Name: Ocena czynności serca i morfologii mięśnia sercowego za pomocą rezonansu magnetycznego małych zwierząt z odwróconym odzysku z odwróconej szafki (SALLI) u szczurów (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-07-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 41 s
Description: Poznaj technikę SALLI do oceny czynności serca i morfologii mięśnia sercowego u szczurów za pomocą rezonansu magnetycznego. Metoda umożliwia kompleksową analizę in vivo parametrów serca.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

1. Przygotowanie
1.1. Znieczulenie szczurów
<ol>
	<li>Umieść szczura w komorze wypełnionej izofluranem (w zależności od wielkości komory, około 3 minuty lub 5%), aby znieczulić szczura.</li>
	<li>Po znieczuleniu usuń szczura i zważ go.</li>
	<li>Umieść nos szczura w masce anestezjologicznej (izofluran 2-3% w tlen 1 l/min) w celu utrzymania znieczulenia. Podczas znieczulenia izofluranem częstość akcji serca szczurów spada do 300-340 uderzeń na minutę (380-420 uderzeń na minutę u myszy).</li>
</ol>
1.2. Włóż kaniulę żyły ogonowej
<ol>
	<li>Umyj ogon szczura ciepłą wodą (38 °C) i mydłem, aby naczynia krwionośne były lepiej widoczne.</li>
	<li>Kanniuluj dowolną żyłę, którą można łatwo zobaczyć po bocznej stronie ogona. Używając cewnika dożylnego 22-24 G, rozpocznij próby około 1/3 drogi od końcówki.</li>
	<li>Jeśli początkowe wysiłki nie powiodą się, spróbuj ponownie w pobliżu.</li>
	<li>Pobrać próbkę krwi do analizy hematokrytu (niezbędnej do obliczenia frakcji objętości zewnątrzkomórkowej = ECV).</li>
	<li>Zabezpiecz cewnik dożylny za pomocą kleju do skóry i taśmy.</li>
</ol>
1.3. Umiejscowienie elektrod
<ol>
	<li>Wyczyść wszystkie podnóżki wacikiem nasączonym alkoholem lub wodą z mydłem.</li>
	<li>Potrzebne są cztery elektrody, po jednej na każdą stopę.</li>
	<li>Przymocuj elektrody do środka podnóżka i zabezpiecz je taśmą klejącą.</li>
	<li>Skręć lub zapleć EKG wokół siebie, aby zminimalizować tworzenie się pętli, które mogłyby powodować zakłócenia sygnału EKG.</li>
</ol>
2. Skanowanie
2.1. Umiejscowienie zwierzęcia i monitorowanie
<ol>
	<li>Umieść szczura w pozycji leżącej lub leżącej na rurce obrazowej i umieść serce w środku cewki.</li>
	<li>Ułóż szczura tak, aby jego nos spoczywał w stożku, który dostarcza znieczulenie izofluranem (2-3% w tlenie 1 l/min). Szczur może swobodnie oddychać przez cały czas trwania procedury obrazowania.</li>
	<li>Umieść czujnik termometru w otworze odbytu i przymocuj go do stołu za pomocą taśmy.</li>
	<li>Temperatura ciała jest utrzymywana na poziomie 38±1 °C przez system podgrzewania ciepłej wody. Matę ocieplającą umieszcza się pod dolną częścią zwierzęcia, która wystaje na zewnątrz cewki. Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się ze schematycznym przedstawieniem układu eksperymentalnego MRI (rysunek 2).</li>
	<li>Podłącz elektrody EKG, gdy sygnał EKG będzie stabilny, rozpocznij obrazowanie.</li>
</ol>
2.2. Protokół skanowania/ Parametry obrazowania
<ol>
