Artigo de método

Imagem ponderada por difusão do hipocampo de rato com lesão cerebral traumática leve

29 de maio de 2025

Neste artigo

Resumo

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Source: Braeckman, K., et. al. Imagem de difusão avançada no hipocampo de ratos com lesão cerebral traumática leve. J. Vis. Exp. (2019)

Este vídeo demonstra o uso de imagens ponderadas por difusão para avaliar alterações microestruturais no hipocampo de um rato após traumatismo cranioencefálico leve (mTBI), destacando a lesão axonal por meio de ressonância magnética precisa e análise de difusão.

Protocolo

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p style='line-height:1.38000000000000001;margin-bottom:0pt;margin-top:0pt;text-align:justify;' dir='ltr'>Todos os procedimentos envolvendo modelos animais foram revisados pelo comitê institucional local de cuidados com animais e pelo conselho de revisão veterinária do JoVE.

  1. Diffusion magnetic resonance imaging (MRI)
    NOTA:<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;'> A imagem ponderada por difusão é realizada antes e 1 dia após a indução do trauma.

  1. < span style = 'família de fontes: Arial, sem serifa; tamanho da fonte: 12pt; estilo da fonte: normal; variante da fonte: normal; peso da fonte: 400; decoração de texto: nenhum; alinhamento vertical: linha de base; espaço em branco: pré-envoltório;'>anestesiar o rato em uma pequena câmara de indução preenchida com uma mistura de isoflurano (5%) e O2. Quando o rato não responde a uma pinça de pata ou cauda, reduza a anestesia para 2% com uma taxa de fluxo de 500 mL / min. Transfira o animal para a cama do scanner na posição de cabeça para baixo.
  2. Posicione o rato no suporte da cabeça com a barra de dentes e o cone do nariz, administrando a anestesia, e deslize a cabeça para frente até que o centro do cérebro esteja no nível do centro da bobina de ressonância magnética de volume em quadratura. Aplique pomada lubrificante nos olhos em pequenas quantidades para evitar danos à córnea. Fixe a cabeça com um pequeno pedaço de fita adesiva para evitar movimento durante a digitalização.
  3. Coloque uma almofada de pressão sob o tórax do rato para monitorar a respiração e cubra o rato com um cobertor de aquecimento de água morna circulante e plástico bolha para manter o rato aquecido. Antes da varredura, verifique o monitor respiratório para garantir que o sinal esteja claro sem ruído e que o ciclo respiratório seja consistente. Reposicione a almofada de pressão, se necessário.
    NOTE:<span style='font-family:Arial,sans-serif; tamanho da fonte:12pt; estilo da fonte:normal; variante de fonte: normal; peso da fonte: 400; decoração de texto:nenhuma; alinhamento vertical:linha de base; espaço em branco: pré-encapsulamento;' > A frequência respiratória deve ser mantida entre 1 respiração por 1.200 a 1.700 ms, ajustando o nível de anestesia entre 1% e 2%.
  4. Deslize a bobina de volume em quadratura sobre a cabeça. Ajuste os capacitores de sintonia e correspondência da bobina para a frequência e impedância adequadas de acordo com as instruções fornecidas pelo fornecedor da bobina. Avance a base do scanner no orifício do scanner para iniciar a digitalização.
  5. Obtenha uma varredura padrão de reconhecimento de três aviões ("tripilot") para garantir o posicionamento correto.
    1. Carregue a sequência tripilot no Controle de Varredura clicando em Nova Varredura e selecionando a sequência tripilot na lista de protocolos. Em seguida, clique no botão traffic light botão para iniciar a verificação.
    2. Quando a varredura terminar, carregue a varredura na tela da imagem e certifique-se de que 1) a cabeça esteja reta e 2) o cérebro esteja posicionado no centro do ímã e da bobina. Ajuste a posição da cabeça e/ou do leito do scanner, se necessário, e adquira uma nova varredura tripilot.
  6. Ajuste o campo magnético local usando um protocolo automatizado de calço de segunda ordem: carregue o protocolo de calço de segunda ordem no controle de varredura conforme descrito na etapa 1.5.1. Em seguida, clique no Acq tab | Current Adjustments | Ajuste específico do método para a Homogeneidade do campo local na ferramenta de controle do espectrômetro para iniciar o calço automatizado.
  7. Carregue uma nova sequência de imagens rápidas T2 com ecos refocados (RARE) no controle de varredura, conforme descrito na etapa 1.5.1.
    1. Adquira imagens ponderadas T2 usando as configurações padrão, exceto para os seguintes parâmetros:
    2. Abra o Edit Scan tab e ajuste o tempo de repetição (TR) e o tempo de eco (TE) para 5.500 ms e 37 ms, respectivamente. Além disso, modifique o campo de visão e o tamanho da matriz para permitir uma resolução no plano mais alta de 109 μm x 109 μm (resolução padrão = 156 μm x 156 μm). Certifique-se de que a espessura da fatia seja de 600 μm, o número de fatias seja definido como 45 e o fator RARE seja definido como 8.
    3. Abra o Editor de geometria e coloque o pacote de fatias na posição correta, incluindo o bulbo do cérebro e o cerebelo.
  8. Carregue três novas sequências spin-eco ponderadas por difusão ecoplanar (DtiEpi) da pasta B_DIFFUSION para o protocolo de controle de varredura, conforme descrito na etapa 1.5.1.
