उच्च संकल्प एमआर छवियों पर चमड़ा सेरेब्रल Microinfarcts आकलन

1Department of Neurology, Brain Center Rudolf Magnus, University Medical Center Utrecht, 2Department of Radiology, University Medical Center Utrecht
Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

पूर्व vivo 7T एमआर इमेजिंग प्रोटोकॉल प्रस्तुत है एक उच्च संकल्प, पोस्टमार्टम मानव मस्तिष्क के ऊतकों में microvascular विकृति के श्री निर्देशित histopathological सत्यापन प्रदर्शन करने के लिए। इसके अलावा, दिशा निर्देशों कॉर्टिकल इन विवो 7T पर microinfarcts के साथ ही 3T एमआर छवियों के आकलन के लिए प्रदान की जाती हैं।

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

van Veluw, S. J., Biessels, G. J., Luijten, P. R., Zwanenburg, J. J. Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images. J. Vis. Exp. (105), e53125, doi:10.3791/53125 (2015).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

सेरेब्रल microinfarcts पोस्टमार्टम मानव मस्तिष्क में लगातार निष्कर्ष हैं, और संज्ञानात्मक गिरावट और पागलपन से संबंधित हैं। कारण उनके छोटे आकार के लिए यह नैदानिक ​​एमआरआई स्कैन पर उन्हें अध्ययन करने के लिए चुनौतीपूर्ण है। यह हाल ही में cortical microinfarcts उच्च चुंबकीय क्षेत्र ताकत (7T) का उपयोग एमआरआई स्कैनर के साथ चित्रित किया जा सकता है कि प्रदर्शन किया गया था। इस अनुभव के आधार पर, इन घावों के अनुपात भी कम संकल्प 3T एमआरआई पर दिख रहा है। इन निष्कर्षों संभव कॉर्टिकल microinfarcts की histopathological सत्यापन के साथ, पोस्टमार्टम मानव मस्तिष्क के ऊतकों की पूर्व vivo इमेजिंग के साथ मंडित किया गया।

यहाँ एक पूर्व vivo इमेजिंग प्रोटोकॉल एमआर histological मूल्यांकन के साथ मस्तिष्क microvascular विकृति मनाया मान्य करने के प्रयोजन के लिए प्रस्तुत किया है। इसके अलावा, दिशा निर्देशों दोनों में विवो 7T और 3T एमआर छवियों पर कॉर्टिकल microinfarcts के आकलन के लिए प्रदान की जाती हैं। ये दिशा-निर्देश डब्ल्यू शोधकर्ताओं प्रदानएक उपकरण के ith आगे संज्ञानात्मक गिरावट और पागलपन में उनके नैदानिक ​​प्रासंगिकता को जानने के लिए, बड़ा रोगी के नमूने की इन विवो छवियों पर कॉर्टिकल microinfarcts दर करने के लिए, और मस्तिष्क छोटे पोत रोग का एक उपन्यास बायोमार्कर के रूप में इन घावों की स्थापना।

Introduction

रोगी अध्ययन में अति उच्च क्षेत्र 7 टेस्ला (टी) एमआरआई के आवेदन तेजी से 1 से चल रहा है। इस पत्र से उम्र बढ़ने मानव मस्तिष्क में cerebrovascular रोग के संदर्भ में 7T एमआरआई के एक प्रतिनिधि आवेदन का परिचय। Cerebrovascular रोग संज्ञानात्मक गिरावट और पागलपन का एक प्रमुख कारण है। मनोभ्रंश के लिए यह संवहनी योगदान अक्सर ऐसे धमनियों, छोटी शिराओं, और के रूप में मस्तिष्क के छोटे जहाजों, शामिल है। इसलिए, यह रूप में मस्तिष्क छोटे पोत रोग (SVD) 2 में जाना जाता है। यानी, जिसके परिणामस्वरूप ऊतक चोट - - मस्तिष्क छोटे जहाजों पारंपरिक एमआरआई, SVD का ही परिणाम के साथ कब्जा करने के लिए बहुत छोटे हैं क्योंकि देखे जा सकते हैं। यह सफेद पदार्थ hyperintensities, मस्तिष्क microbleeds, और lacunar दौरे 3 भी शामिल है।