	<li>W tym badaniu wykorzystano kliniczny system MRI Philips Ingenia 3.0T z cewką elektromagnetyczną o średnicy wewnętrznej 70 mm [wymagania systemu MR to mały otwór (np. 16 cm) lub duży otwór (rozmiar człowieka, np. 65 cm) z dedykowaną cewką dla małych zwierząt, możliwość bramkowania EKG dla tętna do 500/min, dostarczanie tlenu i system usuwania gazów znieczulających].</li>
	<li>Zacznij od badania, aby zlokalizować serce w środku pola widzenia MRI.</li>
	<li>Gdy pozycja jest prawidłowa, kontynuuj z dwukomorowymi i czterokomorowymi widokami rezonansu magnetycznego cine, aby określić geometrię stosu obrazów o krótkiej osi.</li>
	<li>W przypadku SALLI umieść wycinek krótkiej osi środkowej wnęki na obrazach dwu- i czterokomorowych (PreSALLI). Połączenie czasu akwizycji 4 000 ms i czasu relaksacji 4 000 ms pozwala na wystarczające odzyskanie namagnesowania wzdłuż osi z i zapobiega przegrzewaniu się gradientów. Aby umożliwić analizę funkcjonalną, fazy powinny być ustawione na co najmniej 12, z czasowym niedopróbkowaniem czynnika 2 w celu przyspieszenia akwizycji.</li>
	<li>Wstrzyknąć środek kontrastowy na bazie gadolinu do cewnika na stałe, nie ruszając szczura. Poczekaj pięć minut.</li>
	<li>Rozpocznij planowanie SALLI jako wielowarstwowego stosu krótkich osi, składającego się z co najmniej 7 plasterków (grubość plastra 2,4 mm). Umieść plastry tak, aby najbardziej dystalna znajdowała się poniżej wierzchołka serca, a górny poziom był po prostu dystalny do zastawek serca. Staraj się, aby krótkie osie były prostopadłe do przegrody. Prawie co 30 minut (około trzech SALLI) wstrzykuje się kolejną dawkę środka kontrastowego.</li>
	<li>Po zakończeniu akwizycji obrazu wyjmij szczura ze skanera i pozwól mu dojść do siebie po znieczuleniu.</li>
</ol>
3. Rekonstrukcja obrazu
Rekonstrukcja obrazu może być wykonana zarówno online przy użyciu predefiniowanych parametrów rekonstrukcji, jak i offline za pomocą dedykowanego narzędzia do rekonstrukcji obrazu:
3.1. Rekonstrukcja online
<ol>
	<li>Można zdefiniować różne parametry, w tym:</li>
</ol>
<ul>
	<li>W przypadku mapowania T1: lokalizacja i szerokość okna rekonstrukcyjnego w cyklu pracy serca (np. od 50 do 100 ms, aby uzyskać mapę skurczową T1 przy tętnie 300/min)</li>
	<li>W przypadku obrazów przygotowanych w podczerwieni (LGE): lokalizacja i szerokość okna czasu inwersji (TI) oraz liczba obrazów do zrekonstruowania w tym oknie (np. TI 100-300 ms, 5 obrazów, aby wygenerować 5 obrazów LGE z TIs 100-150-200-250-300 ms).</li>
</ul>
3.2. Rekonstrukcja offline
<ol>
	<li>W przypadku korzystania z dedykowanego pakietu oprogramowania (Gyrotools, Zurych, Szwajcaria) do rekonstrukcji obrazu, wyodrębnij trzy zestawy danych (cine MR, odzyskiwanie inwersji i mapy T1) w bardziej interaktywny sposób.</li>
	<li>Dostosuj definicję skurczu końcowego lub rozkurczu końcowego dla T1, wybierając odpowiedni obraz filmu.</li>
	<li>Wizualizuj mapy T1 jako mapy kolorowe. Znajdź dokładne wartości, przesuwając wskaźnik myszy nad obszarem zainteresowania. Obrazy mogą być przechowywane w różnych formatach obrazów w celu dalszej analizy (np. obliczanie ECV na podstawie wartości T1 mięśnia sercowego i krwi przed i po kontraście) 12.</li>
</ol>

