Method Article

Aterosklerozda Endotel Geçirgenliği ve (Dis)fonksiyonunun Kantitatif MRG'si

DOI:

10.3791/62724

December 17th, 2021

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI) kullanarak arterlerdeki endotel geçirgenliğini ve disfonksiyonunu ölçmek için qMETRIC adı verilen doğru, invaziv olmayan ve kullanımı kolay bir yöntem geliştirdik. Bu teknik, klinik öncesi modellerde ve insanlarda ateroskleroz ile ilişkili vasküler hasarın ve kardiyovasküler riskin değerlendirilmesini sağlar.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kardiyovasküler hastalıklar dünya çapında önde gelen ölüm nedenleridir. Geçirgen/sızdıran ve işlevsiz bir endotel, vasküler hasarın en erken belirteci olarak kabul edilir ve aterosklerozu tetiklediği düşünülmektedir. Klinikte bu değişiklikleri in vivo olarak tanımlamak için bir yöntem arzu edilir. Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) tabanlı araçlar ve diğer teknolojiler, endotelin kardiyovasküler hastalıklardaki rolünün ve in vivo riskin derinlemesine anlaşılmasını sağlamıştır. Bununla birlikte, tek bir görüntüleme çalışmasından endotel hasarını yansıtan ölçülebilir verilerin çıkarılması için tekrarlanabilir ve basit yaklaşımlara ihtiyaç vardır. Arteriyel endotel hasarının iki görüntüleme biyobelirtecinin (sızıntı/geçirgenlik ve disfonksiyon) nicelleştirilmesine izin veren görüntüleri elde etmek ve analiz etmek için non-invaziv, uygulaması kolay ve kantitatif bir MRG iş akışı geliştirilmiştir. Burada protokol, bu yöntemin bir klinik MRI tarayıcısı kullanılarak aterosklerotik ApoE-/- farelerin brakiyosefalik arterinde uygulanmasını açıklamaktadır. İlk olarak, bir albümin bağlama probu kullanarak endotel sızıntısını ölçmek için geç gadolinyum güçlendirme (LGE) ve Modifiye Look-Locker İnversiyon Kurtarma (MOLLI) T1 haritalama protokolleri açıklanmaktadır. İkinci olarak, asetilkoline yanıt olarak endotel disfonksiyonunu ölçmek için anatomik ve kantitatif kan akış dizileri tanımlanmıştır. Daha da önemlisi, burada özetlenen yöntem, gözlemciler arası ve gözlemci içi değişkenliği iyileştirmek ve güvenilirliği ve tekrarlanabilirliği artırmak için gemi duvarı yapılarının doğru segmentasyonunu sağlayan geniş hacimsel kapsama alanına sahip yüksek uzamsal çözünürlüklü 3D görüntülerin elde edilmesine izin verir. Ek olarak, karmaşık kinetik modelleme için yüksek zamansal çözünürlüğe ihtiyaç duymadan nicel veriler sağlar, bu da onu modelden bağımsız hale getirir ve hatta oldukça hareketli damarların (koroner arterler) görüntülenmesine izin verir. Bu nedenle, yaklaşım veri analizini basitleştirir ve hızlandırır. Son olarak, bu yöntem farklı tarayıcılarda uygulanabilir, farklı arteriyel yatakları görüntülemek için genişletilebilir ve insanlarda kullanım için klinik olarak uygulanabilir. Bu yöntem, hassas tıp yaklaşımını benimseyerek aterosklerozlu hastaları teşhis etmek ve tedavi etmek için kullanılabilir.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kardiyovasküler hastalıklar (KVH'ler), ölümlerin yaklaşık üçte birini 1 vesağlık sistemleri üzerinde yüksek bir finansal maliyet uygulayan yaşam boyu süren sakatlıkların nedeni 1 olarak dünya çapında mortalite ve morbiditenin önde gelen nedeni olmaya devam etmektedir. KVH'ler arasında, iskemik kalp hastalığı ve inme esas olarak aterosklerotik plaklardan kaynaklanır. Ateroskleroz multifaktöriyel bir hastalıktır; Bununla birlikte, ortak bir ayırt edici özellik, aterosklerozun oluşumuna, ilerlemesine ve nihai komplikasyonlarına yol açan vasküler endotel hücrelerinin erken hasarıdır. Sağlam bir vasküler endotel, temel vaskülo-koruyucu özelliklere sahiptir2. Endotel, sistemik dolaşım ile damar duvarı arasındaki hücre ve moleküllerin translokasyonunu kontrol ederek vasküler geçirgenliği düzenler; vazodilatörlerin (ör., nitrik oksit, prostasiklin) ve vazokonstriktörlerin (ör., endotelin-1, anjiyotensin II); ve ayrıca pıhtılaşmayı önleyici özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, endotel hücrelerinin hem işlevi hem de geçirgenliği, kardiyovasküler risk faktörlerinin varlığında (ör., sigara, yüksek kolesterol, diyabet, sistemik inflamasyon, oksidatif stres) ve kan akışı hemodinamik paternleri. Disfonksiyonel bir endotel, stresörlere yanıt olarak vazodilatasyonu azaltmış ve sonuç olarak arteriyel sertliği artırmıştır. Ek olarak, geçirgen / sızdıran bir endotel, bitişik hücreler 3,4,5,6,7 arasındaki sıkı boşluk bağlantılarını genişletmiştir. Bu değişiklik hem luminal endotel hem de kırılgan, sızıntılı ve dismorfik görünen yeni oluşan plak mikrodamarlarında meydana gelir8. Geçirgen endotel hücreleri, plazma kaynaklı moleküller ve hücreler için giriş noktaları olarak işlev görür ve kardiyovasküler hastalık riskini artırır.

Bu bilgilere dayanarak, son 15 yılda, endotel geçirgenliği ve fonksiyonu, kardiyovasküler hastalık riski taşıyan kişileri daha iyi teşhis etmek ve bilinen veya yeni ilaçların etkilerini değerlendirmek için umut verici bir görüntüleme ve terapötik hedef olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, endotel fonksiyonunun doğrudan ve kantitatif görüntülenmesi sınırlıdır 9,10,11,12. Şu anda, in vivo endotel fonksiyonunun yorumlanmasının çoğu, fonksiyonu klinik olaylara neden olan vasküler yataklarda ateroskleroz yükü ile mütevazı bir şekilde ilişkili olan periferik damarlarda endotelyal bağımlı dilatasyon (FMD) çalışmalarına dayanmaktadır 13,14,15. Sadece sınırlı sayıda görüntüleme çalışması, endotel disfonksiyonu ile ateroskleroz yükü arasında in vivoolarak doğrudan bir bağlantı olduğunu göstermiştir 9,10,11,12. Tersine, daha erişilebilir MRG tabanlı yaklaşımlar, endotel geçirgenliğinin daha yaygın olarak görüntülenmesini sağlamıştır. MRG gadolinyum ajanlarının uygulanmasından sonra damar duvarı sinyal artışı yüzdesinin kullanılması, endotel geçirgenliğinin yarı kantitatif bir ölçümünü sağlamıştır16,17. Daha sonra, dinamik kontrastlı (DCE) protokollerin geliştirilmesi, vasküler endotel geçirgenliğinin daha iyi ve daha kantitatif bir ölçümüne izin vermiştir. Kinetik modellemeden elde edilen kontrast ekstravazasyon hızı (Ktrans) ve mikrovasküler hacim (Vρ) veya eğrinin altındaki alan (AUC), yukarı eğim, zirveye ulaşma süresi ve modellenmemiş yöntemlerden elde edilen tepe konsantrasyonu gibi kantitatif parametreler sadece endotel geçirgenliği ile değil, aynı zamanda plak vaskülaritesi ile de ilişkilidir 18,19,20. Bununla birlikte, vasküler DCE'nin uygulanması, önemli teknik ilerlemelere rağmen zorlu olmaya devam etmektedir, çünkü: (i) damar duvarının doğru bir şekilde tanımlanması için hem yüksek uzamsal (0.5-0.7mm2) hem de zamansal çözünürlük21 gerektirir. Arteriyel giriş fonksiyonunu hesaplamak için kandaki kontrast madde konsantrasyonunun örneklenmesi de kinetik modelleme gerektirir, bu da zamansal çözünürlük elde etmek için anatomik kapsama22,23 sınırlama veya tam tersi24,25 arasında bir değiş tokuşa yol açar; (ii) veri analizi karmaşık farmakokinetik modelleme gerektirebilir (örneğin, Patlak ve Tofts); (iii) sınırlı görüntü kalitesi, zayıf tarama-yeniden tarama tekrarlanabilirliği ve ortalama gözlemciler arası ve gözlemci içi değişkenlik sağlar26,27. Bu nedenle, daha iyi klinik yararlılığa sahip olabilecek tek görüntüleme çalışmalarından endotel geçirgenliği ve (dis)fonksiyonunun doğrudan ve ölçülebilir verilerini çıkarmak için tekrarlanabilir ve basit yaklaşımlara hala ihtiyaç vardır.