SVD के अन्य महत्वपूर्ण अभिव्यक्तियों मस्तिष्क microinfarcts (CMIS) 4 हैं। शव परीक्षा के अध्ययन vasc में सीएमआइएस की उच्च व्यापकता की रिपोर्टular मनोविकार और अल्जाइमर रोग 5। हालांकि, उनके छोटे आकार के कारण वे पारंपरिक एमआरआई 4,5 पर पता लगाने से बचने (50 माइक्रोन से कुछ ही मिमी से लेकर)। 7T एमआरआई पारंपरिक एमआरआई का पता लगाने सीमा से परे कुछ संरचनाओं और घावों का पता लगाने के लिए सक्षम बनाता है जो बेहतर संकेत करने वाली शोर अनुपात और इसके विपरीत, के साथ उच्च संकल्प चित्र प्रदान करता है। इस तकनीक को इसलिए सीएमआइएस का पता लगाने के लिए आवेदन किया था। पहले से आकार <इस्कीमिक गुणों के साथ लगातार 5 मिमी और इमेजिंग विशेषताओं के साथ घावों के लिए जांच की गई विवो 7T एमआरआई स्कैन में कई संभव सीएमआइएस, की पहचान करने के लिए। इस तरह के घावों मज़बूती कोर्टेक्स में पहचाना जा सकता है। इन फोकल लम्बी घावों कोर्टेक्स के लिए प्रतिबंधित, 7T स्वभाव (0.8 मिमी isotropic voxels) पर hyperintense थे और (0.7 मिमी isotropic voxels) टी 2 पर, cortical सतह से hyperintense विस्तार करने के लिए लग रहा था, और T1 पर hypointense (1.0 मिमी isotropic voxels)। यह इन घावों एक का उपयोग cortical सीएमआइएस थे कि इस बात की पुष्टि की गई थीपोस्टमार्टम मानव मस्तिष्क के ऊतकों 6.7 में ऊतकविकृतिविज्ञानी दृष्टिकोण एमआर निर्देशित।

इधर, पूर्व vivo एमआरआई प्रोटोकॉल cortical सीएमआइएस की histopathological सत्यापन के लिए पिछले अध्ययनों में इस्तेमाल किया गया था कि प्रस्तुत किया है। दूसरे, दिशा-निर्देशों में विवो 7T एमआरआई पर कॉर्टिकल सीएमआइएस के आकलन के लिए प्रदान की जाती हैं। अंत में, 7T पर कॉर्टिकल सीएमआइएस के आकलन और अधिक व्यापक रूप से उपलब्ध 3T एमआरआई के लिए अनुवाद किया गया है, और दिशा निर्देशों 3T एमआरआई पर कॉर्टिकल सीएमआइएस पहचान करने के लिए प्रदान की जाती हैं।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

शव परीक्षण के नमूने की और इस प्रोटोकॉल के लिए विवो एमआर छवियों में उपयोग के स्थानीय नियमों के अनुसार किया गया था और विश्वविद्यालय के मेडिकल सेंटर यूट्रैक्ट (UMCU) के स्थानीय संस्थागत समीक्षा बोर्ड ने मंजूरी दे दी।

