مقالة منهجية

بروتوكول تصوير بالرنين المغناطيسي لتقدير الوقت بداية السكتة الدماغية الاسكيمية الدماغي الدائمة

DOI:

10.3791/55277

⸱

سبتمبر 16, 2017

 ,  ,  ,  , 
1School of Experimental Psychology and Clinical Research and Imaging Center Bristol, University of Bristol, 2Department of Neurobiology, A.I. Virtanen Institute, University of Eastern Finland

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويرد وصف بروتوكول لتقدير الوقت بداية السكتة الدماغية في نموذج الفئران من السكتة الدماغية استغلال المعلمات كمية التصوير بالرنين المغناطيسي (قمري). الإجراء الذي يستغل نشر التصوير بالرنين المغناطيسي لتحديد الآفة الدماغية الحادة والكمية تي1 وأوقات الاسترخاء2 (كيو تي1 و2من كيو تي) T لتوقيت السكتة الدماغية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التصوير بالرنين المغناطيسي يوفر أداة تصوير حساسة ومحددة للكشف عن السكتة الدماغية الحادة عن طريق نشر انخفاض معامل المياه المخ. في نموذج الفئران من السكتة الدماغية، زيادة الاختلافات في كمية تي1 وتي أوقات الاسترخاء2 التصوير بالرنين المغناطيسي (كيو تي1 وكيو تي2) بين الآفة الدماغية (رسمتها نشر منخفضة) ونصف الكرة الغربي غير الدماغية كونترالاتيرال مع مرور الوقت من بداية السكتة الدماغية. تبعية وقت التصوير بالرنين المغناطيسي وقت الاسترخاء الاختلافات تجريبيا وقد وصف دالة خطية ومن ثم يوفر تقدير بسيط لوقت بداية السكتة الدماغية. بالإضافة إلى ذلك، زيادة حجم غير طبيعي كيو تي1 و كيو تي2 داخل الآفة الدماغية خطيا مع الوقت إلى توفير وسيلة تكميلية لتوقيت السكتة الدماغية. الآلي (شبه) روتين الكمبيوتر تعتمد على نشر كمياً ومعامل يرد تحديد الأنسجة السكتة الدماغية الحادة في الاسكيمية الفئران. كما يحدد هذا الروتين الاختلافات نصف الكرة الغربي في كيو تي1 كيو تي2 أوقات الاسترخاء وموقع وحجم غير طبيعي كيو تي1 وفوكسيلس2 كيو تي داخل الآفة. أوجه عدم اليقين المرتبطة بالتقديرات وقت بداية من كيو تي1 وبيانات2 التصوير بالرنين المغناطيسي كيو تي تختلف ± 25 دقيقة إلى ± 47 دقيقة لأول 5 ساعات من السكتة الدماغية. يمكن أن تكون التي تم الحصول عليها عن طريق التحديد الكمي لحجم تداخل غير طبيعي كيو تي1 كيو تي2 الآفة وحدات التخزين وتقديرات الوقت بداية الأكثر دقة، يطلق عليه 'تتداخل' (± 25 دقيقة) أو عن طريق التحديد الكمي لنصف الكرة الغربي الاختلافات في كيو تي2 أوقات الاسترخاء فقط (± 28 دقيقة). وعموما، يتفوق كيو تي2 اشتقاق المعلمات من كيو تي1. يتم اختبار البروتوكول التصوير بالرنين المغناطيسي الحالية في المرحلة هايبراكوتي من طراز الاسكيمية التنسيق الدائم، التي قد لا تكون منطبقة على الاسكيمية الدماغ البؤري عابرة.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أنسجة المخ عرضه الاسكيمية بسبب شدة اعتماد الفسفرة لتوليف ATP واحتياطيات الطاقة محدودة. ويؤدي الاسكيمية تعتمد على الوقت الأيونية بعض التغييرات الطفيفة في الأماكن داخل الخلية وخارج الخلية التي تؤدي إلى إعادة توزيع أحواض المياه المخ، والإفراج عن العصبية اكسسيتوتوكسيك والبدء بعمليات تدميرية 1في نهاية المطاف. في الاسكيمية المحورية، ينتشر تلف الأنسجة خارج الأساسية الأولية إذا لم تتم استعادة تدفق الدم داخل إطار زمني معين 2. وقت بداية السكتة الدماغية حاليا واحدة من المعايير الرئيسية في القرارات السريرية من أجل العلاج الصيدلاني السكتة الدماغية، بما في ذلك إعادة الاستقناء وكلاء ثرومبوليتيك 3. ونتيجة لذلك، العديد من المرضى غير مؤهلة تلقائياً للعلاج ثرومبوليتيك بسبب الوقت ظهور أعراض غير معروفة، بسبب السكتة الدماغية التي تحدث أثناء النوم ('السكتة الاستيقاظ')، عدم وجود الشهود، أو يجري غير مدركين للأعراض 4،5. ولذلك مطلوب إجراء الذي يحدد وقت بداية السكتة الدماغية حيث أن هؤلاء المرضى يمكن النظر ثرومبوليسيس.

