הדמיית תהודה מגנטית בניגוד פאזה להערכת זרימת הדם בעורקי חולדה

תקציר

מקור: Chiu, S., et al. הדמיית תהודה מגנטית של ניגוד פאזה בעורק הצוואר המשותף של חולדה. J. Vis. Exp. (2018).

סרטון זה מדגים הדמיית תהודה מגנטית של ניגודיות פאזה (PC-MRI) למדידת זרימת הדם בעורק הצוואר המשותף של חולדה. לאחר אבטחת חולדה מורדמת על מיטת ה-MRI והבטחת פרמטרים פיזיולוגיים יציבים, עורק הצוואר המשותף נסרק כדי לצלם תמונות במרווחי זמן מוגדרים. לאחר מכן מחושבת זרימת הדם מהתמונות הללו כדי להעריך שינויים לאורך מחזור הלב.

פרוטוקול

כל ההליכים הכוללים מודלים של בעלי חיים נבדקו על ידי הוועדה המוסדית המקומית לטיפול בבעלי חיים ומועצת הביקורת הווטרינרית של JoVE.

1. הכנה וניטור של בעלי חיים

1. השאירו את כל החפצים הרגישים מגנטית כגון ארנקים, מפתחות, כרטיסי אשראי, וכו'. מחוץ לחדר הסורק לפני תחילת הכנת בעלי החיים לסריקת MRI.
2. תחילה יש להרדים את החולדה (חולדת Sprague-Dawley (SD) זכר בן חודשיים, 280-350 גרם) בקופסת אינדוקציה באמצעות תערובת של 5% איזופלורן (ISO) וחמצן (2 ליטר לדקה) למשך 3-5 דקות, לפי הצורך.
3. כאשר בעל החיים שוכב ואינו מגיב לצביטה בזנב או בבוהן, יש להפסיק את מתן ISO ולהעביר את בעל החיים לחדר הסריקה.
4. הנח את החולדה במיטת ה-MRI במצב נוטה לראש ראשון והעביר 2-3% ISO דרך מכשיר חרוט אף לשמירה על הרדמה.
5. עקוב אחר הנשימה על ידי הנחת חיישן כרית נשימה מתחת לפלג הגוף העליון של החיה.
6. חבר את החיישן למערכת הנשימה ובדוק אם קצב הנשימה נע בין 40-50 פעימות לדקה (bpm).
7. עבור רכישת PC-MRI עם שער קולנועי, הניחו אלקטרודה אחת על כף היד הקדמית הימנית ועל הכף האחורית השמאלית, בהתאמה (איור 1a).
8. סובב את כבלי האלקטרוקרדיוגרפיה (ECG) יחד.
9. השתמש במחזיק ראש עם מוטות אוזניים ומוט נשיכה כדי לאבטח את החיה כדי להגביל את תנועת הראש.
10. השתמש במערכת חימום אוויר חם או רפידות גזה כדי לשמור על טמפרטורת הגוף בזמן המגנט.
11. ודא שגל ה-R נקי בצג האק"ג ( איור 1b) והנח את החיה בסורק. אין צורך למקם את סליל פני השטח בחלק העליון של צוואר החיה מכיוון שהתמונות נרכשות על ידי סליל הנפח.