1. चमड़ा Microinfarcts की Histopathological मान्यकरण एमआर निर्देशित

  1. पूर्व vivo एमआरआई
    1. मस्तिष्क के ऊतकों से निपटने, हमेशा दस्ताने और उपयुक्त सुरक्षात्मक कपड़े पहनते हैं।
    2. अनुसंधान प्रश्न के आधार पर, उचित, अधिमानतः 10 मिमी मोटी, formalin तय मस्तिष्क स्लैब का चयन करें। इस अखबार के लिए मस्तिष्क स्लैब UMCU की तंत्रिकाविकृति विज्ञान विभाग से प्राप्त किए गए, और नजरों से देख विश्वविद्यालय के मेडिकल सेंटर (VUMC), जाना जाता है अल्जाइमर विकृति पर आधारित है।
      1. प्रायर को काटने के लिए, 10% formalin में विसर्जन के द्वारा कम से कम 3-4 सप्ताह के लिए पूरे दिमाग formalin-ठीक। दोनों गोलार्द्धों युक्त, राज्याभिषेक स्लैब में दिमाग में कटौती।
      2. पोस्टमार्टम स्कैनिंग के लिए, उदाहरण के तीन मस्तिष्क एसएलए के लिए चयनललाट, temporo-पार्श्विका, और मस्तिष्क के पश्चकपाल क्षेत्रों से लिया मस्तिष्क प्रति बी एस। वर्तमान प्रोटोकॉल एक स्कैन सत्र में दोनों गोलार्द्धों युक्त, तीन राज्याभिषेक मस्तिष्क स्लैब के उपयोग के लिए अनुकूलित है।
    3. दोनों पक्षों (पृष्ठीय और दुम) में मस्तिष्क स्लैब की तस्वीरें ले लो, और सावधान नोट लेने के लिए (या रेखाचित्र बनाने के लिए) एमआरआई के साथ ऊतक विज्ञान के बाद के सह स्थानीयकरण के लिए, कंटेनर में और स्कैनर में स्लैब के उन्मुखीकरण का।
    4. आरटी पर 10% ताजा formalin के साथ - इस मामले एमआर सिर कुंडल के भीतर फिट बैठता है कि एक - एक उद्देश्य से बनाया कंटेनर (चित्रा 1) भरें। तरल पदार्थ से एमआरआई संकेत अवांछित है, तो एक उपयुक्त घनत्व के बजाय formalin (जैसे Fomblin या Galden PFPE के रूप में) के साथ एक perfluoropolyether (PFPE) स्नेहक का उपयोग करें। Formalin निपटने जब एक प्रवाह कैबिनेट का उपयोग करने के लिए सुनिश्चित करें।
    5. कंटेनर में मस्तिष्क स्लैब रखने, हवा के बुलबुले से बचने के लिए सुनिश्चित करें। Shaki धीरे से हवा के बुलबुले के बहुमत को दूरया तो हाथ से, ऊतक एनजी, या एक प्रकार के बरतन या अल्ट्रासाउंड स्नान का उपयोग।
    6. स्लैब कंटेनर के भीतर कदम और जगह में स्लैब रखने के लिए (चित्रा 1) एक छोटे कंटेनर का उपयोग करके की जरूरत है, तरल पदार्थ की मात्रा को सीमित नहीं कर सकते हैं सुनिश्चित करें।
    7. वाष्पीकरण को रोकने के लिए और संभावित संदूषण (चित्रा 2) से एमआर (सिर) का तार की रक्षा के लिए, प्लास्टिक या parafilm के साथ कंटेनर कवर।
    8. एक उचित तार के साथ एक पूरे शरीर 7T एमआरआई स्कैनर का प्रयोग करें। इस प्रोटोकॉल में एक दोहरी संचारित और 32-चैनल सिर कुंडल प्रयोग किया जाता है प्राप्त करते हैं।
    9. तरल पदार्थ की क्षमता spilling को रोकने के लिए, एक तौलिया या शल्य Underpad में लिपटे सिर कुंडली में कंटेनर, रखें। कंटेनर ले जाने के लिए नहीं कर सकते हैं सुनिश्चित करें, और स्लैब क्षैतिज स्थिति में (चित्रा 2) रहते हैं कि।
    10. एक उचित shimming उपकरण का उपयोग करके उच्च संकल्प स्कैन, सही B0 inhomogeneity की योजना बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि एक सर्वेक्षण स्कैन चलाएँ, और आरएफ शक्ति जांचनानिर्माता प्रोटोकॉल के अनुसार सही फ्लिप कोण (कुछ स्लैब एक पूरी सिर के vivo स्कैनिंग की तुलना में कम बिजली की आवश्यकता होती है) प्राप्त करने के लिए।
    11. , सर्वेक्षण स्कैन पर उच्च संकल्प अधिग्रहण की योजना मस्तिष्क स्लैब पूरी तरह से क्षेत्र का दृश्य में शामिल कर रहे हैं सुनिश्चित करने के लिए। पूर्व vivo इमेजिंग के लिए अनुकूलित कर रहे हैं, जो तालिका 1 में दिखाया उच्च संकल्प अधिग्रहण के साथ मस्तिष्क स्लैब हे / एन स्कैन करें। यहाँ प्रस्तुत अधिग्रहण प्रोटोकॉल 0.4 मिमी की एक isotropic संकल्प, और 0.18 मिमी की एक isotropic संकल्प के साथ एक टी 2 * भारित छवि के साथ एक 3 डी स्वभाव, टी 2, और T1 भारित छवि भी शामिल है।
    12. ऐसे परिधीय तंत्रिका उत्तेजना के लिए स्वचालित हे / एन चलने वाले अप-दिनांक, या चेतावनी के रूप में स्कैनिंग बाधित कर सकते हैं कि स्वत: सॉफ्टवेयर प्रक्रियाओं, पहचान, और स्कैनर प्रक्रियाओं इन से बाधित नहीं होगा सुनिश्चित करें।
    13. उदाहरण के लिए एक वीपीएन कनेक्शन का उपयोग करके, स्कैनिंग बाधित कर सकते हैं कि संभव पुष्टि पॉप-अप के लिए स्कैनर हे / एन की निगरानी करें।
    14. (वर्तमान प्रोटोकॉल में लगभग 12 घंटे की कुल स्कैन समय के बाद) के बाद सुबह लौटें। Formalin में मस्तिष्क स्लैब स्टोर, साफ।
    15. एक बाहरी हार्ड डिस्क के लिए छवियों को बचाओ।

