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Medicine

माउस में चुंबकीय अनुनाद माइक्रोस्कोपी इमेजिंग द्वारा प्रायोगिक ऑटोइम्यून मायोकार्डिटिस में कार्डियक असामान्यताएं के noninvasive आकलन

doi: 10.3791/51654 Published: June 20, 2014
* These authors contributed equally

Abstract

मायोकार्डिटिस मायोकार्डियम के एक सूजन है, लेकिन बीमारी के उन प्रभावित शो नैदानिक ​​अभिव्यक्तियाँ की केवल ~ 10%. दौरे के घायल होने की प्रतिरक्षा घटनाओं का अध्ययन करने के लिए, मायोकार्डिटिस के विभिन्न माउस मॉडल व्यापक रूप से इस्तेमाल किया गया है. यह अध्ययन हृदय मायोसिन भारी श्रृंखला (Myhc)-α ए / जम्मू चूहों में 334-352 से प्रेरित प्रयोगात्मक autoimmune मायोकार्डिटिस (विदेश मंत्री) शामिल; प्रभावित पशुओं लिम्फोसाईटिक मायोकार्डिटिस विकसित लेकिन कोई स्पष्ट नैदानिक ​​लक्षण के साथ. इस मॉडल में, एक गैर इनवेसिव साधन के रूप में चुंबकीय अनुनाद माइक्रोस्कोपी (एम आर एम) की उपयोगिता दिखाया गया है Myhc-α 334-352 के साथ प्रतिरक्षित पशुओं में हृदय संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन का निर्धारण करने के लिए. विदेश मंत्री और स्वस्थ चूहों एक 9.4 टी (400 मेगाहर्ट्ज) एक 4 सेमी गोजर रेडियो आवृत्ति जांच इमेजिंग और 100 ग्राम / सेमी ट्रिपल अक्ष ढ़ाल से लैस 89 मिमी ऊर्ध्वाधर कोर बोर स्कैनर का उपयोग imaged थे. कार्डिएक छवियों एनिमा एक ढाल गूंज आधारित सिने पल्स अनुक्रम का उपयोग anesthetized जानवरों से प्राप्त कर लिया गया है, औरलोकसभा श्वसन और नाड़ी oximetry द्वारा निगरानी की गई. विश्लेषण स्वस्थ चूहों की तुलना में निलय का आंतरिक व्यास में इसी कमी के साथ विदेश मंत्री ने चूहों में निलय दीवार की मोटाई में वृद्धि का पता चला. डेटा सूजन दिलों में रूपात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन जीवित पशुओं में गैर invasively नजर रखी एम आर एम द्वारा किया जा सकता है. अंत में, एम आर एम प्रगति और प्रतिगमन संक्रामक एजेंटों के कारण बीमारियों में दौरे के घायल होने की, साथ ही उपचार के लिए प्रतिक्रिया का आकलन करने का एक लाभ प्रदान करता है.

Introduction

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दिल की विफलता मौतों का प्रमुख कारण है, और मायोकार्डिटिस युवा किशोरों 1 में दिल की विफलता का एक प्रमुख कारण है. मायोकार्डिटिस साथ सबसे अधिक प्रभावित रोगियों स्पर्शोन्मुख रहते हैं और रोग अनायास 2 हल हो गई है. हालांकि, प्रभावित लोगों की 10-20% फैली हुई कार्डियोमायोपैथी (डीसीएम) 3 के लिए अग्रणी, जीर्ण रोग विकसित कर सकते हैं. विभिन्न पशु मॉडल मायोकार्डिटिस की प्रतिरक्षा रोगजनन अध्ययन करने के लिए विकसित किया गया है. रोग हृदय मायोसिन भारी श्रृंखला (Myhc)-α या अपने immunodominant पेप्टाइड टुकड़ों के साथ या coxsackievirus बी 3 4-9 जैसे रोगज़नक़ों के साथ संक्रमण से पशुओं immunizing द्वारा मायोकार्डिटिस अतिसंवेदनशील ए / जम्मू और Balb / ग चूहों में प्रेरित किया जा सकता है. यह अध्ययन एक / जम्मू चूहों में 334-352 प्रेरित मायोकार्डिटिस Myhc-α शामिल है. दौरे घुसपैठ दिखाने के बावजूद, मायोकार्डिटिस प्रभावित जानवरों चिकित्सकीय सामान्य दिखाई; निदान सूजन 7 एक के लिए दिल का ऊतकीय मूल्यांकन पर आधारित हैएन डी इकोकार्डियोग्राफी 10.