<ol><li>Messroghli, D. R., Nordmeyer, S., Buehrer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+animal+Look-Locker+inversion+recovery+%28SALLI%29+for+simultaneous+generation+of+cardiac+T1+maps+and+cine+and+inversion+recovery-prepared+images+at+high+heart+rates%3A+initial+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">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.</a> Radiology. 261 (1), 258-2565 (2011).</li>
<li>Messroghli, D. R., Nordmeyer, S., Dietrich, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+diffuse+myocardial+fibrosis+in+rats+using+small-animal+Look-Locker+inversion+recovery+T1+mapping%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Cardiovasc.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Assessment of diffuse myocardial fibrosis in rats using small-animal Look-Locker inversion recovery T1 mapping.</a> Circ. Cardiovasc. Imaging. 4 (6), 636-640 (2011).</li>
<li>Flett, A. S., Hayward, M. P., Ashworth, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Equilibrium+contrast+cardiovascular+magnetic+resonance+for+the+measurement+of+diffuse+myocardial+fibrosis%3A+preliminary+validation+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Equilibrium contrast cardiovascular magnetic resonance for the measurement of diffuse myocardial fibrosis: preliminary validation in humans.</a> Circulation. 122 (2), 138-144 (2010).</li>
<li>Arheden, H., Saed, M., Higgins, C. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+the+distribution+volume+of+gadopentetate+dimeglumine+at+echo-planar+MR+imaging+to+quantify+myocardial+infarction%3A+comparison+with+99mTc-DTPA+autoradiography+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Measurement of the distribution volume of gadopentetate dimeglumine at echo-planar MR imaging to quantify myocardial infarction: comparison with 99mTc-DTPA autoradiography in rats.</a> Radiology. 211 (3), 698-708 (1999).</li>
<li>Messroghli, D. R., Walters, K., Plein, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+T1+mapping%3A+application+to+patients+with+acute+and+chronic+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Myocardial T1 mapping: application to patients with acute and chronic myocardial infarction.</a> Magn. Reson. Med. 58 (1), 34-40 (2007).</li>
<li>O H-Ici, D., Ridgway, J., Kuehne, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiovascular+magnetic+resonance+of+myocardial+edema+using+a+short+inversion+time+inversion+recovery+%28STIR%29+black-blood+technique%3A+Diagnostic+accuracy+of+visual+and+semi-quantitative%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Cardiovascular magnetic resonance of myocardial edema using a short inversion time inversion recovery (STIR) black-blood technique: Diagnostic accuracy of visual and semi-quantitative.</a> 14 (1), (2012).</li>
<li>Sagar, S., Liu, P. P., Cooper, L. T. Jr <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocarditis%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Myocarditis.</a> Lancet. 379, 738-747 (2012).</li>
<li>Skouri, H. N., Dec, G. W., Friedrich, M. G., Cooper, L. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+imaging+in+myocarditis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Coll.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Noninvasive imaging in myocarditis.</a> J. Am. Coll. Cardiol. , 2085-2093 (2006).</li>
<li>Zagrosek, A., Abdel-Aty, H., Boyé, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+magnetic+resonance+monitors+reversible+and+irreversible+myocardial+injury+in+myocarditis%5BTitle%5D)+AND+%22JACC+Cardiovasc.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Cardiac magnetic resonance monitors reversible and irreversible myocardial injury in myocarditis.</a> JACC Cardiovasc. Imaging. 2 (2), 131-138 (2009).</li>
<li>Friedrich, M. G., Sechtem, U., Schulz-Menger, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiovascular+magnetic+resonance+in+myocarditis%3A+a+JACC+White+Paper%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Coll.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Cardiovascular magnetic resonance in myocarditis: a JACC White Paper.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 54, 1475-1487 (2009).</li>
<li>Korkusuz, H., Esters, P., Naguib, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+myocarditis+in+a+rat+model%3A+late+gadolinium+enhancement+with+histopathological+correlation%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Radiol%22%5BJournal%5D)">Acute myocarditis in a rat model: late gadolinium enhancement with histopathological correlation.</a> Eur. Radiol. 19 (11), 2672-2678 (2009).</li>
<li>Ugander, M., Oki, A. J., Hsu, L. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+volume+imaging+by+magnetic+resonance+imaging+provides+insights+into+overt+and+sub-clinical+myocardial+pathology%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Extracellular volume imaging by magnetic resonance imaging provides insights into overt and sub-clinical myocardial pathology.</a> Eur. Heart J. 33 (10), 1268-1278 (2012).</li>
<li>Gilson, W. D., Kraitchman, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+magnetic+resonance+imaging+in+small+rodents+using+clinical+1.5%5BTitle%5D)+AND+%22T+and%22%5BJournal%5D)">Cardiac magnetic resonance imaging in small rodents using clinical 1.5.</a> T and. 3 (1), 35-45 (2007).</li>
<li>Messroghli, D. R., Radjenovic, A., Kozerke, S., Higgins, D. M., Sivananthan, M. U., Ridgway, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modified+Look-Locker+inversion+recovery+%28MOLLI%29+for+high-resolution+T1+mapping+of+the+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+resonance+in+medicine%22%5BJournal%5D)">Modified Look-Locker inversion recovery (MOLLI) for high-resolution T1 mapping of the heart.</a> Magnetic resonance in medicine. 52 (1), 141-146 (2004).</li>
</ol>