चित्र 1
चित्रा 7T एमआरआई पर पोस्टमार्टम स्कैनिंग के लिए formalin तय मस्तिष्क स्लैब 1. तैयारी। एक उद्देश्य से बनाया Perspex कंटेनर 10% formalin या तरल पदार्थ से एमआरआई संकेत अवांछित है अगर एक perfluoropolyether (PFPE) स्नेहक के साथ या तो भर जाता है। तीन 10 मिमी मोटी formalin तय राज्याभिषेक मस्तिष्क स्लैब कंटेनर में रखा जाता है। एक छोटे कंटेनर जगह में स्लैब रखने के लिए प्रयोग किया जाता है। आंदोलन को रोकने के लिए सबसे पहले एक के बाद दूसरे स्थान कंटेनर, टेप।

चित्र 2
चित्रा 2. प्लेसमेंट7T सिर कुंडली में उद्देश्य से बनाया कंटेनर की। formalin के वाष्पीकरण को रोकने के लिए प्लास्टिक या parafilm के साथ कंटेनर कवर। एक 7T एमआर स्कैनर के सिर कुंडली में एक तौलिया या शल्य Underpad में संलग्न कंटेनर, रखें। कंटेनर ले जाने के लिए नहीं कर सकते हैं सुनिश्चित करें, और स्लैब क्षैतिज स्थिति में रहते हैं कि।

  1. हिस्तोपैथोलोजी
    1. या हित के अन्य घावों - - संभव कॉर्टिकल सीएमआइएस पहचानें अधिग्रहीत छवियों पर। इन घावों ऊतकीय विश्लेषण के लिए लक्ष्य कर रहे हैं। इस तरह के (कभी कभी के कारण कटौती करने के लिए मस्तिष्क स्लैब की सतह पर प्रकट होती हैं) पोस्टमार्टम के ऊतकों को नुकसान या लंबी अवधि के formalin भंडारण कलाकृतियों के रूप में कलाकृतियों के लिए बाहर देखो (जैसे, neuropil परिवर्तन का प्रतिनिधित्व मोटे एमआरआई hypointensities 8)।
      नोट: कॉर्टिकल सीएमआइएस के विभिन्न histopathological उपप्रकार अलग एमआर लक्षण हैं। सीएमआई उपप्रकार पर अधिक जानकारी के लिए, पाठक विवो 7 अध्ययन पूर्व हाल ही में एक करने के लिए जाना जाता है।
    2. वायु सेनाएमआर छवियों पर संभव कॉर्टिकल सीएमआइएस की पहचान आतंकवाद, histopathological सत्यापन के लिए ब्याज की क्षेत्र नमूना। ऊतकविकृतिविज्ञानी साथ एमआरआई के बाद के मिलान के लिए संरचनात्मक स्थलों से युक्त, एक क्षेत्र को काटने के लिए सुनिश्चित करें। बाद के रूप में, मानक ऊतकविकृतिविज्ञानी प्रदर्शन करना (लेकिन अन्य दृष्टिकोण भी लागू हो सकता है)।
    3. लगभग 30 x 20 x 5 मिमी 3 एक संभव कॉर्टिकल सीएमआई युक्त की एक क्षेत्र काटें।
    4. सटीक नमूना प्राप्त करने के लिए, एमआर छवियों का टुकड़ा मोटाई, और ऊतक वास्तुकला से घाव स्थान का अनुमान है। मैन्युअल घाव को निशाना बनाने के लिए आवश्यक है कि (आयल एम्बेड करने के बाद) धारावाहिक सेक्शनिंग की राशि की सीमा से थोड़ा अनुमान लगाया घाव स्थान ऊपर ऊतक में कटौती।
    5. नमूना ऊतक एक ऊतक कैसेट फिट बैठता है सुनिश्चित करें। कैसेट में कटौती चेहरा नीचे होने की सतह रखें।
    6. ऊतक के प्रसंस्करण, जब तक 10% formalin में सभी ऊतक कैसेट रखें।
    7. आयल embedding के लिए ऊतक प्रक्रिया। यह आमतौर पर वर्गीकृत शराब xylene में ऊतक के (जैसे, 70% से 100% से 95%) स्नान, और समाशोधन की एक श्रृंखला के माध्यम से, ऊतक dehydrating के एक स्वचालित प्रक्रिया शामिल है।
    8. पैराफिन मोम ब्लॉक में ऊतक शामिल करें। कटौती किए जाने की सतह एम्बेड करने के बाद चेहरे सुनिश्चित करें।
    9. लक्षित घाव लिया गया है, जब तक एक microtome साथ 4-6 माइक्रोन धारावाहिक वर्गों में कटौती।
    10. एक 37 डिग्री सेल्सियस पानी के स्नान की सतह पर वर्गों फ्लोट। गिलास स्लाइड पर वर्गों माउंट। कांच के लिए ऊतक बांड के लिए एक वार्मिंग ब्लॉक पर स्लाइड रखें। स्टोर आरटी पर हे / एन स्लाइड।
    11. , पहली वर्गों पर एक उचित धुंधला (जैसे, एच एंड ई धुंधला) प्रदर्शन आगे उपयोग (जैसे, इम्युनोहिस्टोकैमिस्ट्री) के लिए आसन्न खाली वर्गों रहते हैं।
    12. पसंद के बढ़ते मध्यम की एक बूंद का उपयोग कर, एच एंड ई दाग वर्गों coverslip। धीरे हवा के बुलबुले से बचने, पर्ची कम है।
    13. एक उचित पत्रिका में एक प्रकाश माइक्रोस्कोप का उपयोग वर्गों, अध्ययनnification। पहले से प्राप्त एमआर छवियों वर्गों की तुलना करें।

