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Alle Verfahren, an denen Tiermodelle beteiligt sind, wurden vom örtlichen institutionellen Tierpflegeausschuss und dem Tierprüfungsausschuss von JoVE überprüft. - Diffusions-Magnetresonanztomographie (MRT)
NOTE: Die diffusionsgewichtete Bildgebung wird vor und 1 Tag nach der Trauma-Induktion durchgeführt.
- Betäuben Sie die Ratte in einer kleinen Induktionskammer, die mit einer Mischung aus Isofluran (5%) und O gefüllt ist2. Wenn die Ratte nicht auf eine Pfoten- oder Schwanzklemme reagiert, reduzieren Sie die Anästhesie auf 2% mit einer Flussrate von 500 ml/min. Bringen Sie das Tier in Bauchlage mit dem Kopf voran auf das Scannerbett.
- Positionieren Sie die Ratte mit der Zahnstange und dem Nasenkonus in der Kopfhalterung, um die Anästhesie durchzuführen, und schieben Sie den Kopf nach vorne, bis sich das Zentrum des Gehirns auf Höhe des Zentrums der Quadraturvolumen-MRT-Spule befindet. Tragen Sie eine Gleitsalbe in kleinen Mengen auf die Augen auf, um Schäden an der Hornhaut zu vermeiden. Fixieren Sie den Kopf mit einem kleinen Stück Klebeband, um Bewegungen während des Scannens zu vermeiden.
- Legen Sie ein Druckkissen unter den Brustkorb der Ratte, um die Atmung zu überwachen, und decken Sie die Ratte mit einer zirkulierenden Warmwasser-Heizdecke und Luftpolsterfolie ab, um die Ratte warm zu halten. Überprüfen Sie vor dem Scannen den Atemmonitor, um sicherzustellen, dass das Signal klar und ohne Rauschen ist und dass der Atemzyklus konsistent ist. Verschieben Sie das Druckkissen bei Bedarf.
NOTE: Die Atemfrequenz sollte zwischen 1 Atemzug pro 1.200–1.700 ms gehalten werden, indem die Anästhesiestärke zwischen 1 % und 2 % eingestellt wird. - Schieben Sie die Quadraturvolumenspule über den Kopf. Stellen Sie die Abstimm- und Anpassungskondensatoren der Spule gemäß den Anweisungen des Spulenherstellers auf die richtige Frequenz und Impedanz ein. Schieben Sie das Scannerbett in die Scannerbohrung, um den Scanvorgang zu starten.
- Besorgen Sie sich einen standardmäßigen Drei-Ebenen-Scout-Scan ("Tripilot"), um die korrekte Positionierung sicherzustellen.
- Laden Sie die Tripilot-Sequenz in die Scan-Steuerung, indem Sie auf Neuer Scan und wählen Sie die Tripilot-Sequenz aus der Protokollliste aus. Klicken Sie anschließend auf die Schaltfläche traffic light , um den Scan zu starten.
- Wenn der Scan abgeschlossen ist, laden Sie den Scan in die Bildanzeige und stellen Sie sicher, dass 1) der Kopf gerade liegt und 2) das Gehirn in der Mitte des Magneten und der Spule positioniert ist. Passen Sie bei Bedarf die Position des Kopfes und/oder des Scannerbetts an und erfassen Sie einen neuen Tripilot-Scan.
- Passen Sie das lokale Magnetfeld mit einem automatisierten Shimming-Protokoll zweiter Ordnung an: Laden Sie das Shim-Protokoll zweiter Ordnung in die Scan-Steuerung, wie in Schritt 1.5.1 beschrieben. Klicken Sie anschließend auf das <span style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'>Acq tab | Current Adjustments<span style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;font-weight:400;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'> | Methodenspezifische Anpassung für die Homogenität des lokalen Feldes<span style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;font-weight:400;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'> im Spektrometer-Steuerungstool , um das automatische Shimming zu starten.
- Laden Sie eine neue T2 Rapid-Imaging-Sequenz mit REFOCUSED Echoes (RARE) in das Scan-Steuerelement, wie in Schritt 1.5.1 beschrieben.
- Erfassen Sie gewichtete T2-Bilder mit den Standardeinstellungen, mit Ausnahme der folgenden Parameter:
- Öffnen Sie die Edit Scan die Registerkarte und stellen Sie die Wiederholzeit (TR) und die Echozeit (TE) auf 5.500 ms bzw. 37 ms ein. Ändern Sie außerdem das Sichtfeld und die Matrixgröße, um eine höhere Auflösung in der Ebene von 109 μm x 109 μm zu ermöglichen (Standardauflösung = 156 μm x 156 μm). Stellen Sie sicher, dass die Schichtdicke 600 μm beträgt, die Anzahl der Schichten auf 45 und der RARKEITSFAKTOR auf 8 eingestellt ist.