Burada, tek bir taramada klinik öncesi ateroskleroz modellerini kullanarak arteriyel endotel hasarının iki belirtecinin (sızıntı / geçirgenlik ve disfonksiyon) doğrudan ölçülmesine izin veren görüntüleri elde etmek ve analiz etmek için invaziv olmayan, uygulaması kolay ve kantitatif bir MRG geliştirdik. Yöntem, EndoThelial peRmeabIlity ve disfunCtion(qMETRIC) Quantitatif MRI olarak adlandırılır. Bir intravasküler albümin bağlama probunun uygulanmasından sonra endotel sızıntısını ölçmek için geç gadolinyum güçlendirme (LGE) ve Modifiye Look-Locker İnversiyon Kurtarma (MOLLI) T1 haritalama protokollerinin edinilmesini içerir; ve bir asetilkolin bolusuna yanıt olarak endotel disfonksiyonunu ölçmek için anatomik ve kantitatif kan akış dizilerinin elde edilmesi. qMETRIC'in doğru bir şekilde tespit ettiğini gösterdik: aterosklerozun ciddiyeti ve komplikasyon riski; tedavi yanıtları; ve 5,6,7 numaralı hastalarda kullanım için uyarlanabilir. Daha da önemlisi, burada özetlenen yöntem, gözlemciler arası/gözlemci içi yanlılığı en aza indirmek ve geniş anatomik kapsama ile güvenilirliği ve tekrarlanabilirliği artırmak için damar duvarının doğru segmentasyonunu sağlamak için yüksek uzamsal çözünürlüklü görüntülerin elde edilmesine izin verir. Son olarak, bu yöntem farklı tarayıcılarda kullanım için uyarlanabilir ve farklı arteriyel yatakları (hatta koroner arterleri28) görüntülemek için genişletilebilir. Basit iş akışı, bu yaklaşımı kardiyovasküler görüntüleme topluluğu için daha erişilebilir hale getirir.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmanın tüm bileşenleri, 1986 tarihli Birleşik Krallık Hayvanlar (Bilimsel Prosedürler) Yasası'na uygun olarak ve King's College London Etik İnceleme Paneli'nin onayı ile gerçekleştirilmiştir.

Deneysel iş akışı Şekil 1'de özetlenmiştir.

1. Hayvan hazırlama

  1. ApoE-/- fareleri domuz yağından ! yağ ve 12 haftaya kadar ortalama %0.15 (ağırlık/ağırlıkça) kolesterol içeren yüksek yağlı bir diyetle besleyerek aterosklerozu indükleyin.
  2. 0.03 mmol / kg'lık bir doz elde etmek için 29 G'lik bir iğne insülin şırıngasını doğru hacimde kontrast madde (gadofosveset trisordium) ile yükleyin. Enjeksiyon hacmini 50-150 μL arasında tutun.
  3. Hayvanı önceden ısıtmak ve vücut ısısını korumak için kafesi 37 °C'ye ayarlanmış bir ısıtma yastığına yerleştirin.
  4. Fareyi emici dokularla kaplı bir indüksiyon kutusuna yerleştirerek anesteziyi indükleyin. Akış ölçeri yaklaşık 3-5 dakika boyunca 1 L / dk O2'de izofluranın %3-5'ine ayarlayın.
    NOT: Dakikada 70 nefesin (bpm) altına düşmesi gereken yavaşlayan solunum hızını belirleyerek doğru anestezi derinliğini sağlayın.
  5. Ayak parmağını kıstırma yöntemini kullanarak anesteziyi onaylayın (yani, ayak parmağını sıkıştırmak için geri çekilme refleksinin kaybı). Hayvanı bir tutucuya aktarın ve burnunu bir burun konisine yerleştirin. Hayvanların vücut ısısını korumak için tutucuyu bir ısıtma yastığının üzerine yerleştirin.
  6. Tutucudaki anestezi hava akışını 1 L / dkO2'de% 1 -% 2 izoflurana ayarlayarak burun yoluyla verilen anesteziyi koruyun.
  7. Anestezi altındayken kuruluğu önlemek için hayvanın gözlerine veteriner merhemi sürün.
  8. Hayvanı yüzüstü veya yan yatırın ve kuyruğunu alkollü bir bezle temizleyin. İki kuyruk damarından birini bulun. Gerekirse, kuyruk damarlarını daha görünür hale getirmek için kuyruğu bir UV lambası ile ısıtın.
  9. 29 G insülin iğnesini, iğnenin eğimi yukarı bakacak şekilde damara paralel olarak yerleştirin. Gadofosveset trisodyum içeren önceden doldurulmuş şırınganın hacmini nazikçe enjekte edin. İğneyi çektikten sonra enjeksiyon bölgesinde kanama olmadığından emin olun.
  10. Gadofosvesetin dolaşması için 30 saniye bekleyin ve ardından fareyi MRI yatağına aktarın.

2. MRG tarayıcısının hazırlanması (bkz. Şekil 1)

  1. MRG masasını emici dokularla örtün.
  2. MRI tek döngülü alıcı bobinini MRI yatağına yerleştirin. Alıcı bobinini kaldırmak için bir platform kullanın ve alıcı bobini ile MRI masası arasında doğrudan temastan kaçının.
  3. Cerrahi bant kullanarak bobini platforma sabitleyin.
  4. Sirkülasyonlu bir ısıtma pompasına bağlı boruyu bobinin etrafına yerleştirin ve sabitleyin ve görüntüleme sırasında hayvanın vücut sıcaklığını korumak için 37 °C'ye ayarlayın.
  5. Anestezi dağıtım tüpünü MRI tarayıcısının deliğine yerleştirin ve burun konisi, hayvanın kafasının yerleştirileceği alıcı bobinin ucuna ulaşacak şekilde bantlayın.
  6. Hayvanı konsol odasından izlemek için delik içi kamerayı açın.
  7. MRI konsol odasında, hayvan (hasta) için yeni bir çalışma başlatmak için yazılım arayüzünü kullanın.

3. MRG tarayıcıda hayvan konumlandırma ve izleme (bkz. Şekil 2)

  1. Anestezi uygulanmış hayvanı tarayıcı odasına aktarın. Fareyi alıcı bobin üzerinde yüzüstü konuma getirin ve anesteziyi sürdürmek için burnunun burun konisine oturduğundan emin olun. Anestezi hava akışını 1 L / dkO2'de% 1.5 -% 1.5 izoflurana çevirin.
  2. Hayvanı, kalp ve boyun bölgeleri alıcı bobinin merkezinde olacak şekilde MRI bobinine yerleştirdiğinizden emin olun.
  3. Farenin burnunu burun konisine, karnına ve farenin kuyruğuna bantla platforma sabitleyin.
  4. Elektrokardiyogramı (EKG) kaydetmek için ayak parmaklarının avucunun tamamen açık olduğundan emin olarak ön ve arka pençelere dört elektrot yerleştirin. İletkenliği artırmak için EKG pedlerini takmadan önce farenin pençelerinde EKG iletken jeli kullanın.
  5. Elektrotları platforma sıkıca bağlamak için bant kullandığınızdan emin olun.
  6. Tarayıcı yatağının lazerini kalbin tabanı (proksimal uç) ile hizalayın; Köprücük kemiği ve ön pençe çizgisini bir dönüm noktası olarak kullanın. Otomatik bir MR masası kullanarak hayvanı mıknatısın izo merkezine yerleştirin.

