מאמר שיטה

הערכה של תפקוד לב ומורפולוגיה שריר הלב באמצעות שחזור קטן בעלי חיים תראו-הלבשה היפוך (SALLI) בדיקת MRI בחולדות

DOI:

10.3791/50397

⸱

19 ביולי 2013

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Congenital Heart Disease and Pediatric Cardiology, German Heart Institute Berlin, 2Internal Medicine - Cardiology, German Heart Institute Berlin, 3Philips Health Care

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

לעומת זאת תהודה מגנטית לב משופרת (CMR) מאפשרת מקיפה In vivo הערכה של הלב במודלים של בעלי חיים קטנים של מחלת לב וכלי דם. כאן אנו מפרטים את הנהלים לביצוע CMR הדמיה, שחזור וניתוח באמצעות שחזור היפוך נעילת וקר חיה קטן (SALLI) בחולדות.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הדמיה בתהודה מגנטית קטנה בעלי חיים היא כלי חשוב ללמוד לתפקד ושינויים ברקמת שריר הלב לב. קצב הלב גבוה של בעלי חיים קטנים (200 עד 600 פעימות / דקה) היה מוגבל בעבר את התפקיד של CMR הדמיה. התאוששות היפוך תסתכל-וקר חיה קטנה (SALLI) היא רצף מיפוי T1 לבעלי חיים קטנים כדי להתגבר על בעיה זו 1. מפות T1 לספק מידע כמותי על שינויים ברקמות וקינטיקה חומר ניגוד. כמו כן ניתן לזהות תהליכים דיפוזיים שריר הלב כגון סיסטיק ביניים או בצקת 1-6. יתר על כן, מקבוצה אחת של נתוני תמונה, ניתן לבחון את תפקוד לב והצטלקות שריר הלב על ידי יצירת cine והיפוך התאוששות שהוכנו תמונות מאוחרות גדוליניום שיפור מסוג MR 1.

וידאו מוצג תערוכות צעד אחר צעד את ההליכים לביצוע קטן חיה CMR הדמיה. הנה הוא מוצג עם ספראג-Dawl בריאהחולדה אי, עם זאת באופן טבעי הוא יכול להיות מורחב למודלים של בעלי חיים קטנים לב שונים.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

דלקת שריר הלב הוא אחד גורמים עיקרי לכישלון חריף לב, מוות פתאומי, וקרדיומיופתיה 7 הכרונית מורחבת. CMR כבר נקבע כתקן זהב הטכניקה למדידת תפקוד ולניתוח ברקמת גוף חי. טכניקות הדמיה חדשניות ושיפורים בתחום ההדמיה לא יכולים רק לשפר את האבחנה של דלקת שריר הלב, אלא גם לסייע במחקר של הפתופיזיולוגיה וזיהוי מהיר של מטרות טיפוליות 8-10. הדמיה חיה קטנה היא כלי חשוב לחקר מחלות לב וכלי דם. טכניקות המשמשות באופן שגרתי בCMR הקליני, כגון שיפור גדוליניום מאוחר (LGE) לא יכולות בקלות להיות מועברות לבעלי החיים קטנים CMR עקב קצב הלב גבוה של בעלי החיים, אבל כבר אפשר לראות 11. ההתאוששות הקטנה מבט החייתי-וקר ההיפוך (SALLI) גישה יוצרת נתוני תמונה רב מודלים קובעת המאפשרת הערכה המקיפה של תפקוד ומורפולוגיה גם לב (איורים 1ND 3). כאן אנו מציגים, בפירוט, והליך התקנה עבור הדמיה חיה קטנה עם פרוטוקול SALLI טיפוסי. בפרט אנו מציגים שחזור וניתוח של ערכות נתונים ההדמיה T1.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. הכנה

1.1. הרדמה של החולדות

  1. מניחים את החולדה לחדר מלא מראש עם isoflurane (תלוי בגודל של החדר בערך 3 דקות של 5%) כדי להרדים את העכברוש.
  2. ברגע שהרדים, להסיר את העכברוש ולשקול אותו.
  3. מניחים את האף של החולדה למסכת ההרדמה (2-3% isoflurane בחמצן 1 ליטר / דקה) כדי לשמור על הרדמה. במהלך הרדמה עם isoflurane, את קצב הלב של חולדות להקטין ל300-340 פעימות לדקה (380-420 פעימות לדקה בעכברים).

