방법 논문

작은 동물 룩 로커 반전 복구 (SALLI) 쥐의 MRI를 사용하여 심장 기능 및 심근 형태학의 평가

DOI:

10.3791/50397

⸱

2013년 7월 19일

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1Congenital Heart Disease and Pediatric Cardiology, German Heart Institute Berlin, 2Internal Medicine - Cardiology, German Heart Institute Berlin, 3Philips Health Care

이 논문에서

요약

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대비 향상된 심장 자기 공명 (CMR) 영상은 포괄적 허용 생체 내 심혈관 질환의 작은 동물 모델에서 심장의 평가. 여기에 우리가 세부 절차를 CMR 영상, 재건과 쥐의 작은 동물 잠금 로커 반전 복구 (SALLI)를 사용하여 분석을 수행 할 수 있습니다.

초록

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작은 동물 자기 공명 영상은 심장 기능과 심근 조직의 변화를 연구하는 중요한 도구입니다. 작은 동물 (200-600 비트 / 분)의 높은 심박수는 이전 CMR 영상의 역할을 제한했다. 작은 동물 룩 로커 반전 회복 (SALLI)이 1 문제를 극복하기 위해 작은 동물을위한 T1 매핑 순서입니다. T1 맵은 조직 변경 및 조영제 속도론에 대한 정량적 인 정보를 제공합니다. 그런 간질 성 섬유증이나 부종 1-6로 확산 심근 프로세스를 탐지 할 수도 있습니다. 또한, 이미지 데이터의 단일 집합에서, 그것은 심장 기능 및 시네과 반전 복구 준비가 늦은 가돌리늄 증진 형 MR 영상 1 생성하여 흉터 심근를 검사 할 수 있습니다.

제시된 비디오 프로 시저 작은 동물 CMR 이미징을 수행하기 위해 단계별로 보여줍니다. 여기가 스프 - Dawl 건강에 관한 정보들로 안내되게됩니다어이 쥐은, 그러나 자연스럽게 서로 다른 심장 작은 동물 모델에 확장 할 수 있습니다.

서론

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심근염은 급성 심장 마비, 갑작스런 죽음, 만성 확장 성 심근증 7의 주요 원인이다. CMR은 기능의 측정과 생체 조직 분석을위한 황금 표준 기술로 설립되었습니다. 새로운 이미징 기술과 영상의 개선은 심근염의 진단을 향상뿐만 아니라, 병태 생리 및 치료 표적 8-10 속도 식별의 연구를 도울 수 없습니다. 작은 동물 이미징은 심혈관 질환의 연구에 중요한 도구입니다. 같은 말 가돌리늄 향상 (LG 전자)와 같은 일상적 임상 CMR에 사용되는 기술은 쉽게 동물의 높은 심박수에 의한 작은 동물 CMR로 전송할 수 없습니다,하지만 이미 11와 같이 할 수 있습니다. 접근 방식은 멀티 모달 이미지 데이터를 생성하는 작은 동물 룩 로커 반전 회복 (SALLI)는 심장 기능과 형태를 모두 종합 평가 (그림 1을 허용하는 설정ND 3). 여기에 우리가 세부 사항, 절차 및 전형 SALLI 프로토콜과 작은 동물 이미징을위한 설정에 표시됩니다. 특히 우리는 T1 영상 데이터 세트의 재건 및 분석을 보여줍니다.

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프로토콜

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1. 준비하기

1.1. 쥐의 마취

  1. 쥐를 마취하기 위해 isoflurane을 (5 %의 약 3 분 챔버의 크기에 따라)로 채워져 챔버에 쥐를 놓습니다.
  2. 일단 마취, 쥐를 제거하고 무게.
  3. 마취를 유지하기 위해 마취 마스크 (산소 1 L / 분 isoflurane을 2-3%)에 쥐의 코를 놓습니다. isoflurane을 가진 마취 쥐의 심장 요금은 300-340 BPM (생쥐에 380-420 BPM)을 감소시킨다.