4. MRG görüntü planlama ve edinme

  1. MRI sistemi için standart kalibrasyonları çalıştırmak için bir keşif taraması başlatın.
  2. EKG'nin R dalgasını algılamak için izleme ekipmanını ayarlayın. Güvenilir bir tetikleme olması için her fare için ve görüntüleme oturumları içinde eşikleri ayarlayın.
    NOT: Derin anestezi altında fare kalp frekansı genellikle dakikada 400-600 atış (bpm) arasında değişir.
  3. Taramaların geri kalanını planlamak için çok düzlemli pilot görüntüler (keşif görüntüleri) elde etmek için bir 3B gradyan yankı taraması (GRE) edinin (MRI edinme parametreleri için Tablo 1'e ve planlama için Şekil 3'e bakın).
  4. İzci görüntülerinde, özellikle koronal görünümde, kalbi en kolay şekilde akış artefaktlarıyla tanımlayın.
    NOT: Görüntüler, farenin bobin veya izomerkez üzerinde iyi ortalanmadığını gösteriyorsa, yatağı geri çekin ve konumlandırmayı tekrarlayın.
  5. Kalbin tabanından boyuna ve karotis arterlere doğru uzanan enine bir düzlemde 8 mm görüş alanı (FOV) ile 3D kontrastlı MR anjiyografi (MRA) taraması planlayın (MRG edinim parametreleri için tarama için Tablo 1'e ve planlama için Şekil 3'e bakınız).
  6. Aortik ark, brakiyosefalik ve karotis arterleri görselleştirmek için maksimum yoğunluk projeksiyonu (MIP) görüntülerini kullanın ve sonraki geç gadolinyum güçlendirmesi (LGE), T1 haritalaması ve sina taramalarını planlayın (temsili görüntüler için bkz. Şekil 3 ).
    NOT: Görüntüleme hacminin seviyesi doğru değilse, dilimleri proksimal veya distal olarak hareket ettirerek alımı tekrarlayın.
  7. Endotel geçirgenliğini ölçmek için MRG görüntü alımı.
    1. Çıkan aort veya karotis arterlere dik tek dilimli bir 2D-Look-Locker (LL) edinimi planlamak için daha önce elde edilen MIP ve enine MRA görüntülerini kullanın (MRG edinim parametreleri taraması için Tablo 1'e ve temsili görüntüler için Şekil 3'e bakın).
    2. Simüle edilmiş bir EKG sinyali kullanırken kalp atış hızını 60 bpm'ye ayarlayın veya kaydedilen EKG sinyalini kullanırken sonraki inversiyon kurtarma darbeleri arasındaki inversiyon kurtarma darbesinin 1000 ms olduğundan emin olmak için bir boşluk süresi ayarlayın.
    3. LGE taraması için gereken kan sinyalinin sıfırlanması için en uygun ters çevirme süresini (TI) belirlemek için Look-Locker görüntülerini kullanın.
    4. LGE görüntüleme: Gadofosveset enjeksiyonundan 20-30 dakika sonra ve LL taramasından hemen sonra (adım 4.7.1-4.7.3'te açıklanmıştır) bir inversiyon-kurtarma 3D hızlı gradyan yankı dizisi kullanarak bir LGE taraması elde edin (MRI edinim parametreleri için Tablo 1'e ve temsili görüntüler için Şekil 3'e bakın).
    5. Kalbin tabanını (aort kökünün bir kısmını içerecek şekilde), brakiyosefalik arteri (aort kökü ile subklavyen bifurkasyon arasında) ve karotis arterlerin bir kısmını kapsayacak şekilde enine bir 3D hızlı gradyan yankı LGE taraması planlayın Yukarıdaki MRA ile aynı geometriyi kullanarak ayak-baş yönünde 8 mm'lik bir görüş alanı (FOV) ile (temsili görüntüler için Şekil 3'e bakın).
    6. Simüle edilmiş bir EKG sinyali kullanırken kalp atış hızını 60 bpm'ye ayarlayın veya kaydedilen EKG sinyalini kullanırken LGE taraması için her 1000 ms'de bir ardışık ters çevirme kurtarma darbelerinin meydana geldiğinden emin olmak için bir boşluk süresi ayarlayın (yukarıdaki adım 4.7.2'de olduğu gibi).
      NOT: Bu, ardışık inversiyon kurtarma darbeleri arasındaki manyetizasyonun tutarlı ve kalp atış hızından bağımsız olarak geri kazanılması için önemlidir.
    7. Look-Locker'dan elde edilen T1'i Kontrast > Ters Çevirme Gecikmesi altındaki LGE dizisine yerleştirin.
    8. T1 haritalama görüntüleme: Gadofosveset enjeksiyonundan 45 dakika sonra enine T1 haritalama görüntüleri elde etmek için bir 3D hızlı gradyan yankı edinimi kullanın. Diziyi yukarıdaki LGE taraması ile aynı oryantasyon ve geometride planlayın (MRI edinme parametreleri için Tablo 1'e ve temsili görüntüler için Şekil 3'e bakın).
    9. Simüle edilmiş bir EKG kullanırken kalp atış hızını 120 bpm'ye ayarlayın veya kaydedilen EKG izi kullanılırken iki görüntüleme dizisi arasındaki ters çevirme kurtarma darbesinin her 500 ms'de bir gerçekleşmesini sağlamak için bir boşluk süresi ayarlayın.
      NOT: T1 eşleme dizisi, 20-2000 ms arasında ters çevirme sürelerine sahip iki seçici olmayan ters çevirme darbesi ve ardından sekiz ayrı görüntü için sekiz segmentli okuma kullanır. İki görüntüleme izinin kombinasyonu, değişen ters çevirme sürelerine sahip dilim başına toplam on altı görüntü ile sonuçlanır. Görüntüler, üç parametreli bir uyum modeli kullanılarak tarayıcıda otomatik olarak yeniden oluşturulur. T1 parametrik haritalarını oluşturmak için kullanılan denklemler şunlardır:
      figure-protocol-1
      figure-protocol-2
  8. Endotel fonksiyonunu ölçmek için MRG görüntü alımı
    1. Tuzlu su içinde seyreltilmiş bir asetilkolin çözeltisi hazırlayın. (16.6 mg / kg) elde etmek için doğru hacimde çözelti ile 29 G iğneli insülin şırıngası yükleyin. Enjeksiyon hacmini 50-150 μL arasında tutun.
    2. Transvers MRA ve karşılık gelen MIP görüntülerini kullanarak, aort kökü ile subklavyen bifurkasyon arasına brakiyosefalik arter boyunca enine bir dilim yerleştirin (temsili görüntüler için Şekil 3 ).
    3. Brakiyosefalik arterin zamansal olarak çözülmüş sine görüntülerini elde etmek için retrospektif EKG geçitli enine 2D gradyan eko (GRE) kullanın (MRG edinim parametreleri için Tablo 1'e bakın; temsili görüntüler için Şekil 3 ).
    4. Maksimum kardiyak faz sayısını her hayvanın kalp atış hızına göre ayarlayın.
      NOT: Tipik olarak, 14 kardiyak faz yeterli zamansal çözünürlük sağlar.
    5. Temel görüntüleri aldıktan sonra, MRI tarayıcı odasına girin. Fare tarayıcıda uyuşturulurken, asetilkolini intraperitoneal (IP) olarak nazikçe enjekte edin. Fareyi bobin üzerinde hareket ettirmekten kaçının.
    6. Kalp atış hızının stabilize olması için 6-10 dakika bekleyin ve alımı tekrarlayın.
    7. Görüntüleme prosedürünün sonunda, fareyi kafesine geri koyun ve geri kazanım için kafesi bir ısıtma yastığının üzerine yerleştirin.
      NOT: Fareler, sternal yaslığı sürdürmek için yeterli bilinci yeniden kazandıklarında iyileşir.
    8. Elde edilen görüntüleri tıpta dijital görüntüleme ve iletişim (DICOM) formatında dışa aktarın ve açık platformlu bir görüntü analiz yazılımı kullanın.