चुंबकीय अनुनाद माइक्रोस्कोपी (एम आर एम) मिनट रक्त वाहिकाओं का स्तर (10 माइक्रोन व्यास) के लिए कार्यात्मक विवरण के मूल्यांकन की अनुमति, उच्च संकल्प तीन आयामी विमानों के साथ हृदय इमेजिंग प्राप्त करने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया विधि है, लेकिन सत्ता को हल करने के लिए इस स्तर है , संकल्प आम तौर पर 1 मिमी 11-14 अप करने के लिए प्राप्त की है जो दिनचर्या में चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) स्कैन प्रक्रिया, के साथ प्राप्त नहीं. यह रोग प्रक्रिया 14 के शुरुआती समय अंक में प्रदर्शन मानकों प्राप्त करने के लिए भी उच्च संकल्प छवियों के अधिग्रहण के परमिट और के रूप में एम आर एम एक लाभ प्रदान करता है. चिकित्सकीय, एम आर एम इमेजिंग बड़े पैमाने पर रोगग्रस्त हृदय, फेफड़े या मस्तिष्क 15-17 के कार्यात्मक मापदंडों का अध्ययन करने के लिए लागू किया गया है. इस अध्ययन में, autoimmune मायोकार्डिटिस साथ प्रभावित ए / जम्मू चूहों में हृदय असामान्यताओं का पता लगाने के लिए एक गैर इनवेसिव उपकरण के रूप में एक एम आर एम तकनीक का उपयोग दिखाया गया है. विशेष रूप से, टीवह एम आर एम इमेजिंग की अनुमति देता है जैसे कि उचित शुद्धता 18 के साथ छोड़ दिया निलय (एल.वी.) अंत डायस्टोलिक मात्रा और इंजेक्शन फ्रैक्शन (एफई) के रूप में कार्य मापदंडों की मात्रा का ठहराव. संबंधित मापदंडों की परिभाषा इस प्रकार हैं: एल.वी. अंत डायस्टोलिक मात्रा डायस्टोलिक चक्र के अंत में बाएं वेंट्रिकल में रक्त की मात्रा और इंजेक्शन फ्रैक्शन, स्ट्रोक मात्रा / अंत डायस्टोलिक मात्रा. डेटा विश्लेषण चुंबकीय अनुनाद स्कैनर 19 द्वारा अधिग्रहीत प्रसंस्करण DICOM अनुरूप हृदय छवियों के लिए विकसित की स्वतंत्र रूप से उपलब्ध खण्ड सॉफ्टवेयर का उपयोग किया जाता है. डेटा स्वस्थ चूहों में इन कार्यात्मक मानकों के साथ तुलना में, एल.वी. अंत डायस्टोलिक मात्रा, स्ट्रोक मात्रा और इंजेक्शन फ्रैक्शन में कमी करने के लिए इसी myocarditic पशुओं में एल.वी. दीवार की मोटाई में वृद्धि का पता चला.

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Protocol

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नैतिकता वक्तव्य:

सभी पशु प्रक्रियाओं प्रयोगशाला पशु की देखभाल और उपयोग के लिए दिशा निर्देशों के अनुसार आयोजित की और नेब्रास्का के लिंकन, लिंकन, पूर्वोत्तर विश्वविद्यालय द्वारा अनुमोदित किया गया.