Wszystkie procedury na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi dotyczącymi opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych i zatwierdzone przez lokalne organy ds. opieki nad zwierzętami. Nie stwierdzono konfliktu interesów.

W tym miejscu przedstawiamy metodę generowania multimodalnych (cine MR, inversion-recovery i T1 mapy) MR u małych zwierząt. Badania na małych zwierzętach odgrywają coraz ważniejszą rolę w badaniach nad chorobami sercowo-naczyniowymi, a CMR jest potężnym narzędziem pozwalającym nam badać funkcję, strukturę i skład tkankowy mięśnia sercowego. Jednak CMR u małych zwierząt wiąże się z wieloma wyjątkowymi wyzwaniami ze względu na wysokie tętno i mały rozmiar serca. Ulepszone metody obrazowania, w tym metody bardziej efektywne...

Zapalenie mięśnia sercowego jest główną przyczyną ostrej niewydolności serca, nagłej śmierci i przewlekłej kardiomiopatii rozstrzeniowej 7. CMR została uznana za złoty standard w pomiarze funkcji i analizie tkanek in vivo. Nowatorskie techniki obrazowania i ulepszenia w obrazowaniu mogą nie tylko poprawić diagnostykę zapalenia mięśnia sercowego, ale także pomóc w badaniu patofizjologii i szybkiej identyfikacji celów terapeutycznych 8-10. Obrazowanie małych zwierząt jest ważnym narzędziem do badania chorób sercowo-naczyniowych. Techniki rutynowo stosowane w klinicznej CMR, takie jak późne wzmocnienie gadolinu (LGE), nie mogą być łatwo przeniesione do CMR małych zwierząt ze względu na wysokie tętno zwierząt; ale można było już pokazać 11. Podejście SALLI (Look-Locker Inversion recovery) pozwala na wygenerowanie multimodalnych zestawów danych obrazowych, co pozwala na kompleksową ocenę zarówno funkcji serca, jak i morfologii (ryc. 1 i 3). Tutaj szczegółowo pokazujemy procedurę i konfigurację do obrazowania małych zwierząt z typowym protokołem SALLI. W szczególności pokazujemy rekonstrukcję i analizę zestawów danych obrazowania T1.

<table><tbody><tr><td>Taśma klejąca (Silkafix)</td><td>Lohmann und Rauscher</td><td>34327</td><td></td></tr><tr><td>Gadopentetat-Dimeglumin (Magnevist)</td><td>Bayer</td><td>G-00012163</td><td>2mmol/kg</td></tr><tr><td>Introcan Safety-W (G24)</td><td>B. Braun</td><td>4254503-01</td><td></td></tr><tr><td>Red Dot, Elektroda monitorująca noworodka z fabrycznie dołączonym drutem ołowianym</td><td>3M</td><td>2269T</td><td></td></tr><tr><td>Klej do skóry (Histoacryl)</td><td>B. Braun</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wagi 1050052 (Typ 440)</td><td>Kern</td><td>95088</td><td></td></tr><tr><td>Dezynfekcja skóry (Softasept N)</td><td>B. Termometr Braun Petzold</td><td>360250</td><td></td></tr> <tr><td>LumaSense Technologies</td><td>Luxtron 812</td><td></td><td> </td></tr></tbody></table>

ocena czynności serca i morfologii mięśnia sercowego za pomocą rezonansu magnetycznego małych zwierząt z odwróconym odzysku z odwróconej szafki (salli) u szczurów

