Summary
Un protocollo per la stima di tempo di insorgenza ictus in un modello del ratto del colpo sfruttando la formazione immagine a risonanza magnetica quantitativa (qMRI) parametri è descritto. La procedura sfrutta la diffusione MRI per la delineazione della lesione colpo acuto e quantitativa T1 e T2 (qT1 e qT2) tempi di rilassamento per la temporizzazione del colpo.
Abstract
MRI fornisce uno strumento di imaging sensibile e specifico per rilevare il colpo ischemico acuto per mezzo di un coefficiente di diffusione ridotta di acqua del cervello. In un modello del ratto del colpo ischemico, aumentano le differenze in quantitativi T1 e T2 MRI tempi di rilassamento (qT1 e qT2) tra la lesione ischemica (delineato da scarsa diffusione) e nell'emisfero controlaterale non ischemiche con il tempo dall'inizio del colpo. La dipendenza dal tempo delle differenze di tempo di rilassamento di MRI euristicamente è descritta da una funzione lineare e quindi fornisce una semplice stima del tempo di insorgenza di ictus. Inoltre, i volumi di anormale qT1 e qT2 all'interno della lesione ischemica aumentano linearmente con tempo, fornendo un metodo complementare per la temporizzazione di colpo. Un (semi) automatizzato routine di computer basata sulla diffusione quantificata coefficiente è presentato per delineare tessuto di ictus ischemico acuto di ischemia del ratto. Questa routine determina anche differenze emisferiche in qT1 qT2 tempi di rilassamento e la posizione e la volume di anormale qT1 e qT2 voxel all'interno della lesione. Incertezze associate con le stime del tempo di insorgenza di qT1 e qT2 MRI dati variano da ± 25 min a ± 47 min per le prime 5 ore di corsa. Le stime più accurate del tempo insorgenza può essere ottenuta da quantificare il volume di anormale qT1 e qT2 lesione volumi sovrapposti, definito «Vsi sovrappongono» (± 25 min) o di quantificare le differenze emisferiche in qT2 solo i tempi di rilassamento (± 28 min). Nel complesso, qT2 derivato parametri superano quelli da qT1. L'attuale protocollo di MRI è testato nella fase del hyperacute di un modello di ischemia focale permanente, che potrebbe non essere applicabile a ischemia cerebrale focale transitoria.
Introduction
Tessuto di cervello è particolarmente vulnerabile all'ischemia dovuto l'alta dipendenza della fosforilazione ossidativa per la sintesi di ATP e riserve di energia limitata. L'ischemia provoca sottili cambiamenti ionici dipendente dal tempo in spazi intracellulari ed extracellulari che portano alla ridistribuzione delle piscine di acqua di cervello, rilascio di neurotrasmettitori excitotoxic e, in definitiva, l'inizio di processi distruttivi 1. Nell'ischemia focale, danni ai tessuti si diffonde oltre il nucleo iniziale, se il flusso di sangue non viene ripristinato entro un certo lasso di tempo 2. La data di inizio del colpo è attualmente uno dei criteri chiavi nelle decisioni cliniche per la farmacoterapia del colpo ischemico, tra cui il recanalization di agenti trombolitici 3. Di conseguenza, molti pazienti sono automaticamente idonei per la terapia trombolitica a causa del tempo di inizio di sintomo sconosciuto, a causa del colpo che accade durante il sonno '(corsa di wake-up del), mancanza di testimonianza, o ignorando i sintomi 4,5. Una procedura che determina il tempo di inizio del colpo è pertanto necessaria affinché tali pazienti possono essere considerati per la trombolisi.
