This method outlines the use of Quantum Micro-Computed Tomography (MicroCT) to assess cardiac morphology, function, perfusion, metabolism and viability with iodinated contrast agent in mice with experimentally-induced myocardial ischemia. The technique can be applied for non-destructive high-throughput longitudinal in vivo imaging of various animal models of human heart disease.
The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that MicroCT provides quantitative high-resolution three-dimensional (3D) anatomical data non-destructively and longitudinally. Most importantly, with the development of a novel preclinical iodinated contrast agent called eXIA160, functional and metabolic assessment of the heart became possible. However, prior to the advent of commercial MicroCT scanners equipped with X-ray flat-panel detector technology and easy-to-use cardio-respiratory gating, preclinical studies of cardiovascular disease (CVD) in small animals required a MicroCT technologist with advanced skills, and thus were impractical for widespread implementation. The goal of this work is to provide a practical guide to the use of the high-speed Quantum FX MicroCT system for comprehensive determination of myocardial global and regional function along with assessment of myocardial perfusion, metabolism and viability in healthy mice and in a cardiac ischemia mouse model induced by permanent occlusion of the left anterior descending coronary artery (LAD).
हृदय रोग (आईएचडी) रुग्णता और पुरुषों और महिलाओं के लिए दुनिया भर में 1 के लिए मृत्यु का सबसे बड़ा एकल कारण बना हुआ है। जटिलताओं और अंतर्संबंधों कि अंगों और प्रणालियों जीवधारी स्तर पर बीच मौजूद होने की वजह से आईएचडी की एक मॉडल के रूप में पूरे जानवर का उपयोग न केवल रोग pathophysiology के बारे में हमारी बेहतर समझ के लिए प्रासंगिक बनी हुई है, लेकिन यह भी उपन्यास निवारक और उपचारात्मक रणनीतियों के मूल्यांकन की अनुमति देने । माउस मॉडल, विशेष रूप से, हृदय विकास, रोधगलन, मायोकार्डियल अतिवृद्धि, मायोकार्डिटिस, और एन्यूरिज़्म घावों 2-7 के रोगजनन के हमारे ज्ञान के लिए योगदान दिया है। पैरामीटर है कि हृदय प्रदर्शन को निर्धारित और रोग का निदान और चिकित्सकीय हस्तक्षेप के चुनाव के संदर्भ में उपयोगी होते हैं हृदय द्रव्यमान और ज्यामिति, वैश्विक और क्षेत्रीय समारोह, दौरे रक्त प्रवाह और मायोकार्डियल व्यवहार्यता के स्थानिक वितरण कर रहे हैं।
हालांकि, traditiona के सबसेएल अनुसंधानात्मक हृदय रोग के माउस मॉडल में इस्तेमाल किया तरीकों आक्रामक माप है कि पूरा करने के लिए घंटे की आवश्यकता है, इस प्रकार पशु दोहराने माप के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता शामिल है, या विधि पशु बलि 8-12 की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, क्षेत्रीय दौरे छिड़काव को मापने के लिए, radioactively या fluorescently लेबल microspheres उपयोग किया जाता है, जहां रेडियोधर्मी गिनती या फ्लोरोसेंट संकेतों एक शारीरिक रूप से विच्छेदित दिल पर या सीटू 13,14 में पता चला रहे हैं।