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats

Rezonans magnetyczny małych zwierząt jest ważnym narzędziem do badania funkcji serca i zmian w tkance mięśnia sercowego. Wysokie tętno małych zwierząt (od 200 do 600 uderzeń/min) wcześniej ograniczało rolę obrazowania CMR. Odzyskiwanie inwersji Look-Locker dla małych zwierząt (SALLI) to sekwencja mapowania T1 dla małych zwierząt w celu przezwyciężenia tego problemu 1. Mapy T1 dostarczają ilościowych informacji na temat zmian w tkankach i kinetyki środka kontrastowego. Możliwe jest również wykrycie rozlanych procesów mięśnia sercowego, takich jak zwłóknienie śródmiąższowe lub obrzęk 1-6. Ponadto, na podstawie pojedynczego zestawu danych obrazowych, możliwe jest zbadanie czynności serca i bliznowacenia mięśnia sercowego poprzez generowanie obrazów MR z późnym wzmocnieniem gadolinu przygotowanych do projekcji kinowej i inwersyjnej 1.
	Prezentowany film pokazuje krok po kroku procedury wykonywania obrazowania CMR małych zwierząt. Tutaj jest prezentowany ze zdrowym szczurem Sprague-Dawley, jednak oczywiście można go rozszerzyć na różne modele małych zwierząt sercowych.

W niniejszym materiale prezentujemy wyniki uzyskane u zdrowego szczura linii Sprague Dawley. Dzięki odpowiednio przygotowanemu zestawowi do badania zwierząt, który opisaliśmy wcześniej, możliwe jest uzyskanie stabilnego sygnału EKG. Podobnie jak w protokołach MRI serca u ludzi, rozpoczynamy od badania przeglądowego w celu zlokalizowania serca. Jeśli pozycja szczura w cewce jest prawidłowa, przechodzimy do obrazowania w widoku dwujamowym i czterojamowym, aby określić geometrię dla stosu SALLI.
...

Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego serca (CMR) ze wzmocnieniem kontrastowym pozwala na kompleksową ocenę serca in vivo w małych zwierzęcych modelach chorób sercowo-naczyniowych. W tym miejscu szczegółowo opisujemy procedury wykonywania obrazowania, rekonstrukcji i analizy CMR przy użyciu Small Animal Lock-Locker Inversion Recovery (SALLI) u szczurów.

Ocena czynności serca i morfologii mięśnia sercowego za pomocą rezonansu magnetycznego małych zwierząt z odwróconym odzysku z odwróconej szafki (SALLI) u szczurów