MRI sonde acqua in vivo. Dinamica di cui è gravemente perturbato dall'energia ischemica acuta insufficienza 6. In particolare, la diffusione dell'acqua sotto l'egida moto traslazionale (termico) delle molecole di acqua è ridotto nei primi momenti di ischemia dovuto il guasto di energia 7. Ciò a sua volta provoca depolarizzazione anossica di cellule neurali 8. MRI diffusione (DWI) è diventata una modalità di imaging diagnostico di parità aurea per il colpo acuto 9. Il segnale di DWI aumenta rapidamente in risposta all'ischemia permettendo tessuto ischemico di essere identificato, ma non mostra alcun tempo-dipendenza durante le prime ore di colpo ischemico 10. Allo stesso modo, misure quantitative di diffusione dell'acqua come il coefficiente di diffusione apparente (ADC) o la traccia del tensore di diffusione (Dav) diminuisce rapidamente nel tessuto ischemico, ma non mostra alcuna relazione con il tempo dall'inizio del colpo nel colpo animale modelli 10 e pazienti 11.
Parametri quantitativi di rilassamento di MRI (qMRI), qT1e qT2 qT1ρ, sono governati dal movimento rotatorio e lo scambio di atomi di idrogeno dell'acqua e visualizza complessi cambiamenti di tempo-dipendenti in seguito parenchima cerebrale ischemico guasto di energia 6. Tali cambiamenti di tempo-dipendente abilitato tempo di inizio di corsa deve essere valutato in pazienti 12 e modelli animali di ischemia 13,14,15. Nel colpo focale del ratto, qT1ρ aumenta quasi istantaneamente dopo l'inizio di ischemia e continua linearmente per almeno 6 ore 13,14. tempi di rilassamento1 qT anche aumentare in modo dipendente dal tempo in tessuto ischemico cerebrale che può essere descritto da due costanti di tempo: una fase iniziale rapida seguita da una fase di lento durano per ore 8,16. A causa di questo aumento bifase, l'uso di qT1 in tempi di ictus può essere più complicata di quella di qT1ρ MRI 15. qT2 tempi di rilassamento Mostra un cambiamento bi-fasico di colpo focale di ratto, per cui c'è un iniziale accorciamento entro la prima ora, seguita da un aumento lineare con tempo 13. La riduzione iniziale può essere spiegata da due fattori in esecuzione parallele tra cui: (i) l'accumulo di deossiemoglobina risultante nel cosiddetto 'effetto dipendente dal livello del sangue negativo ossigenazione' e (ii), lo spostamento dell'acqua extracellulare nella spazio intracellulare 17,18. L'aumento di tempo-dipendente in qT2 è probabilmente dovuto citotossici e/o edema vasogenic con successiva ripartizione di intracellulare macromolecolare strutture 18. I qT1ρ qT2 dati e forniscono una stima accurata del tempo di insorgenza di ictus in modelli preclinici 14. qT2 12 e T2-ponderata segnale intensità 19,20 sono state sfruttate anche per la stima del tempo di corsa inizio nelle regolazioni cliniche.
Oltre alle differenze emisferiche in quantitativi tempi di rilassamento, la distribuzione spaziale degli elevati tempi di rilassamento all'interno della regione ischemica può anche servire come surrogati per colpo inizio tempo 14. Nei modelli del ratto del colpo, regioni con elevati qT1ρe qT2 qT1 tempi di rilassamento sono inizialmente più piccoli di quanto la diffusione definito lesione ischemica ma aumenta con il tempo di 14,15, 21. Quindi quantificazione della distribuzione spaziale di elevati tempi di rilassamento come percentuale delle dimensioni della lesione ischemica consente inoltre il tempo di inizio corsa essere stimato 14,15. Qui, descriviamo il protocollo per determinare il tempo di inizio di ictus in un modello del ratto del colpo utilizzando parametri di qMRI.
Protocol
procedure animale sono state condotte secondo le linee guida di direttive del Consiglio della Comunità europea 86/609/CEE e approvate dal comitato di uso dell'Università della Finlandia orientale, Kuopio, Finlandia e cura degli animali.
