Artículo de método

Imágenes ponderadas de difusión del hipocampo de la rata con lesión cerebral traumática leve

29 de mayo de 2025

En este artículo

Resumen

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Fuente: Braeckman, K., et. al. Imágenes de difusión avanzadas en el hipocampo de ratas con lesión cerebral traumática leve. J. Vis. Exp. (2019)

Este video demuestra el uso de imágenes ponderadas por difusión para evaluar cambios microestructurales en el hipocampo de una rata después de una lesión cerebral traumática leve (mTBI), destacando la lesión axonal a través de una resonancia magnética precisa y un análisis de difusión.

Protocolo

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Todos los procedimientos que involucran modelos animales han sido revisados por el comité institucional local de cuidado animal y la junta de revisión veterinaria de JoVE.

  1. Difusión de imágenes de resonancia magnética (MRI)
    NOTA: Las imágenes ponderadas por difusión se realizan antes y 1 día después de la inducción del trauma.

  1. Anestesiar a la rata en una pequeña cámara de inducción llena de una mezcla de isoflurano (5%) y O2. Cuando la rata no responde a un pellizco de pata o cola, reduzca la anestesia al 2% con un caudal de 500 mL/min. Transfiera al animal a la cama del escáner en la posición prona con la cabeza por delante.
  2. Coloque la rata en el soporte de la cabeza con la barra de dientes y el cono de la nariz, administrando la anestesia, y deslice la cabeza hacia adelante hasta que el centro del cerebro esté al nivel del centro de la bobina de resonancia magnética de volumen de cuadratura. Aplique ungüento lubricante en los ojos en pequeñas cantidades para prevenir cualquier daño a la córnea. Fije la cabeza con un pequeño trozo de cinta adhesiva para evitar movimientos durante la exploración.
  3. Coloque una almohadilla de presión debajo del tórax de la rata para controlar la respiración y cúbrala con una manta térmica de agua tibia circulante y plástico de burbujas para mantener a la rata caliente. Antes de la exploración, compruebe el monitor respiratorio para asegurarse de que la señal es clara, sin ruido y que el ciclo respiratorio es constante. Reubique la almohadilla de presión si es necesario.
    NOTE: La frecuencia respiratoria debe mantenerse entre 1 respiración por cada 1.200 y 1.700 ms, ajustando el nivel de anestesia entre 1 % y 2 %.
  4. Deslice la bobina de volumen de cuadratura sobre la cabeza. Ajuste los condensadores de sintonización y adaptación de la bobina a la frecuencia e impedancia adecuadas de acuerdo con las instrucciones proporcionadas por el proveedor de la bobina. Avuele la cama del escáner en el orificio del escáner para comenzar a escanear.
  5. Obtenga un escaneo de exploración predeterminado de tres aviones ("tripiloto") para garantizar el posicionamiento correcto.
    1. Cargue la secuencia tripilot en el control de escaneo haciendo clic en New Scan y seleccionando la secuencia tripilot de la lista de protocolos. A continuación, haga clic en el botón traffic light botón para iniciar el escaneo.
    2. Cuando finalice el escaneo, cargue el escaneo en la pantalla de imágenes y asegúrese de que 1) la cabeza esté recta y 2) el cerebro esté colocado en el centro del imán y la bobina. Ajuste la posición del cabezal y/o de la base del escáner, si es necesario, y adquiera un nuevo escaneo tripiloto.
  6. Ajuste el campo magnético local utilizando un protocolo de calce automatizado de segundo orden: cargue el protocolo de cuñas de segundo orden en el control de escaneo como se describe en el paso 1.5.1. A continuación, haga clic en el Acq tab | Current Adjustments | Ajuste específico del método para la homogeneidad del campo local en la herramienta de control del espectrómetro para iniciar el calzado automatizado.
  7. Cargue una nueva secuencia de imágenes rápidas T2 con ecos reenfocados (RARE) en el control de escaneo como se describe en el paso 1.5.1.
    1. Adquiera imágenes ponderadas T2 utilizando la configuración predeterminada, excepto por los siguientes parámetros:
    2. Abre el Edit Scan tabulador y ajuste el tiempo de repetición (TR) y el tiempo de eco (TE) a 5.500 ms y 37 ms, respectivamente. Además, modifique el campo de visión y el tamaño de la matriz para permitir una resolución en el plano más alta de 109 μm x 109 μm (resolución predeterminada = 156 μm x 156 μm). Asegúrese de que el grosor del corte sea de 600 μm, el número de cortes esté establecido en 45 y el factor RARO esté establecido en 8.
    3. Abra el Geometry editor y coloque el paquete de rebanadas en la posición correcta, incluyendo el bulbo del cerebro y el cerebelo.
  8. Cargue tres nuevas secuencias de espín-eco ponderadas por difusión ecoplanar (DtiEpi) de la carpeta B_DIFFUSION en el protocolo de control de exploración como se describe en el paso 1.5.1.