इसी तरह, रोधगलन के पशु मॉडल में रोधगलितांश आकार के मूल्यांकन के सबसे अधिक से triphenyltetrazolium क्लोराइड (टीटीसी) धुंधला किया जाता है, और आदेश रोधगलितांश विकास के समय पाठ्यक्रम और उपचारात्मक उपायों के प्रभाव का निर्धारण करने में, इस तकनीक की आवश्यकता है कि जानवरों की जरूरत विभिन्न समय अंक 15 पर दिल histopathological परीक्षा के लिए बलिदान किया। , इस तरह के गैर विनाशकारी और मानवीय तकनीक है कि मात्रात्मक की अनुमति होगी के रूप मेंई और हृदय की आकृति विज्ञान, समारोह, चयापचय और व्यवहार्यता के अनुदैर्ध्य विश्लेषण सर्वोपरि महत्व के हैं। इस संदर्भ में, preclinical इमेजिंग महान प्रासंगिकता की है। वर्तमान में उपलब्ध इमेजिंग तौर तरीकों के अलावा चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) और इकोकार्डियोग्राफी सबसे अधिक इस्तेमाल किया 16,17,18 हैं।
हालांकि, और तथ्य यह है कि एमआरआई दोनों नैदानिक और preclinical काम में संदर्भ के साधन, उच्च अधिग्रहण और समर्पित छोटे जानवर एमआरआई प्रणाली को बनाए रखने के लिए लागत, साथ ही गैर-उन्नत उपयोगकर्ताओं को संचालित करने के लिए इस तकनीक की जटिलता के बावजूद माना जाता है , एमआरआई बेहद नियमित प्रयोग के लिए महंगा बना। साथ इकोकार्डियोग्राफी करने का संबंध है, वहाँ के रास्ते हृदय समारोह में मापा जाता है के लिए महत्वपूर्ण नुकसान मौजूद हैं। डेटा सबसे एचोकर्दिओग्रफिक परीक्षाओं द्वारा उत्पादित दो आयामी हैं, और आदेश मात्रा में प्राप्त करने के लिए, ज्यामितीय मान्यताओं 19 किए जाने की जरूरत है। इसके अलावा, गरीब अंतर और अंतर-पर्यवेक्षक रेपरoducibility इस तकनीक का एक अन्य महत्वपूर्ण सीमा है। एक फोटान उत्सर्जन गणना टोमोग्राफी (SPECT) और पोजीट्रान एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) के साथ रेडियो आइसोटोप इमेजिंग मुख्य रूप से दौरे छिड़काव और चयापचय 17,20,21 के आकलन के लिए उपयोग किया जाता है। हालांकि, इन इमेजिंग तौर तरीकों के प्रतिबंधित स्थानिक संकल्प को चुनौती देने के चूहों में हृदय इमेजिंग बनाता है।
दूसरी ओर, फ्लैट पैनल डिटेक्टर प्रौद्योगिकी के आगमन कि बेहतर एक्स-रे संवेदनशीलता और तेजी से readout बार, कला microCT सिस्टम अब हृदय सांस Gated तीन आयामी (3 डी) प्रदान कर सकते हैं की वर्तमान स्थिति और चार आयामी (अनुमति देता है के साथ पर 4D) एमआरआई ग्रेड गुणवत्ता की छवियों। वे लगभग रखरखाव लागत से मुक्त और गैर-उन्नत उपयोगकर्ताओं द्वारा संचालित करने के लिए आसान कर रहे हैं। इस प्रकार, इस तरह के उपकरणों microCT अच्छी तरह से मानव रोग के मॉडल के रूप में छोटे जानवरों की नियमित परीक्षा के लिए उपयुक्त हो सकता है। सबसे महत्वपूर्ण बात, एक उपन्यास preclinical iodinated विपरीत एजेंट के विकास के साथ, एसदिल की imultaneous कार्यात्मक और चयापचय आकलन संभव 22-24 बन गया।
इस विपरीत एजेंट अपनी नसों में प्रशासन वाहिका के vivo इमेजिंग और दिल की कोठरियों में सक्रिय करने के बाद मजबूत रक्त पूल विपरीत उत्पादन, आयोडीन (160 मिलीग्राम / एमएल) के एक उच्च एकाग्रता है। प्रशासन के बाद एक घंटे के भीतर, अपने चयापचय तेज के साथ जुड़े दौरे विपरीत में एक निरंतर वृद्धि मनाया जा सकता है, इस प्रकार एक ही विपरीत एजेंट दौरे आश्चर्यजनक और व्यवहार्यता के मूल्यांकन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