التصوير بالرنين المغناطيسي المسابير فيفو فيالمياه. الديناميات التي هي قلق شديد بالطاقة الدماغية الحادة فشل 6. وأبرزها خفض نشر المياه التي تنظمها الحركة (الحرارية) متعدية لجزيئات الماء في اللحظات الأولى من الاسكيمية بسبب فشل الطاقة 7. هذا بدوره يؤدي وصول ديبولاريزيشن من الخلايا العصبية 8. وقد أصبح نشر "التصوير بالرنين المغناطيسي" (دوي) معيار الذهب طريقة تصوير تشخيصي للسكتة الدماغية الحادة 9. يزيد من سرعة استجابة الاسكيمية السماح للأنسجة الدماغية تحديد إشارة دوي لكن لا تظهر أي وقت التبعية خلال الساعات القليلة الأولى للسكتة الدماغية 10. وبالمثل، مقاييس كمية لنشر المياه مثل معامل نشر الظاهر (ADC) أو التتبع لنشر موتر (دav) إنقاص سرعة في الأنسجة الدماغية، ولكن تظهر أية علاقة مع الوقت من بداية السكتة الدماغية في المخ الحيوان نماذج 10 والمرضى 11.

التصوير بالرنين المغناطيسي (قمري) الكمية الاسترخاء المعلمات، كيو تي1و2 من كيو تي كيو تي1ρ، تنظم الحركة الدورانية وتبادل ذرات الهيدروجين في الماء وإظهار تغييرات معقدة تعتمد على الوقت في أعقاب حمة الدماغ الدماغية فشل الطاقة 6. مكنت هذه التغيرات تعتمد على الوقت السكتة الدماغية بداية الوقت لتقدير المرضى 12 ونماذج حيوانية الاسكيمية 13،،من1415. في الفئران المحورية السكتة الدماغية، كيو تي1ρ يزيد على الفور تقريبا بعد ظهور الاسكيمية، ولا يزال خطيا على الأقل 6 ساعات 13،14. كيو تي1 أوقات الاسترخاء أيضا زيادة بطريقة تعتمد على الوقت في أنسجة الدماغ الدماغية التي يمكن أن توصف بثوابت وقت اثنين: مرحلة سريعة أولية تليها مرحلة بطيئة تدوم ساعة 8،16. وبسبب هذه الزيادة ثنائية الطور، استخدام كيو تي1 في توقيت السكتة الدماغية قد تكون أكثر تعقيداً من أن كيو تي1ρ التصوير بالرنين المغناطيسي 15. كيو تي2 أوقات الاسترخاء أيضا إظهار تغيير ثنائية طورية في الفئران المحورية السكتة الدماغية، حيث هناك هو تقصير أولية خلال الساعة الأولى، متبوعة بزيادة خطية مع الوقت 13. تقصير الأولى يمكن تفسيره بعاملين متوازية قيد التشغيل بما في ذلك: (ط) تراكم ديوكسيهيموجلوبين الناجمة عن ذلك في ما يسمى 'سلبية الدم الأوكسجين مستوى يتوقف تأثير' و (ثانيا)، تحول المياه خارج الخلية في الفضاء داخل الخلايا 17،18. من المرجح أن الزيادة تعتمد على الوقت في كيو تي2 سبب السامة للخلايا و/أو هياكل ذمة فاسوجينيك مع انهيار اللاحقة من داخل الخلايا الجزيئات 18. كيو تي1ρ والبيانات2 كيو تي تقديم تقديرات دقيقة للوقت بداية السكتة الدماغية في نماذج الإكلينيكية 14. كيو تي2 12 و T2-إشارة مرجح كثافات 19،20 استغلوا أيضا لتقدير الوقت بداية السكتة الدماغية في إعدادات السريرية.

بالإضافة إلى نصف الكرة الغربي الاختلافات في أوقات الاسترخاء الكمية، التوزيع المكاني لأوقات الاسترخاء مرتفعة داخل المنطقة الدماغية قد تستخدم أيضا كالأمهات البديلات للسكتة الدماغية بداية الساعة 14. في نماذج الفئران من السكتة الدماغية، والمناطق مع ارتفاع كيو تي1ρوكيو تي2 كيو تي أوقات الاسترخاء1 أصغر في البداية من نشر تعريف الآفة الدماغية ولكن يزداد مع الوقت 14،15، 21. ومن ثم يمكن التحديد الكمي للتوزيع المكاني لأوقات الاسترخاء مرتفعة كنسبة مئوية من حجم الآفة الدماغية أيضا وقت بداية السكتة الدماغية أن ما يقدر 14،15. هنا، يمكننا وصف بروتوكول لتحديد وقت بداية السكتة الدماغية في نموذج الفئران من السكتة الدماغية باستخدام معلمات قمري.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تجري وفقا "توجيهات مجلس الجماعة الأوروبية" 86/609/EEC المبادئ التوجيهية إجراءات الحيوان ووافق عليها العناية بالحيوان واستخدام اللجنة لأن جامعة شرق فنلندا، كوبيو، فنلندا-

1-"نموذج الحيوان"