प्रायोगिक ऑटोइम्यून मायोकार्डिटिस की 1. प्रेरण

  1. 2 mg/1.5 मिलीलीटर की एक अंतिम एकाग्रता के लिए 1x फॉस्फेट बफर खारा में Myhc-α 334-352 भंग करके पेप्टाइड समाधान तैयार करें.
  2. 50 एनजी / μl के एक शेयर एकाग्रता प्राप्त करने के लिए lyophilized पीटी की 50 ग्राम युक्त शीशी को बाँझ 1x पीबीएस के 1 मिलीलीटर जोड़कर काली खांसी विष (पीटी) तैयार करें. एक बाँझ 1.5 मिलीलीटर ट्यूब में स्टॉक के 20 μl ले लो और 1 एनजी / μl के एक काम एकाग्रता प्राप्त करने के लिए बाँझ 1x पीबीएस के 980 μl जोड़ें.
  3. माइकोबैक्टीरियम क्षयरोग H37Rv की 40 मिलीग्राम जोड़कर पूरा Freund के सहायक (सीएफए) तैयार (एमटीबी) अंतिम एकाग्रता प्राप्त करने के लिए सीएफए की 10 मिलीलीटर निकालने5 मिलीग्राम / एमएल की.
  4. पेप्टाइड सीएफए पायस तैयार करें. नोट: विदेश मंत्री शामिल होने के लिए, पेप्टाइड सीएफए पायस Myhc-α पशु प्रति 334-352 के 100 ग्राम से युक्त 150 μl में दिलाई. उदाहरण के लिए, दस चूहों Myhc-α 334-352 के 1 मिलीग्राम से युक्त पेप्टाइड सीएफए पायस की 1.5 मिलीलीटर का उपयोग छुटकारा.
    1. पायस की 1.5 एमएल तैयार करते हैं, विभाज्य 750 एक 1.5 मिलीलीटर ट्यूब में 334-352 पेप्टाइड समाधान Myhc-α के μl, और सीएफए एक और 1.5 मिलीलीटर ट्यूब में एमटीबी के साथ पूरक. एक 3 एमएल luer लोक सिरिंज का प्रयोग, सीएफए / एमटीबी निकालने के द्वारा पीछा पहली पेप्टाइड समाधान, खींचना.
    2. एक 3 तरह पानी निकलने की टोंटी के लिए सिरिंज देते हैं और एक खाली 3 मिलीलीटर सिरिंज से पानी निकलने की टोंटी की अन्य आउटलेट कनेक्ट. इसलिए पेप्टाइड सीएफए मिश्रण काफी अच्छा प्रतिरोध के साथ अन्य के लिए एक सिरिंज से बहता पानी निकलने की टोंटी की प्रत्यक्षता समायोजित करें.
    3. ~ 1 मिनट के लिए बार बार एक दूसरे से सिरिंज से सामग्री धक्का और फिर ~ 3 मिनट के लिए बर्फ पर पूरे विधानसभा जगह से मिलाएं. इस दोहराएँ10x की प्रक्रिया एक न्यूनतम.
    4. ध्यान से एक 100 मिलीलीटर कांच बीकर में अभी भी पानी पर एक छोटी सी बूँद रखकर पायस की स्थिरता का निर्धारण करते हैं. छोटी बूंद पानी में फैलाने की उम्मीद नहीं है. यदि ऐसा है, इच्छित स्थिरता हासिल की है, जब तक मिश्रण जारी है.
    5. 1 मिलीलीटर सिरिंज से पानी निकलने की टोंटी से जुड़ी दो 3 मिलीलीटर सीरिंज से एक जगह से 1 मिलीलीटर luer लोक सीरिंज में 3 मिलीलीटर सीरिंज से पायस की सामग्री को स्थानांतरित, और 1 मिलीलीटर सिरिंज के लिए एक 27 साढ़े जी सुई देते हैं.
  5. छह से आठ सप्ताह पुराने महिला ए / जम्मू चूहों (~ 75 μl प्रत्येक) के दो वंक्षण क्षेत्रों में विभाजित खुराक subcutaneously में पेप्टाइड सीएफए पायस के 150 μl इंजेक्षन.
  6. 0 दिन और दिन 2 postimmunization पर intraperitoneally प्रत्येक जानवर के लिए पीटी निलंबन (100 एनजी) के 100 μl प्रशासन.
  7. Subcutaneously टी के दोनों ओर में विभाजित खुराकों में पेप्टाइड सीएफए पायस के 150 μl प्रशासन द्वारा दिन 7 पर टीकाकरण प्रक्रिया दोहराएंवह उरोस्थि (~ 75 μl प्रत्येक). ताजा ऊपर के रूप में इस पायस तैयार करें. फिर, दिन 21, एम आर एम इमेजिंग के लिए जानवरों चरण 3 देखें.

2. जानवर से निपटने

  1. गर्मी बनाए रखने के लिए नीचे रखा एक हीटिंग पैड के साथ 2 isoflurane% हवा के मिश्रण युक्त एक संवेदनाहारी प्रेरण कक्ष में प्रत्येक माउस रखें, और एक विशेष रूप से डिजाइन पशु धारक (चित्रा 1) के लिए पशु हस्तांतरण.
  2. पशु धारक पर प्रवण स्थिति में पशु स्थिर तो इसकी थूथन संज्ञाहरण (चित्रा 1) बनाए रखने के लिए नाक शंकु में फिट बैठता है. माउस के सामने दांत से जुड़ी एक काटने पट्टी के साथ माउस का सिर सुरक्षित.
  3. प्रयोग के दौरान पशु के शरीर का तापमान बनाए रखने के लिए स्कैनर के ऊर्ध्वाधर बोर में डाला अपने आउटलेट की नली के साथ हवा में उड़ा हीटर चालू करें.
  4. पूरे इमेजिंग सत्र के दौरान 2 मिलीग्राम / मिनट की एक प्रवाह की दर के साथ 0.5-2% isoflurane पर संज्ञाहरण बनाए रखें. पुष्टि करेंपैर के अंगूठे चुटकी विधि का उपयोग संज्ञाहरण, कोई आंदोलन उम्मीद.
  5. एक साँस का तकिया सेंसर, माउस पूंछ / टखने फाइबर ऑप्टिक पल्स oximetry सेंसर, और क्रमशः श्वसन, हृदय गति और शरीर का तापमान, चित्रा (1) की निगरानी के लिए गुदा तापमान जांच की स्थापना की. नोट: कार्डिएक gating धमनियों से रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति के noninvasive निगरानी की अनुमति देता है जो नाड़ी oximetry, के माध्यम से किया जाता है. पल्स oximetry सेंसर बाएं टखने को संलग्न किया जाना चाहिए, और पैर एक धागा लूप के साथ सुरक्षित और सेंसर में टखने बनाए रखने के लिए टेप किया जाना चाहिए. एम आर एम इमेजिंग किसी भी विपरीत एजेंटों के उपयोग के बिना श्वसन और हृदय संकेतों gating द्वारा हासिल की है.