तकनीक इस पांडुलिपि में उल्लिखित के लक्ष्य के दौरे छिड़काव के साथ साथ वैश्विक और क्षेत्रीय दौरे समारोह का निर्धारण करने के लिए, आंतरिक हृदय सांस gating के साथ उच्च गति microCT प्रणाली का उपयोग करने, रक्त-पूल iodinated विपरीत एजेंट के साथ संयोजन के रूप में शोधकर्ताओं के लिए सक्षम है और स्वस्थ चूहों में और एक हृदय ischemia माउस मॉडल में व्यवहार्यता स्थायी रोड़ा से प्रेरितबाईं पूर्वकाल कोरोनरी धमनी (लाड) के उतरते। इस पशु मॉडल और इमेजिंग तकनीक का उपयोग करके, सबसे महत्वपूर्ण हृदय मापदंडों के तेजी से मूल्यांकन के लिए एक एकल इमेजिंग साधन के साथ और आक्रामक प्रक्रियाओं या जानवरों के बलिदान की जरूरत के लिए आवश्यकता के बिना repetitively किया जा सकता है। तकनीक उपन्यास निवारक और उपचारात्मक रणनीति का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है।
पिछले कई वर्षों से microCT साधन कई शोध छोटे जानवरों 26-29,30 में हृदय की संरचना और समारोह के लक्षण वर्णन के लिए विचार बन गया है। हालांकि, पूर्व में काम में इस्तेमाल किया इंस्ट्रूमेंटेशन या तो कस्टम निर्मित या अब वाणिज्यिक रूप से उपलब्ध था। जैसे, इस अध्ययन आंतरिक हृदय सांस gating के साथ उच्च गति microCT प्रणाली के उपयोग मानव हृदय के मॉडल के रूप दौरे छिड़काव और छोटे जानवरों में व्यवहार्यता के साथ-साथ हृदय वैश्विक और क्षेत्रीय समारोह का निर्धारण करने के लिए एक सरल और व्यापक प्रोटोकॉल प्रदान करने के उद्देश्य से किया गया रोग।
दिल की संरचना और समारोह के अध्ययन के लिए सबसे महत्वपूर्ण आवश्यकताओं में से एक स्कैनर की शारीरिक दिल आंदोलनों के लिए खाते में करने की क्षमता है। यह अंत करने के लिए, ईसीजी आधारित भावी और पूर्वव्यापी gating तकनीक का इस्तेमाल किया जा सकता है। हालांकि, भावी (कदम और गोली मार) gating, हृदय चक्र के एक पूर्व निर्धारित अंतराल पर निर्भर करता है परीक्षा के लिएमिसाल पाद लंबा दौरान, जब दिल गति से कम है। इस दृष्टिकोण के साथ केवल एक छवि हृदय चक्र प्रति प्राप्त की है और हृदय चक्र का केवल एक ही चरण खंगाला जा सकता है। जैसे, उत्पन्न करने के लिए समय लेने वाली होने के अलावा, भावी गेटेड पुनर्निर्माण केवल एक डाटासेट है, जो कार्यात्मक जानकारी से वंचित है उत्पादन। पूर्वव्यापी gating, दूसरे हाथ पर, हृदय चक्र के प्रत्येक भाग में एकाधिक डेटासेट के पुनर्निर्माण के लिए, इस प्रकार वैश्विक और क्षेत्रीय बाएं निलय कार्यात्मक विश्लेषण की अनुमति देता है।
वर्तमान काम आंतरिक पूर्वव्यापी gating साथ कार्डियोरैसपाइरेटरी पुनर्निर्माण कार्यरत हैं। आंतरिक पूर्वव्यापी gating समर्पित श्वसन और हृदय की निगरानी उपकरणों 29,31,32 के लिए आवश्यकता के बिना अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक हृदय चरणों को फिर से संगठित करने के लिए मालिकाना छवि के आधार पर सॉफ्टवेयर का इस्तेमाल करता है। studyi के लिए आंतरिक और बाह्य पूर्वव्यापी ईसीजी निर्भर पूर्वव्यापी gating का एक उत्कृष्ट समझौताचूहों और चूहों में एनजी हृदय समारोह Dinkel एट अल। 29 द्वारा प्रदर्शन किया गया। इस वर्तमान कार्य के दौरान, आंतरिक पूर्वव्यापी gating न केवल काफी समय स्कैन स्थापित करने की जरूरत कम से कम, लेकिन यह भी निगरानी हार्डवेयर, ईसीजी जाता है और सांस की साँस सेंसर, साथ ही अतिरिक्त ऑपरेटर कौशल के रूप में पर निर्भरता का सफाया कर इसे ठीक से स्थापित करने के लिए।