    NOTE: Utilizando tres "capas" de difusión diferentes, se pueden estimar el modelo de imágenes de tensor de difusión (DTI), el modelo de imágenes de curtosis por difusión (DKI) y el modelo de integridad del tracto de la sustancia blanca (WMTI). Se recomienda utilizar al menos tres valores b diferentes, con el valor b más alto teniendo un máximo de 3000 s/mm<span style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:0.6em;font-style:normal;font-variant:normal;font-weight:400;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'>2 con al menos 15 direcciones espaciadas uniformemente por carcasa de imagen.
    1. Adquirir imágenes ponderadas por difusión (DWIs) utilizando la configuración predeterminada, aparte de la siguiente configuración:
    2. Abre el Edit Scan y ajuste los parámetros geométricos bajo la pestaña Geometry tab. Ajuste el campo de visión y el tamaño de la matriz a 105 x 105 para garantizar una resolución de 333 μ m x 333 μm.
    3. Establezca la orientación del corte en axial y el número de cortes en 25, lo que da como resultado un grosor de corte de 500 μm y una distancia entre cortes de 600 μm. Modifique la dirección de lectura a la derecha.
    4. Haga clic en la pestaña Contrast para ajustar el tiempo de eco a 24 ms y el tiempo de repetición a 6,250 Sra..
    5. Establezca el ancho de banda en 250,000 Hz y active la supresión de grasa. Ajuste el número de promedios a uno.
    6. Haga clic en la pestaña Research pestaña y cambie el número de promedios (segmentos EPI) a 4.
    7. Haga clic en el Diffusion pestaña dentro de la pestaña de investigación. Realice este paso por separado para cada una de las tres conchas de difusión.
      1. Ajusta el número de direcciones de difusión a 32 para el primer shell, 46 para el segundo shell y 64 para el tercero.
      2. Ajuste las direcciones de degradado con archivos de direcciones de degradado personalizados.
      3. Cambie el número de imágenes B0 a 5 para el primer proyectil, 5 para el segundo proyectil y 7 para el tercero.
      4. Ajuste el valor b por dirección a 800 s/mm<span style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:0.6em;font-style:normal;font-variant:normal;font-weight:400;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'>2 para la primera carcasa, 1500 s/mm2 para la segunda carcasa, y 2000 s/mm2 para la tercera shell.
        NOTE: El ajuste de las direcciones de degradado con un archivo de direcciones de degradado personalizado se puede hacer manualmente configurando Enter Diffusion Directions a sí o automáticamente mediante la macro DTI_SET_DIRECTIONS.
    8. Abra el Geometry editor y coloque el campo de visión entre el bulbo y el cerebelo, conteniendo solo el cerebro para reducir el tiempo de artefacto y escaneo. Coloque seis bandas de saturación de 5 mm fuera del cerebro para reducir los artefactos haciendo clic en Saturation y deslizando las bandas en la posición preferida usando las barras de desplazamiento.
      NOTE: El bulbo y el cerebelo se pueden identificar a partir de los puntos de referencia anatómicos y las tres imágenes de la exploración tripiloto.
  9. Adquiera las secuencias importadas haciendo clic en el traffic light símbolo. Utilizando la configuración de los parámetros descritos anteriormente, el tiempo de adquisición del escaneo T2-RARE es de 12 min, el del primer shell DWI de 15 min, el de la segunda carcasa DWI de 21 min y el del tercer shell de 30 min. El tiempo total de adquisición es de aproximadamente 80 minutos (en un sistema de un solo canal receptor).
  10. Al finalizar el protocolo de exploración, retire al animal de la cama del escáner y colóquelo en una jaula limpia con una almohadilla térmica a 37 °C. Regrese al animal a la jaula de origen cuando recupere la conciencia.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Resonancia magnética de difusión
Software de adquisición de resonancia magnética preclínicaBruker Biospin MRI GmbHZ400_PV51_CENTOS55
Escáner de resonancia magnética preclínicaBruker Biospin MRI GmbH7T escáner de resonancia magnética
Bobina de volumen en cuadraturaBruker Biospin MRI GmbHRF RES 300 1H 075/0400 QSN TRNº de modelo: 1P T13161C3
Unidad de seguimiento fisiológico de pequeños animalesRapid BiomedicalEKGHR02-0571-043C01
Unidad de calefacción a base de aguaThermo Fisher ScientificHaake S 5PModelo: 1523051
Anestesia
Anestesia unidad móvilTécnicas veterinarias BDO - Medipass, Ijmuiden
isoflurano: IsofloZoetis{TAG_97{ }}B506
Generador de oxígenoTécnicas veterinarias7F-3BDO - Medipass, Ijmuiden
{TAG_28}}ParaVision 5.1 Software de resonancia magnética{{ TAG_36}}PharmaScan 70/16{{ TAG_58}}Unidad de monitorización respiratoria{TAG_70{ }}

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Etiquetas

Esc ner de RMpar metros de difusi nim genes ponderadas en T2lesi n axonalda o microestructuralan lisis de difusi ncampo de visi n cerebral

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