心筋梗塞マウスモデルにおけるMRIとPET

この手順の全体的な目標は、PETとMRIを使用してin vivoでの心筋梗塞に対する新しい治療戦略の有効性を評価することです。これは、最初に動物のMRI検査を行うことによって達成されます。次に、動物の入ったイメージングベッドをPETスキャナーに移します。

次に、マウスをPETイメージングにかけます。最後に、MRIおよびPETスキャンのオフラインデータ分析が実行されます。最終的には、MRIおよびPETイメージングを通じて、推定治療に対する心臓の反応を示す結果を複数のレベルで得ることができます。

この手法がexvivo法と比較した場合の主な利点は、縦方向の設計が可能で、患者への翻訳がすぐにできることです。さらに、この方法は感度と特異性が高いため、動物研究の精緻化に大きく貢献できます。梗塞を誘発するための外科的介入と麻酔薬を投与し、薬物送達のために動物を準備した後、テキストプロトコルに従って、マウスをMRIベッドに置き、1分あたり1リットルの酸素中に1〜2%イソフルランを送達します。

麻酔を維持するために、動物の呼吸数を毎分20〜70回維持します。MRIコイルをマウスの心臓位置の中央に配置します。次に、呼吸を監視するために横隔膜の少し下に呼吸枕センサーを配置し、コア温度を監視するために事前に潤滑されたカバースリップを備えた直腸体温計を挿入します。

スキャン中は温度が一定に保たれていることを確認してください。ECGモニタリングでは、前足と左後足のそれぞれに電極を配置し、足の手のひらが完全に開いていることを確認します。ECGケーブルをねじって、MRI共振周波数で共振回路を形成し、ECG信号が著しく破損しないようにします。

パルスシーケンスを実行するときは、テープを使用して電極がベッドにしっかりと取り付けられていることを確認してください。次に、水温ブランケットをマウスの上に置きます。モニタリングとコイルリードをカプセル化して体温を維持します。

次に、前足のラインを目印にしてベッドのレーザーを心臓の位置に合わせ、自動ベッドを使用してこれを磁石のISOセンターに配置します。ECGのR波を検出するように監視装置を設定します。各マウスの閾値とイメージングセッション内で閾値を調整し、MRIイメージングを確実にトリガーできるようにします。

まず、パイロット イメージを取得します。多平面パイロット イメージを計画するため。画像内の心臓は、そのフローアーティファクトによって最も簡単に識別できます。

次に、向きごとに 5 つのスライスと 3 cm の視野を持つ高速グラジエント エコー、または ECG ゲーティングをオンにした FOV を取得します。次に、スキャンの実行中にペットの同時登録のために、心臓を中心とした非標識3Dスキャンを実行します。4つのチャンバービュースキャンを計画し、4つのチャンバーすべてを示す三尖弁と三尖弁を切断します。

次に、2チャンバービューを計画します。これにより、頂点と三尖弁が切断され、左心房と心室が 2 つの長軸ビューの形状をクロスチェックします。スライス計画が最適でない場合は、心臓計画全体をカバーするスキャンを繰り返します。

短い軸のスタックは、4 つと 2 つのチャンバー ビューの両方に直交するスライスです。血液プールのない最初の頂端スライスから始まり、RVスライスのない最初の基底スライスまで、隙間のない等間隔に配置する必要があります。後期ガドリニウム増強を行うには MRIイメージングでは、ゲーティングの空白時間を増やして、他のすべての心拍を取得します。

注射の直前に ECG の拡張期末端で取得を実行できる遅延時間を適用します。低解像度バージョンの LGE シーケンスを実行して、ゲートが正しく、フロー アーティファクトが存在しないことを確認します。次に、ゆっくりと着実に、Gato Vista溶液を15秒かけて注入します。

最高のコントラストを得るには、注射後15分以内にLGEイメージングを開始します。次に、ペットの画像撮影のために、MRIベッドをPETスキャナーに移し、レシーバーを所定の位置に残し、ペットベッドのサポートにしっかりと固定します。麻酔薬と監視機器を接続します。

心臓をペットの視野の中央に配置し、ベッドを軸方向にのみ動かします。ゲルマニウム源を使用したシングルパス伝送スキャンを取得します。次に、その容器から放射性標識されたフルオロデオキシグルコースまたはFDGの10〜30メガボアのシリンジ抽出物を使用します。

ウェルカウンターを使用して、その活動を測定します。エミッションスキャンセットを開始して、リストモードゲートPETを45分間取得します。トレーサーを総量50〜100マイクロリットルで同時に15秒かけてゆっくりと着実に注入します。

次に、十分な生理食塩水を使用してラインを洗い流し、放射性トレーサー全体を送達します。残留活性を測定するには、シリンジをウェルカウンターに戻してMRIを実行します。セグメンテーション。まず、シネ MRI 画像をセグメント バージョン 1.9 に読み込み、セグメンテーションの自動ツールを実行します。

心室の内側の点から開始します。自動ツールは、最適な一致が見つかるまで、推定された心室壁を膨らませます。左心室または左心室と右心室またはRVを、n収縮期またはESおよびn拡張期またはEDで、それぞれ最大および最小のグローバルLVボリュームを持つフレームとして定義します。

LV質量計算のために、ESおよびEDでの心外膜を手動で描写します。ここに示すように、心筋は非圧縮性であるため、LV質量は心室の基部でESとEDで一貫している必要があります。直線を使用して、心室と心室を区別します。

長軸ビューを使用してスライスの角度を特定します。長軸ビューのセグメンテーションをクロスチェックします。LGE画像上の瘢痕領域を描写して、ペットの分析とMRIデータとの同時登録を開始します。

3Dフィルタリングされたバックプロジェクションアルゴリズムを使用して、ペットの画像を再構築し、データを気の利いた形式にエクスポートします。標準取り込み値の表示。SPMマウス一括共登録ツールを使用して、平均的なペット画像を3D MRIに登録します。

MRIを使用する利点の1つは、縦断的なデザインを使用して病気を病期分類できることです。これは、この例に示すように、効果の時間経過がわからない可能性があるため、新規化合物を評価する場合に特に重要です。動物の病気の進行による心臓の体積の変動は、目に見える正しいスライスです。

形状は、心臓MRI実験の成功に不可欠です。この図は、さまざまなMRIスキャンの代表的なスライス計画と結果の形状を示しています。この図では、2 つの MRI 短軸スライスのセグメンテーションを確認できます。

私たちのシネMRI手術は、LV質量で4%、EDVで3%、ESVで5%、svで2%、efで2%、梗塞サイズで4%の精度を達成しました。PETは、全身の特定のトレーサーの結合を測定するために使用できます。この図は、FDG PETの最大強度投影画像を示しています。

麻酔をかけた動物で予想されるように、最大の取り込みは心臓と脳に見られます ここに示されているのは、共登録の例です。L-G-E-M-R-IおよびFDG PETスキャン。生存不能な組織を表す MRI 上の強化された領域は、PET スキャンで FDG の取り込みが減少した領域と一致します。

このテクニックをマスターすると、90分以内に完了します。適切に行えば、同時PET検査装置を使用すると、今回はさらに短縮できます。45分。