אנו מתארים כיצד לבצע הדמיית MRI ו-PET של לב העכבר. הפרוטוקול מותאם להערכת יעילות הטיפול במודלים של אוטם שריר הלב ואי ספיקת לב.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
אנו מתארים כיצד לבצע הדמיית MRI ו-PET של לב העכבר. הפרוטוקול מותאם להערכת יעילות הטיפול במודלים של אוטם שריר הלב ואי ספיקת לב.
אוטם שריר הלב הוא אחד מגורמי המוות המובילים בעולם המערבי. הדמיון של לב העכבר ללב האדם הפך אותו למודל אידיאלי לבדיקת אסטרטגיות טיפוליות חדשות.
הדמיית תהודה מגנטית (MRI) in vivo נותנת תצוגות מצוינות של הלב באופן לא פולשני עם פירוט אנטומי ברור, שניתן להשתמש בו להערכה תפקודית מדויקת. חומרי ניגוד יכולים לספק מדדים בסיסיים של כדאיות רקמות, אך אלה אינם ספציפיים. טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) היא טכניקה משלימה הספציפית ביותר להדמיה מולקולרית, אך חסרה את הפירוט האנטומי של MRI. בשימוש יחד, טכניקות אלה מציעות כלי רגיש, ספציפי וכמותי להערכת הלב במחלה ולהחלמה לאחר טיפול.
במאמר זה אנו מסבירים כיצד שיטות אלה מתבצעות במודלים של עכברים של אוטם שריר הלב החריף. ההליכים המתוארים כאן נועדו להעריך טיפולים תרופתיים מגינים משוערים. השתמשנו ב-MRI כדי למדוד את התפקוד הסיסטולי וגודל האוטם עם שיפור גדוליניום מאוחר, וב-PET עם פלואורו-דאוקסיגלוקוז (FDG) כדי להעריך את התפקוד המטבולי באזור האוטם. המאמר מתמקד בהיבטים מעשיים כגון תכנון פרוסות, שער מדויק, אספקת תרופות, פילוח תמונות ורישום משותף רב-מודאלי. השיטות המוצגות כאן משיגות יכולת חזרה ודיוק טובים תוך שמירה על תפוקה גבוהה.
על מנת למדוד את היעילות של אסטרטגיות טיפול חדשות לאוטם שריר הלב (MI) במחקרים פרה-קליניים, נדרשת הערכת השלב החריף כמו גם התוצאה ארוכת הטווח1. שיטות כגון היסטופתולוגיה, צנתרים תוך-לבביים2 ודגמי לב ex vivo 3 משמשות בדרך כלל למחקרים פרה-קליניים בעכברים. עם זאת, אי אפשר להמשיך את הטיפול בשיטות ex vivo או פולשניות מאוד. טכניקות מדידה לא פולשניות כמו הדמיית תהודה מגנטית in vivo (MRI) וטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) מאפשרות עיצובים ניסויים אורכיים לשלב מחלה בנבדקים בודדים. Cine-MRI משמש להפקת פרמטרים תפקודיים גלובליים כגון מסת החדר השמאלי (LVM), מקטע פליטה (EF) ותפוקת לב (CO). בנוסף, לאחר הזרקת חומר ניגוד גדוליניום, עקב זלוף לקוי ושטיפה באוטם, ניתן להעריך את כדאיות הרקמות באמצעות MRI לשיפור גדוליניום מאוחר (LGE). באופן משלים, PET מציע מדד רגיש של מולקולות עם תווית רדיו על מנת להעריך את חילוף החומרים ברקמות. הדיוק הגבוה של טכניקות אלה מאפשר הפחתה משמעותית במספר בעלי החיים הנדרשים לבדיקת תרופות חדשות המכוונות ל-MI.
הליכי ה-PET וה-MRI מעורבים, וללא פרוטוקול שתוכנן בקפידה קשה לשמור על שחזור. נהלים שנקבעו במרפאה למטופלים דורשים שינוי משמעותי לשימוש בעכברים, בשל קצב הלב המהיר בהרבה וממדיהלב הקטנים יותר. יש שונות רבה בין נבדקים בודדים, הן בנקודת ההתחלה והן בתגובה לפציעה שנגרמה, ולכן יש צורך במספר ניכר של עכברים כדי לקבוע את יעילות הטיפול.