Small animal magnetic resonance  imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial  tissue. The high heart rates of small ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest wygenerowanie multimodalnych zestawów danych obrazowania rezonansem magnetycznym w celu kompleksowej oceny zarówno funkcji, jak i morfologii serca u szczurów. Osiąga się to poprzez najpierw przymocowanie elektrod do poduszek stóp szczura. Następnie zwierzę zostaje umieszczone w MRI.Następnie rozpoczyna się skanowanie i wykonuje wielowarstwowy obraz małych zwierząt z krótkim czasem dostępu. Wymagane jest zastosowanie stosów inwersji LOCKER lub odzyskiwania sygnału SALLY. Na koniec obrazy są rekonstruowane w trybie online lub offline.W rezultacie można uzyskać wyniki pozwalające na badanie funkcji i morfologii serca w modelu małych zwierząt za pomocą magnetycznego rezonansu serca. Metoda ta może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania w dziedzinie badań czynnościowych i morfologicznych serca u małych zwierząt, takich jak zapalenie mięśnia sercowego czy zawał. Formy w zapisach.Po znieczuleniu szczura w komorze indukcyjnej wypełnionej 5% izofluranem, należy sprawdzić poziom sedacji za pomocą ucisku palca u nogi, a następnie zważyć zwierzę, założyć maskę nosową i podawać od 2 do 3% izofluranu w tlenie, aby utrzymać znieczulenie przez resztę procedury. Za pomocą ciepłej wody i mydła należy umyć ogon szczura, aby naczynia krwionośne były lepiej widoczne.Używając kaniuli do żył obwodowych o rozmiarze od 22 do 24 G, wprowadź kaniulę do jednej z żył w odległości około jednej trzeciej długości ogona od jego końca. Jeśli próby okażą się nieudane, wykonaj kaniulację bardziej proksymalnie. Pobierz próbkę krwi do analizy hematokrytu, a następnie zabezpiecz kaniulę za pomocą kleju tkankowego i taśmy.Następnie należy oczyścić poduszki łap zwierzęcia za pomocą alkoholu lub wody z mydłem. Potem do środka każdej poduszki łapy należy przymocować elektrodę i zabezpieczyć ją taśmą klejącą, aby zminimalizować powstawanie pętli, które mogłyby powodować zakłócenia sygnału ECG. Kable ECG należy ściśle skręcić wokół siebie, aby utrzymać temperaturę ciała szczura na poziomie 38 ± 1 °C.Najpierw umieść matę grzewczą w pojemniku do obrazowania. Następnie wprowadź czujnik termometru do otworu odbytniczego na głębokość około jednego do dwóch centymetrów; w niniejszym badaniu wykorzystano kliniczny system MRI Phillips Engenia 3.0 T z cewką solenoidową o średnicy wewnętrznej 70 mm. Umieść szczura w pozycji grzbietnej lub brzusznej w pojemniku do obrazowania tak, aby serce znajdowało się w centrum cewki.Następnie podłącz elektrody EKG i poczekaj na stabilny sygnał przed rozpoczęciem obrazowania. Zacznij od skanowania przeglądowego, aby zlokalizować serce w centrum pola widzenia MRI. Po prawidłowym ustawieniu pozycji przejdź do obrazowania MRI w widokach dwujamowym i czterojamowym, aby określić geometrię stosu obrazów w osi krótkiej. Po ustawieniu przekroju osi krótkiej w połowie jamy na obrazach dwujamowym i czterojamowym, zastosuj kombinację 4 000 ms czasu akwizycji i 4 000 ms czasu relaksacji, aby umożliwić wystarczający powrót namagnesowania wzdłuż osi Z oraz zapobiec przegrzaniu gradientów.Aby umożliwić analizę funkcjonalną, ustaw liczbę faz na co najmniej 12, stosując niedopróbkowanie czasowe z czynnikiem dwa w celu przyspieszenia akwizycji. Następnie, nie przesuwając szczura, wstrzyknij kontrast na bazie gadolinu do cewnika wewnątrzżyjnego. Odczekaj pięć minut, aby uzyskać sygnał z puli krwi w jamie LV.Aby przeprowadzić analizę. Ustanowić obrazowanie w trybie wieloprzestrojowym (multi-slice), tworząc stos osi krótkich składający się z co najmniej siedmiu przekrojów o grubości 2,4 mm. Ustawić przekroje tak, aby najbardziej dystalny znajdował się poniżej wierzchołka serca, a poziom górny tuż dystalnie względem zastawek serca, zapewniając, że osie krótkie są prostopadłe do przegrody.Po około trzech cyklach pracy komórek lub w odstępach 30 minutowych, wstrzyknij dodatkowe dawki środka