方法論記事

軽度外傷性脳損傷をもったラット海馬の拡散強調イメージング

2025年5月29日

この記事について

要約

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出典: Braeckman, K., et.al. 軽度の外傷性脳損傷を持つラットの海馬における高度な拡散イメージング. J. Vis. Exp. (2019)

このビデオは、拡散強調イメージングを使用して評価する方法を示しています。軽度の外傷性脳損傷(mTBI)後のラット海馬の微細構造変化、精密なMRIスキャンと拡散分析による軸索損傷の強調。

プロトコル

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

動物モデルを含むすべての手順は、地元の施設動物管理委員会とJoVE獣医審査委員会によって審査されています。

  1. 拡散磁気共鳴画像法(MRI)
    NOTE: 拡散強調イメージングは、トラウマ誘発前と1日後に行われます。

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ol style='margin-bottom:0;margin-top:0;padding-inline-start:48px;'>
  • イソフルラン(5%)とOの混合物で満たされた小さな誘導室でラットを麻酔します2.ラットが足や尻尾のピンチに反応しない場合は、500mL / minの流量で麻酔を2%に減らします。.動物を頭から腹臥位にしてスキャナーベッドに移します。
  • ラットを歯棒と鼻円錐でヘッドホルダーに置き、麻酔を送り、脳の中心が直交ボリュームMRIコイルの中心のレベルになるまで頭を前方にスライドさせます。角膜の損傷を防ぐために、少量の潤滑軟膏を目に塗ります。スキャン中の動きを避けるために、小さなテープで頭を固定します。
  • 呼吸を監視するためにラットの胸部の下に圧力パッドを置き、ラットを循環温水加熱ブランケットとプチプチで覆ってラットを暖かく保ちます。スキャンする前に、呼吸モニターをチェックして、信号がノイズなしでクリアであること、および呼吸周期が一貫していることを確認してください。必要に応じて、圧力パッドを再配置します。
    NOTE: 麻酔レベルを 1% から 2% に調整することにより、呼吸数は 1,200 〜 1,700 ミリ秒あたり 1 呼吸の間に保つ必要があります。
  • 直交ボリュームコイルをヘッド上にスライドさせます。コイルのチューニングコンデンサとマッチングコンデンサを、コイルベンダーの指示に従って適切な周波数とインピーダンスに調整します。スキャナーベッドをスキャナーボアに進めて、スキャンを開始します。
  • デフォルトの3面偵察スキャン(「トライパイロット」)を取得して、正しい位置を確保します。
    1. をクリックして、トライパイロットシーケンスをスキャンコントロールにロードします。<span style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'>新規スキャン プロトコルリストからトライパイロットシーケンスを選択します。次に、traffic light ボタンをクリックしてスキャンを開始します。
    2. スキャンが終了したら、スキャンを画像ディスプレイにロードし、1)頭がまっすぐに横たわっていること、2)脳が磁石とコイルの中心に配置されていることを確認します。必要に応じて、ヘッドやスキャナーベッドの位置を調整し、新しいトライパイロットスキャンを取得します。
  • 自動化された2次シムプロトコルを使用して局所磁場を調整します。ステップ1.5.1で説明されているように、2次シムプロトコルをスキャンコントロールにロードします。次に、Acq tab | 現在の調整<span style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;font-weight:400;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'> | ローカルフィールドの均質性のためのメソッド固有の調整 スペクトロメーターコントロールツールウィンドウをクリックして、自動シミングを開始します。
  • ステップ1.5.1で説明したように、新しいT2 Rapid imaging with Refocused Echoes(RARE)シーケンスをスキャンコントロールにロードします。
    1. 次のパラメータを除いて、デフォルト設定を使用してT2ウェイト画像を取得:<
    2. li style='background-color:transparent;色:#1a202c;font-family:Roboto,sans-serif;フォントサイズ:12pt;font-style:normal;font-variant:ノーマル;フォントの太さ:400;list-style-type:decimal;text-decoration:なし;vertical-align:ベースライン;white-space:pre;' dir='ltr' aria-level='2'> Edit Scanタブで繰り返し時間(TR)とエコー時間(TE)をそれぞれ5,500 msと37 msに調整します。また、視野とマトリックスのサイズを変更して、109 μm x 109 μm (デフォルトの解像度 = 156 μm x 156 μm) の面内解像度を高くします。スライスの厚さが600μm、スライス数が45、RAREファクターが8に設定されていることを確認してください。
    3. <スパンを開きます style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'>Geometry editorし、脳の球根と小脳を含む正しい位置に置きます。