5. MRG segmentasyonu ve veri analizi (bkz. Şekil 4)

  1. Tüm görüntüleri yüklemek için Dicom dosyalarını açık platformlu bir yazılımın veritabanına sürükleyip bırakın.
  2. Damar duvarındaki kontrast tutulumunu görselleştirmek ve endotel hücre sızıntısının vekil belirteci olarak güçlendirme alanını hesaplamak için LGE görüntülerini kullanın.
  3. Hem MRA hem de inversiyon kurtarma taramalarını seçin. Bu görüntüleri yan yana yüklemek için Enter tuşuna basın. Tarama adının yanındaki küçük simgeye tıklayın ve MRA görüntülerini LGE görüntülerinin üzerine sürükleyip bırakın.
  4. Dilim kalınlığındaki farklılıkları hesaba katmak için LGE görüntülerini referans olarak kullanarak MRA görüntülerini yeniden dilimlemek için Yeniden örnekleme seçeneğini belirleyin.
  5. Tarama adının yanındaki küçük simgeye tıklayın. LGE görüntülerini MRA görüntülerinin üzerine sürükleyip bırakın (yukarıdaki adım 5.4'te olduğu gibi). Menüden, LGE ve MRA görüntülerini kaplamak için Image Fusion'ı seçin.
  6. Araç çubuğundan 2B Görüntüleyici'ye tıklayın ve ardından 3B Konum Paneli'ni seçin. Hayvan solunumu nedeniyle olası küçük yer değiştirmeleri hesaba katmak için düzlem içi kaymaları manuel olarak düzeltmek için düğmeleri kullanın.
  7. Tekne duvarının görsel olarak geliştirilmiş bölümünü manuel olarak bölümlere ayırmak için araç çubuğunda bulunan Kapalı Poligon aracını kullanın. Segmentasyona rehberlik etmek için ortak kayıtlı MRA ve LGE görüntülerini kullanın.
  8. Brakiyosefali arteri kapsayan tüm LGE görüntülerini segmentlere ayırın.
    NOT: Damar duvarının güçlendirilmesi dağınık veya yamalı bir görünüme sahipse, bunları her dilimde ayrı ayrı bölümlere ayırın.
  9. Araç çubuğundaki Eklentiler düğmesine tıklayın ve ROI Araçları'nı seçin ve ardından bir e-tablodaki her bir ilgilenilen bölge (ROI) için segmentlere ayrılmış alanı (mm2) dışa aktarmak için ROI'leri Dışa Aktar'ı seçin.
  10. Elektronik tablodaki brakiyosefalik arterdeki toplam geliştirme alanını hesaplamak için her dilimin alanını toplayın.
    NOT: Toplam geliştirme alanı, endotel geçirgenliğinin kantitatif bir belirteci olarak kullanılabilir.
  11. Gadofosvesetin damar duvarına alım miktarını yansıtan damar duvarının ortalama T1 değerini hesaplamak için MRI tarayıcı bilgisayarında otomatik olarak oluşturulan T1 haritalarını kullanın - bu, endotel geçirgenliğinin başka bir kantitatif belirtecidir.
  12. MRA ve T1 harita görüntülerini yükleyin ve damar duvarını segmentlere ayırmak ve T1 değerlerini (ms) çıkarmak için yukarıda açıklanana benzer bir yaklaşım izleyin (adım 5.3-5.9).
  13. Bir elektronik tabloda, T1 değerlerini ters çevirin ve gevşeme süresini R1 = 1/T1 saniye cinsinden hesaplamak için 1000 ile çarpın. Her hayvanda brakiyosefalik arteri kaplayan tüm dilimler için ortalama R1'i hesaplayın.
  14. Kardiyak döngü sırasında sırasıyla damar alanındaki değişiklikleri ve kan akış hızını hesaplamak için faz kontrastlı anjiyografi görüntülerini ve hız haritalarını yükleyin.
  15. Endotelyal (dis) fonksiyonun vekil bir belirteci olan endotelyal bağımlı vazoreaktiviteyi hesaplamak için asetilkolin enjeksiyonundan önce ve sonra elde edilen görüntüleri bölümlere ayırın.
  16. Anjiyografi görüntülerinde brakiyosefalik arterin lümen alanını (mm2) segmentlere ayırmak için ROI sekmesinde bulunan yarı otomatik Büyüme Bölgesi aracını kullanın veya araç çubuğunda bulunan Kapalı Poligon seçeneğini (adım 5.7'de açıklandığı gibi) kullanın.
    NOT: Yarı otomatik araç, sinyal yoğunluklarına göre kan havuzunu kapsayan pikselleri kümelemek için piksel eşiğini kullanır.
  17. Kan akış hızını (cm/s) hesaplamak için karşılık gelen kan akış hızı kodlu haritaları bölümlere ayırmak için Çokgeni Kapat aracını kullanın.
  18. Lümen alanını (mm2) ve kan akış hızını (cm/s) bir elektronik tabloda (adım 5.9'da açıklandığı gibi) dışa aktarın ve diyastol sonu (maksimum alan) ve sistolik sonu (minimum alan) kardiyak fazlara karşılık gelenleri belirleyin.
  19. Endotel bağımlı vazodilatasyonu hesaplamak için tablo tablolu elektronik tabloyu kullanın (asetilkolin enjeksiyonu öncesi ve sonrası diyastol sonu (ED) lümen alanındaki yüzde değişimi ve kan akış hızını hesaplayın). Aşağıdaki formülleri kullanın:
    alan değişikliği= figure-protocol-3
    akış değişikliği= figure-protocol-4
  20. Her hayvan için, LGE görüntülerinden, T1 haritalarından ve analiz için istatistiksel yazılımdaki asetilkolin testinden elde edilen ilgili verileri tablo haline getirin.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu raporda, aterosklerotik ApoE-/- farelerin brakiyosefalik arterinde EndoThelial peRmeabIlity ve (dis)funCtion (qMETRIC) ölçmek için bir Quantitatif M RI yönteminin uygulanmasına başlanmıştır. Bu yöntem, tek bir görüntüleme seansında elde edilen in vivo damar duvarı taramalarından çıkarılabilen, endotel hasarının iki belirteci olan geçirgenlik ve (disfonksiyon) hakkında doğrudan ve ölçülebilir veriler sağlar. İlk olarak, LGE, damar duvarı büyütme alanını (mm3) ölçmek için kullanılır ve T1 (veya R1) haritaları, her ikisi de vekil geçirgenlik belirteçleri olan gadofosvesetin uygulanmasından sonra damar duvarının (s-1) gevşeme oranını ölçmek için kullanılır (temsili sonuçlar için Şekil 5'e bakınız). Damar duvarı R1 gevşeme oranı 2.42 s-1 ± 0.35 s-1 ila 3.45 s-1 arasında değişmiştir ± sırasıyla 4 hafta, 8 hafta ve 12 haftalık yüksek yağlı diyette 0.54 s-1 ila 3.83 s-1 ± 0.52 s-1 arasında değişmektedir. Tersine, vahşi tip (R1 = 2.15 ± 0.34 s-1) ve statinle tedavi edilen ApoE-/- (R1 = 3.0 ± 0.65 s-1) fareler daha az gelişme gösterdi. 12 aya kadar yüksek yağlı bir diyetle beslenen ApoE-/- farelerde, çalışma, histolojik analiz, Evans Blue boyası ve elektron mikroskobu ile ateroskleroz ilerlemesi sırasında endotel geçirgenliğinin arttığını, bunun da artan LGE damar duvarı hacmi, damar duvarı R1 gevşemesinde artan değişiklik ve asetilkolin enjeksiyonundan sonra paradoksal vazokonstriksiyon ile uyumlu olduğunu göstermektedir5. Tersine, statin ve diğer endotel hedefleme tedavileri, daha küçük LGE hacmi, daha düşük R1 değerleri 5,7 ve daha iyi vazodilatasyon ile yansıtılan endotel geçirgenliğini ve plak boyutunu azalttı. Mekanik olarak, gadofosveset serum albüminine geri dönüşümlü olarak bağlanır. Bu, probun29'un T1 gevşeticiliğinde 5-6 kat artışa neden olur ve bu da onu MRG ile yüksek hassasiyetle tespit edilebilir hale getirir. Burada, çalışma, albümine bağlı olarak, probun alımının endotel sızıntısını yansıttığını göstermektedir, çünkü Evan'ın mavi boyasının alımı ile ilişkilidir - endotel sızıntısını ölçmek için altın standart bir ex vivo yöntem (Şekil 5) - ve daha geniş sıkı boşluk bağlantıları5. İkinci olarak, asetilkoline yanıt olarak endotelyal (dis) fonksiyonu ölçmek için basit bir test gösterilmiştir. Kontrol damarlarında asetilkolin, endotel bağımlı vasküler gevşemeye neden olarak arteriyel alan/hacim ve kan akımının artmasına neden olur. Endotel (dis) fonksiyonunu ölçmek için, asetilkolin uygulamasından önce ve sonra elde edilen EKG ile tetiklenen anjiyografi görüntüleri kullanıldı. Çalışma, asetilkolin uygulamasından önce ve sonra damar lümeninin diyastol sonu alanındaki (veya hacmindeki) değişikliği hesaplar. Asetilkoline yanıt olarak vazodilatasyon yapan normal damarların aksine, aterosklerotik damarların, damar alanında (veya hacminde) azalmış bir değişiklik veya hatta damarın paradoksal vazokonstriksiyonu olarak kendini gösteren endotel bağımlı vazodilatör fonksiyonda azalma gösterdiği bulunmuştur (Şekil 5). İlginç bir şekilde, statin tedavisi endotel13'ün vazodilatör özelliklerini geliştirdi.