2. इन विवो 7T एमआरआई पर चमड़ा Microinfarcts आकलन

  1. 6 में वर्णित के रूप में (कम से कम एक 3 डी स्वभाव भी शामिल है) में विवो एमआरआई प्रोटोकॉल का उपयोग कर, अपने हित के रोगी जनसंख्या में 7T एमआरआई प्रदर्शन करते हैं।
  2. सीएमआइएस निम्नलिखित 7T रेटिंग मानदंड का उपयोग करते हुए, नीचे दिए गए चरणों में विस्तृत रूप में विवो 7T एमआर छवियों पर कॉर्टिकल सीएमआइएस आकलन: कॉर्टिकल सीएमआइएस, के साथ (या एक hypointense केंद्र के बिना) पहचाने जाने टी 2 पर hyperintense, T1 पर hypointense, स्वभाव पर hyperintense हैं मस्तिष्क (जैसे, बाण और आड़ा) के कम से कम दो विचारों पर एक बड़ा आयाम ≤4 मिमी 6.7 के साथ परिवाहकीय रिक्त स्थान से अलग कॉर्टेक्स लिए सीमित है।
  3. एक साथ जैसे स्वभाव, टी 1, और टी 2 छवियों, MeVisLab (चित्रा 3) को देखने के लिए, तीन छवि दर्शकों के साथ एक अंतरफलक का प्रयोग करें। इस मंच AlloWS कई दर्शकों को शामिल करने के लिए और संभव घाव स्थानों पर मार्कर जगह है।
  4. सबसे पहले बाण ध्यान में रखते हुए स्वभाव पर एक गोलार्द्ध का आकलन करें। Hyperintense घावों के लिए पूरे कोर्टेक्स स्क्रीन। किसी भी hyperintens घाव ≤4 मिमी एक संभव सीएमआई है। प्रत्येक संभव सीएमआई पर क्लिक करके मार्करों रखें।
  5. अन्य गोलार्द्ध के लिए दोहराएँ।
  6. T1 और टी 2 पर सभी चिह्नित स्थानों सत्यापित करें। यह टी 2 पर T1 या hyperintense पर hypointense नहीं है अगर एक स्थान त्यागें।
  7. स्वभाव, टी 1, और टी 2 पर, आड़ा दृश्य का आकलन करें। यह दिखाई नहीं देता है, तो एक स्थान त्यागें। संदेह की स्थिति में राज्याभिषेक दृश्य की जाँच करें।
  8. एमआरआई कलाकृतियों और संरचनात्मक बदलाव (विशेष रूप से sulcal किनारों) के लिए बाहर देखो।
  9. मार्कर को बचाओ।