kontrastowego. Na koniec, po zakończeniu akwizycji obrazów, wyjmij zwierzę ze skanera i pozwól mu dojść do siebie po znieczuleniu przed powrotem do klatki. W pomieszczeniu badawczym, podczas przeprowadzania rekonstrukcji obrazów w trybie offline, wybierz fazę pracy serca, z której zostaną wyekstrahowane dane.Na przykład, jeśli mapy T1 są obrazowane w fazie skurczowej lub rozkurczowej, należy dostosować definicję końca systole lub końca diastole dla T1 poprzez wybranie odpowiedniego obrazu cine. Do wizualizacji T1 należy użyć map kolorystycznych, które umożliwiają odczyt dokładnych wartości po najechaniu kursorem myszy na interesujący obszar. Na koniec obrazy należy zapisać w różnych formatach plików w celu przeprowadzenia dalszej analizy.Technika Sally zaprezentowana w tym filmie pozwala na jednoczesne uzyskanie trzech rodzajów obrazów. Pierwszymi są obrazy w fazie wyrzutu, które mogą być wykorzystane do badania lokalnej i globalnej funkcji LV. Parametry LV oceniane za pomocą oprogramowania CMR obejmują objętości skurczowe i końcowoczuwcze, frakcję wyrzutową oraz masę. Drugim rodzajem pozyskanych zbiorów danych są liczne obrazy IR o różnych nominalnych czasach inwersji (TI), z których można wybrać obrazy z optymalnym punktem zerowym (null) prawidłowego mięśnia sercowego.Zapewnia to maksymalne uwydatnienie obszarów z ogniskowym włóknieniem mięśnia sercowego lub bliznami, co jest niezbędne w obrazowaniu LGE. Po trzecie, jak pokazano tutaj, generowane są mapy T1, które powinny wykazywać jednorodne czasy relaksacji w zdrowym mięśniu sercowym przed podaniem gadopentetatu dimegluminu. Mięsień sercowy ma krótszy czas T1 niż krew w jamie LV. W pierwszych minutach po podaniu środka kontrastowego T1 krwi skraca się bardziej niż T1 mięśnia sercowego, podczas gdy przedstawione dane z prawidłowego zwierzęcia wykazują jednorodne zachowanie T1 w całym mięśniu sercowym. W przypadku uszkodzenia mięśnia sercowego, np. zawału mięśnia sercowego, T1 jest skrócone w obszarze dotkniętym zmianami. Mapy T1 mogą być rekonstruowane dla dowolnej fazy cyklu serca.Na tym rysunku górny panel przedstawia schemat sekwencji impulsowej po impulsie inwersyjnym o kącie 180 stopni. Dane obrazowe dla pierwszego segmentu radialnego, reprezentowanego przez kolorowe sektory okręgów, są próbkowane w sposób ciągły dla kolejnych faz serca, reprezentowanych przez okręgi o różnych rozmiarach, oraz cykli serca, przedstawionych za pomocą różnych kolorów okręgów w zdefiniowanym czasie. Podczas gdy magnetyzacja powraca ze stałą czasową T one star rozdzielczość czasowa.Na przykład liczba faz serca jest teoretycznie ograniczona przez minimalny czas powtórzenia po zdefiniowanym rd, podczas którego następuje powrót namagnesowania bez zakłóceń wywołanych odczytem, z stałą czasową T one. Proces ten jest powtarzany dla kolejnego segmentu radialnego i tak dalej. W pierwszym kroku rekonstrukcji map T one, obrazy surowe dla liczby cykli serca objętych AD są rekonstruowane ze wszystkich dostępnych danych obrazowych nabytych w zdefiniowanym oknie czasowym w obrębie odstępu RRR.Na przykład podczas skurczu, w drugim kroku, przeprowadzane jest nieliniowe dopasowanie krzywej dla każdego piksela, a wynikowe wartości T one star są korygowane pod kątem odchylenia krzywej powrotu magnesowania wywołanego odczytem, aby wygenerować mapę T one z tych surowych obrazów. Dla określonego przedziału po inwersji, na przykład od 100 do 300 ms, z wszystkich danych obrazowych dostępnych w tym przedziale rekonstruowany jest zestaw obrazów przygotowanych metodą IR z zdefiniowanymi krokami czasu inwersji, np. 25 ms. Jak pokazano tutaj, obrazy cine dla określonej liczby faz serca są rekonstruowane ze wszystkich danych obrazowych dostępnych po punkcie czasowym, w którym całe magnesowanie podłużne w polu widzenia odzyskało co najmniej 90% swojej wartości. Po opanowaniu ta technika może zostać wykonana w ciągu około dwóch godzin, wliczając w to przygotowanie zwierzęcia, skanowanie i konstrukcję obrazów, o ile zostanie przeprowadzona prawidłowo.