1.2. 꼬리 정맥 캐 뉼러를 삽입

  1. 혈관이 더 쉽게 볼 수 있도록 따뜻한 물 (38 ° C), 비누와 쥐의 꼬리를 씻으십시오.
  2. 쉽게 꼬리의 외측에서 볼 수있는 하나 정맥, Cannulate. 22-24 G IV 카테터를 사용하여 시도 약 1 / 3의 끝에서 길을 시작합니다.
  3. 초기 노력이 실패하는 경우, 더 근위부 다시 시도하십시오.
  4. 혈액 샘을혈소판의 분석 (세포 부피 분율 = ECV를 계산하는 데 필요한)에 대한 ple는.
  5. 피부 접착제 및 테이프 IV 카테터를 고정합니다.

1.3. 전극의 위치

  1. 알코올 포화 면봉이나 물과 비누로 모두 장화를 청소합니다.
  2. 네 개의 전극은 각 발에 하나 필요합니다.
  3. 발바닥의 중간에 전극을 부착하고 접착 테이프로 고정.
  4. 비틀거나 ECG 신호와 간섭을 일으킬 것 루프의 형성을 최소화하기 위해 서로의 주변 ECG 케이블을 땋으.

2. 스캐닝

2.1. 동물과 모니터링 위치

  1. 영상 튜브 위에 앙와위 또는 복와에 쥐를 놓고 코일의 중앙에 마음을 놓습니다.
  2. 그 코 (산소 1 L / 분 2-3 %), isoflurane을 마취를 제공하는 콘에 달려도록 쥐를 정렬합니다. 쥐가 숨 허용자유롭게 전체 이미지를 만드는 절차를 통하여.
  3. 항문 구멍에 온도계의 센서를 배치하고 테이프로 테이블에 고정합니다.
  4. 체온은 38로 유지 ± 1 ° C 따뜻한 물 난방 시스템에 의해. 온난화 매트 코일 외부 확장 동물의 하단 부분 아래에 배치됩니다. 자세한 내용은 MRI 실험 장치 (그림 2)의 개략도를 참조하십시오.
  5. ECG 전극을 연결 한 ECG 신호 이미징을 시작 안정적입니다.

2.2. 스캔 프로토콜 / 이미지 매개 변수

  1. 본 연구에서는 70mm 내경 솔레노이드 코일 필립스 Ingenia 3.0T 임상 MRI 시스템은 [MR 시스템 요구 사항은 작은 구멍 (예 : 16cm) 또는 작은 동물 전용 대형 내경 (인간의 크기, 예를 들어 65cm)은 사용 된 코일, 500/min, 마취 가스에 대한 산소 공급 및 제거 시스템]을 심장 환율 ECG 게이팅 기능까지.
  2. 보기의 MRI 필드의 중앙에 마음을 찾을 설문 조사로 시작합니다.
  3. 위치가 정확하면, 짧은 축 이미지의 스택의 구조를 결정하는 두 개의 챔버와 네 챔버 시네 MRI보기를 계속합니다.
  4. 두, 4 챔버 이미지 (PreSALLI)에 SALLI를 들어, 위치가 중앙 캐비티 짧은 축 조각. 4,000 밀리 취득 기간 및 4,000 밀리 초 휴식 기간의 조합은 z 축을 따라 자기의 충분한 회복을 허용하고 그라디언트의 과열을 방지합니다. 기능 분석을 활성화하려면 단계의 취득을 촉진하는 요인 2의 시간적 언더로, 최소 12으로 설정해야합니다.
  5. 쥐를 이동하지 않고, 내재 카테터에 가돌리늄 기반 조영제를 주입. 5 분 정도 기다립니다.
  6. 최소 7 조각 (슬라이스 두께 2.4 mm)로 구성된 multislice 짧은 축 스택으로 SALLI 계획을 시작합니다. 대부분의 말초 아래 마음과 T의 정점이되도록 조각의 위치를그는 최고 수준의 심장 밸브의 바로 원위부입니다. 짧은 축이 심장에 수직으로되어 있는지 확인하려고합니다. 거의 매 30 분 (세 SALLIs 정도) 조영제의 또 다른 복용량을 주입.
  7. 이미지 수집이 완료되면 스캐너에서 쥐를 제거하고 마취에서 회복 할 수 있습니다.