1. animal Model
- Anesthetize ratti Wistar maschi pesa 300-400 g con isoflurano in flusso di N 2 /O 2 (70% / 30%) attraverso una maschera facciale per tutta la durata dell'operazione e gli esperimenti di MRI. Indurre l'anestesia in cappuccio ventilato. Mantenere i livelli di isoflurane fra 1,5 e 2,4%.
- Profondità di monitor di anestesia durante MRI da respirazione frequenza tramite un cuscino pneumatico sotto il busto. Mancanza di risposta a pizzicare riflesso è preso come un segno di profondità sufficiente per l'anestesia chirurgica. Scavenger di isoflurane uso collegato a una calamita alesaggio.
- Eseguire l'occlusione permanente dell'arteria cerebrale media (MCAO) per indurre il colpo ischemico focale. Utilizzare il modello di threading intraluminal per MCAO e svolgere l'operazione secondo metodi dato da Longa et al. 22.
- lasciare il filo d'occlusione (filamenti di silicio-PTFE monofil temperato, diametro 0,22 mm) a posto per tutta la durata dell'esperimento MRI.
- Analizzare i gas del sangue arterioso e pH utilizzando un analizzatore di sangue.
- Durante la MRI, monitor la frequenza respiratoria con un cuscino pneumatico posto sotto il busto e la temperatura rettale, utilizzando una sistema di monitoraggio della temperatura rettale. Mantenere una temperatura vicina ai 37 ° C utilizzando un pad sotto il busto di riscaldamento dell'acqua.
- Subito dopo MCAO, sicuro il ratto in una culla al centro del magnete foro utilizzando un supporto testa del ratto. Iniettare 2 mL di soluzione fisiologica intraperitonealmente prima di trasferire i ratti nel magnete alesaggio.
2. MRI
- dati di MRI acquisire utilizzando un 9.4T / calamita orizzontale 31 cm (con l'inserto di gradiente di 12 cm) interfacciato a una console dotata di un trasmettitore attivamente disaccoppiati volume lineare e coppia di bobina ricevitore quadratura.
- Scan ogni ratto per fino a 5 h post MCAO. A intervalli di un'ora (60, 120, 180, 240 min post MCAO), acquisire 12 congruently campionate (fetta-spazio di 0,5 mm, spessore fetta = 1 mm, campo visivo = 2,56 x 2,56 cm) fette coronali della traccia del tensore di diffusione (2.2.1.), Carr-Purcell-Meiboom-Gill T 2 ( 2.2.2.) e veloce Low Angle Shot T 1 (2.2.3.).
- Ottenere la traccia delle immagini del tensore di diffusione (D av = 1/3 traccia [D]) con tre sfumature bipolare lungo ogni asse (la durata della sfumatura diffusione = 5 ms, il tempo di diffusione = 15 ms) e tre b-valori (0, 400 e 1400 s/mm-2 s), dove, Δ = 15 ms, ∂ = 5 ms, echo tempo (TE) = 36 ms, tempo di ripetizione (TR) = 4000 ms e tempo di acquisizione = 7,36 min.
- Ottenere la sequenza di 2 Carr-Purcell-Meiboom-Gill T con 12 echi per quantificazione 2 T, dove eco-spaziatura = 10 ms, TR = 2000 ms e tempo di acquisizione = 4,20 min.
- Ottenere il Fast Low Angle Shot (FLASH) per T 1, dove il tempo dall'inversione alla prima sequenza FLASH (T 10) è 7,58 ms, con incrementi di 10 inversioni di 600 ms fino a 5407,58 ms, TR = 5,5 ms, tempo tra gli impulsi di inversione (T rilassarsi ) = 10 s e acquisizione tempo = 8,20 min.
3. Elaborazione immagini
- calcolo della rilassometria e ADC Mappe: calcolare qT 2, qT 1 e mappe di ADC usando Matlab funzioni disponibili sul sito Web Università di Bristol [DOI:10.5523/bris.1bjytiabmtwqx2kodgbzkwso0k], per che l'input è un percorso di file nel percorso dei dati MRI.