figure-results-1
Şekil 1: Aterosklerotik farelerde endotel geçirgenliği ve (dis)fonksiyonu görüntülemek için iş akışı. (A-B) Fareler önce uyuşturulur ve daha sonra albümin kontrast maddesi enjekte edilir. (C) Fareler daha sonra kardiyak aktiviteyi izlemek için EKG pedlerinin kullanıldığı bir MRI bobinine aktarılır. (D-E) MRG görüntüleri, endotel geçirgenliğini ve (dis)fonksiyonunu ölçmek için elde edilir ve daha sonra açık platformlu bir yazılım (BioRender.com ile oluşturulur) kullanılarak analiz edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-2
Şekil 2: Klinik 3 Tesla MRI tarayıcısı kullanılarak endotel geçirgenliği ve (dis)fonksiyonu görüntülemek için hayvan konumlandırma ve EKG izleme. (A-B) Hayvan, bir yüzey bobini üzerine yüzüstü yerleştirilir ve solunabilir izofluran kullanılarak anestezi altında tutulur. Görüntüleme platformunu stabilize etmek için kum torbaları kullanılır. (C-D) EKG pedleri pençelere yerleştirilir ve kardiyak aktiviteyi kaydetmek için klinik bir EKG modülüne bağlanır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-3
Şekil 3: Aterosklerotik farelerin brakiyosefalik arterinde endotel geçirgenliğini ve (dis)fonksiyonunu ölçmek için MRG planlaması ve görüntülerin elde edilmesi. (A) Aort kökü ile karotis arterler arasındaki anatomik bölgeyi tanımlamak için keşif görüntüleri elde edilir. (B) MR anjiyografi, damar sistemini görselleştirmek ve sonraki taramaları planlamak için kullanılır. (C) Look-Locker görüntüleri, sonraki sonraki gadolinyum güçlendirme görüntülerinde (LGE) kandan gelen sinyali geçersiz kılmak için uygun zaman gecikmesini belirlemek için brakiyosefalik arter seviyesinde elde edilir. (D) LGE görüntüleri, gemi duvarı iyileştirmesinin görsel bir değerlendirmesini sağlar. (E) T1 haritalaması, gadolinyum konsantrasyonunun göstergesi olan damar duvarı gevşeme oranını hesaplamak için kullanılır. (F) Damar duvarının endotel bağımlı vazodilatör özellikleri, asetilkolin uygulamasından sonra ölçülür. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-4
Şekil 4: Aterosklerotik farelerin brakiyosefalik arterinde endotel geçirgenliğini ve (dis)fonksiyonunu ölçmek için görüntü segmentasyonu ve analizi. (A) Kontrast alımının alanını/hacmini ölçmek için damar duvarı LGE görüntüleri üzerinde manuel olarak bölümlere ayrılır. (B) Gemi duvarı T1 gevşeme oranını hesaplamak için gemi duvarı T1 haritalamasında bölümlere ayrılmıştır. (C) MR anjiyografilerde segmentlere ayrılan damar duvarı ve kan akımı kodlanmış görüntüler, damar duvarının damar duvarının damar genişleme özelliklerini, damar duvarının sonundaki değişiklikleri hesaplayarak incelemek için kullanılır.
asetilkolin uygulamasından sonra diyastolik lümen alanı (veya hacmi) ve kan akışı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-5
Şekil 5: Aterosklerotik farelerde endotel geçirgenliği ve (dis)fonksiyonunun (qMETRIC) kantitatif görüntülemesi. (A) LGE görüntüleri ve R1 gevşeme haritaları, ateroskleroz ilerlemesi sırasında damar duvarı içinde albümin bağlayıcı kontrast madde alımının arttığını ve statin tedavisi sonrası iyileşmeyi göstermektedir. Görüntüleme verileri, ex vivo olarak albümin bağlayıcı bir boya olan Evan'ın mavi boyasının birikimi ile desteklenmektedir. (B) Asetilkolin uygulamasına yanıt olarak damar duvarının vazodilasyon özelliklerindeki değişiklikler, endotel bağımlı vazodilatasyonun nicelleştirilmesine izin verir. Kontrol damarları vazodilatasyon yaparken, aterosklerotik damarlar asetilkoline yanıt olarak vazokonstriktür, bu da endotel hasarını düşündürür. Statin ile tedavi endotel hasarını iyileştirir. Şekildeki "wks" ve "HFD" terimleri sırasıyla "haftalar" ve "yüksek yağlı diyet" i temsil eder. Bu şekil Phinikaridou, A. et al.5'ten değiştirilmiştir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Tarama / SıralamaEdinme parametreleri
Keşif / pilot taraması3D, hızlı gradyan yankı
Enine: FOV = 50 mm x 27 mm x 14 mm, matris = 96 x 52, düzlem içi çözünürlük = 0,5 mm x 0,5 mm, dilim kalınlığı = 0,5 mm, TR/TE = 15/6,1 ms, çevirme açısı = 30°, ortalamalar = 1
Koronal: FOV = 200 mm x 102 mm x 14 mm, matris = 336 x 173, düzlem içi çözünürlük = 0,5 mm x 0,5 mm, dilim kalınlığı = 0,5 mm, TR/TE = 12/6 ms, çevirme açısı = 30°, ortalamalar = 1
MRA taraması3D hızlı gradyan yankısı, FOV = 30 mm x 30 mm x 8 mm, matris = 200 x 200, düzlem içi çözünürlük =0,15 mm x 0,15 mm, dilim kalınlığı = 0,5 mm, TR/TE = 15/6,1 ms, çevirme açısı = 40°, ortalamalar = 1
Look-Locker taraması2D hızlı gradyan yankısı, FOV = 30 mm x 30 mm, matris = 80 x 80, düzlem içi çözünürlük = 0,38 mm x 0,38 mm, dilim kalınlığı = 2 mm, TR/TE = 19/8,6 ms, sonraki IR darbeleri arasında TR = 1000 ms ve çevirme açısı = 10°, ortalamalar = 1.
LGE taraması3D hızlı gradyan yankısı, FOV = 30 mm x 30 mm x 8 mm, matris = 304 x 304, düzlem içi çözünürlük = 0,1 mm x 0,1 mm, ölçülen dilim kalınlığı = 0,5 mm, dilimler = 32, TR/TE = 28/8 ms, sonraki IR darbeleri arasındaki TR = 1000 ms ve çevirme açısı = 30°, ortalamalar = 1.
T1 eşleme taraması3D hızlı gradyan yankısı, FOV = 36 mm x 22 mm x 8 mm, matris = 192 x 102, düzlem içi çözünürlük = 0,18 mm x 0,22 mm, ölçülen dilim kalınlığı = 0,5 mm, dilimler = 16, TR/TE = 9,6/4,9 ms, çevirme açısı = 10°, ortalamalar = 1.
Faz kontrast anjiyografi taraması2D, hızlı gradyan yankısı, FOV = 40 mm x 23 mm, matris = 132 x 77, düzlem içi çözünürlük = 0,3 mm x 0,3 mm x 1 mm, TR/TE = 9,8/4,9 ms, çevirme açısı = 30°, kardiyak fazlar = 14, ortalamalar = 6, akış hızı (ayak-baş yönü) = 30 cm/s.