2. רכישת MRI

1. השתמש ב-2-3% ISO כדי לשמור על הרדמה במהלך כל הליך ההדמיה. עקוב באופן רציף אחר התגובות הפיזיולוגיות ושמור על קבוע ככל האפשר.
2. התחל את סריקות ה-MRI ברגע שהחיה מונחת בתוך הסורק וממשיכה להיות יציבה מבחינה פיזיולוגית. במחקר זה, השתמש במערכת MRI של בעלי חיים קטנים 7 T עם חוזק שיפוע של 630 mT/m, אך ניתן להשתמש בעוצמות שדה אחרות של מערכות MRI של בעלי חיים קטנים.
3. בחר את רצף "Localizer" מצג הקונסולה של סורק ה-MRI ורכוש תמונות סקאוט לאורך כל שלושת הכיוונים באמצעות כל רצף מהיר של רכישת תמונות, , למשל , הד הסיבוב המהיר, כדי ליצור תמונות קורונליות, ציריות וסגיטליות. מטרת תמונות הצופים הללו היא לקבוע את מישורי ההדמיה.
4. ודא שמרכז הראש והצוואר של החיה נמצאים במרכז המגנט. במידת הצורך, התאם את מיקום החיה עד להגעה למיקום הנכון. אם החיה ממוקמת מחדש, חזור על הסריקה כדי לקבל תמונות צופים.
5. בחר את רצף "זמן טיסה (TOF)" מצג הקונסולה של סורק ה-MRI ורכוש תחילה אנגיוגרמה דו-ממדית של TOF כדי לוודא את המיקום האנטומי המדויק של עורק הצוואר המשותף (CCA). השתמש בפרמטרי הסריקה הבאים: זמן חזרה (TR)/ זמן הד (TE)=22/4.87 אלפיות השנייה, זווית היפוך = 90°, שדה ראייה (FOV) = 40 × 40 מ"מ², גודל מטריצה = 256 × 256, עובי פרוסה 0.6 מ"מ, עם מספר העירור (NEX) = 1.
   הערה: השם של רצף TOF יכול להיות ספציפי למוכר. המשתמש יכול להכניס פרמטרים אלה לצג המסוף.
6. ודא שרצועת הרוויה "דולקת" ומונחת בחלק העליון כדי למנוע הפרעות מאותות ורידיים.
   הערה: עבור רצועת הרוויה, היא מגיעה בדרך כלל עם רצף TOF. אם רצועת הרוויה אינה מופיעה על הצג, אנא הודע לאיש השירות.
7. לאחר איתור ה-CCA באמצעות אנגיוגרמה של TOF, כוון את מישור התמונה של ה-PC-MRI למרכז ה-CCA וכיוון כך שהפרוסה תהיה בניצב לכיוון זרימת הדם (איור 2a).
8. ודא שגם הנשימה וגם שער האק"ג מחוברים למערכת ה-MRI, ומציג את האות הברור במחשב הצג (איור 1b), והגדר את מודול ההדק להיות "מופעל" ב-"מצב טריגר" מצג המסוף של סורק ה-MRI.
9. ודאו שהתגובות הפיזיולוגיות של החיה יציבות לפני שתתחילו את סריקת ה-PC-MRI ממחשב הניטור (איור 1b). ודא שבחירות השער "מופעלות" הן במחשב הצג והן בצג המסוף של סורק ה-MRI.
   הערה: מערכת הניטור הפיזיולוגית המשמשת במחקר זה מסופקת על ידי המוכר. עבור רוב סורקי בעלי החיים, מערכות ניטור פיזיולוגיות דומות מסופקות והן ספציפיות למוכרים.
10. בחר את רצף ה-PC-MRI מצג המסוף של סורק ה-MRI ובצע סריקות PC-MRI מגודרות באמצעות הפרמטרים הבאים: TR/TE=15.55/4.51 ms (מינימום TR ו-TE), זווית היפוך = 30°, FOV = 40 × 40 מ"מ², גודל מטריצה = 192 × 192, עובי פרוסה = 2 מ"מ, קידוד מהירות (VENC) = 120 ס"מ לשנייה, עם NEX=8. VENC חד כיווני נרכש בכיוון המישור העובר.
    הערה: זמן הסריקה הוא כ-8.5 דקות, אך זמן הסריקה בפועל עשוי להיות שונה במקצת בין בעלי חיים בשל השונות במחזורי הלב.
11. חזור על שלבים 2.6-2.9 של רכישת תמונה אם יש לשנות את אזור העניין (ROI) למיקום אחר ב-CCA, כגון בהסתעפות.
12. הוצא את בעל החיים מהסורק והחזר אותו לכלוב ההתאוששות שלו בסיום הסריקה.
13. מחממים את החיה עם מנורת חימום לשמירה על טמפרטורת הגוף. הרחק את ה-lamp לפחות 15 ס"מ מהחיה כדי למנוע התחממות יתר.
14. כאשר החיה מתחילה לזוז ומפגינה תגובה לצביטה בזנב או בבוהן, כבה את מנורת החימום.

תוצאות

איור 1: ניטור חיות. (a) אלקטרודות א.ק.ג מונחות על כף היד הקדמית הימנית ועל הכפה האחורית השמאלית, וחיישן כרית הנשימה ממוקם מתחת לפלג הגוף העליון של החיה. (b) אותות האק"ג והנשימה נראים בבירור על הצג.

...

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
7T מערכת MRI של בעלי חיים קטנים	Bruker
Isoflurane	Baxter	1001936040	הרדמה
כבל א.ק.ג	3M	2269T
מערכת ניטור ושער	SA מכשירים, Inc	דגם 1030