1.2. הכנס צינורית וריד זנב

  1. שטוף את הזנב של החולדה עם מים חמים (38 מעלות צלזיוס) וסבון כדי לאפשר לכלי הדם ניתן לראות בקלות רבה יותר.
  2. Cannulate או וריד, אשר ניתן לראות בקלות בצד הלטרלי של הזנב. באמצעות צנתר 22-24 G IV, להתחיל ניסיונות כ 1/3 מהדרך מהקצה.
  3. אם המאמצים הראשוניים הם לא הצליחו, נסה שוב יותר proximally.
  4. קח דם סםple לניתוח של המטוקריט (יש לחשב שבריר נפח תאי = ECV).
  5. אבטח את צנתר IV עם דבק עור וקלטת.

1.3. מיקום של האלקטרודות

  1. יש לנקות את כל כריות הרגלים עם ספוגית רוויה אלכוהול או במים וסבון.
  2. ארבע אלקטרודות יש צורך, אחד לכל כף רגל.
  3. לצרף את האלקטרודות לאמצע שודד ולאבטח אותם בנייר דבק.
  4. טוויסט או לקלוע את כבלי א.ק.ג. ברחבי אחד את השני כדי לצמצם את היווצרות של לולאות שתגרום הפרעה לאות אק"ג.

2. סריקה

2.1. מיקומו של בעל החיים והמעקב

  1. מניחים את החולדה במצב שכיבה או נוטה על צינור ההדמיה ולמקם את הלב במרכז הסליל.
  2. מסדרים את העכברוש, כך שהאף שלה מוטל בחרוט אשר מספק הרדמה isoflurane (2-3% בחמצן 1 ליטר / דקה). העכברוש מותר לנשימהבחופשיות בכל הליך ההדמיה כולו.
  3. מקם את החיישן של המדחום בפתח פי הטבעת ולתקן אותו על השולחן עם קלטת.
  4. טמפרטורת גוף נשמר ב38 ± 1 ° C על ידי מערכת חימום מים חמה. מחצלת ההתחממות ממוקמת מתחת להיבט נמוך יותר של בעלי החיים המשתרע מחוץ לסליל. אנא ראה את הייצוג סכמטי של ההתקנה הניסיונית MRI (איור 2) לקבלת פרטים נוספים.
  5. חברו את האלקטרודות א.ק.ג., ברגע שהאות א.ק.ג. היא יציב תתחיל הדמיה.

2.2. פרמטרים סריקת פרוטוקול / דימות

  1. במחקר זה מערכת פיליפס Ingenia 3.0T קלינית MRI עם סליל סולנואיד עם קוטר פנימי 70 מ"מ הייתה בשימוש [דרישות מערכת MR הן טרחניות קטן (למשל 16 ס"מ) או לשעמם גדול (גודל אנושי, למשל 65 ס"מ) עם חיה קטנה ייעודית סליל, יכולות gating א.ק.ג. לקצב לב עד 500/min, מערכת אספקת חמצן והסרה לגזי הרדמה].
  2. התחל עם סקר כדי לאתר את הלב במרכז שדה MRI של נוף.
  3. ברגע שהעמדה נכונה, תמשיך עם נוף ארבע הקאמרית cine MRI שתי קאמרי ולקבוע את הגיאומטריה של הערימה של תמונות ציר קצרות.
  4. לSALLI, פרוסה עמדת אמצע החלל קצרה על ציר ושתי התמונות של ארבע הקאמריות (PreSALLI). שילוב של משך רכישה 4,000 אלפיות שני ומשך 4,000 הרפיה אלפיות שנייה מאפשר התאוששות מספקת של המגנטיזציה לאורך ציר z ומונע התחממות יתר של מעברי צבע. כדי לאפשר ניתוח פונקציונלי, יש לקבוע שלבים ללפחות 12, עם undersampling הזמני של גורם 2 כדי להאיץ את הרכישה.
  5. להזריק חומר הניגוד המבוסס על גדוליניום לקטטר השכינה, מבלי להזיז את העכבר. חכה חמש דקות.
  6. להתחיל לתכנן SALLI כmultislice ערימת ציר קצרה, בהיקף של לפחות 7 פרוסות (מ"מ עובי פרוסת 2.4). מקם את הפרוסות כך שהדיסטלי ביותר הוא מתחת לשיא של הלב ולאהוא ברמה העליונה היא דיסטלי רק לשסתומי הלב. נסה לוודא שהצירים הקצרים הם בניצב למחיצה. כמעט כל 30 דקות (בסביבות שלוש Sallis) להזריק עוד מנה של חומר ניגוד.
  7. כאשר רכישת תמונה הוא סיים להסיר את העכברוש מהסורק ולאפשר לו להתאושש מהרדמה.

