidneys were taken from decapitated animals on 30th, 120th, 150th, and 180th day, and samples were prepared for scanning with a Zeiss Xradia Versa 520 micro-CT scanner at 80 kV and voxel size of 20 μm. The efficiency of micro-CT was assessed by the quality of 3D reconstruction and detected changes in kidney tissue density and morphology at different stages of hyperlipidemia.
Results. Microtomograms of kidneys of rats in the experiment allowed for detailed visualization of the organ’s morphology, including renal cortex and medulla, as well as vasculature. Quantitative data on changes in tissue density were obtained, and differences in kidney structure were distinguished between the normal (in control group) and pathological conditions (in experimental groups with various degrees of hyperlipidemia).
Discussion and Conclusion. Micro-CT method has demonstrated high accuracy and informative value in analysing kidney tissue condition in rats and proved its efficiency in early diagnostics of pathological changes in these internal organs, as well as in dynamic monitoring of disease. Among the constraints of this method, the following aspects can be noted: the high cost of equipment, low sensitivity to soft tissues in the absence of contrast-enhancement, and the need for specialized skills to interpret the images.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.