3. छवि अधिग्रहण

  1. पशु (चित्रा 1) तैयार करने के बाद, चुंबकीय क्षेत्र एकरूपता अधिकतम है, जहां देखने के क्षेत्र (FOV), के केंद्र में तैनात दिल के साथ एम आर एम स्कैनर के केंद्र में माउस जगह. ध्यान दें: एक विस्तृत बोर(89 मिमी) ट्रिपल 100 ग्राम / सेमी की धुरी ढ़ाल और एक 4 सेमी रेडियो आवृत्ति (आरएफ) इमेजिंग कुंडली से लैस 9.4 टी ऊर्ध्वाधर बोर चुंबक उच्च संकल्प तीन आयामी (3 डी) चित्र प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है. नोट: एक एमआरआई स्कैनर का उपयोग करते समय गैर चुंबकीय आपूर्ति सुनिश्चित करें.
  2. इमेजिंग इंटरफ़ेस चलाने के लिए और "अध्ययन के विकल्प" मेनू से "नए अध्ययन" का चयन करें. आदेश पट्टी पर "mtune" टाइप करें और "ट्यून जीयूआई" को खींचने के लिए चला रहे हैं. फिर "प्रारंभ जांच ट्यून" का चयन करें और "लपेटकर" बटन पर क्लिक करें. ट्यून जीयूआई RFsignal दिखाने के लिए बदल जाएगा. धुन प्रोटॉन अनुनाद आवृत्ति आरएफ तार (400 मेगाहर्ट्ज) के लिए तार के अंत में दूरदराज धुन / मैच knobs का प्रयोग करें. "प्रारंभ" टैब पर संबंधित बटन पर क्लिक करके आवृत्ति और सत्ता अंशांकन चलाने के लिए "Prescan" पृष्ठ पर जाएं. Shimming पेज को खींचने के लिए टैब 'अध्ययन शिम "की टैब"' पर XYZ (त्वरित) बटन मारो., शिम पृष्ठ पर जाएँ पुनरावृत्तियों के सभी का चयन करें, और ऑटो shimming प्रदर्शन करने शिम बटन मारा.
  3. माउस दिल स्थानीय बनाना इमेजिंग इंटरफ़ेस का "अध्ययन" टैब से एक स्काउट अनुक्रम का चयन करें. "प्राप्त" टैब पर 35 मिमी से 2 FOV बदलने के लिए और मशीन के डिफ़ॉल्ट सेटिंग रखना. अनुक्रम को चलाने के लिए प्रारंभ क्लिक करें; दिल FOV के केंद्र में नहीं है, तो जानवर धारक की स्थिति को समायोजित आरएफ कुंडल retune और फिर स्काउट चित्र प्राप्त.
  4. "अध्ययन" टैब पर "रत्न" अनुक्रम बटन पर क्लिक करें तो कम अक्ष और दिल 20,21 की लंबी अक्ष के साथ दो orthogonal विमानों प्राप्त करने के लिए इसी "मोल" टैब पर अधिग्रहण मापदंडों दर्ज करें. नोट: एक ढाल गूंज स्कैन के लिए विशिष्ट अधिग्रहण मापदंडों हैं: टुकड़ा मोटाई, 1 मिमी; पुनरावृत्ति समय (टी.आर.), 200 मिसे; गूंज समय (ते), 2.67 मिसे (न्यूनतम); फ्लिप कोण, 25 डिग्री; inplane मैट्रिक्स आकार, 128 x 128; FOV, 22 मिमी2; अधिग्रहण की संख्या, 4; और 1 मिनट और 30 सेकंड की एक अनुमानित अधिग्रहण के समय.
  5. "अभिभाषक" टैब पर एल.वी. शारीरिक और कार्यात्मक मापदंडों को मापने के क्रम में पल्स oximetry-gated लघु अक्ष सिने एमआर छवियों को इकट्ठा करने के लिए "सिने" अनुक्रम का चयन करें. माउस मँडरा और खींचकर दिल की लंबी अक्ष दृश्य पर आधारित इमेजिंग स्लाइस की स्थिति और कोण समायोजित करें. ढाल गूंज सिने अनुक्रम प्राप्त करने के लिए "प्राप्त" टैब पर निम्न इमेजिंग मापदंडों दर्ज करें: टी.आर., 500 मिसे; ते, 5 मिसे; FOV, 22 मिमी 2; अधिग्रहण मैट्रिक्स, 256 x 256; टुकड़ा मोटाई, 1 मिमी; अधिग्रहण की संख्या, 8; फ्रेम की संख्या, 6; और 17 मिनट ~ की एक अधिग्रहण के समय. अधिग्रहण शुरू करने के लिए प्रारंभ क्लिक करें.
  6. इमेजिंग सॉफ्टवेयर की "मैं / ओ" टैब का उपयोग DICOM प्रारूप करने के लिए अधिग्रहण कर लिया छवियों को बदलने और प्रसंस्करण के लिए डेटा सेंटर के लिए इसी फ़ाइलों को हस्तांतरण.
  7. इमेजिंग प्रक्रिया के अंत में, सभीओउ चूहों फिल्टर टॉप पिंजरों के भीतर संज्ञाहरण से उबरने के लिए. वे sternal अवलंबन बनाए रखने और जरूरत के रूप में आगे की पढ़ाई के लिए उन्हें रखने के लिए पर्याप्त होश में आने तक पहुंच से बाहर चूहों मत छोड़ो.