TABLO 1: MRG edinim parametreleri

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Vasküler endotel sağlığının belirlenmesi, aterosklerotik ile ilişkili riski teşhis etmek ve tedavi etkilerini izlemek için potansiyel olarak kullanılabilecek çekici bir görüntüleme biyobelirtecidir. Burada özetlenen qMETRIC protokolü, kapsamlı, hızlı ve klinik olarak uygulanabilir bir MRG protokolünde endotel geçirgenliğini/sızıntısını ve (dis)fonksiyonu tekrarlanabilir bir şekilde ölçmek için kullanılabilir. Böyle bir yaklaşım, endotel geçirgenliğini ölçmek için mevcut DCE-MRI protokollerine daha basit bir alternatif veya tamamlayıcı bir araç sağlayabilir. Ayrıca, hastalıktan daha az ciddi şekilde etkilenen periferik arterlerde invaziv teknikler veya vekil ölçümler kullanmak yerine, koroner ve karotis arterler gibi vasküler yataklarda endotelyal (dis) fonksiyonun doğrudan değerlendirilmesi için invaziv olmayan bir araç sağlayabilir. Bu yöntem kullanılarak endotel geçirgenliğinin ölçülmesi, kemirgenlerde damar duvarının doğru segmentasyonu için çok önemli olan aort, aortik ark ve brakiyosefalik ve karotis arterlerin yüksek uzamsal çözünürlükte (LGE görüntüleri için 0,1 mm ve T1 haritalaması için 0,22 mm) kapsanmasına izin verir. Görüntülerin analizi, açık kaynaklı bir platform kullanılarak gerçekleştirilebilir ve karmaşık farmakokinetik modellemeye ihtiyaç duymadan damar duvarının yalnızca basit bir segmentasyonunu gerektirir. Daha da önemlisi, bu protokol ticari olarak temin edilebilen bir dizi farklı tarayıcıda kullanılmak üzere uyarlanabilir ve farklı hayvan modellerinde ve ayrıca insanlarda kullanılmak üzere genişletilebilir. Bu protokol, bir klinik tarayıcı kurulumu kullanarak metodolojiyi tanımlasa da, MRI protokolleri, yüksek alanlı küçük hayvan tarayıcıları kullanılırken de uygulanabilir. Bu tarayıcılar sıklıkla, tarayıcı üreticileriyle işbirliği içinde kullanılabilen veya programlanabilen inversiyon kurtarma, T1 haritalama ve anjiyografi protokolleri sunar.

Doğru ve tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için, protokolün bazı kritik adımlarına özellikle dikkat edilmelidir. İlk olarak, küçük hayvanları bir klinik tarayıcıda görüntülerken, yüksek görüntü kalitesi için sinyal-gürültü oranını en üst düzeye çıkarmak için uygun ve özel yapım alıcı bobinler gereklidir. Bobin üzerindeki hayvan konumlandırması da çok önemlidir, sinyal-gürültü oranını iyileştirmek için hayvan ile bobin arasındaki ayırma ve hava dolu boşluklardan kaçınır. Bu nedenle, anatomik ilgi alanı bobinin merkezine yerleştirilmeli ve daha sonra maksimum homojenlik ile manyetik alana maruz bırakmak için mıknatısın izomerkezine taşınmalıdır. İkinci olarak, kararlı, güçlü ve doğru bir EKG sinyali, güvenilir görüntüleme tetikleme/geçit için çok önemlidir. Bu, manyetizasyonun tutarlı bir şekilde uyarılması ve belirli zaman noktalarında görüntü elde etme penceresinin zamanlaması ve fonksiyonel test için diyastol sonu fazı içeren doğru zaman çözümlü görüntüler elde etmek için önemlidir. Küçük hayvan pedi bazlı veya iğne bazlı elektrotlar, klinik tarayıcılara kıyasla daha iyi korunan daha yüksek alan kuvvetine sahip tarayıcılarda kullanıldığında daha uygun seçeneklerdir. Bu seçenekler klinik alan tarayıcılarında kullanıldığında, nabız dizisi sırasında EKG sinyalini bozabilecek MRI Lamour frekansında rezonans devrelerinin oluşmasını önlemek için EKG kablolarının birbirine bükülmesi gerekir. Alternatif olarak, EKG modülünün ve insan taramaları için kullanılan pedlerin, ped boyutunun fare pençesininkine göre ayarlanması ve iletkenliği artırmak için pedlerin bantla ekstra stabilizasyonu ile kullanılmasını öneriyoruz. Üçüncüsü, kontrast madde hala kan dolaşımında dolaşırken LGE görüntüleri elde ederken, damar duvarını tanımlamak için kan havuzunu etkili bir şekilde bastırmak için doğru boşalma süresini seçmek çok önemlidir. Her LGE dizisinden önce bir Look-locker dizisi çalıştırılmalı ve ters çevirme gecikme süresinin buna göre ayarlanması gerekir. Dördüncüsü, değiştirilmiş bir look-locker ters çevirme kurtarma (MOLLI) dizisi kullanılarak doğru ve kesin T1 haritalaması için, önerilen görüntü elde etme şeması, kısa ve uzun T1 türlerini yakalamak için en az 20 ms ila 2000 ms arasında değişen bir dizi ters çevirme gecikmesini kapsayacak şekilde uygulanmalıdır. Son olarak, MRG verilerinin segmentasyonu, alan/hacim ve T1 değeri hesaplamalarında gözlemci içi ve/veya gözlemciler arası yanlılıkları önlemek için titiz ve katı kriterler uygulanmalıdır.

DCE-MRG'den farklı olarak, burada açıklanan prosedür, damar duvarındaki kontrast maddenin yıkanması ve yıkanması ile ilgili kinetik verileri sağlamaz. Daha ziyade, albümin bağlayıcı kontrast madde olan gadofosvesetin enjeksiyonundan sonra belirli bir zaman noktasında endotel geçirgenliğinin bir anlık görüntüsünü sağlar. Bununla birlikte, bu zaman noktalarından elde edilen kantitatif veriler, endotel geçirgenliğini ve artan endotel boşluğu bağlantı genişliğini ölçmek için altın standart olarak kabul edilen Evan'ın mavi boyası gibi diğer albümin boyaları ile yüksek oranda korelasyon gösterdi. Mekanik olarak, gadofosvesetin hem albümine bağlı hem de bağlanmamış fraksiyonu, endotel bağlantılarındaki kırılmalardan geçecek ve MRG sinyal artışına yol açacak kadar küçüktür. Ek olarak, bağlanmamış fraksiyonun, damar duvarına girdikten sonra intraplak albümine bağlanması ve sinyal artışı ile sonuçlanması da mümkündür. Gadofosveset klinik dozda enjekte edildiğinde damar duvarının gevşemesinin r1≈17 mmol/L/s olduğu gözlendi. Bu değer, serbest fraksiyona (r1≈6.6 mmol/L/s) kıyasla albümine bağlı fraksiyon (r1≈6.6 mmol/L/s) için bildirilenlere daha yakındır5,29.