- Per T 2 dati, applicare del Hamming filtraggio nel k-spazio prima della ricostruzione di immagini (o nel dominio di immagini di convoluzione, con risultati equivalenti ma computazionalmente meno efficiente). Calcolare qT 2 Mappe: prendendo il logaritmo di ogni serie temporale e risolvere su un voxel-saggio base di minimi quadrati lineari (una vestibilità bi-esponenziale può essere eseguita anche per i decadimenti di 2 T, ma il voxel-saggio F-prove prove hanno rivelato che i voxel all'interno dell'immagine per la quale non potrebbero essere giustificati parametri aggiuntivi).
- Per T 1 dati, applicare del Hamming filtraggio nel k-spazio prima della ricostruzione delle immagini. Eseguire T 1 montaggio secondo metodi dati in riferimento 23. Per affrontare il problema del segno sconosciuto (dovuto all'uso di immagini di grandezza), il punto più basso-intensità può essere escluso o stimato nel corso del montaggio con risultati simili.
- Per i dati di diffusione-appesantita, applicare del Hamming filtro di convoluzione nel dominio di immagine (questo è più semplice a causa della traiettoria segmentato k-spazio). Mappe di ADC in forma dal metodo 13.
- Identificazione di tessuto ischemico
- identificare il tessuto ischemico sulle immagini di reciproco D av (1/D av) perché in questo modo chiaro contrasto per l'identificazione di lesione. Per generare volumi ischemici di interesse (VOI), è necessario definire il tessuto ischemico come voxel con valori una deviazione assoluta mediana sopra il valore mediano della distribuzione del intero-cervello 1/D av. Per identificare regioni omologhe dell'emisfero non-ischemica, riflettono la VOI ischemico attorno all'asse verticale. Regolare manualmente non ischemiche VOIs per evitare di includere voxel contenente del liquido cerebrospinale.
- Al fine di determinare la relazione di qT 1 e qT 2 con tempo post MCAO, per ogni ratto e punto di tempo, caricare il VOIs ischemico e non ischemica sul qT 1 e qT 2 mappe. Estrarre significa tempi di rilassamento e calcolare la differenza di percentuale di qT 1 e qT 2 tra emisferi (ΔT 1 e ΔT 2) usando la seguente equazione:
< img alt = "Equazione" src = "/ files/ftp_ upload/55277/55277eq1.jpg"/ >
dove T x è il parametro scelto, qT 1 o qT 2.
si intende il tempo medio di relax dei VOI ischemica e 
il tempo medio di relax nel VOI non-ischemica. Il non-ischemica VOI deve essere utilizzato affinché ogni ratto serve come proprio controllo. - Utilizzare i seguenti criteri per identificare i voxel con elevati qT 1 e qT 2: ogni voxel entro il VOI ischemico con tempi di rilassamento superamento del tempo di rilassamento mediano del qT 1 o distribuzione 2 qT nella VOI non-ischemica da più di una metà-larghezza del mezzo massimo (HWMH). Questi criteri significano tempi di rilassamento deve essere nel 95 ° percentile o superiore per essere classificati come ' alta '. Uso del tempo mediano di rilassamento dei VOI non ischemiche permette ogni ratto servire come proprio controllo.
- Per fotografare la distribuzione spaziale dei cambiamenti di tempo di rilassamento all'interno delle regioni di diffusione in diminuzione, identificare e colore codice voxel con elevati qT 1 o qT 2 nonché voxel con entrambi elevati qT 1 e qT 2 definito ' qT 1 e qT 2 si sovrappongono '.