हृदय चुंबकीय अनुनाद माइक्रोस्कोपी इमेजिंग के 4. डेटा विश्लेषण

  1. एल.वी. 19 की शारीरिक और कार्यात्मक पैरामीटर का विश्लेषण करने के लिए खण्ड सॉफ्टवेयर का प्रयोग करें. "ओपन छवि फ़ाइल (ओं)" "फाइल" मेनू के सबमेनू का उपयोग सॉफ्टवेयर में DICOM प्रारूप सिने छवियों लोड करके. जीयूआई पर छवि प्रकार और छवि देखने विमान के रूप में 'लघु अक्ष मध्य निलय' के रूप में इमेजिंग तकनीक, 'सिने' के रूप में 'MRGE' का चयन करें.
  2. के माध्यम से अंत पाद लंबा और अंत प्रकुंचन के लिए इस्तेमाल किया जा करने के लिए समय फ्रेम निर्दिष्ट करें "पाद लंबा समाप्त करने के लिए वर्तमान समय सीमा निर्धारित करें" और क्रमशः "संपादन" मेनू के उपमेनू "प्रकुंचन समाप्त करने के लिए वर्तमान समय सीमा निर्धारित करें".
  3. पहले "एल.वी." आदेश बटन पर क्लिक करें और फिर "ENDO" और नीचे सही पैनल पर "महामारी" आदेश बटन को मैन्युअल क्रमशः बाएं वेंट्रिकल अंतर्हृदकला और epicardium आकर्षित करने के लिए. गणना की शुद्धता बढ़ाने के क्रम में इसी आदेश बटन मार से इल्लों से भरा हुआ मांसपेशियों निकालें.
  4. ऐसे डायस्टोलिक मात्रा सिस्टोलिक मात्रा, स्ट्रोक मात्रा, और शीर्ष सही पैनल पर इंजेक्शन फ्रैक्शन रूप में मात्रा निर्धारित एल.वी. मापदंडों पढ़ें. ऐसी दीवार मोटाई, और निलय व्यास के रूप में 22 एल.वी. मापदंडों को मापने के लिए "विविध" आदेश बटन और फिर "मापन कैलिपर" आदेश बटन पर क्लिक करें.
  5. जरूरत के रूप में छवियों पुनर्संसाधन '. चटाई' प्रारूप में segmentations सहित छवियों, को बचाने के लिए "फाइल" मेनू के "छवि के ढेर और विभाजन दोनों को बचाने" जायेगा क्लिक करें.

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Representative Results

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इस रिपोर्ट में विदेश मंत्री के साथ प्रभावित पशुओं के दिलों में संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन का निर्धारण करने के लिए एक गैर इनवेसिव साधन के रूप में एम आर एम तकनीक की उपयोगिता दिखाया गया है. मायोकार्डिटिस सीएफए 7 में Myhc-α 334-352 के साथ जानवरों immunizing द्वारा ए / जम्मू चूहों में प्रेरित किया गया था, और जानवरों के 21 दिन के बाद टीकाकरण पर एम आर एम के प्रयोगों के अधीन थे. एम आर एम इमेजिंग ट्रिपल अक्ष ढ़ाल (अधिकतम ताकत 100 ग्राम / सेमी) के साथ सुसज्जित एक 89 मिमी ऊर्ध्वाधर बोर चुंबक का उपयोग कर 9.4 टी (प्रोटॉन के लिए 400 मेगाहर्ट्ज) पर isoflurane संज्ञाहरण के तहत जीवित पशुओं पर प्रदर्शन किया गया था. एक स्काउट छवि लंबी अक्ष 4 कक्ष दृश्य प्राप्त करने के लिए अक्षीय छवियों द्वारा पीछा FOV के केंद्र में माउस दिल, पता लगाने और स्थिति के लिए अधिग्रहण कर लिया था. दिल 2 चैम्बर देखने के लिए उतारी थी, जिस पर कोण चित्रा 2A में दिखाया गया है. कार्डिएक छवियों को एक ढाल गूंज आधारित सिने पल्स अनुक्रम के साथ एक 4 सेमी गोजर आरएफ जांच इमेजिंग का उपयोग कर हासिल किया गया. हृदय समारोह Measurements (इमेजिंग: एल.वी. दीवार मोटाई; उत्पादन: एल.वी. अंत डायस्टोलिक मात्रा और इंजेक्शन फ्रैक्शन) सेगमेंट सॉफ्टवेयर का उपयोग कर विश्लेषण किया तो थे. विदेश मंत्री ने प्रभावित चूहों के दिलों में संरचनात्मक दोषों एल.वी. अंत डायस्टोलिक मात्रा [18.0 ± 4.2 μl बनाम में इसी कमी के साथ, लगभग 1.5 गुना (पी = 0.018) (चित्रा 2B और तालिका 1) द्वारा एल.वी. मोटाई में वृद्धि से इसका सबूत गया . 37.5 ± 3.5 μl, चित्रा -2 (मैं); पी = 0.002] और इंजेक्शन फ्रैक्शन [49.4 ± 2.3% बनाम 71.5 ± 6.0%, पी = 0.00066; चित्रा -2 (द्वितीय)] स्वस्थ चूहों की तुलना में. जैसी कि उम्मीद थी कि हम पहले 7 का प्रदर्शन किया है, के रूप में myocarditic, लेकिन स्वस्थ नहीं से दिल की ऊतकीय मूल्यांकन, चूहों, Multifocal लिम्फोसाइट पैठ दिखाया, चित्रा 2 डी). डेटा सूजन दिलों में रूपात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन MRM मैं द्वारा नजर रखी गैर invasively हो सकता है सुझाव है किn जानवरों रहते हैं.