  1. أنيسثيتيزي الذكور ويستار وزنها 300-400 جرام مع إيسوفلوراني في ن 2 &/O 2 تدفق (70/30 ٪) عن طريق فاسيماسك لمدة العملية وتجارب التصوير بالرنين المغناطيسي. حمل التخدير في هود التهوية. الحفاظ على مستويات isoflurane تتراوح بين 1.5 و 2.4%-
    1. رصد عمق التخدير أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي من التنفس بالتكرار عن طريق وسادة هوائية تحت الجذع. عدم استجابة نشل منعكس مأخوذ كعلامة على عمق كاف للتخدير الجراحي. يتحمل الاستخدام isoflurane الكاسح يعلق على مغناطيس.
  2. انسداد الشريان الدماغي الأوسط الدائمة إجراء (مكاو) للحث على التنسيق والسكتات الدماغية. استخدام طراز مؤشر ترابط إينترالومينال عن ماكاو والاضطلاع بالعملية وفقا للأساليب التي قدمها لونغا et al. 22.
    1. ترك الخيط أوككلودينج (PTFE السليكون مونوفيل خفف الشعيرة، قطر 0.22 مم) في مكان لمدة تجربة التصوير بالرنين المغناطيسي.
  3. تحليل غازات الدم الشرياني والأس الهيدروجيني باستخدام محلل دم.
    1. "خلال الرنين"، رصد معدل التنفس مع وسادة هوائية توضع تحت الجذع ودرجة حرارة المستقيم باستخدام درجة حرارة المستقيم نظام الرصد. الحفاظ على درجة حرارة أساسية ما يقرب من 37 درجة مئوية باستخدام مياه تدفئة وسادة تحت الجذع.
    2. فور ماكاو، آمنة الفئران في مهد في مركز المغناطيس تتحمل استخدام حامل رأسه الفئران. حقن 2 مل من المحلول الملحي إينترابيريتونيلي قبل تحويل الفئران إلى المغناطيس تتحمل.

2. التصوير بالرنين المغناطيسي

  1. البيانات "الحصول على التصوير بالرنين المغناطيسي" باستخدام 9.4T/31 سم (مع إدراج التدرج 12-سم) أفقية المغناطيس موصول إلى وحدة مجهزة الإرسال بنشاط decoupled حجم الخطية والتربيع المتلقي لفائف زوج.
    2. مسح
  2. كل الفئران لوظيفة ح 5 يصل إلى ماكاو. على فترات كل ساعة (60، 120، 180، 240 دقيقة وظيفة ماكاو)، الحصول على عينات من كونجروينتلي 12 (0.5 مم شريحة-الفجوة، شريحة سمك = 1 مم، مجال الرؤية = 2.56 × 2.56 سم) شرائح الاكليلية من التتبع لنشر موتر (2.2.1.)، (2 "تي" كار-بورسيل-ميبوم-جيل 2.2.2.) وانخفاض سرعة زاوية إطلاق النار تي 1 (2.2.3.)-
    1. الحصول على أثر نشر صور موتر (د av = 1/3 التتبع [د]) مع ثلاثة تدرجات القطبين على كل محور (مدة التدرج نشر = 5 مللي ثانية، وقت نشر = 15 مللي ثانية) وثلاثة ب-القيم (0 و 400 و 1400 s/مم-2 s)، أين، Δ = 15 مللي ثانية، ∂ = 5 مللي ثانية، صدى الوقت (TE) = 36 مرض التصلب العصبي المتعدد، وقت التكرار (TR) = 4000 مرض التصلب العصبي المتعدد وشراء الوقت = 7.36 دقيقة
    2. الحصول على التسلسل 2 "تي" كار-بورسيل-ميبوم-جيل مع أصداء 12 ر 2 التقدير الكمي، حيث تباعد صدى = 10 مللي ثانية، TR = 2000 مرض التصلب العصبي المتعدد وشراء الوقت = 4.20 دقيقة
      3. الحصول على
    3. سرعة منخفضة زاوية النار (فلاش) تي 1، أين الوقت من انعكاس لتسلسل فلاش الأول (تي 10) 7.58 مرض التصلب العصبي المتعدد، مع زيادات 600 مرض التصلب العصبي المتعدد بالعكس 10 تصل إلى 5407.58 مللي ثانية، TR = 5.5 مرض التصلب العصبي المتعدد، الوقت بين نبضات قلب (T الاسترخاء ) = الوقت s واقتناء 10 = 8.20 دقيقة

