פולשנית In vivo קטנים בעלי חיים MRI ו MRS: הפרוצדורות בסיסי

עבודה זו מתארת ​​את הנהלים הבסיסיים של פולשנית חיה MRI קטן MRS

כדי להתחיל בניסוי זה, עכבר מורדם מונח על מחזיק בעל חיים שמוחדר לאחר מכן לתדר רדיו או לסליל RF. לפני ניסוי MRI או MRS, סליל ה-RF מכוון בתדר התהודה ומותאם לעכבה אופיינית של 50 אוהם. רכישת MRI או MRS הבאה מתבצעת לאחר אופטימיזציה של רצף הדופק, ולבסוף תמונות או ספקטרום מנותחים באמצעות תוכניות ניתוח.

היי, אני דון לי ממעבדת המחקר R במחלקה לרדיולוגיה באוניברסיטת וושינגטון. ואני דיוויד סנק, גם הוא ממעבדת המחקר R ומהמחלקות לרדיולוגיה וביו-הנדסה באוניברסיטת וושינגטון. היום נראה לך הליך להדמיית אנס מגנטי ואנס מגנטי הוא ספקטרוסקופיה בעכברים.

במעבדה שלנו, אנו משתמשים בהליכים אלה כדי לחקור מודלים של גידולי עכברים, ניוון שרירים וחילוף חומרים בשרירים. אז בואו נתחיל. פרוטוקול זה אינו מתכוון לכסות את כל ההיבטים של M-R-I-M-R-S של בעלי חיים קטנים, אלא להציג נהלים בסיסיים של ניסויי M-R-I-M-R-S בעכברים.

המטרה היא לספק הבנה טובה יותר של נהלים בסיסיים לניסויי MR in vivo בחיות קטנות, כך שחוקרים חדשים בתחום MR יוכלו לתכנן טוב יותר רכיבים שאינם MR במחקריהם. כך שבסופו של דבר, ניתן לשלב בצורה חלקה גם הליכי MR וגם לא MR. כדי להתחיל בהכנות לניסוי הדמיית תהודה מגנטית או MRI, הנח עכבר מורדם פלואור על מחזיק בעל חיים כשאפו מוכנס לתוך חרוט אף.

ניתן להשתמש במרסן ראש להדמיית ראש, ומחזיק גוף יכול לשמש להדמיית גוף. שמור על עיני החיה לחות. עם משחת סיכה סטרילית לעיניים.

יש לשמור על החיה בטמפרטורה של 35 עד 37 מעלות צלזיוס במהלך הניסוי בתוך מערכת זרימת מים חמים. מערכת ניטור בעלי חיים משמשת הן לניטור טמפרטורת הגוף, הנשימה ומחזור הלב, והן לסנכרון הנשימה ושער הלב עם רכישת תמונה. לאחר מכן, הניחו דגימת אגרו סטנדרטית ליד החיה כדי לעקוב אחר שינוי אות פתאומי.

מדגם חקלאי סטנדרטי זה שימושי במיוחד עבור הדמיה מרובת פרוסות ונקודות זמן מרובות. כאשר מתגלה שינוי אות בלתי צפוי בפרוסה מהתמונות שנרכשו, ניתן לבטל את הפרוסה. לאחר שהחיה מאובטחת וכל רכיבי הניטור נמצאים במקומם, מקם את מחזיק החיה במרכז תדר רדיו או סליל RF.

העבר את סליל ה-RF לחדר המגנט והכנס אותו למערכת זרימת המים החמים המונחת בתוך המגנט. כעת התחל באיסוף נתוני MRI. במהלך תקופת ההדמיה, כוונן את מד הזרימה ל-0.4 עד 0.8 מיליליטר לדקה והפחית את מכשיר האידוי פלואור ל-1.2 עד 1.5%הגז שפג תוקפו המגיע מחרוט אף העכבר מוסר לתוך ואקום פנימי.