- Per determinare la dimensione della lesione secondo qT 1 e qT 2, calcolare il parametro f (come introdotto da Knight et al. 18) dai dati di MRI ha acquistati per ogni ratto e punto di tempo. f 1 e f 2 rappret il numero di voxel con alta qT 1 o qT 2 (rispettivamente) come percentuale delle dimensioni della VOI ischemico.
- Uso la seguente equazione per calcolare f 1 e f 2:
dove
si riferisce al il tempo di rilassamento (qT 1 o qT 2), 
si riferisce al numero di ' alta ' voxel di tempo di rilassamento in VOI ischemico, 
è il numero di ' basso ' voxel di tempo di rilassamento nel VOI ischemica e 
, il numero totale di voxel all'interno la VOI ischemico. Criteri per l'individuazione di voxel con elevati qT 1 e qT 2 sono descritte nella sezione 3.2.3. ' basso ' voxel sono voxel con tempi di rilassamento minore il mediano qT 1 o qT 2 dei VOI non ischemiche di uno HWHM. La sottrazione di permette di diminuzioni in tempi di rilassamento dovuto ischemia o altre patologie 17. - determinano l'entità della ' qT 1 e sovrapposizione di 2 qT ' calcolando il volume di sovrapposizione elevati qT 1 e qT 2 come percentuale dei volumi di tutto il cervello, dichiara indicato come ' V si sovrappongono '. Utilizzare la seguente equazione:
dove,
si riferisce al numero di voxel entro il VOI ischemico con entrambi ' alta ' qT 1 e ' alta ' qT 2 e 
rappresenta il numero totale di voxel nel cervello del ratto intero. Determinare il numero di voxel nel cervello del ratto creando manualmente a VOI intorno l'intero cervello su qT 2 rilassometria maps.
- Uso la seguente equazione per calcolare f 1 e f 2:
si intende il tempo medio di relax dei VOI ischemica e 
il tempo medio di relax nel VOI non-ischemica. Il non-ischemica VOI deve essere utilizzato affinché ogni ratto serve come proprio controllo.
si riferisce al il tempo di rilassamento (qT 1 o qT 2), 
si riferisce al numero di ' alta ' voxel di tempo di rilassamento in VOI ischemico, 
è il numero di ' basso ' voxel di tempo di rilassamento nel VOI ischemica e 
, il numero totale di voxel all'interno la VOI ischemico. Criteri per l'individuazione di voxel con elevati qT 1 e qT 2 sono descritte nella sezione 3.2.3. ' basso ' voxel sono voxel con tempi di rilassamento minore il mediano qT 1 o qT 2 dei VOI non ischemiche di uno HWHM. La sottrazione di 
si riferisce al numero di voxel entro il VOI ischemico con entrambi ' alta ' qT 1 e ' alta ' qT 2 e 
rappresenta il numero totale di voxel nel cervello del ratto intero. Determinare il numero di voxel nel cervello del ratto creando manualmente a VOI intorno l'intero cervello su qT 2 rilassometria maps.4. Verifica della lesione ischemica con Triphenyletrazolium cloruro (TTC)
- immediatamente dopo la decapitazione, estrarre delicatamente il cervello del ratto dal cranio. Completare questa procedura entro 10 min dal momento in cui fu decapitato il ratto.
- Cervelli store in refrigerati 0,01 M di fosfato tampone salino (PBS) prima di utilizzare una matrice di affettatrice del cervello del ratto per sezione del cervello a seriale 1 mm di spessore fette coronali.
- Dopo il sezionamento, Incubare ogni fetta di cervello in 20 mL di PBS contenente TTC a 37 ° C per 30 min al buio, come consigliato in 24. Anche se l'1% di concentrazione di TTC è accettabile, utilizzare 0,5% per migliorare il contrasto.
- Coprire i contenitori delle sezioni in un foglio di tenerlo scuro.
- Dopo l'incubazione, rimuovere la soluzione TTC utilizzando una pipetta e lavare le fette in tre cambi di PBS.
- Immediatamente fotografare fette usando un microscopio a luce standard e una fotocamera digitale.