चित्रा 1
माउस दिल से एम आर एम छवियों के अधिग्रहण के लिए चित्रा 1. पशु तैयारी और जांच की स्थिति. दिल से छवियों को प्राप्त करने के लिए, anesthetized माउस विशेष MRM इमेजिंग के लिए बनाया गया पशु धारक में रखा गया है और बनाए रखने के लिए हवा में उड़ा हीटर से जुड़ा है शरीर का तापमान. निरंतर संज्ञाहरण के तहत, पशु प्रवण स्थिति में स्थिर है. एक साँस तकिया, फाइबर ऑप्टिक ओक्सिमेट्री सेंसर और तापमान संवेदक हृदय छवियों के एम आर एम अधिग्रहण के पूरा होने तक, क्रमशः, श्वसन, नाड़ी और शरीर के तापमान की निगरानी के लिए स्थापित कर रहे हैं. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.


Autoimmune मायोकार्डिटिस साथ प्रभावित चूहों की चित्रा 2. एम आर एम इमेजिंग कार्डियक असामान्यताएं का पता चलता है. मायोकार्डिटिस सीएफए में Myhc-α 334-352 के साथ जानवरों immunizing द्वारा ए / जम्मू चूहों में प्रेरित किया गया था. जानवरों कार्डियक असामान्यताएं का मूल्यांकन करने के लिए 21 दिन postimmunization पर एम आर एम इमेजिंग के अधीन थे. एम आर एम टुकड़ा करने की क्रिया की (ए) श्रेणी. दिल छवि अधिग्रहण के लिए कटा हुआ था, जिस पर कोण दिखाया गया है. (बी) एम आर एम इमेजिंग. दिल की लघु अक्ष स्लाइस 500 मिसे के एक टी.आर. साथ आठ समय फ्रेम में गूंज आधारित सिने पल्स अनुक्रम का उपयोग कर लिया गया (ते, 5 मिसे, फ्लिप कोण 20 डिग्री, अधिग्रहण, 4 की संख्या, अधिग्रहण मैट्रिक्स, 256 x 256) .. [तीर: एल.वी. दीवार मोटाई] (सी) कार्डियक आउटपुट कार्डियक आउटपुट (i) एल.वी. अंत डायस्टोलिक मात्रा और स्वस्थ और myocarditic चूहों में (द्वितीय) इंजेक्शन फ्रैक्शन के आधार पर मापा गया था यूखण्ड सॉफ्टवेयर के साथ मात्रात्मक चिकित्सा छवि विश्लेषण गाते हैं. चूहों के एक समूह के लिए क्या मतलब है SEM मूल्यों (एन = 2 समूह प्रति 5 के लिए). (डी) प्रोटोकॉल दिखाए जाते हैं. ऊपर उपचार समूहों से दिल hematoxylin और eosin धुंधला द्वारा सूजन लिए मूल्यांकन किया गया. सर्किलों:. Multifocal लिम्फोसाईटिक घुसपैठ इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

पशु निरोग (n = 3) विदेश मंत्री (एन = 5)
माउस 1 1.03 1.48
माउस 2 1.3 1.59
माउस 3 0.94 1.44
माउस 4 2.11
माउस 5 1.92
मतलब ± SEM 1.71 ± 0.1

तालिका 1. स्वस्थ और प्रयोगात्मक autoimmune मायोकार्डिटिस (विदेश मंत्री) चूहों. दिन 21 postimmunization पर तीन स्वस्थ और पांच विदेश मंत्री प्रेरित चूहों चुंबकीय अनुनाद माइक्रोस्कोपी के अधीन थे (एम आर एम) इमेजिंग के बीच बाएं निलय (एल.वी.) दीवार मोटाई की तुलना करें. एम आर एम द्वारा हृदय छवियों को प्राप्त करने के बाद, एल.वी. दीवार की मोटाई प्रोटोकॉल में वर्णित के रूप में खंड सॉफ्टवेयर का उपयोग कर मापा गया था. तालिका में प्रदर्शित मान मिमी में एल.वी. दीवार मोटाई का प्रतिनिधित्व करते हैं.

