19. Juli 2013
Kontrastverstärkte kardiale Magnetresonanztomographie (CMR)-Bildgebung ermöglicht eine umfassende In vivo Beurteilung des Herzens in dem Tierversuch Herz-Kreislauferkrankungen. Hier haben wir ausführlich die Verfahren zur CMR Bildgebung, Rekonstruktion und Analyse mit Kleintier-Lock-Locker Inversion Recovery (SALLI) bei Ratten durchzuführen.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, multimodale Magnetresonanztomographie-Datensätze für die umfassende Beurteilung sowohl der Herzfunktion als auch der Morphologie bei Ratten zu generieren. Dies wird erreicht, indem zuerst Elektroden an den Fußballen der Ratte angebracht werden. Als nächstes wird das Tier in das MRT positioniert.
Der Scanvorgang wird dann gestartet und Multislice, kurzer Zugriff, Kleintier-Look. Schließfachinversion oder Sally-Wiederherstellungsstapel sind erforderlich. Abschließend werden die Bilder sowohl online als auch offline rekonstruiert.
Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die es erlauben, die Funktion und Morphologie des Herzens in einem Kleintiermodell durch kardiale Magnetresonanztomographie zu untersuchen. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen auf dem Gebiet der Funktions- und morphologischen kardiologischen Untersuchungen bei Kleintieren wie Myokarditis oder Infarkt zu beantworten. Schimmel bei den Einschreibungen.
Nach der Betäubung wird eine Ratte in einer Induktionskammer, die mit 5 % ISO-Fluor gefüllt ist, mit einem Zehenkneifen den Sedierungsgrad überprüft, dann gewiegt, einen Nasenkegel angebracht und zwei bis 3 % ISO-Fluor in Sauerstoff abgegeben, um die Narkose für den Rest des Eingriffs aufrechtzuerhalten. Mit warmem Wasser und Seife. Waschen Sie den Schwanz der Ratte, um die Blutgefäße besser sichtbar zu machen.
Mit einem IV-Katheter von 22 bis 24 Gauge wird etwa ein Drittel des Abstands von der Spitze des Schwanzes durch eine der beiden Venen kanüliert. Wenn Versuche erfolglos sind, kanülieren Sie proximaler. Entnehmen Sie eine Blutprobe für die Hämatokritanalyse und verwenden Sie Hautkleber und Klebeband, um den IV-Katheter zu sichern.
Reinigen Sie anschließend mit Alkohol oder Seifenwasser die Fußballen des Tieres. Befestigen Sie dann eine Elektrode in der Mitte jedes Fußballens und befestigen Sie sie mit Klebeband, um die Bildung von Schleifen zu minimieren, die das EKG-Signal stören können. Verdrehen Sie die EKG-Kabel fest umeinander, um die Körpertemperatur der Ratte bei 38 plus oder minus einem Grad Celsius zu halten.
Legen Sie zunächst eine Warmhaltematte in den Imaging-Behälter. Führen Sie dann den Sensor des Thermometers etwa ein bis zwei Zentimeter in die Analöffnung ein, bei der in dieser Studie wird ein klinisches MRT-System Phillips Engenia 3.0 T mit einer Magnetspule mit einem Innendurchmesser von 70 Millimetern verwendet. Setzen Sie die Ratte in Rückenlage oder Bauchlage in den Bildgebungsbehälter ein, wobei sich das Herz in der Mitte der Spule befindet.
Schließen Sie dann die EKG-Elektroden an und warten Sie auf ein stabiles Signal, bevor Sie mit der Bildgebung beginnen. Beginnen Sie mit einer Untersuchung, um das Herz in der Mitte des MRT-Sichtfeldes zu lokalisieren. Sobald die Position korrekt ist, fahren Sie mit Zweikammer- und Vierkammer-MRT-Ansichten in Sydney fort, um die Geometrie des Stapels von Kurzachsenbildern für die Sally-Position zu bestimmen. Verwenden Sie inmitten des Kurzachsenschnitts des Resonators auf den Zwei- und Vierkammerbildern eine Kombination aus 4.000 Millisekunden Erfassungs- und 4.000 Millisekunden Relaxationsdauer, um eine ausreichende Wiederherstellung der Magnetisierung entlang der Z-Achse zu ermöglichen und eine Überhitzung der Gradienten zu verhindern.
