Sıçan Servikal Spinal Kord difüzyon Görüntüleme

Bu prosedürün genel amacı, doku mikroyapısının non-invaziv karakterizasyonu için sıçan omuriliğinin yüksek kaliteli difüzyon ağırlıklı manyetik rezonans görüntülemesini elde etmektir. Bu, önce MR Tarayıcıda uygun mobilizasyon ve solunum izlemesi ile bir sıçan hazırlanarak gerçekleştirilir. İkinci adım, solunum kapısı ile özel bir difüzyon ağırlıklı MRI taraması yapmaktır.

Ardından, görüntüler duyarlılık artefaktları için düzeltilir. Son adım, MRI sinyalini matematiksel bir modele uydurmaktır. Sonuç olarak, doku mikro yapısının özelliklerini göstermek için ilgilenilen bölgeler içindeki model parametrelerinin karşılaştırılması kullanılır.

Bu tekniğin ex vivo tarama gibi mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, teşhis amaçlı kliniğe çevrilebilmesidir. Bu yöntem, omurilik yaralanmalarında ikincil yaralanma mekanizmalarının tanımlanması ve iyileşme prognozu gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu protokoldeki adımları gerçekleştirmeden önce laboratuvarımdan teknisyenler Natasha Wilkins ve Matt Renquist prosedürü gösterecek.

Öncelikle tüm işlemler için uygun kurumsal bakım ve kullanım komitelerinden onay alın. Tıbbi havada% 5 flor kullanarak fareyi bir indüksiyon odasında uyuşturarak başlayın. Pençe çekme ve yazma refleksi olmadığında, anesteziyi %2'ye düşürün. Ardından hayvanı baş üstü pozisyonda tarayıcı yatağına aktarın.

Prosedür boyunca bir burun konisi boyunca% 2 ISO flor koruyun ve tıbbi havayı dakikada yaklaşık bir litre akış hızında tutun. Ayrıca, anestezi altındayken korneaya zarar vermemek için farenin gözlerine az miktarda kayganlaştırıcı merhem sürün. Sıçanın gövdesinin etrafına güvenli bir şekilde bir solunum izleme bandı yerleştirin ve bir solunum yolu sistemine bağlayın.

Solunum döngüsünün net ve tutarlı olduğundan emin olmak için solunum izleme bilgisayarını kontrol edin. Gerekirse bir kayış ayarlayın, çünkü bu adım görüntü kalitesi için zorunludur. Sıcak hava ısıtma sistemi kullanın ve 37 santigrat derecede tutulduğundan emin olmak için hayvanın vücut sıcaklığını bir rektal prob aracılığıyla izleyin ve koruyun.

Anestezi seviyesini %1,2 ile 2 arasında ayarlayarak solunum hızını dakikada 30 ila 45 nefes arasında tutunŞimdi, fareyi bir ısırma çubuğu ile baş tutucuya yerleştirin ve kulak çubuklarını vidalayın ve servikal omurga bobinin ortasına yerleştirilene kadar kafayı dörtlü hacimli bir bobine kaydırın. Son olarak, varsa fareyi ve destek tutucularını tarayıcı deliğine ilerletin, bobinin uyumunu ve eşleşen kapasitörlerini satıcı talimatlarına göre uygun frekansa ve empedansa ayarlayın. Doğru konumlandırmayı sağlamak için varsayılan üç düzlemli bir keşif taraması edinin.

Bu ilk tarama, MRI sisteminin, rezonans frekansı şimlemesinin tespiti, radyo frekansı gücünün kalibrasyonu ve alıcı kazancının ayarlanması için otomatik prosedürleri etkinleştirir. Servikal omurganın merkezinin hem mıknatısın merkezi hem de MRI bobininin merkezi ile aynı hizada olduğunu kontrol edin. Daha sonra görüntüleme protokolüne bir yankı planlayıcı, difüzyon ağırlıklı spin yankı dizisi ekleyin.

Bir dizi varsayılan ayarı kullandı, ancak 0.75 milimetre dilim kalınlığına sahip 12 dilim öngördü ve bunları servikal kordun ana eksenine dik olarak yönlendirdi. Hayvanlar arasında ve seanslar arasında tutarlı dilim konumlandırması sağlamak için beyinciğin tabanını dahili bir referans olarak kullanın. Doygunluk bantlarını açın.

Ardından, bu dokulardan gelen sinyali en aza indirmek ve artefaktları indükleme potansiyellerini azaltmak için omuriliğin dışına 10 milimetre kalınlığında dört doygunluk bandı yerleştirin. Ayrıca, solunum kapısını açtığınızdan emin olun. Şimdi, burada ekranda görüldüğü gibi difüzyon bekleme ayarlarını kullanarak sırayı ayarlayın.

Ardından taramayı başlatın. Taramalar boyunca toplam alım süresi yaklaşık 25 dakika olacaktır. Solunum kapısı yazılımını izledi ve tetik ile MRI sistemine giden sinyal arasındaki gecikme süresini ayarladı, böylece alımlar yalnızca solunum döngüsünün hareketsiz kısmında gerçekleşir.