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Discussion

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इस अध्ययन autoimmune मायोकार्डिटिस साथ प्रभावित चूहों में हृदय असामान्यताओं का पता लगाने के लिए एक गैर इनवेसिव उपकरण के रूप में एम आर एम प्रक्रिया और इसकी उपयोगिता का वर्णन है. विदेश मंत्री के histologic सुविधाओं इंसानों की postinfectious मायोकार्डिटिस सदृश के बाद से, माउस मॉडल सामान्यतः दौरे चोटों 23-25 ​​के प्रतिरक्षा तंत्र को चित्रित करने के लिए कार्यरत हैं. हालांकि, मायोकार्डिटिस साथ प्रभावित पशुओं चिकित्सकीय सामान्य दिखाई देते हैं, और निदान प्रयोगों 7 की समाप्ति पर ऊतक विज्ञान के आधार पर किया जाता है. जानवरों को आमतौर पर सुबह 21 postimmunization पर बलिदान कर रहे हैं. एक समय में इस तरह से रोग की प्रक्रिया का आकलन उपचार के जवाब में रोग प्रगति की निगरानी के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है, जहां सीमा, विशेष रूप से दवा अनुसंधान में, इन मॉडलों का उपयोग अंक.

रहने वाले जानवरों में हृदय असामान्यताओं का पता लगाने, एम आर एम की तरह गैर इनवेसिव तौर तरीकों का उपयोग उपयोगी है. यहाँ वर्णित है कि एम आर एम तकनीकइसके विपरीत एजेंटों का उपयोग करने की आवश्यकता के बिना दिल के संरचनात्मक और कार्यात्मक विशेषताओं प्राप्त करने का एक लाभ प्रदान करता है. हालांकि, इस तकनीक को मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में उच्च संकल्प 3 डी संरचनात्मक छवियों के अधिग्रहण की आवश्यकता है. छवियों का अधिग्रहण कर रहे हैं एक बार फिर, ऐसे एल.वी. अंत डायस्टोलिक मात्रा और इंजेक्शन भागों के रूप में कार्य मापदंडों आगे एम आर एम उपकरण इकट्ठा करने के लिए आवश्यकता के बिना, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सॉफ्टवेयर का उपयोग बाद में विश्लेषण किया जा सकता है. चित्रा 2 में दिखाया गया है, जानवरों की MRM परीक्षा एक इसी कार्यात्मक outputs में कमी (एल.वी. अंत डायस्टोलिक मात्रा और इंजेक्शन भागों के साथ, स्वस्थ चूहों (चित्रा 2B) की तुलना में अधिक होने के लिए 334-352 पता चला एल.वी. दीवार मोटाई Myhc-α साथ प्रतिरक्षित ; चित्रा -2). जैसी कि उम्मीद थी, प्रतिरक्षित, लेकिन स्वस्थ नहीं से दिल, जानवरों भड़काऊ पैठ (चित्रा 2 डी) था. इस प्रकार, एम आर एम तकनीक और ऊतक विज्ञान भ्रष्टाचार से निष्कर्षएक दूसरे roborate.

बहरहाल, एम आर एम से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम प्राप्त करने के लिए, निम्न तीन कारकों को संबोधित करने की जरूरत है. दिल अधिकतम एकरूपता के साथ चुंबकीय क्षेत्र को बेनकाब करने के लिए चुंबक के केंद्र में तैनात हैं तो (क) पशु एम आर एम स्कैनर में रखा जाना चाहिए. (ख) गति artifact जीवित पशु प्रयोगों में एक चिंता का विषय है. कारण श्वसन और हृदय आंदोलनों को धुंधला छवि को कम करने के लिए, नाड़ी oximetry और respirometry सांस भीतर विशिष्ट समय अंक और एक जानवर की निगरानी प्रणाली का उपयोग करने की आवश्यकता हृदय जो चक्र में असतत छवि संकेतों को प्राप्त करने के लिए, अधिग्रहण से वह यह है कि फाटक एम आर एम के लिए इस्तेमाल किया गया . (ग) उच्च संकल्प 3 डी हृदय छवियों का अधिग्रहण कार्डियक असामान्यताएं का विस्तृत विश्लेषण सक्षम करने के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है. सभी तीन आयामों में छवियों को प्राप्त करने के लिए, और संकेत करने वाली शोर अनुपात को बढ़ाने के लिए, यह सटीक अनुमति और एससी कि एम आर एम के लिए विशिष्ट अधिक संवेदनशील इमेजिंग coils डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण हैपशु स्कैनर के भीतर एक छोटी अक्ष अभिविन्यास में मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में छवियों की plete कैप्चरिंग.