כדי לייעל את קליטת האות, כוון את סליל ה- RF לפרוטון H תדר תהודה אחד והתאם את העכבה האופיינית של הסליל ל -50 אוהם. באמצעות לוח הכוונון בסורק ה-MR, רוב סורקי ה-MRI האנושיים אינם דורשים תהליך התאמה נפרד למעט בהליכי MRS. התחל בשימינג באמצעות רצף פולסים יחיד.

תהליך השימינג מייעל את ההומוגניות של השדה המגנטי באזור העניין. לכל סורק יש דרך משלו לבצע את תהליך השימינג, כולל תהליכי שימינג מהירים אוטומטיים, כגון מפה מהירה ושימינג שיפוע. לאחר השלמת ה-shimming, מטב את דופק ה-RF.

על ידי מקסום פרופיל התמונה החד-ממדי. ניתן לסדר כוחות דופק RF תוך שמירה על אורך הדופק קבוע ושמירה על עיכוב ארוך מספיק או למחזר. ה-TR צריך להיות בערך פי שלושה עד חמישה מה-T של תמונות סקאוט רוכשות רקמות לאורך שלושה כיוונים אורתוגונליים כדי ליצור תמונות ציריות קורונליות וסגיטליות.

ניתן להשתמש ברצף מהיר של רכישת תמונות כדי לרכוש את תמונות הצופים. התמונות שנרכשו ישמשו לתכנון הדמיה בפועל עם קביעת מישורי הדמיה. במהלך הדמיה בפועל, נעשה שימוש ברצף הד ספין.

ניתן לבצע מדידות T שתי באמצעות הדמיית הד מרובה או הדמיית הד בודדת עם ערכי T מרובים. עם השלמת ניסוי ה-MRI, בואו נסתכל על ספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית in vivo או MRS עבור שריר השלד של הגפיים האחוריות של העכבר, המיטוכונדריה במנוחה והמקסימלית. ניתן לקבוע ייצור TP על ידי שימוש ב-MRS למדידת שינויים בפוספוקריאטין במהלך ומיד לאחר איסכמיה.

התחל בבניית שרוול כדי לגרום לאיסכמיה הפיכה. התחל עם חתיכת צינור PVC ברוחב של כחמישה עד שבעה מילימטרים בקוטר פנימי של 12 עד 15 מילימטרים. קדחו חור קטן דרך הקיר, חתכו חתיכת בלון כך שיהיה פתוח משני קצותיו.

בלונים באיכות הליום עובדים בצורה הטובה ביותר. הכנס את החלק הזה דרך חתיכת ה-PVC ועטוף אותו בחזרה. הדביקו את הקצוות יחד על הקיר החיצוני של חתיכת ה- PVC.

לאחר מכן, השתמש בניילון כיווץ כדי לאטום את קצוות הבלון סביב הצינור. כדאי שיהיה לך שרוול עם קיר חיצוני מוצק וקיר פנימי מתנפח. חותכים אזור של עטיפת כיווץ ובלון סביב החור המושחל

הקפידו להשאיר הרבה חומר בין החור לקצה חתיכת ה-PVC, השחילו חתיכה של 1.5 סנטימטר של מתכת שאינה ענקית לתוך החור ב-PVC. זה יאפשר לך לנפח את השרוול. אטמו את האזור באפוקסי של חמש דקות.

כעת קבע את השרוול במקומו ליד סליל ה- RF בבדיקת ה- MRS וחבר אותו לסיג חיצוני. כעת מקם עכבר מורדם לתוך בדיקת ה-MRS על ידי הנחתו עם הפנים כלפי מעלה על תומך העכבר.

הנח את הבלון המלא בנוזל בצד הגחון של העכבר ואבטח אותו במקומו באמצעות רצועות תמיכה לעכבר. הכנס את העכבר ואת תמיכת הגוף לתוך בדיקת ה-MRS. משוך גפה אחורית אחת דרך השרוול האיסכמי וסליל ה-MRS.