3. معالجة الصور

  1. ريلاكسوميتري وحساب و ADC الخرائط: حساب كيو تي 2، كيو تي 1 وخرائط ADC استخدام Matlab المهام المنصوص عليها على موقع جامعة بريستول [DOI:10.5523/bris.1bjytiabmtwqx2kodgbzkwso0k]، والإدخال مسار ملف إلى موقع بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي- 2
    1. "تي ل" البيانات، تطبيق المبالغة التصفية في الفضاء ك قبل إعادة الإعمار للصور (أو في مجال الصورة بالالتواء، مع نتائج مماثلة ولكن حسابياً أقل كفاءة). كيو تي 2 خرائط بأخذ اللوغاريتم من كل السلاسل الزمنية وحل على حساب فوكسل من الحكمة أساسا بخطى المربعات الصغرى (نوبة ثنائية أسي أيضا يمكن أن يؤديها إلى اضمحلال 2 T، لكن فوكسل من الحكمة و الاختبارات الاختبارات كشفت عن أن فوكسيلس داخل الصورة التي لا يمكن تبريرها معلمات إضافية)-
    2. "تي ل" البيانات 1، تطبيق المبالغة التصفية في الفضاء ك قبل إعادة الإعمار للصور. أداء تي 1 المناسب وفقا للأساليب الواردة في مرجع 23. للتعامل مع مشكلة علامة غير معروف (بسبب استخدام حجم الصور)، نقطة أدنى كثافة قد تكون مستبعدة، أو المقدر أثناء المناسب مع نتائج مماثلة-
    3. المرجحة نشر البيانات وتطبيق المبالغة التصفية عن طريق الالتواء في مجال الصورة (وهذا أكثر وضوحاً بسبب مسار مساحة ك مجزأة). تناسب ADC الخرائط بواسطة الأسلوب في 13-
  2. تحديد الأنسجة الدماغية
    1. تحديد الأنسجة الدماغية على المعاملة بالمثل د av الصور (1/د av) كما يوفر هذا التباين الواضح لتحديد الآفة. لإنشاء وحدات تخزين الدماغية للفائدة (أصوات العراق)، بتحديد الأنسجة الدماغية فوكسيلس مع الانحراف المطلق واحد على متوسط القيم أعلاه القيمة الوسطية للتوزيع الدماغ الجامع 1/د av. لتحديد المناطق المتجانسة في نصف الكرة الغربي غير الدماغية، تعكس أصوات العراق الدماغية حول المحور الرأسي. ضبط يدوياً فويس غير الدماغية لتجنب بما في ذلك فوكسيلس التي تحتوي على السائل الدماغي النخاعي.
    2. من أجل تحديد العلاقة بين كيو تي 1 و 2 من كيو تي مع الوقت وظيفة ماكاو، لكل الفئران والوقت نقطة، تحميل فويس الدماغية وغير الدماغية على كيو تي 1 وخرائط 2 كيو تي. استخراج متوسط أوقات الاسترخاء وحساب النسبة المئوية للفرق في كيو تي 1 و 2 من كيو تي بين نصفي الكرة الأرضية (ΔT 1 و ΔT 2) باستخدام المعادلة التالية:
      < img alt = "المعادلة" src = "/الملفات/ftp_ upload/55277/55277eq1.jpg "/>
      T حيث x هو المعلمة الذي تم اختياره، كيو تي 1 أو كيو تي 2. figure-protocol-1 يشير إلى وقت الاسترخاء يعني أصوات العراق الدماغية و figure-protocol-2 وقت الاسترخاء يعني في أصوات العراق غير الدماغية. ينبغي أن تستخدم أصوات العراق غير الدماغية حيث أن كل الفئران بمثابة عنصر التحكم الخاص به.
    3. استخدام المعايير التالية لتحديد فوكسيلس مع كيو تي مرتفعة 1 وكيو تي 2: أي فوكسيلس داخل أصوات العراق الدماغية مع أوقات الاسترخاء تتجاوز متوسط وقت الاسترخاء كيو تي 1 أو توزيع 2 كيو تي في أصوات غير الدماغية العراق بأكثر من نصف العرض في نصف الحد الأقصى (هومة). تعني هذه المعايير يجب أن تكون أوقات الاسترخاء في المئين ال 95 أو أعلى أن تصنف ك ' عالية '. يسمح استخدام متوسط وقت الاسترخاء أصوات العراق غير الدماغية كل الفئران ليكون بمثابة عنصر التحكم الخاص به.
      4. تحديد
    4. إلى صورة التوزيع المكاني للتغييرات وقت الاسترخاء داخل مناطق الانتشار المنخفض، ولون رمز فوكسيلس مع كيو تي مرتفعة 1 أو كيو تي 2 وكذلك فوكسيلس مع كل مرتفعة كيو تي 1 وكيو تي 2 ووصف ' كيو تي 1 وكيو تي 2 تداخل '.
    5. لتحديد حجم الآفة وفقا كيو تي 1 و 2 من كيو تي، حساب و المعلمة (كما عرضته فارس et al. 18) من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي لكل الفئران والنقطة الزمنية. و 1 و 2 و واﻷعضt عدد فوكسيلس مع ارتفاع كيو تي 1 أو 2 من كيو تي (على التوالي) كنسبة مئوية من حجم أصوات العراق الدماغية. معادلة
      1. استخدام الإجراءات التالية لحساب إف 1 وو 2:
        figure-protocol-3
        حيث figure-protocol-4 يشير إلى وقت الاسترخاء (كيو تي 1 أو 2 من كيو تي)، figure-protocol-5 يشير إلى العدد من ' عالية ' فوكسيلس وقت الاسترخاء في أصوات العراق الدماغية، figure-protocol-6 هو العدد ' منخفض ' فوكسيلس وقت الاسترخاء في أصوات العراق الدماغية و figure-protocol-7، مجموع عدد فوكسيلس داخل أصوات العراق الدماغية. وترد معايير لتحديد فوكسيلس مع كيو تي مرتفعة 1 و 2 من كيو تي في المقطع 3.2.3. ' منخفض ' فوكسيلس فوكسيلس مع استرخاء مرات أقل من متوسط كيو تي 1 أو كيو تي 2 من أصوات العراق غير الدماغية قبل هوهم واحد. الطرح من figure-protocol-8 يسمح للنقصان في أوقات الاسترخاء بسبب الاسكيمية أو الأمراض الأخرى 17.
      2. تحديد المدى ' كيو تي 1 والتداخل 2 كيو تي ' بحساب حجم التداخل مرتفعة كيو تي 1 وكيو تي 2 كنسبة مئوية من حجم الدماغ كله، هذه الوثيقة المشار إليها ك ' V التداخل '. استخدام المعادلة التالية:
        figure-protocol-9
        ، حيث figure-protocol-10 يشير إلى العدد فوكسيلس داخل أصوات العراق الدماغية مع كل ' عالية ' كيو تي 1 و ' عالية ' كيو تي 2 و figure-protocol-11 يمثل العدد الإجمالي فوكسيلس في المخ الفئران كله. تحديد عدد فوكسيلس في المخ الفئران عن طريق إنشاء يدوياً أصوات العراق حول الدماغ كله على خرائط ريلاكسوميتري 2 كيو تي-

