采用小动物Look-Locker反转恢复（SALLI）磁共振成像评估大鼠心脏功能与心肌形态

本实验的总体目标是生成多模态磁共振成像数据集，以全面评估大鼠的心脏功能和形态。首先将电极连接至大鼠的足垫，随后将动物放入磁共振成像仪中。

随后启动扫描，采用多层、短时访问的小动物成像模式。需要进行层析反转或Sally恢复重建。最后，图像可在线或离线进行重建。

最终，可以通过心脏磁共振成像获得结果，从而实现对小动物模型中心脏功能与形态的研究。该方法有助于回答小动物心脏功能与形态学研究领域中的关键问题，例如心肌炎或心肌梗死。招生中的模具。

将大鼠置于充满5%异氟烷（ISO）的诱导室中进行麻醉后，通过夹捏脚趾检查其镇静水平，随后称重，连接鼻罩并以氧气输送2%至3%的异氟烷（ISO），以维持后续操作过程中的麻醉状态。使用温水和肥皂清洗大鼠尾部，使血管更清晰可见。

使用22至24号的静脉留置针，在距离尾尖约三分之一处穿刺任一侧静脉。若穿刺失败，可向近端更靠近身体的位置尝试穿刺。采集血液样本用于红细胞压积分析，并使用皮肤粘合剂和胶带固定静脉留置针。

接下来，使用酒精或肥皂水清洁动物的足垫。然后将电极贴在每个足垫的中央，并用胶带固定电极位置，以尽量减少形成可能干扰心电图信号的环路。将心电图导线紧密地相互缠绕，以维持大鼠体温在38 ± 1°C。

首先将加热垫放入成像容器中。然后将温度计的传感器插入肛门开口约一到两厘米。本研究使用的是飞利浦 Engenia 3.0 T 临床磁共振成像系统，配备内径为 70 毫米的螺线管线圈。将大鼠以仰卧或俯卧位放入成像容器中，使其心脏位于线圈中心。

然后连接心电图电极，并在开始成像前等待稳定的信号。首先进行扫描定位，以确定心脏位于MRI视野的中心。位置正确后，继续采集两腔心和四腔心的悉尼MRI图像，以确定短轴图像序列的几何位置。在两腔心和四腔心图像上定位心腔短轴切面时，采用4,000毫秒的采集时间与4,000毫秒的弛豫时间组合，以确保Z轴磁化强度充分恢复，并防止梯度系统过热。

为了进行功能分析，将相位设置为至少12个，并以因子2进行时间欠采样，以加快数据采集速度。接着，在不移动大鼠的情况下，将基于钆的对比剂注入留置导管中。然后等待5分钟，以使左心室腔内的血池信号达到稳定。

进行断层扫描。将Sally设定为多层短轴切面，由至少七层切片组成，每层厚度为2.4毫米。定位切片时，使最远端的切片位于心尖下方，最上层切片位于心脏瓣膜远端附近，确保短轴切面与室间隔垂直。

经过大约三轮细胞扫描或每隔30分钟，注射额外剂量的对比剂。最后，当图像采集完成后，将实验动物从扫描仪中取出，在将其放回笼子之前，使其从麻醉状态中恢复。在饲养设施中进行图像的离线重建时，选择用于提取数据的心动周期时相。

例如，在收缩期或舒张期的T1 mapping中，通过选择相应的电影图像来调整TT1的收缩末期或舒张末期的定义。使用颜色图谱来可视化T1值，并通过将鼠标悬停在感兴趣区域上获得精确数值。最后，以多种图像格式存储图像，以便进一步分析。

本视频中演示的Sally技术可同时生成三种类型的图像。第一种是砷化氢图像，可用于研究局部和整体左心室功能。通过A CMR软件包评估的左心室参数包括收缩末期和舒张末期容积、射血分数以及心肌质量。具有不同标称TIs的多个IR图像是所获取的第二类数据集，可从中选择正常心肌信号抑制效果最佳的图像。

这可确保在必要时对局灶性心肌纤维化或瘢痕区域实现最大程度的强化，以满足延迟强化成像（LGE）的要求。第三，如图所示，生成的T1 mapping图像应显示健康心肌在对比剂注射前具有均匀的弛豫时间；在对比剂注射后的最初几分钟内，心肌的T1值短于左心室腔内血液的T1值，随后血液的T1值缩短程度大于心肌。而来自健康动物的数据显示，在存在心肌损伤（例如心肌梗死）的情况下，受累区域的T1值会缩短，且整个心肌的T1值表现均匀。T1 mapping可在心动周期的任意时相进行重建。

在本图中，上方图显示了经过一个180度反转脉冲后的脉冲序列方案。在预定义的呼吸周期内，用不同大小的圆圈表示连续的心脏时相，不同颜色的圆圈代表不同的心动周期，图像数据针对由彩色扇形圆段表示的第一径向段进行连续采样。在磁化强度以时间常数T恢复的同时，实现了一星号时间分辨率。

例如，心脏时相的数量在理论上受限于预定义的 rd 之后的最短重复时间，在此期间，磁化在时间常数 T1 下恢复，且无任何读出引起的扰动。该过程随后对下一个径向段重复进行，依此类推。在 T1 图像重建的第一步中，利用 RRR 间期内预定义时间窗口内采集的所有可用图像数据，重建 AD 所涵盖的心动周期数量对应的原始图像。

例如，在收缩期作为第二步，逐像素进行非线性曲线拟合，并对读出过程引起的磁化恢复曲线偏差进行校正，从而在预设的反转后时间区间（例如100至300毫秒）内，从这些原始图像生成T1图。在此区间内，利用预设反转时间步长（如25毫秒）重建一组反转恢复（IR）准备图像。如图所示，在所有视野内的纵向磁化强度至少恢复90%的时间点之后，从所有可用的图像数据中重建出预设数量的心动周期的电影图像。一旦掌握，该技术可在约两小时内完成，包括动物准备、扫描和图像构建，前提是操作正确。