5. Analisi statistica
- svolgere analisi statistica utilizzando Matlab e software statistico.
- Determinazione del rapporto del signor parametri con il tempo
- Pearson Esegui ' correlazioni di s sui dati di ratto in pool per determinare il rapporto di ΔT 1, ΔT 2, f 1 e f 2 e V Si sovrappongono con post tempo MCAO.
- Per i parametri che mostrano una relazione lineare significativa (p < 0,05), eseguire la regressione lineare di quadrati almeno per determinare se la corsa di tempo di insorgenza può essere prevista da quantificare il parametro di interesse. Utilizzare l'errore quadratico medio (RMSE) per valutare l'accuratezza delle stime dei tempi di insorgenza.
- Quantificazione della dimensione della lesione
- per confrontare le dimensioni della lesione secondo parametri diversi qMRI, comportamento unidirezionale connesso ANOVAs e Fisher ' s meno significativa differenza post-hoc sul numero medio di voxel in la VOI ischemico e il numero medio di voxel con alta qT 1 e qT 2. Le differenze sono considerate significative a p < 0.05. Se ipotesi di sfericità non sono soddisfatte a Mauchly ' s sfericità test, corrette gradi di libertà e i valori di importanza secondo le stime della serra Geisser.
Representative Results
In ratti i profili di gas del sangue erano come segue: SO2 95,8 ± 3,2%, PunCO2 51,6 ± 2,9 mmHg e pH 7,30 ± 0,04.
Tipico Dave qT2 ... immagini1 qT da una sezione centrale di un ratto rappresentanza presso 4 tempo punti post MCAO sono mostrati nei primi 3 pannelli di Figura 1a. Immagini in altri pannelli della Figura 1 Visualizza la lesione ischemica rilevata automaticamente in rosso e regioni all'interno della lesione ischemica con elevati qT1e qT2 regioni con Vsi sovrappongono vengono visualizzati in verde. Fino a 2 h post-MCAO, regioni con alta qT1 all'interno della lesione ischemica erano significativamente più alti qT2 (p < 0,01), ma convergenti con tempo (Figura 1). La lesione ischemica di Dav era anche più regioni dell'alta qT1 (p < 0.05) e qT2 (p < 0.05) nelle prime due ore.
Le dipendenze di qMRI parametri sono mostrate nella Figura 2. Tutti i parametri di qMRI erano predittori significativi di post tempo MCAO (ΔT1: R2 = 0,71, ΔT2: R2 = 0,75, f1: R2 = 0,53, f2: R2 = 0.82, V si sovrappongono: R2 = 0,87). Incertezze sulla RMSE per ogni parametro, associato a stime di tempo poiché inizio del colpo erano ± 37 min per ΔT1, ± 28 min per ΔT2, ± 47 min per f1, ± 34 per f2e ± 25 min per Vsi sovrappongono. Così, Vsi sovrappongono dato la stima più accurata del tempo dall'inizio del colpo.
TTC macchiatura di cervelli campioni circa 6 h dopo MCAO verificato irreversibile danno ischemico principalmente nella materia grigia (Figura 1D).