4. التحقق من "الآفة الدماغية" مع كلوريد تريفينيليترازوليوم (TTC)

  1. مباشرة بعد قطع الرأس، استخراج الدماغ الفئران بعناية من الجمجمة. إكمال هذا الإجراء في غضون 10 دقيقة من الوقت الذي رأسه الفئران.
  2. العقول مخزن في المبردة 0.01 متر الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) قبل استخدام مصفوفة تقطيع المخ الفئران إلى قسم الدماغ إلى شرائح الاكليلية المسلسل من 1 مم-سميكة.
  3. بعد تمزيقها، احتضان كل شريحة الدماغ في 20 مل برنامج تلفزيوني يتضمن عقاري في 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة في الظلام، كما أوصى في 24. على الرغم من أن تركيز عقاري 1% مقبول، استخدام 0.5% لتحسين التباين.
    1. تغطية حاويات المقاطع في إحباط لإبقائه الظلام.
  4. بعد الحضانة، إزالة الحل عقاري باستخدام ماصة وتغسل شرائح ثلاثة تغييرات في برنامج تلفزيوني.
  5. الفور تصوير الشرائح باستخدام مجهر خفيفة قياسية وكاميرا رقمية-

5. التحليل الإحصائي

  1. القيام بالتحليل الإحصائي باستخدام Matlab والبرمجيات الإحصائية.
  2. تحديد العلاقة بين السيد المعلمات مع الوقت
    1. بيرسون إجراء ' s الارتباطات على البيانات المجمعة من الفئران لتحديد العلاقة بين ΔT 1، ΔT 2، و 1 و 2 و V تتداخل مع وظيفة الوقت مكاو-
    2. للمعلمات التي تظهر علاقة خطية كبيرة (ف < 0.05)، إجراء الانحدار الخطي في مساحة أقل لتحديد ما إذا كان يمكن التنبؤ بوقت بداية السكتة الدماغية بالتحديد الكمي للمعلمة للفائدة. استخدام جذر متوسط مربع الخطأ (RMSE) لتقييم مدى دقة تقديرات الوقت بداية.
  3. التحديد الكمي لحجم الآفة
    1. مقارنة أحجام الآفة وفقا لمعلمات مختلفة قمري، السلوك ذات الاتجاه الواحد وذات الصلة ANOVAs فيشر ' s الأقل أهمية الفرق الوظيفة المخصصة في متوسط عدد فوكسيلس في أصوات العراق الدماغية ومتوسط عدد فوكسيلس مع ارتفاع كيو تي 1 وكيو تي 2. تعتبر الاختلافات الكبيرة في ف < 0.05. إذا لم يتم استيفاء افتراضات كروية كل موكي ' s كروية الاختبار ودرجات الحرية الصحيحة وأهمية القيم وفقا لتقديرات "يكون الاحتباس الحراري"-

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

عبر الفئران الملامح غاز الدم على النحو التالي: ±2 95.8 هكذا 3.2 في المائة وفCO2 51.6 ± 2.9 ملم زئبق و pH 7.30 ± 0.04.

النموذجية دavوكيو تي2 كيو تي1 صور من شريحة مركزية من الفئران الممثل في وقت 4 نقاط وظيفة ماكاو تظهر في لوحات 3 أولاً من الشكل 1a. إظهار الصور في لوحات أخرى من الرقم 1 تلقائياً الكشف عن الآفة الدماغية الأحمر والمناطق داخل الآفة الدماغية مع كيو تي مرتفعة1، كيو تي2 والمناطق مع الخامستتداخل تظهر باللون الأخضر. يصل إلى وظيفة ح 2-ماكاو، المناطق مع ارتفاع كيو تي1 داخل الآفة الدماغية كانت أكبر بكثير من ارتفاع كيو تي2 (ف < 0.01)، لكن المتقاربة مع الوقت (الشكل 1). الآفة الدماغية بدالav كان أيضا أكبر من مناطق عالية كيو تي1 (ف < 0.05) وكيو تي2 (ف < 0.05) في أول ساعتين.

تبعيات وقت المعلمات قمري مبينة في الشكل 2. كل قمري المعلمات كانت تنبئ كبيرة من الوقت وظيفة مكاو (ΔT1: R2 = 0.71، ΔT2: R2 = 0.75، و1: ص2 = 0.53، و2: R2 = 0.82، الخامس تداخل: R2 = 0.87). استناداً إلى RMSE لكل معلمة، أوجه عدم اليقين المرتبطة بالتقديرات الزمنية منذ بداية السكتة الدماغية كانت ± 37 دقيقة ل ΔT1، ± 28 دقيقة ل ΔT2± 47 دقيقة و1و ±34 دقيقة و2دقيقة ±25 للخامستتداخل. وهكذا، الخامستتداخل أعطى التقدير الأكثر دقة من الزمن منذ بداية السكتة الدماغية.