चित्र तीन
कॉर्टिकल microinfarcts के आकलन के लिए चित्रा 3. उदाहरण छवि देखने के मंच। एक इंटरफेस प्रयोग किया जाता है, पूर्णांकMeVisLab में egrated। इस कार्यक्रम के बाण / आड़ा / राज्याभिषेक उन्मुखीकरण के बीच आसानी से स्विच करने के लिए, और जगह है और संभव घाव स्थानों पर मार्कर को बचाने के लिए, एक साथ कई दर्शकों को शामिल करने की अनुमति देता है। (विभिन्न मार्करों घावों के विभिन्न प्रकारों के लिए चुना जा सकता है)।

3. में विवो 3T एमआरआई पर चमड़ा Microinfarcts आकलन

  1. अपने हित के रोगी जनसंख्या का 3T एमआर छवियों मोल। मौजूदा डेटा भी रूप में लंबे समय एमआर इमेजिंग प्रोटोकॉल में कम से कम एक 3 डी टी 1, और एक स्वभाव और टी 2 निहित के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
  2. सीएमआइएस निम्नलिखित 3T रेटिंग मानदंड का उपयोग करते हुए, नीचे दिए गए चरणों में विस्तृत रूप में विवो 3T एमआर छवियों पर कॉर्टिकल सीएमआइएस आकलन: कॉर्टिकल सीएमआइएस, T1 पर मस्तिष्क के कम से कम दो विचारों पर detectable (सीएसएफ के साथ isointense) hypointense हैं (जैसे बाण और आड़ा), एक बड़ा आयाम ≤4 मिमी के साथ परिवाहकीय रिक्त स्थान से अलग कोर्टेक्स, करने के लिए प्रतिबंधित है।
    1. एक hypoint के स्थान का पता लगाने केस्वभाव और टी 2 भारित छवियों पर T1 पर पाया Ense cortical घाव। स्थान स्वभाव और टी 2 पर hyperintense या (ग्रे मैटर) के साथ isointense है अगर एक संभावित कॉर्टिकल सीएमआई के रूप में घाव दर। एक hypointense संकेत टी 1 hypointense घाव का संकेत है, टी 2 पर पाया की वजह से एक रक्तस्रावी घाव, एक पोत, या एक विरूपण साक्ष्य के लिए या तो है ही स्थान पर यदि घाव त्यागें। संदेह की स्थिति में, एक टी 2 * भारित छवि 9 पर स्थान की जाँच करें।
  3. ऊपर वर्णित के रूप में एक ही इंटरफेस का प्रयोग करें।
  4. सबसे पहले बाण के दृश्य में T1 पर एक गोलार्द्ध का आकलन करें। फोकल hypointense घावों के लिए पूरे कोर्टेक्स स्क्रीन। किसी भी hypointense घाव ≤4 मिमी एक संभव सीएमआई है। प्रत्येक संभव सीएमआई पर क्लिक करके मार्करों रखें।
  5. अन्य गोलार्द्ध के लिए दोहराएँ।
  6. आड़ा टी 1, मूल्यांकन, और एक साथ आड़ा स्वभाव और टी 2 पर सभी चिह्नित स्थानों को सत्यापित। संबंध यह स्वभाव और टी 2 पर hyperintense या isointense है अगर एक संभावित सीएमआई के रूप में स्थान। एक स्थान मैं त्यागेंच यह एक विरूपण साक्ष्य या शारीरिक भिन्नता हो रहा है। यह टी 2 पर hypointense है अगर एक स्थान त्यागें।
  7. विशेष रूप से, कई बगल gyri पर दिखाई sulci के किनारों के लिए बाहर देखना होगा, जो मस्तिष्क के 'किनारों' पर कलाकृतियों बज रहा है, टी 1 भारित छवियों पर सीएमआइएस की तरह लग रही है कि कलाकृतियों के लिए बाहर देखो, पर (अस्थायी पालियों में बड़े जहाजों के लिए बाहर देखो ध्रुव)। अंत में, यह एक बड़ा कॉर्टिकल रोधगलितांश पास में ऊतक में संभव कॉर्टिकल सीएमआइएस त्यागने के लिए सिफारिश की है।
  8. मार्कर को बचाओ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