पुनर्निर्माण के बाद, दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक डेटासेट की छवि गुणवत्ता हृदय विश्लेषण के लिए संतोषजनक पाया गया था। छवियों की परीक्षा के दौरान विशेष रूप से ध्यान देने की गति कलाकृतियों संज्ञाहरण की एक अपर्याप्त स्तर के दौरान हो सकता है कि करने के लिए भुगतान किया गया था, कलाकृतियों कि उच्च श्वसन दर, कम क्षीणन कलाकृतियों के साथ पशुओं में लापता अनुमानों कि आमतौर पर की वजह से कर रहे हैं का एक परिणाम के रूप में हो सकता है streaking बोनी संरचनाओं और छिड़काव दोष नकल कर सकते हैं, और अंगूठी कलाकृतियों कि गलत अंशांकन या एक या एक से अधिक डिटेक्टर हाथी की विफलता से उत्पन्न कर सकतेबयान।
MicroCT की क्षमता हृदय संरचनात्मक और कार्यात्मक जानकारी के उत्पादन के लिए भी उपयुक्त intravascular विपरीत एजेंट की उपलब्धता पर निर्भर है। अधिकांश वर्तमान में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध microCT विरोधाभासों आम तौर पर गैर-कण metabolizable विशिष्ट बृहतभक्षककोशिका में विभाजित किया जा सकता है और polydisperse metabolizable आयोडीन आधारित विरोधाभासों 23,33-36। हालांकि कण एजेंटों अपनी उच्च परमाणु संख्या (बेरियम, जेड = 56; और सोना, जेड = 79) की वजह से अधिक से अधिक एक्स-रे अपारदर्शन की पेशकश करते हैं, वे चयापचय मूल्यांकन के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। इसके अलावा, इन एजेंटों जीव के लिए हानिकारक के रूप में देखा और जिगर मैक्रोफेज (Kupffer कोशिकाओं) से हटा रहे हैं, रेटिक्युलोएंडोथीलियल प्रणाली की सफाई कोशिकाओं (आरईएस)। उनके गैर metabolizable प्रकृति के कारण, इन एजेंटों जिगर की क्षति 37 के साथ जिगर microcirculation सहवर्ती में परिवर्तन प्रेरित।
Metabolizable आयोडीन आधारित विरोधाभासों, दूसरे हाथ पर, targe नहीं हैंटेड आरईएस विशेष हटाने के लिए, इस प्रकार बेहतर सुरक्षा प्रोफाइल की पेशकश और जिगर विषाक्तता से बचना चाहिए। उनकी बेहतर सुरक्षा प्रोफ़ाइल के अलावा, इन विरोधाभासों metabolically सक्रिय ऊतकों द्वारा लिया जाता है, इस प्रकार की व्यवहार्यता आकलन 22,23 के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यह अंत करने के लिए, iodinated विपरीत एजेंट वर्तमान अध्ययन के लिए चुना गया था। इसके विपरीत एक भी सांस नसों में इंजेक्शन के रूप में पशु शरीर के वजन के प्रति ग्राम 5 या 10 μl की एक खुराक पर दिलाई। हालांकि दोनों खुराक संतोषजनक परिणाम का उत्पादन बढ़ाने, बाएं निलय और इसके विपरीत के दौरे के स्तर में एक खुराक पर निर्भर वृद्धि मनाया गया जब 10 μl / विपरीत की जी इंजेक्ट किया गया था। ब्याज की, बड़ी खुराक के साथ, रक्त पूल की अवधि के लंबे समय तक था और दौरे विपरीत तेज की चोटी में देरी हुई। एक पशु (माउस 1) सर्जरी के बाद 10 सप्ताह के लिए और इस अवधि में यह हर दूसरे सप्ताह imaged किया गया था के दौरान किया गया। अनुभव से, विपरीत से संबंधित कोई प्रतिकूल प्रभाव (5 के कुलjections) या एक्स-रे अनावरण (10 microCT स्कैन के कुल से संबंधित) की निगरानी की अवधि के दौरान इस माउस में मनाया गया। लंबी अवधि आयोडीन जोखिम के सबसे अधिक रिपोर्ट प्रतिकूल प्रभावों में से एक थायरॉयड ग्रंथि अशांति जो macroscopically पोस्टमार्टम परीक्षाओं पर नहीं मनाया गया है। लगातार 3 विपरीत प्रशासन के बाद मैनहेम एट अल। अध्ययन थायरोक्सिन स्तर और कोई अंतर नहीं पाया जब 37 के स्तर को नियंत्रित करने के लिए की तुलना में थे। एक ही microCT डेटासेट के उपयोग के साथ, विकिरण प्रेरित फेफड़े फाइब्रोसिस के कोई संकेत नहीं इस जानवर में पता चला रहे थे (डेटा नहीं दिखाया गया है), प्रक्रिया की सुरक्षा के अनुरूप है।