تلوين عقاري للعقول عينات حوالي 6 ح بعد التحقق من ماكاو الأضرار الدماغية لا رجعة فيه أساسا في المادة الرمادية (الشكل 1 د).

figure-results-1
رقم 1: التغيرات في معلمات قمري بسبب السكتة الدماغية في الفئران مثال. () يظهر المثال صور قمري على مدى فترة ح 4 الاسكيمية. إظهار الأعمدة الأربعة الأولى دav خرائط، خرائط كيو تي2 ، خرائط كيو تي1 وتي2 مرجح الصور على التوالي. إظهار الأعمدة المتبقية دav الخرائط مع تمثيلات مختلفة للآفات مجزأة تلقائياً. ويبين العمود 5 باللون الأحمر الآفةav د تم الكشف عنها تلقائياً. في العمود 6 د يظهر الآفةav باللون الأحمر مع فوكسيلس مع ارتفاع كيو تي2 تظهر باللون الأخضر. في العمود 7 د تظهر الآفةav باللون الأحمر مع ارتفاع كيو تي1 فوكسيلس تظهر باللون الأخضر. في العمود 8 تظهر الآفةav د باللون الأحمر مع فوكسيلس مع كيو تي مرتفعة1 و كيو تي2 (Vالتداخل) تظهر باللون الأخضر. (ب) يبين توزيع كيو تي2 في الآفةav د كدالة للزمن وظيفة ماكاو، فضلا عن التوزيع غير الآفة كيو تي2 في الساعة الصفر. (ج) يظهر كيو تي المقابلة توزيعات1 ، أسطورة المتاخمة تتصل بكلا الفريقين (ب) و (ج). (د) يظهر شريحة الدماغ الملون عقاري بعد أن تم التضحية بالحيوان في وظيفة ح 6-ماكاو. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

figure-results-2
رقم 2: العلاقات بين وقت الوظيفة-ماكاو وقمري المعلمات ذات الصلة بتوقيت الاسكيمية. () يظهر و1و (ب) و2، (ج)، الخامسالتداخل، (د)، ΔT1 (ﻫ)، ΔT2. أفضل احتواء لكل معلمة (الخط الأحمر الصلبة) وتظهر أشرطة RMSE (خطوط سوداء صلبة). وتمثل الخطوط المنقطة كل من الفئران الفردي 5 يتعرضون إلى ماكاو. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يستخدم البروتوكول الحالي لتقدير الوقت بداية السكتة الدماغية في الفئران كمية الوقت الاسترخاء ونشر التصوير بالرنين المغناطيسي البيانات بدلاً من إشارة كثافات التباين MR مرجح كل الصور19. وتشير الدلائل الأخيرة إلى أداء أدنى من كثافة الصورة في تقدير السكتة الدماغية بداية الوقت 14،25. وينص البروتوكول التصوير بالرنين المغناطيسي لدينا في الآفة 'نشر-إيجابية' السكتة الدماغية السكتة الدماغية مرات بداية من كيو تي1 وبيانات2 التصوير بالرنين المغناطيسي كيو تي بدقة من نصف ساعة أو نحو ذلك. اتجاه عام أن البيانات2 كيو تي يتفوق من كيو تي1. يتم الحصول على أفضل دقة لتحديد وقت بداية من حجم تداخل مرتفعة كيو تي1 وكيو تي2 (Vالتداخل).

الصور في الشكل 1 يبين أن بينما يظهر معامل تخفيض نشر بدلاً من الزي الرسمي، المناطق مع الشاذ كيو تي1 وكيو تي2 منتشرة بين داخل الآفة الدماغية. هذا الاستنتاج هو وفقا للملاحظات السابقة ومن المرجح بسبب الحساسيات المختلفة لهذه المعلمات قمري للتغيرات الفيزيولوجية المرضية الناجمة عن الاسكيمية 6. وهذا يعني قد تكون مفيدة لمفاهيم المركز ويدعم الأنسجة أن دوي الإفراط تقديرات الأضرار الدماغية 26معلمات قمري. وفي الواقع، تعريف النقاط الأدلة الإكلينيكية الأخيرة تجاه عدم تجانس الأضرار الدماغية داخل نشر آفات 27. وهكذا، المزيج من نشرها، كيو تي1 وكيو تي2 يحتمل أن يقدم معلومات عن السكتة الدماغية بداية الوقت والأنسجة حالة، كلاهما سريرياً مفيدة لقرارات العلاج فيما يتعلق بالمرضى الذين يعانون من بداية غير معروف.

Vتتداخل وو2 قدم تقديرات أكثر دقة من وقت بداية السكتة الدماغية. الاستفادة من التحديد الكمي لأوقات الاسترخاء أن خلافا لكثافة إشارة حساسة للاختلافات المتأصلة الناجمة عن عوامل فنية مثل إينهوموجينيتيس المجال المغناطيسي وبروتون كثافة 6، بما في ذلك المجال المغناطيسي المتوقعة تباين داخل الآفة الدماغية 18. تقليل عدم اليقين المرتبطة بوقت بداية تقديرات كيو تي1 وواو1 من المحتمل نظراً لاستجابة ثنائية طورية الآنفة الذكر من كيو تي1 إلى الاسكيمية، مما يسهم في المنحدر الضحلة من كيو تي تعتمد على الوقت1 تغيير 8،،من1516. بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي يظهر (الشكل 2) هي وفقا للسابقة يعمل 13،14، في أن دورات الوقت وقت الاسترخاء الاختلافات بين الدماغ غير السكتة الدماغية وكونترالاتيرال على نحو كاف ووصف وظائف الخطي. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن التغييرات هيدرودينامية أساسا بسبب الاسكيمية غير الخطية 1،18.

