Summary

Bedömning av hjärtfunktionen och Myocardial morfologi Använda Small Animal Look-skåp Inversion Recovery (SALLI) MRT i råttor

Published: July 19, 2013
doi:

Summary

Kontrast förbättrad hjärt magnetisk resonans (CMR) bildbehandling gör omfattande<em> In vivo</em> Bedömning av hjärtat i små djurmodeller av hjärt-kärlsjukdom. Här har vi detalj förfarandena för att utföra CMR bildbehandling, rekonstruktion och analys med hjälp av Small Animal Lock-Locker Inversion Recovery (SALLI) hos råttor.

Abstract

Små djur magnetisk resonanstomografi är ett viktigt verktyg för att studera hjärtfunktion och förändringar i myokardvävnaden. De höga hjärtfrekvenser från små djur (200-600 slag / min) har tidigare begränsat rollen av CMR avbildning. Små djur Look-Locker inversion återhämtning (SALLI) är en T1 avbildningssekvensen för smådjur att övervinna detta problem en. T1 kartor ger kvantitativ information om vävnadsförändringar och kontrast kinetik agent. Det är också möjligt att detektera diffusa hjärtinfarkt processer såsom interstitiell fibros eller ödem 1-6. Dessutom, från en enda uppsättning av bilddata, är det möjligt att undersöka hjärtats funktion och hjärtinfarkt ärrbildning genom att generera cine och inversion recovery-förberedda sena gadolinium förbättring-typ MR-bilder 1.

Den presenterade video visar steg-för-steg förfaranden för att utföra litet djur CMR avbildning. Här presenteras med en hälsosam Sprague-DawlEY råtta, men naturligtvis kan det utökas till olika hjärt små djurmodeller.

Introduction

Myokardit är en viktig orsak till akut hjärtsvikt, plötslig död, och kronisk dilaterad kardiomyopati 7. CMR har etablerats som guldmyntfoten teknik för mätning av funktion och för in vivo vävnad analys. Nya avbildningstekniker och förbättringar i avbilda kunde inte bara förbättra diagnosen av myokardit, utan också stöd att studera patofysiologin och hastighet identifiera terapeutiska mål 8-10. Små djur imaging är ett viktigt redskap för studiet av hjärt-och kärlsjukdomar. Tekniker som används rutinmässigt i klinisk CMR, såsom sent gadolinium förbättring (LGE) kan inte enkelt överföras till litet djur CMR grund djurens höga hjärtfrekvens, men kunde redan visas 11. Det lilla djuret Look-Locker inversion återhämtning (SALLI) tillvägagångssätt genererar multimodala bilddata sätter möjliggör för den övergripande bedömningen av både hjärtfunktion och morfologi (figur 1 and 3). Här visar vi i detalj förfarandet och setup för små djur avbildning med en typisk SALLI protokoll. I synnerhet visar vi återuppbyggnaden och analys av T1 avbildning datamängder.

Protocol

Ett. Framställning 1.1. Anestesi av råttorna Placera råttan in i en kammare förfylld med isofluran (beroende på storleken av kammaren ca 3 minuter av 5%) för att söva råttan. När sövda, ta bort råttan och väga den. Placera nosen på råttan i anestesi masken (isofluran 2-3% i syrgas 1 L / min) för att upprätthålla anestesi. Under anestesi med isofluran, de hjärtfrekvens hos råttor minska till 300-340 bpm (380-420 bpm i möss). <p class="…

Representative Results

Här visar vi resultaten från en frisk Sprague Dawley Rat. Med en väl förberedd djur inställning vi beskrivit tidigare, är det möjligt att få en stabil EKG-signal. Liknar mänskliga hjärt MRI protokoll, börjar vi med en undersökning för att lokalisera hjärtat. Om positionen hos råttan i spolen är korrekt, fortsätter vi med ett tvåkammarsystem vy och en fyra-kammare för att detektera geometrin för SALLI stacken. Salli tekniken producerar tre typer av bilder som förvärvats …

Discussion

Här presenterar vi en metod för att generera multimodalitet (cine MR, inversion-recovery och T1 kartor) MR-bilder i små djur. Små djur forskning spelar en allt viktigare roll i kardiovaskulär sjukdom forskning, och CMR är ett kraftfullt verktyg som gör att vi kan studera funktionen, struktur och vävnad sammansättning av hjärtmuskeln. Dock har litet djur CMR ett antal unika utmaningar på grund av de höga hjärtljud och litet hjärta format. Förbättrade metoder för bildframställning, inklusive mer tidseffe…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
Adhesive Tape (Silkafix) Lohmann und Rauscher 34327
Gadopentetat-Dimeglumin (Magnevist) Bayer G-00012163 2mmol/Kg
Introcan Safety-W (G24) B. Braun 4254503-01
Red Dot, Neonatal Monitoring Electrode with Pre-Attached Lead Wire 3M 2269T
Skin glue (Histoacryl) B. Braun 1050052
Scales (Typ 440) Kern 95088
Skin desinfection (Softasept N) B. Braun Petzold 360250
Thermometer LumaSense Technologies Luxtron 812

References

  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. 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).

Play Video

Cite This Article
Jeuthe, S., O H-Ici, D., Kemnitz, U., Dietrich, T., Schnackenburg, B., Berger, F., Kuehne, T., Messroghli, D. Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats. J. Vis. Exp. (77), e50397, doi:10.3791/50397 (2013).

View Video