वैश्विक और क्षेत्रीय वेंट्रिकुलर दिल समारोह का आकलन रोग का निदान और चिकित्सकीय हस्तक्षेप 38,39 के चुनाव के संदर्भ में हृदय प्रदर्शन की सबसे मजबूत निर्धारक और महत्वपूर्ण माना जाता है। वैश्विक बाएं निलय कार्यात्मक सूचकांक छोड़ शामिल वेंट्रिकुलर अंत डायस्टोलिक मात्रा (LVEDV), बाएं निलय अंत सिस्टोलिक मात्रा (LVESV), बाएं निलय स्ट्रोक मात्रा (LVSV), बाएं निलय इजेक्शन अंश (LVEF), और कार्डियक आउटपुट (सीओ)। इससे पहले microCT अध्ययन की पुष्टि की है कि वैश्विक हृदय समारोह के मात्रात्मक मूल्यांकन murine हृदय रोग मॉडल में संभव है और वैश्विक दिल समारोह में कहा कि स्पष्ट कमी के बाद जल्द ही लाड धमनी रोड़ा जगह लेता है। इन निष्कर्षों LVSV, LVEF में उल्लेखनीय कमी है कि में पिछली रिपोर्टों के साथ समझौते में हैं, और सीओ रोड़ा 29,40-43 के बाद 1 दिन पहले से ही हुई। ऐसा नहीं है कि हृदय कार्यात्मक प्रदर्शन सटीक मापन छवि अधिग्रहण के दौरान दिल की दर 44 संभव के रूप में शारीरिक रूप में रखा जाना चाहिए के लिए प्रकार और संज्ञाहरण की डिग्री पर निर्भर करता है, इस प्रकार का उल्लेख करने के लिए उल्लेखनीय है।
बाएं निलय दौरे द्रव्यमान (LVMM) के मात्रात्मक आकलन बाएं निलय अतिवृद्धि के मूल्यांकन के लिए महत्वपूर्ण है और मुख्य रूप से एमआर का उपयोग कर आयोजित किया गयामैं 11,43,45,46। LVMM अक्सर शरीर के वजन के लिए सही है और बाएं निलय दौरे मास इंडेक्स (LVMMI) के रूप में प्रस्तुत विभिन्न आयु और habitus के चूहों के बीच हृदय वजन को सामान्य बनाने के लिए अनुमति देने के लिए किया जाता है। इन मानकों का सही आकलन महत्वपूर्ण है, रोधगलन के साथ चूहों महत्वपूर्ण एल.वी. अतिवृद्धि 47 विकास के रूप में। के LVMM, LVMMI, और एल.वी. ज्यामिति आकलन भी हृदय अतिवृद्धि और डिसप्लासिया 11 के निदान के लिए महत्वपूर्ण है। जैसे, इन मापदंडों का निर्धारण इसके अतिरिक्त इस तरह गाढ़ा अतिवृद्धि, सनकी अतिवृद्धि, या गाढ़ा remodeling के रूप में की स्थिति अंतर करने के लिए फायदेमंद होगा। वर्तमान काम में, दोनों LVMM और LVMMI मूल्यों धमनी बंधाव बालक के अधीन चूहों में और दिखावा संचालित पशु में निर्धारित किया गया है। बाद में, रोधगलन के आकार की पहचान की और रोधगलितांश आकार के प्रतिशत की गणना करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। हालांकि सर्जरी के दौरान लाड कोरोनरी धमनी को संयुक्ताक्षर था Applएक ही स्तर पर आइईडी, कुछ परिवर्तनशीलता के साथ रोड़ा उत्पन्न दौरे: 13.3%, 15.8%, और 22.4% (तालिका 1)। इस परिवर्तनशीलता के लिए एक संभावित व्याख्या और जानवरों के बीच उनके क्षेत्रीय रक्त की आपूर्ति कोरोनरी धमनी की शारीरिक रचना में मतभेद से निर्गत कर सकते हैं और पिछली रिपोर्टों 48 के साथ समझौते में। रोधगलन के एक माउस मॉडल में रोधगलितांश आकार के आकलन का सबसे आम तरीका पूर्व vivo triphenyl tetrazolium क्लोराइड (टीटीसी) धुंधला हो जाना, तकनीक है कि एक ही पशुओं में रोग के अनुदैर्ध्य निगरानी की अनुमति नहीं होगी के द्वारा होता है। अल। एश्टन एट 22 से और यह वर्तमान के पहले काम के संदर्भ में, यह है कि iodinated विपरीत एजेंट के साथ संयोजन के रूप में microCT एक वैकल्पिक और longitudinally रोधगलितांश आकार का निर्धारण करने के गैर विनाशकारी तरीका प्रदान कर सकते उल्लेखनीय है।