3. 영상 재구성

영상 재구성은 전용 이미지 복원 도구를 사용하여 미리 정의 된 재건 매개 변수 또는 오프라인을 사용하거나 온라인으로 수행 할 수 있습니다 :

3.1. 온라인 재구성

  1. 다양한 매개 변수 등을 정의 할 수 있습니다 :
  • 심장주기에서의 위치와 재건 윈도우의 폭 (예를 들어, 밀리 50 ~ 100에서 심박수 300/min에서 수축기 T1 맵을 달성하기 위해) : T1 매핑
  • IR-준비 (LG 전자) 이미지 : 반전 시간의 위치와 폭 (TI) 이미지 창 수를 재구성 위스콘신 할 수가는 해당 창 (예를 들어, TI 100-300 밀리 초 5 이미지, TIS 100-150-200-250-300 밀리와 5 LG 전자의 이미지를 생성합니다.)

3.2. 오프라인 재구성

  1. 영상 재구성을위한 전용 소프트웨어 패키지 (Gyrotools, 취리히, 스위스)를 사용하면,보다 인터랙티브 방식으로 세 세트 데이터 (시네 MR, 반전 복구 및 T1지도)를 추출합니다.
  2. 해당 시네 이미지를 선택하여 T1에 대한 최종 수축기 또는 최종 심장 확장의 정의를 조정합니다.
  3. 컬러 맵으로 T1 맵을 시각화. 관심 영역 위에 마우스를 전달하여 정확한 값을 찾을 수 있습니다. 이미지는 추가 분석 (사전 및 사후 대비 심근의 T1 값과 혈액 풀에서 ECV 예 : 계산) 12 다양한 이미지 형식으로 저장할 수 있습니다.

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결과

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여기에서 우리는 건강한 스프 돌리 쥐에서 결과를 보여줍니다. 우리가 전에 설명 잘 준비된 동물의 설치와 함께, 그것은 안정적인 ECG 신호를 얻을 수 있습니다. 인간의 심장 MRI 프로토콜과 유사하게, 우리는 마음을 찾을 수있는 설문 조사로 시작합니다. 코일 쥐의 위치가 정확한 경우에, 우리는 SALLI 스택의 형상을 감지하는 두 개의 챔버보기와 4 챔버보기를 계속합니다.

SALLI 기술은 동시에 획득 한 이미지의 세 가지 유형을 생산하고 있습니다. 이들은 첫째, 로컬 및 글로벌 LV의 기능을 연구하는 데 사용할 수있는 시네 이미지입니다. CMR 소프트웨어 패키지의 도움으로 평가 될 LV 매개 변수 끝 수축기 및 이완기 끝 볼륨 구혈률, 질량이 (가) 있습니다. 이미지의 두 번째 유형은 정상 심근 최적의 소멸과 이미지를 선택할 수있는 다른 명목 TI 여러 IR 이미지입니다. 이 초점 심근 섬유화 / SC로 지역 최대의 품질을 보장​​합니다AR, LG 전자 이미징을위한 필요. ...

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토론

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여기에서 우리는 작은 동물에서 멀티 모달 (시네 MR, 반전 복구 및 T1지도) MR 이미지를 생성하는 방법을 제시한다. 작은 동물 연구는 심혈관 질환의 연구에 점점 더 중요한 역할을하고, CMR은 우리가 심근의 기능, 구조 및 조직 구성을 연구 할 수 있도록하는 강력한 도구입니다. 그러나 작은 동물 CMR이 높은 심박수 작은 심장 크기 때문에 독특한 도전의 번호가 있습니다. 더 효율적인 방법을 포함 이미징 방법의 개선이 기술의 개발에 더 역할을 할 것이다.

동물의 셋업 초기는이 프로토콜의 중요한 부분입니다. 그것은 최적의 이미지의 생성을 허용 할뿐만 아니라, 종종 장기간 시험 (재건축을 포함한 완전한 프로토콜 약 2 시간 소요)에 걸쳐 안정적으로 유지하기 위해 동물을 허용하는뿐만 아니라 중요합니다. 이미지 ECG, 가난한 납 접점에서 간섭 게이트, 또는로ECG 케이블에서 형성된 루프에서, 시퀀스의 연장 스캔 시간 또는 실패로 이어질 수 있습니다. 높은 심박수 나 부정맥으로 ...