Hayvanın solunum düzenine bağlı olarak 100 ila 400 milisaniye arasında bir tetikleme gecikmesinin gerekli olacağını unutmayın. Bu, solunum hareketi ile ortaya çıkan artefaktları azaltmaya yardımcı olacaktır. Varsa, görüntüleme tamamlandığında özel ters sinyal sesi açık olarak ayarlanarak diziyi tekrarlayın.

Hayvanı tutucusundan çıkarın ve kafesine geri koyun. Bilinci yerine gelene kadar hayvanı izleyin. Sternal yaslanmış tutmak için.

Önce duyarlılık artefaktı düzeltmesi gerçekleştirerek görüntü işlemeye başlayın. Ardından, FSL veya diğer MRI yazılım paketleriyle sağlanan yardımcı programları kullanarak her taramadan B'ye eşit sıfır hacmi tek bir dosyaya çıkarın. Örnek kod burada görülmektedir.

Kod yönündeki her aşama için bir dosya gereklidir. Ardından, azaltılmış görüntü bozulma artefaktları ile düzeltilmiş bir dosya oluşturmak için FSL'deki yükleme komutunu kullanın. Bu düzeltmeyi, parametre eşlemelerinin oluşturulması için kullanılacak ham DWI görüntülerine uygulayın.

Bu düzeltilmiş DWI dosyasını FSL görünümüne yükleyin ve dosyayı seçin. Menüden maske oluşturun. Bir doku türü içinde ilgilenilen bir bölgeyi çizmek için kalem araçlarını kullanın.

Bu dosyayı kaydedin ve istenen diğer ilgi alanları veya ROI'ler için tekrarlayın. DWI dosyasını maskelemek için ROI dosyasını kullanın ve ardından her görüntü hacmi için ROI içindeki ortalama sinyali hesaplayın. İlk sekiz sonucu, enine sinyal için bir vektör olarak MATLAB gibi bir sayısal hesaplama programına kopyalayın ve ikinci sekiz sonucu, kullanılan B değerlerinin sayısı olan uzunlamasına sinyal için bir vektör olarak kopyalayın.

Ayrıca B değerlerini programa sekiz B değerinden oluşan bir vektör olarak kopyalayın. Enine ve boyuna yönler için B değerleri mümkünse aynı olmalıdır. Tarayıcıdan nominal B değeri yerine efektif B değeri elde edilmelidir.

Sinyale karşı B değeri verilerini istenen modele sığdırmak için bir eğri uydurma araç kutusu kullanın. Komut istemine CF araçları yazarak, B değerlerini X verisi ve sinyal vektörlerini y verisi olarak seçin. Ardından montaj menüsünü seçin ve montaj için bir denklem girin.

Denkleme girerken, veriler için daha makul olan değişkenler için başlangıç noktalarının ve sınırların ayarlanması gerekebileceğini unutmayın. Denklemleri uygun hale getirdikten sonra, nicel işaretleyici olarak işlev görecek parametre değerlerini not edin. Bu görüntü, omurilik ana eksenine enine ve boyuna uygulanan difüzyon ile elde edilen yüksek kaliteli difüzyon ağırlıklı görüntüleri göstermektedir.

Beyaz ve gri madde arasında en iyi kontrastı sağlayan her yön için farklı B değerleri gösterilir. Burada, sol sütunda DWI dizisiyle görüntülenen bir dilim gösterilmektedir. Ortadaki sütun, ters blips ile alımı gösterir.

İlk görüntüde uzatılmış olarak görünen özelliklerin orta sütunda nasıl sıkıştırılmış göründüğüne dikkat edin. Sağ sütun, yükleme kullanılarak düzeltilen difüzyon ağırlıklı görüntüleri gösterir. En üst sıra, difüzyon ağırlıklı olmayan görüntüdür.

Orta sıra, enine yönde uygulanan difüzyon ağırlığını ve alt sıra, uzunlamasına yönde uygulanan difüzyon ağırlığını gösterir. Burada, enine ve boyuna difüzyon kodlama yönü ile difüzyon ağırlığının bir fonksiyonu olarak çizilen normalleştirilmiş sinyali görebiliriz. Yüksek kaliteli difüzyon, basıklık ve anizotropi haritaları, her vokseldeki sinyalden hesaplanır.

Beyaz ve gri madde arasındaki parametrelerde belirgin bir fark olduğu gibi beyaz madde bölgelerinde de bölgesel farklılıklar vardır. Bu prosedürü denerken, hareket artefaktlarını azaltmak için hayvanın solunumunu dikkatlice izlemeyi ve anestezi seviyesindeki gecikmeyi ayarlamayı unutmamak önemlidir. Bu, özellikle anormal solunum hızlarına veya prosedürlerin uyarlanmasını gerektirebilecek diğer fizyolojik komplikasyonlara sahip olabilen yaralı sıçanlarda önemlidir.