3. שחזור תמונה

שחזור תמונה עשויה להתבצע באופן מקוון באמצעות פרמטרים מוגדרים מראש, שיחזור או לא מקוונים באמצעות כלי שחזור תמונה ייעודיים:

3.1. פורום שיקום

  1. ניתן להגדיר פרמטרים שונים ובכלל זה:
  • למיפוי T1: מיקום ורוחב של חלון השיקום בתוך מחזור הלב (למשל 50-100 אלפיות השני כדי להשיג מפת T1 הסיסטולי בקצב לב 300/min)
  • ל( LGE) תמונות IR-מוכנים: מיקום ורוחב של זמן ההיפוך (TI) חלון ומספר התמונות להיות משוחזר wiדק שחלון (למשל TI 100-300 אלפיות שניים, 5 תמונות, ליצור 5 תמונות LGE עם TIs 100-150-200-250-300 אלפיות השני).

3.2. שיקום מנותק

  1. בעת שימוש בחבילת תוכנה ייעודית (Gyrotools, ציריך, שוויץ) לשיקום תדמית, לחלץ את שלוש הקבוצות של נתונים (Cine MR, היפוך התאוששות ומפות T1) בצורה אינטראקטיבית יותר.
  2. התאם את ההגדרה של סוף התכווצות או הסוף ירוויח עבור T1 על ידי בחירת תמונת Cine המקבילה.
  3. דמיינו מפות T1 כמו מפות צבעוניות. מצא את הערכים מדויקים על ידי העברת העכבר על פני שטח של עניין. ניתן לאחסן תמונות בפורמטים של תמונות שונות לניתוח נוסף (למשל חישוב של ECV מהערכים של לפני ואחרי ניגוד T1 של שריר הלב ובריכת דם) 12.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כאן אנו מדגימים את הממצאים מעכברוש Dawley ספראג בריא. עם התקנת חיה מוכנה היטב שתארנו קודם, זה אפשרי כדי לקבל אות א.ק.ג. יציבה. בדומה לפרוטוקולי MRI לב אנושיים, אנחנו מתחילים עם סקר כדי לאתר את הלב. אם עמדתו של העכברוש בסליל היא נכונה, אנו ממשיכים עם נוף שני קאמרי ונוף ארבעה תא כדי לזהות את הגיאומטריה לערימת SALLI.

טכניקת SALLI מייצרת שלושה סוגים של תמונות שנרכשו באותו הזמן. אלה הם, ראשית, תמונות cine שניתן להשתמש...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כאן אנו מציגים שיטה ליצירה רבת אפנות (Cine MR, היפוך-T1 התאוששות ומפות) תמונות MR בבעלי חיים קטנים. מחקר בבעלי החיים קטנים משחק תפקיד חשוב יותר ויותר במחקר מחלת לב וכלי דם, וCMR הוא כלי רב עוצמה המאפשר לנו ללמוד את הפונקציה, מבנה והרכב רקמות של שריר הלב. עם זאת, בעלי החיים קטנים CMR יש מספר האתגרים ייחודיים בשל קצב לב גבוה וגודל לב קטן. שיטות משופרות של הדמיה, כולל שיטות יעילות יותר זמן ישחקו תפקיד נוסף בהתפתחותה של טכניקה זו.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