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공개 사항

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모든 동물의 절차는 실험 동물의 관리 및 사용에 대한 지침에 따라 수행하고, 지역 동물 보호 당국에 의해 승인되었습니다. 관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
접착 테이프 (Silkafix)Lohmann und Rauscher34327
Gadopentetat-Dimeglumin (Magnevist)BayerG-000121632mmol/kg
Introcan Safety-W (G24)B. Braun4254503-01
Red Dot, Pre-Attached Lead Wire가 있는 신생아 모니터링 전극3M2269T
Skin glue (Histoacryl)B. Braun
저울 (Typ 440)Kern95088
피부 소독 (Softasept N)B. Braun Petzold360250
온도계 LumaSense TechnologiesLuxtron 812
1050052

참고문헌

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  1. Messroghli, D. R., Nordmeyer, S., Buehrer, M., et al. Small animal Look-Locker inversion recovery (SALLI) for simultaneous generation of cardiac T1 maps and cine and inversion recovery-prepared images at high heart rates: initial experience. Radiology. 261 (1), 258-2565 (2011).
  2. Messroghli, D. R., Nordmeyer, S., Dietrich, T., et al. Assessment of diffuse myocardial fibrosis in rats using small-animal Look-Locker inversion recovery T1 mapping. Circ. Cardiovasc. Imaging. 4 (6), 636-640 (2011).
  3. Flett, A. S., Hayward, M. P., Ashworth, M. T., et al. Equilibrium contrast cardiovascular magnetic resonance for the measurement of diffuse myocardial fibrosis: preliminary validation in humans. Circulation. 122 (2), 138-144 (2010).
  4. Arheden, H., Saed, M., Higgins, C. N., et al. Measurement of the distribution volume of gadopentetate dimeglumine at echo-planar MR imaging to quantify myocardial infarction: comparison with 99mTc-DTPA autoradiography in rats. Radiology. 211 (3), 698-708 (1999).
  5. Messroghli, D. R., Walters, K., Plein, S., et al. Myocardial T1 mapping: application to patients with acute and chronic myocardial infarction. Magn. Reson. Med. 58 (1), 34-40 (2007).
  6. O H-Ici, D., Ridgway, J., Kuehne, T., et al. Cardiovascular magnetic resonance of myocardial edema using a short inversion time inversion recovery (STIR) black-blood technique: Diagnostic accuracy of visual and semi-quantitative. 14 (1), (2012).
  7. Sagar, S., Liu, P. P., Cooper, L. T. Jr Myocarditis. Lancet. 379, 738-747 (2012).
  8. Skouri, H. N., Dec, G. W., Friedrich, M. G., Cooper, L. T. Noninvasive imaging in myocarditis. J. Am. Coll. Cardiol. , 2085-2093 (2006).
  9. Zagrosek, A., Abdel-Aty, H., Boyé, P., et al. Cardiac magnetic resonance monitors reversible and irreversible myocardial injury in myocarditis. JACC Cardiovasc. Imaging. 2 (2), 131-138 (2009).
  10. Friedrich, M. G., Sechtem, U., Schulz-Menger, J., et al. Cardiovascular magnetic resonance in myocarditis: a JACC White Paper. J. Am. Coll. Cardiol. 54, 1475-1487 (2009).
  11. Korkusuz, H., Esters, P., Naguib, N., et al. Acute myocarditis in a rat model: late gadolinium enhancement with histopathological correlation. Eur. Radiol. 19 (11), 2672-2678 (2009).
  12. Ugander, M., Oki, A. J., Hsu, L. Y. Extracellular volume imaging by magnetic resonance imaging provides insights into overt and sub-clinical myocardial pathology. Eur. Heart J. 33 (10), 1268-1278 (2012).
  13. Gilson, W. D., Kraitchman, D. L. Cardiac magnetic resonance imaging in small rodents using clinical 1.5. T and. 3 (1), 35-45 (2007).
  14. Messroghli, D. R., Radjenovic, A., Kozerke, S., Higgins, D. M., Sivananthan, M. U., Ridgway, J. P. Modified Look-Locker inversion recovery (MOLLI) for high-resolution T1 mapping of the heart. Magnetic resonance in medicine. 52 (1), 141-146 (2004).

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