הרגל צריכה להיות מרוכזת בסליל ככל האפשר. סידור זה מאפשר למקם את גוף החיה בצורה אופקית. בתוך מגנט קדח אנכי, הנח את גוף הבדיקה למגנט, כוון, התאם ושים כדי לייעל את אות ה-MRS לרעש כמתואר עבור MRI למעט ב-MRS, דופק ה-RF מותאם על ידי מקסום משרעת הספקטרום.

כעת השתמש ב-P 31 MRS כדי לאסוף אות גבוה לרעש, ספקטרום רגוע לחלוטין או FRS כדי לקבוע את היחסים בין פוספט אנאורגני ופוספו קריאטין ל-TP בתנאים רגועים לחלוטין. כדי לבצע ניסוי איסכמי, ראשית, אסוף את ספקטרום המנוחה למשך כחמש דקות. כעת גרמו לאיסכמיה על ידי ניפוח השרוול ל-270 עד 300 מילימטר כספית למשך 10 עד 12 דקות.

שחרר את השרוול ואסוף את ספקטרום ההתאוששות למשך חמש דקות. ניתן לחזור על הניסויים בימים הבאים. כעת נציג כמה תוצאות מייצגות של MRI ו-MRS in vivo.

לעכבר העירום יש גידול במוח xenograft D 2 82 על גבו והוא צולם באמצעות רצף הד ספין קונבנציונאלי עם השפעות הרפיה שונות. בתמונה המשוקללת T one, הגידול מופיע בעוצמה דומה לזו של רקמה סמוכה. בעוד שזה T תואם, תמונה שתיים מדמיינת בבירור את הגידול כאזור היפר-אינטנסיבי.

רכישת הד כפול מאפשרת חישוב של מפת T two המכילה מידע כמותי של וריאציה T 2 בגוף החיה. ניתן לנטר שינויים אזוריים של T שני באזור הגידול לאורך התמונה העליונה. ספקטרום P 31 MRS רגוע לחלוטין מגפה אחורית של עכבר מוצג כאן.

ספקטרום זה מייצג 16 פיס מסוכמים. סדר הפסגות משמאל לימין מייצג את מטבוליטים השרירים הבאים, פוספט אנאורגני pi, פוספו, קריאטין, PCR, והפוספטים של ספקטרום TP גמא אלפא ובטא P 31 MRS שנאספו במהלך ניסוי האיסכמיה הדינמית Reperfusion מוצגים במהלך איסכמיה, ירידה ב-PCR ועלייה ב-PI. קצב הירידה ב-PCR במהלך איסכמיה שווה לייצור ה-TP המיטוכונדריאלי במנוחה.

ניתן להשתמש בהתאוששות ה-PCR לאחר איסכמיה כדי לחשב את הייצור המקסימלי של A TP במיטוכונדריה. זה עתה הראינו לך כיצד לרכוש תמונות עכבר in vivo ולמדוד את חילוף החומרים של שרירי העכבר in vivo באמצעות ספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית והדמיית תהודה מגנטית. עבור ה-MRS, בנינו בדיקת RF מותאמת אישית המאפשרת לשמור על גוף העכבר במצב אופקי במגנט קדח אנכי.

לפיכך, ניתן לבצע ניסויים אלה בכל מערכת אנכית רחבה. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור לבצע הליך בתנאים האופטימליים כגון כוונון והתאמה טובים יותר על סליל RF ושיפור בהזרמת השדה המגנטי. חשוב גם לעקוב אחר מצבו של בעל החיים באמצעות מערכת ניטור בעלי חיים כדי לשמור על מצב פיזיולוגי יציב מבעל חיים ולמנוע מדידות מלאכותיות פוטנציאליות.

אז זהו. תודה על הצפייה ובהצלחה בניסויים שלך.