assessment-cardiac-function-myocardial-morphology-using-small-animal

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Ocena funkcji serca i morfologii mięśnia sercowego z wykorzystaniem małej zwierzęcej techniki Look-locker Inversion Recovery (SALLI) w rezonansie magnetycznym u szczurów

Niniejsza praca opisuje podstawowe procedury nieinwazyjnego obrazowania rezonansem magnetycznym (MRI) oraz spektroskopii rezonansu magnetycznego (MRS) małych zwierząt in vivo.

Nieinwazyjne in vivo MRI i MRS małych zwierząt: Podstawowe procedury eksperymentalne

Opisujemy, jak wykonać rezonans magnetyczny i obrazowanie PET serca myszy. Protokół jest dostosowany do oceny skuteczności leczenia w modelach zawału mięśnia sercowego i niewydolności serca.

MRI i PET w mysich modelach zawału mięśnia sercowego

To badanie pokazuje udane wprowadzenie obrazowania metodą rezonansu magnetycznego jako nieinwazyjnego narzędzia do oceny nieprawidłowości serca u myszy dotkniętych autoimmunologicznym zapaleniem mięśnia sercowego.  Dane wskazują, że technika ta może być stosowana do monitorowania postępu choroby u żywych zwierząt.

Nieinwazyjna ocena nieprawidłowości serca w eksperymentalnym autoimmunologicznym zapaleniu mięśnia sercowego za pomocą obrazowania za pomocą rezonansu magnetycznego u myszy

Ta metoda opisuje użycie Kwantowej Mikrotomografii Komputerowej (MicroCT) do oceny morfologii, funkcji, perfuzji, metabolizmu i żywotności serca za pomocą jodowego środka kontrastowego u myszy z eksperymentalnie wywołanym niedokrwieniem mięśnia sercowego. Technika ta może być stosowana do nieniszczącego, wysokoprzepustowego, podłużnego obrazowania in vivo różnych zwierzęcych modeli chorób ludzkiego serca.

In vivo (in vivo) Ilościowa ocena struktury, funkcji, perfuzji i żywotności mięśnia sercowego za pomocą mikrotomografii komputerowej serca

Pośmiertna ocena zawału mięśnia sercowego (MI) u gryzoni opiera się na ilościowym określeniu zawału na barwionych odcinkach serca. Opisujemy dokładną metodę ilościowego określania wielkości zawału przy użyciu systematycznego pobierania próbek pobranych serc szczurów od podstawy do wierzchołka oraz analiz obrazowych skrawków histologicznych barwionych trichromem.

Histologiczna ocena ilościowa przewlekłego zawału mięśnia sercowego u szczurów

W obecnym badaniu przedstawiono nieinwazyjny protokół oceny anatomii i funkcji serca metodą echokardiografii przezklatkowej u dorosłych szczurów. Szczegółowo badane są zastawki serca, wszystkie cztery komory serca oraz aorta wstępująca, łuk aorty i aorta zstępująca.

Echokardiograficzna ocena anatomii i funkcji serca u dorosłych szczurów

Ten artykuł przedstawia skuteczną metodę przeprowadzenia niedokrwienia mięśnia sercowego i następującej po nim przewlekłej reperfuzji u szczurów przy użyciu minimalnie inwazyjnego podejścia. Ponadto funkcję hemodynamiczną lewej komory szczurów ocenia się za pomocą echokardiografii i izolowanych metod pracy serca.

Półminimalnie inwazyjna metoda indukcji zawału mięśnia sercowego u szczurów i ocena czynności serca przez izolowany działający układ serca

To badanie opisuje kompleksowy protokół obrazowania metodą rezonansu magnetycznego układu sercowo-naczyniowego (CMR) w celu ilościowego określenia parametrów funkcjonalnych lewej komory serca myszy. Protokół opisuje pozyskiwanie, przetwarzanie końcowe i analizę obrazów CMR, a także ocenę różnych parametrów czynnościowych serca.

Kwantyfikacja funkcji lewej komory serca myszy, napięcia mięśnia sercowego i sił hemodynamicznych za pomocą rezonansu magnetycznego układu sercowo-naczyniowego

Tutaj prezentujemy eksperymentalny protokół obrazowania do ilościowego oznaczania funkcji i morfologii serca za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej/tomografii komputerowej o wysokiej rozdzielczości dla małych zwierząt. Pod uwagę brane są zarówno myszy, jak i szczury, omawiając różne wymagania dotyczące środków kontrastowych w tomografii komputerowej dla tych dwóch gatunków.

Pozytonowa tomografia emisyjna serca o wysokiej rozdzielczości/tomografia komputerowa dla małych zwierząt

Perfuzja izolowanego serca w trybie Langendorffa, w połączeniu ze spektroskopią NMR 31P, łączy dziedziny biochemii i fizjologii w jednym eksperymencie. Protokół ten umożliwia dynamiczny pomiar zawartości i obrotu fosforanów wysokoenergetycznych w sercu przy jednoczesnym monitorowaniu funkcji fizjologicznych. Prawidłowo wykonana, technika ta stanowi cenne narzędzie w ocenie energetyki serca.

Ocena funkcji i energetyki serca w izolowanych sercach myszy z wykorzystaniem spektroskopii 31P NMR

Poznaj technikę SALLI do oceny czynności serca i morfologii mięśnia sercowego u szczurów za pomocą rezonansu magnetycznego. Metoda umożliwia kompleksową analizę in vivo parametrów serca.

Ocena czynności serca i morfologii mięśnia sercowego za pomocą rezonansu magnetycznego małych zwierząt z odwróconym odzysku z odwróconej szafki (SALLI) u szczurów (Wideo) | JoVE Journal

Ocena czynności serca i morfologii mięśnia sercowego za pomocą rezonansu magnetycznego małych zwierząt z odwróconym odzysku z odwróconej szafki (SALLI) u szczurów

Przeglądaj więcej filmów