MicroCT तकनीक का एक अतिरिक्त लाभ क्षेत्रीय ischemia के बहुत सही निर्धारण में निहित है। लीमानव में Ke एक उतरते धमनी (लाड) और एक सेप्टल शाखा (LCX) में माउस विभाजन के बाईं कोरोनरी धमनी। हालांकि, चूहों में, बालक और LCX की ओर शाखाओं का शरीर रचना विज्ञान जानवरों 48 के बीच काफी अलग है। LCX की बड़ी शाखाओं कभी कभी बारीकी लाड समानांतर और बाद चूहों की कोरोनरी धमनियों इंट्रा-दौरे और इसलिए दिखाई नहीं कर रहे हैं, LCX की ओर ब्रेसिज़ बार गलती लेकिन अनिवार्यत: माउस रोधगलितांश प्रक्रिया के दौरान कोरोनरी रोड़ा में शामिल कर रहे हैं। जैसे, circumferentional ध्रुवीय microCT के बाद प्राप्त नक्शा, वास्तव में निर्धारित है जो कोरोनरी धमनियों occluded थे इस्तेमाल किया जा सकता सेक्टरों 2, 3, 8 में छिड़काव और इसके विपरीत तेज बाद से और 9 LCX से प्रभावित हैं, जबकि क्षेत्रों 7, 10, 11, 12 , 13, 15, 16 और 17 लाड द्वारा आपूर्ति की जाती है। तदनुसार, ध्रुवीय नक्शा अवरोधित धमनियों का सही निर्धारण के लिए महान लाभ की है और उसके अनुसार myoca के प्रभावों की सही व्याख्या में महत्वपूर्ण बात यह है एड्सहृदय समारोह और रोग प्रगति की rdial रोधगलन।
दौरे रोधगलितांश माउस मॉडल मानव नैदानिक स्थिति है जहाँ कोरोनरी वाहिकाओं अचानक एक तीव्र पट्टिका टूटना का एक परिणाम के रूप में occluded और infarcted दिल की बीमारी 49 विकास का अध्ययन करने के लिए महान लाभ के इस तरह के रूप में प्रयोग किया जाता है बन अत्यधिक mimics। रोधगलन से पीड़ित रोगियों के विकसित पश्चिमी देशों के इलाज में जल्दी से कोरोनरी पोत के recirculation बहाल करने में विशेष रूप से कम आर्थिक रूप से विकसित देशों में जहां रोधगलन की घटनाओं में तेजी से बढ़ रही है कई अवसरों पर, के उद्देश्य से है, वहीं रोड़ा में annulated नहीं किया जा सकता समय 1,50। इस बड़े वेंट्रिकुलर infarctions कि सबसे अधिक बार क्रोनिक दिल विफलता के लिए नेतृत्व और सार्वजनिक स्वास्थ्य पर एक भारी बोझ हो जाएगा में लाती है। नतीजतन, अनुदैर्ध्य गैर इनवेसिव नैदानिक एक दौरे रोधगलितांश मॉडल का उपयोग तरीकों के लिए एक स्थायी कोरोनरी धमनी ओसीसी के साथlusion और एक बड़े वेंट्रिकुलर रोधगलन इस रोग के खिलाफ नए उपचार रणनीति विकसित करने के बहुत महत्व के हैं।
Myocardial सीटी छिड़काव इमेजिंग तकनीक है कि एक तेजी से उभरती क्षेत्रीय कोरोनरी रक्त प्रवाह असामान्यताओं के मात्रात्मक आकलन और दिल समारोह और व्यवहार्यता के लिए उनकी प्रासंगिकता की अनुमति देता है। नई छोटे जानवरों के अध्ययन microCT और SPECT, छिड़काव और व्यवहार्यता आकलन 22 के लिए चुनाव के साधन के बीच के अंतर को कम किया। लक्ष्य क्षेत्रीय रक्त के प्रवाह को लाड कोरोनरी धमनी रोड़ा की वजह से हानि की डिग्री का मूल्यांकन करने के साथ, microCT डेटा भी दौरे छिड़काव जानकारी के लिए मूल्यांकन किया गया। ligated लाड धमनी मुक्त दीवार को रक्त की आपूर्ति, पट का हिस्सा है, और बाएं वेंट्रिकल के शिखर क्षेत्र प्रदान करने के लिए जाना जाता है। माउस का 1 Myocardial छिड़काव दोष (hypoenhanced क्षेत्रों) एक ध्रुवीय में दिखाया जाता है मध्य पूर्वकाल में व्यवस्था और स्पष्ट समन्वय, मध्य inferolateral, मध्य अग्रपाश्विक, शिखरपूर्वकाल, और शिखर पार्श्व क्षेत्रों, निष्कर्षों को ही कोरोनरी वितरण (चित्रा 3) के साथ संगत कर रहे हैं। अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक छवियों से निकाली गई छिड़काव दोष के बीच