Bu görüntüleme yönteminin gelecekteki uygulamaları, farklı hayvan modellerinde ve diğer arteriyel segmentlerde temel bilim çalışmalarını ve bu yöntemin mevcut veya yeni farmasötik ajanlara biyolojik yanıtları değerlendirmek için kullanılmasını içerir. Çalışmalar, sırasıyla mekanik ve sonuç verilerini toplamak için kesitsel veya boylamsal olarak gerçekleştirilebilir. Basit iş akışı, bu yaklaşımı insanlarda da kullanım için erişilebilir ve klinik olarak uygulanabilir hale getirir. İnsan karotis ve periferik arterlerin görüntülenmesi için bu yöntemin uyarlanması daha yakındır, ancak bu yöntemin koroner arterlerin görüntülenmesi için uygulanması, şu anda geliştirilmekte olan görüntü elde etme, rekonstrüksiyon ve hareket düzeltmede daha fazla ilerleme gerektirmektedir30,31.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aşağıdakilere fon sağladığınız için minnettarız: (1) İngiliz Kalp Vakfı (AP Erken Kariyer Geliştirme Bursu, Proje hibesi-PG/2019/34897 ve RMB Proje ve Program hibeleri PG/10/044/28343, RG/12/1/29262 ve RG/20/1/34802); (2) Kralın BHF Araştırma Mükemmeliyet Merkezi RE/18/2/34213; (3) Wellcome EPSRC Tıp Mühendisliği Merkezi (NS/A000049/1); (4) Ulusal Sağlık Araştırmaları Enstitüsü (NIHR), Kardiyovasküler Sağlık Teknolojisi Kooperatifi (HTC) ve King's College London ve King's College Hospital NHS Foundation Trust ile ortaklaşa Guy's & St Thomas' NHS Foundation Trust'a verilen kapsamlı Biyomedikal Araştırma Merkezi aracılığıyla Sağlık Bakanlığı; (5) Şili Araştırma ve Geliştirme Ajansı (ANID) - Binyıl Bilim Girişimi Programı - NCN17_129 ve FONDECYT 1180525.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AsetilkolinSigma AldrichA6625- 100G, 16.6 mg / kg
Anestezi ekipmanlarıGenel Anestezi HizmetleriGenel Anestezi Hizmetleri
Sirkülasyonlu ısıtma pompasıThermoFisher Scientific, ABDBOM: 152510101
EKG iletken jel (Nuprep)Waever and Company, ABD10-30-T
EKG izleme modülüInvivo, ABDREF 0700-1002
Gadofosveset trisordium (Vasovist/ Ablavar)Lantheus Medical Imaging Inc, North Billerica, MA, ABD0.03 mmol/kg
Yüksek yağlı diyetÖzel Diyet Hizmetleri, Witham, İngiltereDomuz yağından %21 yağ, %0.15 (ağırlıkça/ağırlıkça) kolesterol
İndüksiyon kutusuVet Tech Solutions LTD
İnsülin şırıngalarıBD Biosciences0,5 mL, 29 G
OsirixX yazılımıOsiriX Vakfı, Cenevre, İsviçreAçık kaynaklı platform
Philips Achieva MRI Tarayıcı (3 Tesla)Philips Healthcare, Best, HollandaKlinik gradyan sistemi ile donatılmıştır (30 mT m-1, 200 mT m-1 ms-1)
Tek– döngü yüzey mikroskobu alıcı bobiniPhillips HamburgÇap = 23 mmÖzel yapım