अंत में, जीवित पशुओं में हृदय असामान्यताओं का मूल्यांकन करने के लिए एक एम आर एम तकनीक का विकास चुनौती दे रहा है. इस वजह से मनुष्य के 26 की तुलना में उनके छोटे दिल के आकार (~ 1/2, 000 एक मानव हृदय की बड़े पैमाने पर) और उच्च दिल की दर (प्रति मिनट ~ 600 धड़क रहा है) की, चूहों के लिए विशेष रूप से सच है. बहरहाल, एक बार विकसित और पुष्टि, एम आर एम तकनीक स्वस्थ और बीमार पशुओं के बीच दिलों की संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तनों की तुलना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. इस प्रकार, एम आर एम तकनीक रोग की प्रक्रिया के दोनों तीव्र और जीर्ण प्रकृति से संबंधित भड़काऊ हृदय विकृतियों के अनुदैर्ध्य प्रगति का आकलन करने के लिए, और रहने वाले जानवरों में उपचार के लिए प्रतिक्रियाओं पर नजर रखने के लिए एक मूल्यवान, गैर इनवेसिव उपकरण के रूप में काम आ सकते हैं.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Myhc-a 334-352 (DSAFDVLSFTAEEKAGVYK) Neopeptide, Cambridge, MA Store at 4 °C
CFA Sigma Aldrich, St Louis, MO 5881 Store at 4 °C
MTB H37Rv extract Difco Laboratories, Detroit, MI 231141 Store at 4 °C
PT List Biologicals Laboratories, Campbell, CA 181 Store at 4 °C
1x PBS Corning, Manassas, VA 21-040-CV Store at 4 °C
Isoflurane Piramal Healthcare, Mumbai, India NDC66794-013-25
Female A/J mice Jackson Laboratories, Bar Harbor, ME 646
Luer-lok sterile 1 ml syrringe BD, Franklin Lakes, NJ 309628
Luer-lok sterile 3 ml syrringe BD, Franklin Lakes, NJ 309657
Sterile needle, 18 G BD, Franklin Lakes, NJ 305195
Sterile needle, 27 1/2 G BD, Franklin Lakes, NJ 305109
3-way stopcock Smiths Medical ASD, Inc. Dublin, OH MX5311L
Kerlix gauze bandage rolls Covidien, Mansfield, MA 6720
Kimwipes Kimberly-Clark Professional, Roswell, GA 34155
Protouch Stockinette Medline Industries, Mundelein, IL 30-1001
Sterile surgical scissors and forceps INOX tool Corporation
Micro oven GE Healthcare, 
ThermiPAQ hot and cold therapy system  Theramics Corporation, Springfield, IL
Reptile heating lamp Energy Savers Unlimited, Inc. Carson, CA
3M Transpore tapes Target Corporation, MN
Up and Up Polymyxin B sulfate/Bacitracin/Neomycin sulfate antibiotic ointment Target Corporation, MN
North Safety DeciDamp-2PVC foam ear plugs North Safety Products, Smithfield, RI
Cotton tipped applicator, 6’’ wooden stem  Jorgensen Laboratories, Inc. Loveland, CO
Anesthesia induction chamber  Summit Anesthesia Solutions, Ann Harbor, MI
Summit Anesthesia Support system for regulating flow of anesthesia  Summit Anesthesia Solutions, Ann Harbor, MI
Specially designed animal holder Agilent Technologies, Santa Clara, CA
Bickford Omnicon F/Air anesthesia gas filter unit  A.M. Bickford, Inc. Wales Center, NY
Pulse-oximeter module, MR compatible small animal monitoring and gating system  Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY
Oxygen cylinder  Matheson-Tri Gas, North-Central Zone, Lincoln, NE
Gas regulator  Western Medica, West Lake, OH
Signal breaking module, MR compatible small animal monitoring and gating system Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY
9.4 T (400 MHz) 89 mm vertical core bore MR scanner Agilent Technologies, Santa Clara, CA
4 cm millipede micro-imaging RF coil Agilent Technologies, Santa Clara, CA
SAM PC monitor Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY
Quantitative Medical Image analysis software http://segment.heiberg.se;  Segment v1.8 R1430,  Medviso, Oresunds region, Sweden
Matlab software The Mathworks, Inc.  Natick, MA
Computer-Unix operating system

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माउस में चुंबकीय अनुनाद माइक्रोस्कोपी इमेजिंग द्वारा प्रायोगिक ऑटोइम्यून मायोकार्डिटिस में कार्डियक असामान्यताएं के noninvasive आकलन
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Massilamany, C., Khalilzad-Sharghi, V., Gangaplara, A., Steffen, D., Othman, S. F., Reddy, J. Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse. J. Vis. Exp. (88), e51654, doi:10.3791/51654 (2014).More

Massilamany, C., Khalilzad-Sharghi, V., Gangaplara, A., Steffen, D., Othman, S. F., Reddy, J. Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse. J. Vis. Exp. (88), e51654, doi:10.3791/51654 (2014).

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