कोई अंतर homosegments में मिला था। दिखावा संचालित पशु के अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक दौरे छिड़काव ध्रुवीय नक्शा प्रदर्शित करता 4 चित्र में दिखाए जाते हैं। नियंत्रण जानवर के क्षेत्रों के बीच दौरे रक्त के प्रवाह में मामूली अंतर दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक अभ्यावेदन पर नगण्य हैं । दिलचस्प बात यह है hypoenhancement के क्षेत्रों नेत्रहीन छोटी-अक्षीय पार अनुभाग छवियों (चित्रा 1) के रूप में और आसानी से 3 चित्र में दिखाया मात्रा निर्धारित किया जा सकता है पर देखा जा सकता है। यह संभव नहीं अध्ययन में Befeda एट अल द्वारा किया गया था। और से समझाया जा सकता है microCT साधन का अधिक से अधिक शोर 22 का इस्तेमाल किया। आदेश में नेत्रहीन रीति से किया जाना है, संकेत मतभेदों को कम से कम तीन से पांच गुना अधिक होना चाहिएछवि की 51 में शोर (मानक विचलन) की तुलना में। इस अध्ययन में इस्तेमाल microCT की कम शोर बिगड़ा और सामान्य रूप से भरकर रखा मायोकार्डियम के बीच एक छोटा सा संकेत अंतर (127HU ± 23HU बनाम 217HU ± 29HU) का पता लगाने की अनुमति दी, दौरे छिड़काव पैटर्न दोषों का सफल आकलन की इजाजत दी।
iodinated विपरीत एजेंट का उपयोग करने का प्रमुख लाभ में से एक विपरीत संबंधित दौरे वृद्धि के कारण दौरे व्यवहार्यता और चयापचय का आकलन करने की क्षमता है। हमारे ज्ञान करने के लिए, इसके विपरीत के मायोकार्डियम को बढ़ाने की क्षमता पहले Detombe एट अल। 23 से वर्णित किया गया था और रोधगलन इमेजिंग के लिए अपने पहले प्रयोग के द्वारा एश्टन एट अल। 22 की सूचना मिली थी। हालांकि समूह ने संकेत रोधगलन के साथ चूहों में भरकर रखा मायोकार्डियम नियंत्रण करने के लिए इसी तरह की वृद्धि से पता चला है, और है कि infarcted मायोकार्डियम कोई वृद्धि से पता चला है, कमानी दौरे ई के मात्रात्मक आकलन है किnhancement की सूचना नहीं थी। इसके विपरीत प्रशासन, जब गुहा के दौरे को बढ़ाने के सापेक्ष अधिक से अधिक था के बाद 4 घंटे – आगे की जांच करने के लिए है कि क्या दौरे वृद्धि मात्रात्मक आकलन किया जा सकता है, सभी चूहों 3 एक ही इमेजिंग प्रोटोकॉल का उपयोग reimaged थे।
Myocardial विपरीत तेज दोष नेत्रहीन रोधगलन (चित्रा 5) के साथ एक माउस दिल की छोटी-अक्षीय अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक पार अनुभाग छवियों पर मनाया गया, लेकिन दिखावा संचालित पशु (चित्रा 6) में नहीं है। Myocardial तेज मात्रात्मक दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक पुनर्निर्माण से प्रत्येक दौरे खंड में मूल्यांकन और एक ध्रुवीय समन्वय प्रणाली (चित्रा 7 और 8) में पेश किया गया। अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक homosegmental ही पशु से प्राप्त मूल्यों अलग नहीं थे। हालांकि, परिधीय ध्रुवीय भूखंडों खंड-विशिष्ट असामान्यताएं दिखाया (Figurई 7) दौरे छिड़काव नक्शे (चित्रा 2) पर दिखाया उन के रूप में इसी तरह के पैटर्न के साथ। कोई विपरीत तेज दोष दिखावा संचालित माउस (8 चित्रा) के परिधीय ध्रुवीय भूखंडों पर देखा गया था। (नहीं दिखाया गया है) दौरे तेज डेटा वैश्विक कार्यात्मक विश्लेषण और एल.वी. दौरे द्रव्यमान और रोधगलितांश आकार की मात्रात्मक आकलन करने के लिए पर्याप्त गुणवत्ता के थे। हालांकि स्थायी लाड कोरोनरी धमनी रोड़ा के साथ वर्तमान में इस्तेमाल किया मॉडल के लिए प्रासंगिक नहीं है, हम मानते हैं कि इसके विपरीत दौरे निकासी न केवल क्षेत्रीय दौरे रक्त के प्रवाह में बदलाव से संबंधित हो सकते हैं, लेकिन यह भी cardiomyocytes की स्थिति के लिए (जैसे जख्म, दंग रह गए और सुप्तावस्था मायोकार्डियम) । इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, भविष्य के काम के अस्थायी दौरे ischemia और साथ मॉडल को रोजगार देगा।