נהלי כל החיה שנערך בהתאם להנחיות לטיפול ושימוש בחי מעבדה, ואושרו על ידי רשויות הטיפול בבעלי החיים המקומיות. אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
סרט דבק (Silkafix)Lohmann und Rauscher34327
Gadopentetat-Dimeglumin (Magnevist)BayerG-000121632mmol/Kg
Introcan Safety-W (G24)B. Braun4254503-01
Red Dot, אלקטרודה לניטור יילודים עם חוט עופרת מחובר מראש3M2269T
דבק עור (היסטואקריל)B. בראון
מאזניים (טיפוסי 440)קרן95088
חיטוי עור (Softasept N)B. בראון פצולד360250
מדחום LumaSense TechnologiesLuxtron 812
1050052

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Messroghli, D. R., Nordmeyer, S., Buehrer, M., et al. Small animal Look-Locker inversion recovery (SALLI) for simultaneous generation of cardiac T1 maps and cine and inversion recovery-prepared images at high heart rates: initial experience. Radiology. 261 (1), 258-2565 (2011).
  2. Messroghli, D. R., Nordmeyer, S., Dietrich, T., et al. Assessment of diffuse myocardial fibrosis in rats using small-animal Look-Locker inversion recovery T1 mapping. Circ. Cardiovasc. Imaging. 4 (6), 636-640 (2011).
  3. Flett, A. S., Hayward, M. P., Ashworth, M. T., et al. Equilibrium contrast cardiovascular magnetic resonance for the measurement of diffuse myocardial fibrosis: preliminary validation in humans. Circulation. 122 (2), 138-144 (2010).
  4. Arheden, H., Saed, M., Higgins, C. N., et al. Measurement of the distribution volume of gadopentetate dimeglumine at echo-planar MR imaging to quantify myocardial infarction: comparison with 99mTc-DTPA autoradiography in rats. Radiology. 211 (3), 698-708 (1999).
  5. Messroghli, D. R., Walters, K., Plein, S., et al. Myocardial T1 mapping: application to patients with acute and chronic myocardial infarction. Magn. Reson. Med. 58 (1), 34-40 (2007).
  6. O H-Ici, D., Ridgway, J., Kuehne, T., et al. Cardiovascular magnetic resonance of myocardial edema using a short inversion time inversion recovery (STIR) black-blood technique: Diagnostic accuracy of visual and semi-quantitative. 14 (1), (2012).
  7. Sagar, S., Liu, P. P., Cooper, L. T. Jr Myocarditis. Lancet. 379, 738-747 (2012).
  8. Skouri, H. N., Dec, G. W., Friedrich, M. G., Cooper, L. T. Noninvasive imaging in myocarditis. J. Am. Coll. Cardiol. , 2085-2093 (2006).
  9. Zagrosek, A., Abdel-Aty, H., Boyé, P., et al. Cardiac magnetic resonance monitors reversible and irreversible myocardial injury in myocarditis. JACC Cardiovasc. Imaging. 2 (2), 131-138 (2009).
  10. Friedrich, M. G., Sechtem, U., Schulz-Menger, J., et al. Cardiovascular magnetic resonance in myocarditis: a JACC White Paper. J. Am. Coll. Cardiol. 54, 1475-1487 (2009).
  11. Korkusuz, H., Esters, P., Naguib, N., et al. Acute myocarditis in a rat model: late gadolinium enhancement with histopathological correlation. Eur. Radiol. 19 (11), 2672-2678 (2009).
  12. Ugander, M., Oki, A. J., Hsu, L. Y. Extracellular volume imaging by magnetic resonance imaging provides insights into overt and sub-clinical myocardial pathology. Eur. Heart J. 33 (10), 1268-1278 (2012).
  13. Gilson, W. D., Kraitchman, D. L. Cardiac magnetic resonance imaging in small rodents using clinical 1.5. T and. 3 (1), 35-45 (2007).
  14. Messroghli, D. R., Radjenovic, A., Kozerke, S., Higgins, D. M., Sivananthan, M. U., Ridgway, J. P. Modified Look-Locker inversion recovery (MOLLI) for high-resolution T1 mapping of the heart. Magnetic resonance in medicine. 52 (1), 141-146 (2004).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

MRIT1Cine MRIECGSprague Dawley

מאמרים קשורים