脳低酸素虚血による脳損傷のマウスモデルにおけるイメージング

麻酔をかけたマウスを取り、ノーズコーンを使用して酸素を供給します。

マウスの右総頸動脈は、右脳半球への血流を減少させるために結紮され、低酸素症による損傷の素因となりました。

カテーテルを挿入して、放射性標識グルコースを静脈内送達します。

マウスをスキャナーに配置して、陽電子放出断層撮影法(PET)を使用してグルコース代謝を同時に画像化し、磁気共鳴画像法(MRI)を使用して構造変化を画像

酸素を減少させることによって低酸素症を誘発し、それによって脆弱な半球の細胞ストレスを悪化させます。ストレスは細胞内の水分の蓄積につながり、細胞外空間と比較して腫れた細胞内の水分子の動きを制限します。

MRI画像では、制限された水分子の動きが影響を受けた半球の暗い領域として現れ、低酸素症による損傷を示しています。

同時に、注入された放射性標識ブドウ糖は脳に到達し、健康な細胞に吸収されます。

PET イメージングは放射性標識グルコース分布を示し、影響を受けた半球の暗い領域は、低酸素症による損傷によるグルコース取り込みの減少を示しています。

酸素と窒素の誤差源をオンにして、酸素と窒素の流量計の動作を確認します。次に、流量計の電源を入れます。毎分 1 リットルの流量で、酸素の流量を毎分 114.3 ミリグラムに、窒素の流量を毎分 1.150 グラムに設定します。

次に、麻酔、呼吸パッド、ヒーター システムがしっかりと機能するようにして、動物用ベッドを準備します。次に、放射性トレーサーを含む基準マーカーを視野内の動物床に取り付けます。マウスをイソフルランで麻酔し、尾を予熱してカテーテル挿入の準備をします。

準備ができたら、ヘパリン化生理食塩水で事前に充填されたPE-10カテーテルを最大5センチメートルまで挿入します。挿入部位のIVラインをシアノアクリレート接着剤を一滴固定します。次に、動物を準備された動物のベッドに移します。マウスの目に眼科用軟膏を塗り直して乾燥を防ぎ、上切歯を歯棒の周りに置き、イヤーバーを所定の位置に置くことで動物の頭を安定させます。

毎分0.5〜1リットルで1%〜2%のイソフルランフローを開始します。直腸プローブ体温計を挿入します。体温と呼吸の測定値が機能していることを確認します。次に、200マイクロリットルの生理食塩水中の放射性トレーサー用量の約600マイクロキュリーを1ミリリットルの注射器に引き込み、シリンジポンプに入れます。

約3メートルのヘパリン化PE-10チューブをシリンジに接続し、もう一方の端を尾静脈カテーテルラインに接続します。MRIコイルとラインやケーブル、特に麻酔チューブの位置が絡まっていないか確認してください。

脳の中心が MRI コイル、PET システム、MRI 磁石の中心と揃っていることを確認してください。次に、動物のベッドを磁石のボアに慎重に前方にスライドさせます。コイルの調整ノブを回してMRIコイルのチューニングとマッチングを行い、インピーダンスと周波数の不一致を最小限に抑えます。

次に、まれなトライパイロットシーケンスを選択し、スキャンコントロールウィンドウからシーケンスを実行してスカウト画像を取得します。動物の位置を確認し、必要に応じて脳が中心になるまで位置を調整します。次に、シムをゼロ値にリセットします。次に、3.9 ミリメートル x 6 ミリメートル x 9 ミリメートルの長方形の体積を使用して、脳内で点分解分光スキャン シーケンスを実行します。

CalcLinewidth マクロコマンドを使用して、喫水線の幅をチェックします。半分の最大値での全幅が許容できる場合は、幾何学的エディターを使用して拡散強調イメージングスキャンのスライスプランを配置します。結果のスライスプランが希望どおりに整列されたら、後続のすべてのスキャンのスキャンコントロールウィンドウにこのスライスプランをコピーし、画像取得を開始します。

次に、ペットの取得の準備ができて開始する準備ができたら、輸液ポンプを始動します。カテーテルからの生理食塩水が注入された後、放射性トレーサーの侵入を捕捉するためにペットの取得を開始します。カウント率を監視し、注射の成功を示すカウントが徐々に増加しているかどうかを確認します。10〜15分後、医療用気流をオフにし、すぐに酸素および窒素流量計の電源を入れて、8%の酸素と92%の窒素を供給することで、低酸素チャレンジを開始します。

この時点で、イソフルランを0.8%に減らします。低酸素チャレンジを開始した直後に、前のスキャン設定を使用して拡散強調画像取得を開始します。最初のスキャンが完了した直後に、2回目の拡散強調画像取得を開始します。

流量計の電源を切り、医療用空気の流れを回復し、イソフルラン濃度を1%から2%に戻すことで、低酸素問題を終わらせます。低酸素拡散後の強調画像スキャンを取得し、輸液ポンプをオフにして、軸面と矢状面の解剖学的画像を取得します。ジオメトリエディタを使用して、取得視野が脳を覆っていることを確認します。