दौरे दीवार गति और उमड़ना में मायोकार्डियम परिणामों के सक्रिय संकुचन जो सिस्टोलिक च के रूप में महत्वपूर्ण मार्करों की सेवागर्मजोशी और दौरे व्यवहार्यता। क्षेत्रीय दीवार गति, और अधिक मोटा होना, और इंजेक्शन अंश का आकलन सक्रिय दौरे संकुचन से निष्क्रिय सिस्टोलिक दीवार गति विचार करने के लिए मदद करता है। आदेश हद तक और घाव, दीवार गति, दीवार और अधिक मोटा होना, और क्षेत्रीय इजेक्शन अंशों की गंभीरता के मानकीकृत मात्रा का ठहराव सक्षम करने के लिए आमतौर पर ध्रुवीय नक्शे में मैप कर रहे हैं। क्षेत्रीय वेंट्रिकुलर दीवार गति की असामान्यताएं दौरे के महत्वपूर्ण मार्करों कि सबसे अधिक 52 एमआरआई द्वारा मूल्यांकन कर रहे हैं। साथ और रोधगलन के बिना एक माउस के प्रत्येक खंड के लिए एल.वी. दीवार गति, और अधिक मोटा होना और क्षेत्रीय इंजेक्शन फ्रैक्शन स्कोर 9 चित्रा और चित्रा 10 में प्रस्तुत कर रहे हैं। जैसा कि उम्मीद थी, बालक कोरोनरी धमनी बंधाव एल.वी. क्षेत्रीय सूचकांकों कार्यात्मक की उल्लेखनीय कमी के परिणामस्वरूप ( चित्रा 9), जबकि कोई प्रभाव (10 चित्रा दिखावा संचालित माउस में मनाया गया था)। इन परिणामों के साथ सामंजस्य में हैंपहले से डेटा की सूचना दी।
अंत में, इस काम में स्वस्थ और रोधगलन के एक माउस मॉडल में दौरे छिड़काव और व्यवहार्यता के आकलन के साथ-साथ वैश्विक और क्षेत्रीय दौरे कार्यात्मक मापदंडों के व्यापक निर्धारण के लिए एक उच्च गति microCT प्रणाली के पहले सफल प्रयोग का प्रदर्शन किया है। इस काम के लिए आगे उपन्यास निवारक और उपचारात्मक रणनीतियों के मूल्यांकन के लिए, हृदय रोग के अन्य मॉडलों के लक्षण वर्णन की ओर बढ़ाया जा सकता है हृदय कार्यात्मक और pathophysiological परिवर्तन की सटीक और गैर विनाशकारी मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है, और।
The authors have nothing to disclose.
इस काम Stichting Lijf एन Leven, परियोजना धमनी रोग stenosing बनाम विस्फारित द्वारा समर्थित किया गया।
Quantum FX MicroCT Imaging System | PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA | Micro Computed Tomography System | |
XGI-8 Anesthesia System | PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA | Cat. No. 118918 | Gas Anesthesia System |
Analyze 12.0 Software | Analyze Direct, Overland Park, KS, USA | Visualization and Analysis Software for Imaging | |
eXIA160 MicroCT Contrast | Binitio Biomedical, Ottawa, ON, CANADA | Cat. No. eXIA160-01; eXIA160-02; eXIA160-03; eXIA160-04; eXIA160-05 | Iodine based Radiocontrast for MicroCT Imaging |
Isoflurane | Pharmachemie BV, Haarlem, Netherlands |
Cat. No. 45.112.110 | inhalation anesthesia |
1/2CC U-100 28G1/2 Insulin Syringe | Becton Dickinson and Company, USA |
Cat. No. 329461 | Insulin syringes with sterile interior |
Leica microscope type M80 | Leica Microsystems BV, Eindhoven, Netherlands | Stereo zoom microscope |