بروتوكول التصوير بالرنين المغناطيسي الحالي لوقت السكتة الدماغية يتجلى في الفئران التي تتعرض إلى الاسكيمية الدائمة باستخدام الإجراء لونغا et al. 22. في تجربتنا، لونغا وآخرون يفشل الإجراء للحث على ماكاو في 10-20% فئران، ومع ذلك، كما يستخدم ADC للتحقق من وجود الاسكيمية، التجارب يمكن إنهاء قبل الأوان. فشل للحث على ماكاو يرجع غالباً ما ترابط occluder ناقصة. عامل آخر أدى إلى فشل التجريبية أن ماكاو إجراءات شديدة مما تسبب في وفاة تصل إلى 20 في المائة فئران خلال جلسة التصوير بالرنين المغناطيسي مطول.

بروتوكول توقيت بدء السكتة الدماغية ينطبق فقط على الاسكيمية الدائم. في الفئران الاسكيمية التنسيق مع ضخه، العلاقة بين دav وكيو تي1 أو2 من كيو تي سوف ننأى دav للشفاء، ولكن قد لا عن كيو تي1 و كيو تي2 حسب مدة الاسكيمية قبل ضخه 8،28. بالإضافة إلى ذلك، تطور الأضرار الدماغية من المرجح أن تكون أكثر تقلباً في مرضى السكتة الدماغية بسبب الاختلافات الفردية في العوامل المؤثرة في دوران الأوعية الدقيقة مثل العمر والمراضات المشارك (مثلاً، والسكري، وارتفاع ضغط الدم، أمراض القلب). وهذه العوامل ستؤثر حتما على الاعتماد على الوقت و1، و2 ، والخامستتداخل في السكتات الدماغية البشرية ومما يتطلب التحقيق في ظروف سريرية.

وختاما، توفر المعلمات قمري تقديرات الوقت بداية السكتة الدماغية. Vتتداخل وو2 تقديم التقديرات الأكثر دقة وقد تكون أيضا مفيدة لحالة الأنسجة. ولذلك يمكن قمري سريرياً مفيدة من حيث مساعدة قرارات العلاج للمرضى مع وقت بداية غير معروف. مسألة النظر هنا هو أن نسبة الرمادي إلى الأبيض المسألة في الدماغ الجرذان أعلى بكثير من البشر، وقد تختلف الهيدروناميكا في هذه الأنواع أنسجة الدماغ 18. ومع ذلك، المزيد من التحقيق في الاعتماد على الوقت و2، الخامستتداخل ويبرر كيو تي2 في مرضى السكتة الدماغية الحادة فرط.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هي المستفيدة منحة الدكتوراه EPSRC BLM وتلقى منحة سفر لجامعة شرق فنلندا من المدرسة "علم النفس التجريبي"، جامعة بريستول. MJK يمول المعهد إليزابيث بلاكويل وصندوق ويلكوم ترست الدعم الاستراتيجي الدولي [ISSF2: 105612/Z/14/Z]. وتمول كتج وأوهجج من أكاديمية فنلندا، استراتيجية التمويل من جامعة شرق فنلندا وفنلندا بيوسينتير إف في الدماغ. وأيد الأعمال "دنهيل الطبية الأمانة" [المنحة رقم R385/1114].

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
<قوي > قوة المجال المغناطيسي < قوي >< قوي > تردد التشغيل < / ماسح ضوئي قوي >
التصوير بالرنين المغناطيسيAgilent ، سانتا كلارا ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية9.4T400.13 ميجا هرتز
خطي ينقل ملف RFRAPID Biomedical ، Rimpar ، ألمانيا-400.13 ميجا هرتز
ملف استقبال منفصل بنشاطRAPID Biomedical ، Rimpar ، ألمانيا- 400.13 ميجا هرتز
حامل رأس الفئرانRAPID Biomedical ، Rimpar ، ألمانيا
i-Stat محلل غازات الدم المحمولi-Stat Co ، East Windsor ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية
جهاز مراقبة معدل التنفس بالوسادة الهوائيةInstruments Inc ، ستوني بروك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية
مزاج المستقيم للقوارضSA Instruments Inc ، ستوني بروك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية
<قوي>الاسم<قوي>الشركة
<قوي>الكيماويات
الأيزوفلوران: Attane Vet 1000 ملغ / جمPiramal Healthcare UK Ltd ، نورثمبرلاند ، المملكة المتحدة
2،3،5-Triphenyltetrazolium cholide = TTCSigma-Aldrich ، جيلينهام ، دورست ، المملكة المتحدة
حجم SA جهاز قياس