Figura 1: cambiamenti nei parametri di qMRI dovuto il colpo ischemico in un ratto esempio. (un) Mostra esempio qMRI immagini per un periodo di 4 ore di ischemia. Le prime quattro colonne mostrano Dav mappe, qT2 mappe, mappe di qT1 e T2 immagini appesantite rispettivamente. Restanti colonne mostrano che il Dav mappe con diverse rappresentazioni delle lesioni automaticamente segmentate. La lesione diav D rilevata automaticamente è indicata nella colonna 5 in rosso. Nella colonna 6 della Dav lesione è mostrato in rosso con voxel con alta qT2 mostrato in verde. Nella colonna 7 il Dav lesione è mostrato in rosso con qT alta1 voxel evidenziato in verde. Nella colonna 8 la lesioneav D è mostrata in rosso con voxel con elevati qT1 e qT2 (Vsi sovrappongono) visualizzato in verde. (b) Mostra la distribuzione delle qT2 la lesione diav D come una funzione di post tempo MCAO, nonché la distribuzione di2 qT non-lesione al tempo zero. (c) Mostra il corrispondente qT1 distribuzioni, la leggenda adiacente relative al pannelli (b) e (c). (d) Mostra una fetta di cervello TTC-macchiato dopo che l'animale è stato sacrificato alle 6h post-MCAO. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 2: le relazioni tra tempo post-MCAO e qMRI parametri rilevanti per i tempi di ischemia. (un) Mostra f1, (b), il f2, (c), Vsi sovrappongono, (d), ΔT1 e (e), ΔT2. Meglio si adattano per ogni parametro (solida linea rossa) e vengono visualizzate le barre RMSE (linee nere solide). Linee tratteggiate rappresentano ciascuno dei indivudual 5 ratti sottoposti a MCAO. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Discussion
L'attuale protocollo per la stima del tempo di insorgenza di ictus nei ratti utilizza quantitativa tempo di rilassamento e di diffusione MRI dati piuttosto che un segnale di intensità di rispettivi ponderata MR contrasto immagini19. La prova recente indica prestazioni inferiori delle intensità di immagine nello stimare i tempi inizio tempo 14,25. Nella lesione colpo 'diffusione-positivo' nostro protocollo MRI fornisce volte inizio corsa da qT1 e qT2 MRI dati con una precisione di metà un'ora o così. È una tendenza generale che dati2 qT supera quello di qT1. La massima precisione per determinare il tempo di insorgenza è ottenuta dal volume di sovrapposizione elevati qT1 e qT2 (Vsi sovrappongono).
Le immagini nella Figura 1 mostrano che, mentre il coefficiente di diffusione ridotta appare piuttosto uniforme, regioni con qT anormale1 e qT2 eterogeneo sono sparsi all'interno della lesione ischemica. Questa scoperta è in accordo con le osservazioni precedenti e probabilmente a causa di diverse sensibilità di questi parametri di qMRI ai cambiamenti patofisiologici causati da ischemia 6. Ciò suggerisce qMRI parametri possono essere informativi delle nozioni di stato e supporti di tessuto che DWI over-stime danno ischemico 26. Infatti, recenti punti di prove precliniche verso l'eterogeneità di danno ischemico nel raggio di diffusione definita lesioni 27. Così, la combinazione di diffusione, qT1 e qT2 potenzialmente fornisce informazioni su colpo tempo e tessuto di condizione di inizio, entrambi i quali sono clinicamente utili per le decisioni di trattamento per quanto riguarda i pazienti con esordio sconosciuto.
Vsi sovrappongono e f2 ha dato le stime più accurate di corsa di tempo di insorgenza. Il vantaggio di quantificare i tempi di rilassamento è che a differenza di intensità del segnale sono insensibili a variazioni inerenti causate da fattori tecnici quali disomogeneità di campo magnetico e protone densità 6, tra cui il campo magnetico previsto variazione all'interno della lesione ischemica 18. Ridotto l'incertezza associata con onset time stime di qT1 e f1 sono probabilmente dovuto la suddetta risposta bi-fasico di qT1 ad ischemia, che contribuisce al versante superficiale del tempo-dipendente qT1 cambio 8,15,16. I dati di MRI illustrati (Figura 2) sono conformi precedente opere 13,14, in quanto i corsi di tempo di tempo di rilassamento, le differenze tra il cervello ischemico e controlaterale non ischemiche sono adeguatamente descritta da funzioni lineari. Tuttavia, è importante notare che le modifiche di idrodinamica di base dovuto ischemia non sono lineari 1,18.