בדוח זה, אנו מתארים את השיטה שלנו להדמיית PET/MRI רציפה של לב העכבר. שתי השיטות משתמשות בחומרי ניגוד תוך ורידיים, המועברים דרך וריד הזנב. MRI מורכב מהערכה סטנדרטית עם Cine-MRI5 עם פרוטוקול אופטימלי עבור LGE כפי שתואר בעבודה הקודמת שלנו6. הליך ה-MRI כולו נמשך 30 דקות. השגנו אביזרים עקביים למיטות המכשירים שלנו כך שניתן להעביר את החיה על פלטפורמה עם אותו מכשיר ניטור והרדמה בין המכונות. סריקת ה-PET נמשכת 45 דקות עם הזרקה באתרה לאחר תחילת הסריקה. השלב האחרון הוא מדידת הפרמטרים מתמונות MRI ו-PET לאחר רישום משותף.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל מרכיבי המחקר בוצעו בהתאם לחוק בעלי החיים (נהלים מדעיים) בבריטניה, 1986, ובאישור פאנל הביקורת האתית של אוניברסיטת קיימברידג'.
1. הכנת בעלי חיים
2. מיקום וניטור בעלי חיים
3. MRI
4. שיפור גדוליניום מאוחר
5. הדמיית PET
6. סגמנטציה של MRI
7. ניתוח PET ורישום משותף עם MRI
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אחד היתרונות שבשימוש ב-MRI הוא שניתן להשתמש במערך מחקר אורך כדי לקבוע את שלב המחלה. הדבר חשוב במיוחד בעת הערכת תרכובות חדשות, שכן מהלך ההשפעה לאורך זמן עשוי שלא להיות ידוע. שינויים בנפחי הלב עקב התקדמות המחלה באותה חיה מוצגים ב- איור 4האיור מראה בבירור את השפעות השחזור (remodeling) לאחר אוטם שריר הלב.
גאומטריה נכונה של הפרוסות היא קריטית להצלחת ניסוי MRI של הלב. תכנון פרוסות מייצג והגאומטריה שהתקבלה עבור סריקות MRI שונות מוצגים ב-איור 5. סגמנטציה של שתי פרוסות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
PET/MRI היא שיטת מדידה מקיפה להערכה לא פולשנית ואורכית של תפקוד סיסטולי, כדאיות רקמות וסמנים מטבוליים ספציפיים במודלים של אוטם שריר הלב בעכברים. כאן תיארנו פרוטוקול לביצוע MRI ו-PET ברצף, שבו הרישום המשותף מפושט על ידי העברת אותה מיטה בין מערכות. אסטרטגיה זו, שאומצה גם על ידי יצרני מערכות קליניות11, אינה דורשת סורק PET/MRI משולב וניתן לבצע אותה עם ציוד סטנדרטי. לאחר מדידת המטריצה הקבועה לטרנספורמציה בין שתי המערכות, מתקבל רישום משותף של ה-PET עם נתוני ה-MRI בתרגום צירי. פישוט זה שימושי במיוחד במחקרי לב, שבהם ר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין מה לחשוף.
אנו אסירי תודה על המימון מקרן הלב הבריטית ל-TK ולמועצת המחקר הרפואי הבריטית למלגת מחקר לתואר שני ב-GB.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Gadovist | Bayer Schering Pharma | PL 00010/0535 | |
| FDG | IBA ציוד | ||
| Bruker BioSpec 47/40 | Bruker | ||
| Bruker | מיטה זו כוללת צינורות להרדמה, מתן ונבלות. | ||
| משדר כלוב ציפורים בקוטר 12 ס"מ | Bruker | T5346 | |
| מקלט סליל משטח בקוטר 2 ס"מ | Bruker | T7027 | |
| Red Dot אלקטרודות ניטור יילודים | 3M | P/N: 2330 | |
| ציוד ניטור | SA Systems | ערכת הניטור כוללת כרית נשימה ובדיקה רקטלית למדידות טמפרטורה. | |
| ציוד הרדמה | שירותי הרדמה | ||
| קופסת אינדוקציה | Vet Tech Solutions Ltd | ||
| סורק PET/MRI מגנט מפוצל קיימברידג' | אוניברסיטת קיימברידג' | סורק PET/MRI שנבנה בהתאמה אישית22 שימש לביצוע ה-PET, ביצועי ה-PET שלו דומים לסורק F120 micropet23 | |
| Segment | מדוויזו, אוניברסיטת | זמין בחינם | |
| SPM-עכבר | אוניברסיטת קיימברידג' | זמין בחינם |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.