Um die Funktionsanalyse zu ermöglichen, stellen Sie die Phasen auf mindestens 12 ein, wobei die zeitliche Unterabtastung den Faktor zwei beträgt, um die Erfassung zu beschleunigen. Injizieren Sie dann, ohne die Ratte zu bewegen, das Kontrastmittel auf Gadoliniumbasis in den Verweilkatheter. Warten Sie dann fünf Minuten, bis das Blutpool-Signal in der LV-Kavität vorhanden ist.
Ablehnen. Etablieren Sie Sally als Multis-Slice-Stapel mit Shore-Achse, der aus mindestens sieben Scheiben mit einer Dicke von 2,4 Millimetern besteht. Positionieren Sie die Schnitte so, dass sich die distalste Schicht unterhalb der Herzspitze und die oberste Ebene gerade distal der Herzklappen befindet, wobei Sie sicherstellen, dass die kurzen UEs senkrecht zum Septum stehen.
Nach etwa drei Zellrunden oder in Abständen von 30 Minuten injizieren Sie zusätzliche Dosen Kontrastmittel. Wenn die Bildaufnahme abgeschlossen ist, entfernen Sie den Rep vom Scanner und lassen Sie ihn sich von der Narkose erholen, bevor Sie ihn wieder in seinen Käfig zurückbringen. Wählen Sie in der Unterbringungseinrichtung für die Offline-Rekonstruktion von Bildern die Herzphase aus, für die die Daten extrahiert werden sollen.
Wenn z.B. T one in der systolischen oder diastolischen Phase abgebildet wird, passen Sie die Definition der Endsystole oder Enddiastole für TT one an, indem Sie das entsprechende Cine-Bild auswählen. Verwenden Sie Farbkarten, um T one zu visualisieren, die exakte Werte liefern, indem Sie mit der Maus über einen Interessenbereich fahren. Speichern Sie abschließend die Bilder in verschiedenen Bildformaten für die weitere Analyse.
Die Sally-Technik, die in diesem Video demonstriert wird, erzeugt drei Arten von Bildern gleichzeitig. Die ersten Arsinbilder, mit denen die lokale und globale LV-Funktion untersucht werden kann. Zu den LV-Parametern, die mit einem CMR-Softwarepaket bewertet werden, gehören systolische und enddiastolische Volumina, Ejektionsfraktion und Masse. Mehrere IR-Bilder mit unterschiedlichen nominalen tis sind die zweite Art von Datensatz, aus dem die Bilder mit optimaler Null des normalen Myokards ausgewählt werden können.
Dies gewährleistet eine maximale Aufwertung von Bereichen mit fokaler Myokardfibrose oder Narben, wie sie für die LGE-Bildgebung erforderlich sind. Drittens, wie hier gezeigt, werden T one Maps erstellt, die homogene Relaxationszeiten über gesundes Myokard vor der Verabreichung von Gato Penat DMA Kleben Myokard hat ein kürzeres T eins als Blut in der LV-Höhle in den ersten Minuten nach Verabreichung von Kontrastmittel, Wirkstoff T eines des Blutes verkürzt sich stärker als das des Myokards, Während die vorgestellten Daten eines gesunden Tieres ein homogenes T-1-Verhalten über das gesamte Myokard bei Vorliegen einer Myokardverletzung, z. B. eines Myokardinfarkts, zeigen, ist T 1 in der betroffenen Region verkürzt. T-One-Karten können für jede Phase des Herzzyklus rekonstruiert werden.