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Defining and setting national goals for cardiovascular health promotion and disease reduction: The American heart association's strategic impact goal through 2020 and beyond. Circulation. 121 (4), 586-613 (2010).">Lloyd-Jones, D. M., et al. Defining and setting national goals for cardiovascular health promotion and disease reduction: The American heart association's strategic impact goal through 2020 and beyond. Circulation. 121 (4), 586-613 (2010).
  2. Role of endothelial dysfunction in atherosclerosis. Circulation. 109 (23), Suppl 1 27-32 (2004).">Davignon, J., Ganz, P. Role of endothelial dysfunction in atherosclerosis. Circulation. 109 (23), Suppl 1 27-32 (2004).
  3. Paradoxical vasoconstriction induced by acetylcholine in atherosclerotic coronary arteries. New England Journal of Medicine. 315 (17), 1046-1051 (1986).">Ludmer, P. L., et al. Paradoxical vasoconstriction induced by acetylcholine in atherosclerotic coronary arteries. New England Journal of Medicine. 315 (17), 1046-1051 (1986).
  4. Plaque-associated endothelial dysfunction in apolipoprotein E-deficient mice on a regular diet. Effect of human apolipoprotein AI. Cardiovascular Research. 59 (1), 189-199 (2003).">Crauwels, H. M., Van Hove, C. E., Holvoet, P., Herman, A. G., Bult, H. Plaque-associated endothelial dysfunction in apolipoprotein E-deficient mice on a regular diet. Effect of human apolipoprotein AI. Cardiovascular Research. 59 (1), 189-199 (2003).
  5. Non-invasive magnetic resonance imaging evaluation of endothelial permeability in murine atherosclerosis using an albumin-binding contrast agent. Circulation. 126 (6), 707-719 (2012).">Phinikaridou, A., et al. Non-invasive magnetic resonance imaging evaluation of endothelial permeability in murine atherosclerosis using an albumin-binding contrast agent. Circulation. 126 (6), 707-719 (2012).
  6. Increased vascular permeability measured with an albumin-binding magnetic resonance contrast agent is a surrogate marker of rupture-prone atherosclerotic plaque. Circulation; Cardiovascular Imaging. 9 (12), (2016).">Phinikaridou, A., et al. Increased vascular permeability measured with an albumin-binding magnetic resonance contrast agent is a surrogate marker of rupture-prone atherosclerotic plaque. Circulation; Cardiovascular Imaging. 9 (12), (2016).
  7. Noninvasive MRI monitoring of the effect of interventions on endothelial permeability in murine atherosclerosis using an albumin-binding contrast agent. Journal of the American Heart Association. 2 (5), 000402(2013).">Phinikaridou, A., Andia, M. E., Passacquale, G., Ferro, A., Botnar, R. M. Noninvasive MRI monitoring of the effect of interventions on endothelial permeability in murine atherosclerosis using an albumin-binding contrast agent. Journal of the American Heart Association. 2 (5), 000402(2013).
  8. Thin-walled microvessels in human coronary atherosclerotic plaques show incomplete endothelial junctions relevance of compromised structural integrity for intraplaque microvascular leakage. Journal of the American College of Cardiology. 53 (17), 1517-1527 (2009).">Sluimer, J. C., et al. Thin-walled microvessels in human coronary atherosclerotic plaques show incomplete endothelial junctions relevance of compromised structural integrity for intraplaque microvascular leakage. Journal of the American College of Cardiology. 53 (17), 1517-1527 (2009).
  9. Carotid artery reactivity to isometric hand grip exercise identifies persons at risk and with coronary disease. Atherosclerosis. 160 (1), 241-248 (2002).">Rubenfire, M., Cao, N., Smith, D. E., Mosca, L. Carotid artery reactivity to isometric hand grip exercise identifies persons at risk and with coronary disease. Atherosclerosis. 160 (1), 241-248 (2002).
  10. Non-invasive assessment of coronary vasodilation using cardiovascular magnetic resonance in patients at high risk for coronary artery disease. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 10, 28(2008).">Nguyen, P. K., Meyer, C., Engvall, J., Yang, P., McConnell, M. V. Non-invasive assessment of coronary vasodilation using cardiovascular magnetic resonance in patients at high risk for coronary artery disease. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 10, 28(2008).
  11. Impaired coronary vasodilation by magnetic resonance angiography is associated with advanced coronary artery calcification. Journal of the American College of Cardiology; Cardiovascular Imaging. 1 (2), 167-173 (2008).">Terashima, M., et al. Impaired coronary vasodilation by magnetic resonance angiography is associated with advanced coronary artery calcification. Journal of the American College of Cardiology; Cardiovascular Imaging. 1 (2), 167-173 (2008).
  12. Non-invasive visualization of coronary artery endothelial function in healthy subjects and in patients with coronary artery disease. Journal of the American College of Cardiology. 56 (20), 1657-1665 (2010).">Hays, A. G., et al. Non-invasive visualization of coronary artery endothelial function in healthy subjects and in patients with coronary artery disease. Journal of the American College of Cardiology. 56 (20), 1657-1665 (2010).
  13. Effect of L-arginine on acetylcholine-induced endothelium-dependent vasodilation differs between the coronary and forearm vasculatures in humans. Journal of the American College of Cardiology. 24 (4), 948-955 (1994).">Hirooka, Y., et al. Effect of L-arginine on acetylcholine-induced endothelium-dependent vasodilation differs between the coronary and forearm vasculatures in humans. Journal of the American College of Cardiology. 24 (4), 948-955 (1994).
  14. Endothelium-dependent flow-mediated vasodilation in coronary and brachial arteries in suspected coronary artery disease. American Journal of Cardiology. 82 (12), 1535-1539 (1998).">Takase, B., et al. Endothelium-dependent flow-mediated vasodilation in coronary and brachial arteries in suspected coronary artery disease. American Journal of Cardiology. 82 (12), 1535-1539 (1998).
  15. Peripheral microvascular function reflects coronary vascular function. Arteriosclerosis Thrombosis and Vascular Biology. 39 (7), 1492-1500 (2019).">Al-Badri, A., Kim, J. H., Liu, C., Mehta, P. K., Quyyumi, A. A. Peripheral microvascular function reflects coronary vascular function. Arteriosclerosis Thrombosis and Vascular Biology. 39 (7), 1492-1500 (2019).
  16. Detection of neovessels in atherosclerotic plaques of rabbits using dynamic contrast enhanced MRI and 18F-FDG PET. Arteriosclerosis Thrombosis and Vascular Biology. 28 (7), 1311-1317 (2008).">Calcagno, C., et al. Detection of neovessels in atherosclerotic plaques of rabbits using dynamic contrast enhanced MRI and 18F-FDG PET. Arteriosclerosis Thrombosis and Vascular Biology. 28 (7), 1311-1317 (2008).
  17. Atherosclerosis: contrast-enhanced MR imaging of vessel wall in rabbit model--comparison of gadofosveset and gadopentetate dimeglumine. Radiology. 250 (3), 682-691 (2009).">Lobbes, M. B., et al. Atherosclerosis: contrast-enhanced MR imaging of vessel wall in rabbit model--comparison of gadofosveset and gadopentetate dimeglumine. Radiology. 250 (3), 682-691 (2009).
  18. MR imaging of adventitial vasa vasorum in carotid atherosclerosis. Magnetic Resonance Medicine. 59 (3), 507-514 (2008).">Kerwin, W. S., Oikawa, M., Yuan, C., Jarvik, G. P., Hatsukami, T. S. MR imaging of adventitial vasa vasorum in carotid atherosclerosis. Magnetic Resonance Medicine. 59 (3), 507-514 (2008).
  19. Vessel wall and adventitial DCE-MRI parameters demonstrate similar correlations with carotid plaque microvasculature on histology. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 46 (4), 1053-1059 (2017).">van Hoof, R. H., et al. Vessel wall and adventitial DCE-MRI parameters demonstrate similar correlations with carotid plaque microvasculature on histology. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 46 (4), 1053-1059 (2017).
  20. Dynamic contrast enhanced (DCE) magnetic resonance imaging (MRI) of atherosclerotic plaque angiogenesis. Angiogenesis. 13 (2), 87-99 (2010).">Calcagno, C., Mani, V., Ramachandran, S., Fayad, Z. A. Dynamic contrast enhanced (DCE) magnetic resonance imaging (MRI) of atherosclerotic plaque angiogenesis. Angiogenesis. 13 (2), 87-99 (2010).
  21. Increasing spatial resolution of 3T MRI scanning improves reproducibility of carotid arterial wall dimension measurements. Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology, and Medicine. 27 (3), 219-226 (2014).">van Wijk, D. F., et al. Increasing spatial resolution of 3T MRI scanning improves reproducibility of carotid arterial wall dimension measurements. Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology, and Medicine. 27 (3), 219-226 (2014).
  22. Turbo fast three-dimensional carotid artery black-blood MRI by combining three-dimensional MERGE sequence with compressed sensing. Magnetic Resonance Medicine. 70 (5), 1347-1352 (2013).">Li, B., et al. Turbo fast three-dimensional carotid artery black-blood MRI by combining three-dimensional MERGE sequence with compressed sensing. Magnetic Resonance Medicine. 70 (5), 1347-1352 (2013).
  23. Carotid arterial wall MRI at 3T using 3D variable-flip-angle turbo spin-echo (TSE) with flow-sensitive dephasing (FSD). Journal of Magnetic Resonance Imaging. 31 (3), 645-654 (2010).">Fan, Z., et al. Carotid arterial wall MRI at 3T using 3D variable-flip-angle turbo spin-echo (TSE) with flow-sensitive dephasing (FSD). Journal of Magnetic Resonance Imaging. 31 (3), 645-654 (2010).
  24. Signal-to-noise ratio, contrast-to-noise ratio and pharmacokinetic modeling considerations in dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging. Magnetic Resonance Imaging. 30 (9), 1313-1322 (2012).">Li, X., Huang, W., Rooney, W. D. Signal-to-noise ratio, contrast-to-noise ratio and pharmacokinetic modeling considerations in dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging. Magnetic Resonance Imaging. 30 (9), 1313-1322 (2012).
  25. The influence of temporal resolution in determining pharmacokinetic parameters from DCE-MRI data. Magnetic Resonance Medicine. 63 (3), 811-816 (2010).">Heisen, M., et al. The influence of temporal resolution in determining pharmacokinetic parameters from DCE-MRI data. Magnetic Resonance Medicine. 63 (3), 811-816 (2010).
  26. Scan-rescan reproducibility of quantitative assessment of inflammatory carotid atherosclerotic plaque using dynamic contrast-enhanced 3T CMR in a multi-center study. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 16, 51(2014).">Chen, H., et al. Scan-rescan reproducibility of quantitative assessment of inflammatory carotid atherosclerotic plaque using dynamic contrast-enhanced 3T CMR in a multi-center study. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 16, 51(2014).
  27. Reproducibility of black blood dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging in aortic plaques of atherosclerotic rabbits. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 32 (1), 191-198 (2010).">Calcagno, C., Vucic, E., Mani, V., Goldschlager, G., Fayad, Z. A. Reproducibility of black blood dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging in aortic plaques of atherosclerotic rabbits. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 32 (1), 191-198 (2010).
  28. Non-invasive imaging of endothelial damage in patients with different HbA1c levels: A proof-of-concept study. Diabetes. 68 (2), 387-394 (2019).">Engel, L. C., et al. Non-invasive imaging of endothelial damage in patients with different HbA1c levels: A proof-of-concept study. Diabetes. 68 (2), 387-394 (2019).
  29. The interaction of MS-325 with human serum albumin and its effect on proton relaxation rates. Journal of the American Chemical Society. 124 (12), 3152-3162 (2002).">Caravan, P., et al. The interaction of MS-325 with human serum albumin and its effect on proton relaxation rates. Journal of the American Chemical Society. 124 (12), 3152-3162 (2002).
  30. Motion-corrected 3D whole-heart water-fat high-resolution late gadolinium enhancement cardiovascular magnetic resonance imaging. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 22 (1), 53(2020).">Munoz, C., et al. Motion-corrected 3D whole-heart water-fat high-resolution late gadolinium enhancement cardiovascular magnetic resonance imaging. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 22 (1), 53(2020).
  31. 3D whole-heart isotropic-resolution motion-compensated joint T1 /T2 mapping and water/fat imaging. Magnetic Resonance Medicine. 84 (6), 3009-3026 (2020).">Milotta, G., et al. 3D whole-heart isotropic-resolution motion-compensated joint T1 /T2 mapping and water/fat imaging. Magnetic Resonance Medicine. 84 (6), 3009-3026 (2020).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Quantitative MRIEndothelial PermeabilityEndothelial DysfunctionAtherosclerosis ImagingLate Gadolinium EnhancementMOLLI T1 MappingAlbumin Binding ProbeBrachiocephalic ArteryBlood Flow SequencesVessel Wall Segmentation
Video Coming Soon

Related Articles