  • ステップ1.5.1で説明したように、B_DIFFUSIONフォルダから3つの新しいエコー平面拡散強調スピンエコーシーケンス(DtiEpi)をスキャン制御プロトコルにロードします。
    NOTE: 拡散テンソルイメージング(DTI)モデル、拡散尖度イメージング(DKI)モデル、および白質路完全性(WMTI)モデルの3つの異なる拡散「シェル」を使用して、すべて推定できます。少なくとも3つの異なるb値を使用することが推奨され、最も高いb値は最大3000 s/mmです2
    1. 次の設定とは別に、デフォルト設定を使用して拡散強調画像(DWI)を取得
    2. Edit Scanタブでジオメトリパラメータを調整します。 Geometryタブ。視野とマトリックスサイズを105 x 105に調整して、解像度が333 μになるようにします。メートル×333μメートル。
    3. スライスの向きを軸方向、スライス数を25に設定すると、スライスの厚さは500μm、スライス間距離は600μmになります。読み出し方向を右に修正します。
    4. Contrastタブをクリックして、エコー時間を24ミリ秒に、繰り返し時間を6,250に調整します。さん。
    5. 帯域幅を250,000Hzに設定し、脂肪抑制をオンにします。平均の数を 1 に調整します。
    6. Researchタブをクリックし、平均数(EPIセグメント)を4に変更してください。
    7. Diffusionタブをクリックします。この手順は個別に実行してください。3つの拡散シェルのそれぞれについて。
      1. 拡散方向の数を最初のシェルで32、2番目のシェルで46、3番目のシェルで64に調整してください。
      2. カスタムグラデーション方向ファイルを使用して、グラデーションの方向を調整します。
      3. B0 画像の数を 1 つ目のシェルで 5、2 つ目のシェルで 5、3 つ目のシェルで 7 に変更します。
      4. 方向ごとのb値を800 s/mmに調整してください2 最初のシェル、1500 s/mm2 2番目のシェル、および2000 s/mm2 3番目のシェル用です。
        NOTE:カスタムグラデーション方向ファイルを使用してグラデーション方向を手動で調整するには、Enter Diffusion Directions を [はい] に設定するか、DTI_SET_DIRECTIONS マクロを使用して自動的に設定します。
    8. <スパンを開きます style='font-family:Arial,sans-serif;font-size:12pt;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre-wrap;'>Geometry editorして配置し、大脳のみを含むようにして、アーティファクトとスキャン時間を短縮します。脳の外側に5mmの彩度帯を6つ配置してアーティファクトを減らすには、Saturation<span style='font-family:Arial,sans-serif;フォントサイズ:12pt;font-style:normal;font-variant:ノーマル;フォントの太さ:400;text-decoration:なし;vertical-align:ベースライン;white-space:pre-wrap;'スクロールバーを使用して、バンドを>し、希望の位置にスライドさせます。
      NOTE: 球根と小脳は、解剖学的なランドマークとトライパイロットスキャンの3つの画像に基づいて識別できます。
  • インポートされたシーケンスを取得するには、traffic light記号。上記のパラメータの設定を使用すると、T2-RAREスキャンの取得時間は12分、最初のDWIシェルは15分、2番目のDWIシェルは21分、3番目のシェルは30分です。合計取得時間は約80分(シングルレシーバーチャンネルシステムの場合)です。
  • スキャンプロトコルが完了したら、動物をスキャナーベッドから取り出し、37°Cの加熱パッド付きの清潔なケージに動物を置きます。意識が戻ったら、動物をホームケージに戻します。
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    材料

    この記事で使用された材料の一覧
    名前会社カタログ番号コメント
    拡散MRI
    前臨床MRI取得ソフトウェアBruker Biospin MRI GmbHZ400_PV51_CENTOS55ParaVision 5.1 MRIソフトウェア
    前臨床MRIスキャナーBruker Biospin MRI GmbHPharmaScan 70/167T MRIスキャナー
    直交ボリュームコイルBruker Biospin MRI GmbHRF RES 300 1H 075/040 QSN TRモデル番号: 1P T13161C3
    小動物生理モニタリングユニットラピッドバイオメディカルEKGHR02-0571-043C01呼吸モニタリングユニット
    水加熱ユニットサーモフィッシャーサイエンティフィックハーケS 5P型式番号: 1523051
    麻酔
    麻酔可動ユニット獣医学技術 BDO - メディパス、アイマイデン
    イソフルラン: イソフロゾエティスB506
    酸素発生器獣医学技術7F-3BDO - メディパス、 アイマイデン

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    タグ

    MRI T2

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