In dieser Abbildung zeigt das obere Feld ein Pulssequenzschema nach einem atischen Inversionsimpuls von 180 Grad. Die Bilddaten für das erste radiale Segment, das durch farbige Kreissektoren dargestellt wird, werden kontinuierlich für aufeinanderfolgende Herzphasen abgetastet, die durch Kreise unterschiedlicher Größe und Herzzyklen dargestellt werden, die durch die verschiedenen Kreisfarben während einer vordefinierten Anzeige dargestellt werden. Während sich die Magnetisierung mit einer Zeitkonstante von T um einen Stern zeitlich erholt.
Zum Beispiel ist die Anzahl der kardialen Phasen theoretisch durch die minimale Wiederholungszeit nach einer vordefinierten rd begrenzt, während der sich die Magnetisierung ohne Auslesungsinduzierte Störungen mit einer Zeitkonstante T eins erholt. Der Vorgang wird für das nächste radiale Segment wiederholt usw. Im ersten Schritt der Rekonstruktion von T-one-Karten werden Rohbilder für die Anzahl der Herzzyklen, die von AD umfasst werden, aus allen verfügbaren Bilddaten rekonstruiert, die während eines vordefinierten Zeitfensters innerhalb des RRR-Intervalls aufgenommen wurden.
Zum Beispiel wird während der Systole als zweiter Schritt eine pixelweise, nichtlineare Kurvenanpassung durchgeführt und die resultierenden T-Ein-Stern-Werte werden um die durch das Auslesen induzierte Abweichung der Magnetisierungswiederherstellungskurve korrigiert, um aus diesen Rohbildern für ein vordefiniertes Intervall nach der Inversion, beispielsweise 100 bis 300 Millisekunden, ein Satz von IR-präparierten Bildern mit vordefinierten Schritten der Inversionszeit zu erzeugen, wie z.B. 25 Millisekunden, wird aus allen innerhalb des Intervalls verfügbaren Bilddaten rekonstruiert. Wie hier gezeigt, werden Cine-Bilder für eine vordefinierte Anzahl von Herzphasen aus allen verfügbaren Bilddaten rekonstruiert, die über den Zeitpunkt hinaus verfügbar sind, zu dem sich alle Längsmagnetisierungen innerhalb des Sichtfeldes um mindestens 90 % erholt haben. Sobald diese Technik beherrscht ist, kann sie innerhalb von etwa zwei Stunden durchgeführt werden, einschließlich der Vorbereitung von Tieren, des Scannens und der Erstellung von Bildern. Wenn es richtig gemacht wird.
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Dieser Artikel beschreibt die Verfahren zur Durchführung der kontrastverstärkten kardialen MRT (CMR) bei kleinen Tiermodellen, insbesondere bei Ratten. Die Methode ermöglicht eine umfassende in vivo-Bewertung von Herzfunktion und -morphologie, die für die Erforschung kardiovaskulärer Erkrankungen unerlässlich ist.
Die quantitative kardiale MRT unter Verwendung von SALLI in kleinen Tiermodellen ermöglicht eine hochauflösende Beurteilung der Herzfunktion und myokardialen Gewebemerkmale und trägt damit einem entscheidenden Bedürfnis der translationalen kardiovaskulären Forschung Rechnung. Dieser Ansatz stärkt das Vorhersagevertrauen in präklinischen Studien, indem er robuste, reproduzierbare bildgebende Biomarker für die Krankheitsmodellierung und therapeutische Bewertung bereitstellt. Die Integration der T1-Mapping- und Funktionsbildgebung beschleunigt die frühe Entdeckung und Risikominderung kardiovaskulärer Zielstrukturen in der Biopharma-Pipeline.
SALLI-MRT ist in die Entwicklungs- bis präklinische Kontinuum integriert, indem sie eine quantitative, multimodale kardiale Beurteilung in kleinen Tiermodellen ermöglicht.