L'attuale protocollo di MRI per la corsa di tempo è dimostrato in ratti sottoposti ad ischemia permanente utilizzando la procedura di Longa et al. 22. Nella nostra esperienza, la Longa et al procedura non riesce ad indurre MCAO nel 10-20% dei ratti, tuttavia, come ADC viene utilizzato per verificare la presenza di ischemia, gli esperimenti possono essere interrotto in modo anomalo. Guasto per indurre MCAO è spesso a causa di thread di occlusione imperfetta. Un ulteriore fattore conseguente errori sperimentali è che MCAO è una severa procedura causando la morte di fino al 20% dei ratti durante una prolungata sessione di MRI.
Il protocollo di timing di inizio corsa si applica solo a ischemia permanente. Nell'ischemia focale di ratto con riperfusione, il rapporto tra Dav e qT1 o qT2 dissocierà come Dav recupera, ma non possono per qT1 e qT2 a seconda della durata dell'ischemia, prima di riperfusione 8,28. Inoltre, l'evoluzione del danno ischemico è probabile essere più variabile nei pazienti del colpo a causa di differenze individuali in fattori che influenzano la microcircolazione come età e co-morbidità (ad es., diabete, ipertensione, malattie cardiache). Questi fattori inevitabilmente influenzerà la dipendenza dal tempo di f1, f2 e Vsi sovrappongono a tratti umani e pertanto richiede l'indagine nelle regolazioni cliniche.
Per concludere, qMRI parametri forniscono stime del tempo di insorgenza di ictus. Vsi sovrappongono e f2 fornire stime più accurate e può anche essere ben informato dello stato del tessuto. qMRI potrebbe quindi essere clinicamente utile in termini di favoreggiamento le decisioni di trattamento per i pazienti con sconosciuto onset time. Un problema da considerare qui è che il rapporto a-bianco-materia grigia nel cervello del ratto è molto superiore rispetto all'uomo, e idrodinamica in questi tipi di tessuto del cervello può variare 18. Tuttavia, ulteriori indagini la dipendenza dal tempo di f2, Vsi sovrappongono e qT2 nei pazienti con ictus acuto iper è autorizzata.
Disclosures
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Acknowledgments
BLM è un destinatario di EPSRC PhD studentship e ha ricevuto una sovvenzione di viaggio a Università della Finlandia orientale dalla scuola di psicologia sperimentale, Università di Bristol. MJK è finanziato attraverso il fondo di sostegno strategico internazionale di Wellcome Trust ed Elizabeth Blackwell Istituto [ISSF2: 105612/Z/14/Z]. KTJ e OHJG sono finanziati dall'Accademia di Finlandia, UEF-cervello strategico finanziamenti da Università della Finlandia orientale e dalla Finlandia Biocenter. Il lavoro è stato supportato dalla Dunhill Trust medica [concessione numero R385/1114].
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Magnetic Field Strength | Operation Frequency | ||
| MRI scanner | Agilent, Santa Clara, CA, USA | 9.4T | 400.13 MHz |
| Linear volume transmit RF-coil | RAPID Biomedical, Rimpar, Germany | - | 400.13MHz |
| Actively decoupled receive coil | RAPID Biomedical, Rimpar, Germany | - | 400.13MHz |
| Rat head holder | RAPID Biomedical, Rimpar, Germany | ||
| i-Stat handheld blood-gas analyzer | i-Stat Co, East Windsor, NJ, USA | ||
| Pneumatic pillow breathing rate monitor | SA Instruments Inc, Stony Brook, NY, USA | ||
| Rodent rectal temperarure moniring device | SA Instruments Inc, Stony Brook, NY, USA | ||
| Name | Company | ||
| Chemicals | |||
| Isoflurane: Attane Vet 1000mg/g | Piramal Healthcare UK Ltd, Northumberland, UK | ||
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium cholide=TTC | Sigma-Aldrich, Gillinham, Dorset, UK |
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