- Öffnen Sie die Geometry editor und platzieren Sie die Scheibenpackung in der richtigen Position, einschließlich des Bulbus des Gehirns und des Kleinhirns.
- Laden Sie drei neue echoplanare diffusionsgewichtete Spin-Echo-Sequenzen (DtiEpi) aus dem Ordner B_DIFFUSION in das Scan Control-Protokoll, wie in Schritt 1.5.1 beschrieben.
NOTE: Unter Verwendung von drei verschiedenen Diffusionsschalen können das Diffusions-Tensor-Imaging-Modell (DTI), das Diffusions-Kurtosis-Bildgebungsmodell (DKI) und das Modell der Integrität des Verlaufs der weißen Substanz (WMTI) geschätzt werden. Es wird empfohlen, mindestens drei verschiedene b-Werte zu verwenden, wobei der höchste b-Wert maximal 3000 s/mm beträgt2 mit mindestens 15 gleichmäßig verteilten Richtungen pro Bildschale.- Erfassen Sie diffusionsgewichtete Bilder (DWIs) mit den Standardeinstellungen, abgesehen von den folgenden Einstellungen:
- Öffnen Sie die Edit Scan Registerkarte und passen Sie die geometrischen Parameter unter dem Geometry Tab. Passen Sie das Sichtfeld und die Matrixgröße auf 105 x 105 an, um eine Auflösung von 333 μ m x 333 μm.
- Stellen Sie die Schichtausrichtung auf axial und die Anzahl der Schichten auf 25 ein, was zu einer Schichtdicke von 500 μm und einem Zwischenscheibenabstand von 600 μm führt. Ändern Sie die Anzeigerichtung nach rechts.
- Klicken Sie auf die Registerkarte Contrast, um die Echozeit auf 24 ms und die Wiederholungszeit auf 6.250 einzustellen Frau.
- Stellen Sie die Bandbreite auf 250.000 Hz ein und schalten Sie die Fettunterdrückung ein. Passen Sie die Anzahl der Durchschnittswerte auf eins an.
- Klicken Sie auf die Registerkarte Research Registerkarte und ändern Sie die Anzahl der Durchschnittswerte (EPI-Segmente) auf 4.
- Klicken Sie auf das <span style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'>Diffusion style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;font-weight:400;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'> Registerkarte innerhalb des Forschungsregisters. Führen Sie diesen Schritt separat durch für jede der drei Diffusionsschalen.
- Passen Sie die Anzahl der Diffusionsrichtungen auf 32 für die erste Schale, 46 für die zweite Schale und 64 für die dritte Schale.
- Passen Sie die Verlaufsrichtungen mit benutzerdefinierten Verlaufsrichtungsdateien an.
- Ändern Sie die Anzahl der B0-Bilder in 5 für die erste Shell, 5 für die zweite Shell und 7 für die dritte Shell.
- Passen Sie den b-Wert pro Richtung auf 800 s/mm2 für die erste Shell, 1500 s/mm2 für die zweite Shell und 2000 s/mm2 für die dritte Shell.
NOTE: Das Anpassen der Verlaufsrichtungen mit einer benutzerdefinierten Verlaufsrichtungsdatei kann manuell erfolgen, indem <span style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'>Enter Diffusion Directions auf Ja oder automatisch mit dem Makro DTI_SET_DIRECTIONS.
- Öffnen Sie die Geometry editor und platzieren Sie das Sichtfeld zwischen dem Bulbus und dem Kleinhirn, das nur das Großhirn enthält, um die Artefakt- und Scanzeit zu reduzieren. Positionieren Sie sechs Sättigungsbänder von 5 mm außerhalb des Gehirns, um Artefakte zu reduzieren, indem Sie auf Saturation und schieben Sie die Bänder mit den Bildlaufleisten in die gewünschte Position.
NOTE: Der Bulbus und das Kleinhirn können anhand von anatomischen Orientierungspunkten und den drei Bildern des Tri-Pilot-Scans identifiziert werden.
- Rufen Sie die importierten Sequenzen ab, indem Sie auf das <span style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'>traffic light Symbol. Mit den Einstellungen der oben beschriebenen Parameter beträgt die Erfassungszeit des T2-RARE-Scans 12 min, der der ersten DWI-Shell 15 min, der zweiten DWI-Shell 21 min und der dritten Shell 30 min. Die Gesamterfassungszeit beträgt ca. 80 Minuten (bei einem Ein-Empfänger-Kanalsystem).
- Nehmen Sie das Tier nach Abschluss des Scanprotokolls aus dem Scannerbett und setzen Sie es in einen sauberen Käfig mit einem Heizkissen bei 37 °C. Bringen Sie das Tier in den Heimkäfig zurück, wenn es wieder zu Bewusstsein kommt.