    NOTE:<span style='font-family:Arial,sans-serif; tamanho da fonte:12pt; estilo da fonte:normal; variante de fonte: normal; peso da fonte: 400; decoração de texto:nenhuma; alinhamento vertical:linha de base; espaço em branco: pré-encapsulamento;' > Usando três "conchas" de difusão diferentes, o modelo de imagem de tensor de difusão (DTI), o modelo de imagem de curtose de difusão (DKI) e o modelo de integridade do trato da substância branca (WMTI) podem ser estimados. Recomenda-se usar pelo menos três valores b diferentes, com o valor b mais alto tendo no máximo 3000 s/mm2 com pelo menos 15 direções uniformemente espaçadas por invólucro de imagem.
    1. Adquira imagens ponderadas por difusão (DWIs) usando as configurações padrão, além das seguintes configurações:
    2. Abra o Edit Scan guia e ajuste os parâmetros geométricos na guia Geometry guia. Ajuste o campo de visão e o tamanho da matriz para 105 x 105 para garantir uma resolução de 333 μ m x 333 μm.
    3. Defina a orientação da fatia como axial e o número de fatias como 25, resultando em uma espessura de fatia de 500 μm e distância entre fatias de 600 μm. Altere a direção de leitura para a direita.
    4. Clique no Contrast guia para ajustar o tempo de eco para 24 ms e o tempo de repetição para 6.250 Ms.
    5. Defina a largura de banda para 250.000 Hz e ative a supressão de gordura. Ajuste o número de médias para um.
    6. Clique no Research e altere o número de médias (segmentos EPI) para 4.
    7. Clique no Diffusion guia na guia pesquisa. Execute esta etapa separadamente para cada uma das três conchas de difusão.
      1. Ajuste o número de direções de difusão para 32 para o primeiro shell, 46 para o segundo shell e 64 para o terceiro shell.
      2. Ajuste as direções do gradiente com arquivos de direções de gradiente personalizados.
      3. Altere o número de imagens B0 para 5 para o primeiro shell, 5 para o segundo shell e 7 para o terceiro shell.
      4. Ajuste o valor b por direção para 800 s/mm2 para o primeiro shell, 1500 s/mm2 para o segundo shell e 2000 s/mm2 para o terceiro shell.
        NOTE:<span style='font-family:Arial,sans-serif; tamanho da fonte:12pt; estilo da fonte:normal; variante de fonte: normal; peso da fonte: 400; decoração de texto:nenhuma; alinhamento vertical:linha de base; espaço em branco: pré-encapsulamento;' > O ajuste das direções do gradiente com um arquivo de direções de gradiente personalizado pode ser feito manualmente definindo Enter Diffusion Directions para sim ou automaticamente usando a macro DTI_SET_DIRECTIONS.
    8. Abra o Editor de geometria e coloque o campo de visão entre o bulbo e o cerebelo, contendo apenas o cérebro para reduzir o artefato e o tempo de varredura. Posicione seis bandas de saturação de 5 mm fora do cérebro para reduzir os artefatos clicando em Saturation e deslize as bandas na posição preferida usando as barras de rolagem.
      NOTE:<span style='font-family:Arial,sans-serif; tamanho da fonte:12pt; estilo da fonte:normal; variante de fonte: normal; peso da fonte: 400; decoração de texto:nenhuma; alinhamento vertical:linha de base; espaço em branco: pré-encapsulamento;' > O bulbo e o cerebelo podem ser identificados com base em pontos anatômicos e nas três imagens da varredura tri pilot.
  9. Adquira as sequências importadas clicando no traffic light símbolo. Usando as configurações dos parâmetros descritos acima, o tempo de aquisição da varredura T2-RARE é de 12 min, do primeiro shell DWI 15 min, do segundo shell DWI 21 min e do terceiro shell 30 min. O tempo total de aquisição é de aproximadamente 80 min (em um único sistema de canal receptor).
  10. Após a conclusão do protocolo de digitalização, retire o animal da base do scanner e coloque-o numa gaiola limpa com uma almofada de aquecimento a 37 °C. Devolva o animal à gaiola de origem quando recuperar a consciência.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Diffusion MRI
Software de aquisição de ressonância magnética pré-clínicaBruker Biospin MRI GmbHZ400_PV51_CENTOS55<
Scanner de ressonância magnética pré-clínicaBruker Biospin MRI GmbHPharmaScan 70/167T scanner de ressonância magnética
Quadrature volume coilBruker Biospin MRI GmbHRF RES 300 1H 075/040 QSN TRNº do modelo: 1P T13161C3
Small Animal physiological monitoring unitRapid BiomedicalEKGHR02-0571-043C01Unidade para monitoramento respiratório
Unidade de aquecimento à base de águaThermo Fisher ScientificHaake S 5PModel No: 1523051
Anaesthesia
Unidade móvel de anestesiaVeterenary technics BDO - Medipass, Ijmuiden<
isoflurano: IsofloZoetisB506
Oxygen generatorTécnicas veterinárias7F-3BDO - Medipass, Ijmuiden
<tr style='height:20px;' >td style='background-color:#ffffff; Cor:#1a202c; família de fontes:Roboto; tamanho da fonte:7pt; peso da fonte: normal; estouro: oculto; preenchimento: 0px 3px; alinhamento vertical: inferior; espaço em branco: normal; quebra de linha:palavra de quebra; estratégia de embrulho:4;' >Software de ressonância magnética ParaVision 5.1tr style='height:20px;'>

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