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Siesjö, B. K. Mechanisms of ischemic brain damage. Crit. Care Med. 16, 954-963 (1988).
  2. Astrup, J., Siesjö, B. K., Symon, L. Thresholds in cerebral ischemia: the ischemic penumbra. Stroke. 12, 723-725 (1981).
  3. Hacke, W., et al. Association of outcome with early stroke treatment: pooled analysis of ATLANTIS, ECASS, and NINDS rt-PA stroke trials. Lancet. 363, 768-774 (2004).
  4. Rudd, A. G., et al. Stroke thrombolysis in England, Wales and Northern Ireland: how much do we do and how much do we need? J Neurol Neurosurg Psychiatry. 82, 14-19 (2011).
  5. George, M. G., et al. Paul Coverdell National Acute Stroke Registry Surveillance - four states, 2005-2007. MMWR Surveill Summ. 58, 1-23 (2009).
  6. Kauppinen, R. A. Multiparametric magnetic resonance imaging of acute experimental brain ischemia. Prog NMR Spectr. 80, 12-25 (2014).
  7. Moseley, M. E., et al. Early detection of regional cerebral ischemia in cats: comparison of diffusion and T2-weighted MRI and spectroscopy. Magn Reson Med. 14, 330-346 (1990).
  8. Kettunen, M. I., et al. Interrelations of T(1) and diffusion of water in acute cerebral ischemia of the rat. Magn Reson Med. 44, 833-839 (2000).
  9. Wintermark, M., et al. Acute stroke imaging research roadmap. Stroke. 39, 1621-1628 (2008).
  10. Knight, R. A., Dereski, M. O., Helpern, J. A., Ordidge, R. J., Chopp, M. Magnetic resonance imaging assessment of evolving focal cerebral ischemia. Comparison with histopathology in rats. Stroke. 25, 1252-1261 (1994).
  11. Madai, V. I., et al. DWI intensity values predict FLAIR lesions in acute ischemic stroke. PLoS One. 9, e92295(2014).
  12. Siemonsen, S., et al. Quantitative T2 values predict time from symptom onset in acute stroke patients. Stroke. 40, 1612-1616 (2009).
  13. Jokivarsi, K. T., et al. Estimation of the onset time of cerebral ischemia using T1 and T2 MRI in rats. Stroke. 41, 2335-2340 (2010).
  14. Rogers, H. J., et al. Timing the ischemic stroke by 1H-MRI: Improved accuracy using absolute relaxation times over signal intensities. NeuroReport. 25, 1180-1185 (2014).
  15. McGarry, B. L., et al. Stroke onset time estimation from multispectral quantitative magnetic resonance imaging in a rat model of focal permanent cerebral ischemia. Int J Stroke. , (2016).
  16. Calamante, F., et al. Early changes in water diffusion, perfusion, T1, and T2 during focal cerebral ischemia in the rat studied at 8.5 T. Magn Reson Med. 41, 479-485 (1999).
  17. Gröhn, O. H. J., et al. Graded reduction of cerebral blood flow in rat as detected by the nuclear magnetic resonance relaxation time T2: A theoretical and experimental approach. J Cereb Blood Flow Metab. 20, 316-326 (2000).
  18. Knight, M. J., et al. A spatiotemporal theory for MRI T2 relaxation time and apparent diffusion coefficient in the brain during acute ischemia: Application and validation in a rat acute stroke model. J Cereb Blood Flow Metab. 36, 1232-1243 (2016).
  19. Thomalla, G., et al. DWI-FLAIR mismatch for the identification of patients with acute ischaemic stroke within 4·5 h of symptom onset (PRE-FLAIR): a multicentre observational study. Lancet Neurol. 10, 978-986 (2011).
  20. Petkova, M., et al. MR imaging helps predict time from symptom onset in patients with acute stroke: implications for patients with unknown onset time. Radiology. 257, 782-792 (2010).
  21. Hoehn-Berlage, M., et al. Evolution of regional changes in apparent diffusion coefficient during focal ischemia of rat brain: the relationship of quantitative diffusion NMR imaging to reduction in cerebral blood flow and metabolic disturbances. J. Cereb. Blood Flow Metab. 15, 1002-1011 (1995).
  22. Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20, 84-91 (1989).
  23. Nekolla, S., Gneiting, T., Syha, J., Deichmann, R., Haase, A. T1 maps by K-space reduced snapshot-FLASH MRI. J Comput Assist Tomogr. 16, 327-332 (1992).
  24. Joshi, C. N., Jain, S. K., Murthy, P. S. An optimized triphenyltetrazolium chloride method for identification of cerebral infarcts. Brain Res Brain Res Protoc. 13, 11-17 (2004).
  25. McGarry, B. L., et al. Determining stroke onset time using quantitative MRI: High accuracy, sensitivity and specificity obtained from magnetic resonance relaxation times. Cerebrovasc Dis Extra 6. 6, 60-65 (2016).
  26. Fiehler, J., et al. Severe ADC decreases do not predict irreversible tissue damage in humans. Stroke. 33, 79-86 (2002).
  27. Lestro Henriques, I., et al. Intralesional Patterns of MRI ADC Maps Predict Outcome in Experimental Stroke. Cerebrovasc Dis. 39, 293-301 (2015).
  28. Kettunen, M. I., Gröhn, O. H. J., Silvennoinen, M. J., Penttonen, M., Kauppinen, R. A. Quantitative assessment of the balance between oxygen delivery and consumption in the rat brain after transient ischemia with T2-BOLD magnetic resonance imaging. J Ceber Blood Flow Metab. 22 (3), 262-270 (2002).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

T1 T2

مقالات ذات صلة