उच्च संकल्प और 7T प्रदान की जाती है पर हासिल कर लिया एक पूर्व vivo अनुक्रम की उच्च छवि गुणवत्ता की एक छाप (चित्रा 4) यहाँ । यह 0.18 मिमी की एक isotropic संकल्प के साथ, * भारित पूर्व vivo स्कैन एक 3 डी टी 2 है। ऊतक विकृतिविज्ञानी साबित अल्जाइमर रोग और गंभीर मस्तिष्क amyloid वाहिकारुग्णता (सीएए) के साथ एक 84 वर्षीय बावला महिला से निकाली थी। छवि का विस्तार कॉर्टिकल microvascular विकृति की पहचान के लिए अनुमति देता है। टी 2 * के रूप में अच्छी तरह से हवा के रूप में, लोहे के लिए अतिसंवेदनशील है। इस ऊतक कोर्टेक्स के भीतर microvascular विकृति के एक उच्च बोझ होते हैं। इन स्लैब की sulci में hypointensities कॉर्टिकल microvascular विकृति रेटिंग के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं, जो हवा के बुलबुले के परिणाम हैं। कॉर्टिकल सीएमआइएस की पहचान के लिए, एक टी 2 भारित अनुक्रम की आवश्यकता है।

चित्रा 5 का प्रतिनिधित्व करता है एककॉर्टिकल सीएमआई 7T पर पूर्व vivo छवियों पर पहचान की। इस कॉर्टिकल सीएमआई उदारवादी अल्जाइमर विकृति (Braak और Braak चतुर्थ चरण) के साथ एक 86 वर्षीय महिला का पोस्टमार्टम मस्तिष्क के ऊतकों में पाया गया था। इसी एच ई अनुभाग इस घाव गुहिकायन 7 के साथ एक पुरानी gliotic सीएमआई सत्यापित है कि।

चित्रा 6 में विवो 7T एमआरआई पर पता चला एक प्रतिनिधि संभावित कॉर्टिकल microinfarct है।

चित्रा 7 में विवो 3T एमआरआई पर पता चला एक प्रतिनिधि संभावित कॉर्टिकल microinfarct है।

चित्रा 4 से फ़्रेम
7T पर हासिल कर लिया चित्रा 4. प्रतिनिधि पोस्टमार्टम छवियों। इस वीडियो को देखने के लिए यहां क्लिक करें।
यह एक का एक 3 डी फिल्म है0.18 मिमी isotropic टी 2 * गंभीर amyloid वाहिकारुग्णता के साथ एक मामले की भारित छवि। ये मस्तिष्क स्लैब उदारता डॉ Annemieke Rozemuller, VUMC, एम्सटर्डम द्वारा प्रदान किया गया है।

चित्रा 5
चित्रा 5. कॉर्टिकल microinfarct की ऊतकविकृतिविज्ञानी एमआर निर्देशित।
गुहिकायन के साथ एक cortical पुरानी gliotic microinfarct दिखा एक स्वभाव, टी 2, टी 1, गीला ऊतक, और एच एंड ई धुंधला कर रहे हैं, दर्शाया। यह आंकड़ा 7 से संशोधित किया गया है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 6
7T एमआरआई पर 6. प्रतिनिधि संभावित कॉर्टिकल microinfarct चित्रा।
7T पर एक cortical microinfarct hyperintense हैT1 पर स्वभाव और टी 2, और hypointense पर। इस मामले में एक लोबार इन्ट्रासेरेब्रल रक्तस्राव से पीड़ित एक 45 वर्षीय महिला है। एमआर छवियों डॉ कैरिन Klijn, UMCU, एम्सटर्डम के सौजन्य से एक रहे हैं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 7
3T एमआरआई पर 7. प्रतिनिधि संभावित कॉर्टिकल microinfarct चित्रा।
3T पर एक cortical microinfarct सबसे अच्छा एक 3 डी टी 1 पर एक hypointense घाव के रूप में पहचाना जा सकता है। स्वभाव और टी 2 पर इसी स्थान (इस मामले में) hyperintense या isointense होना चाहिए। इस मामले में अल्जाइमर रोग के एक नैदानिक ​​निदान के साथ एक 76 वर्षीय महिला है। एमआर छवियों डॉ क्रिस्टोफर चेन, एनयूएस, सिंगापुर के सौजन्य से एक हैं। मिसालएएसई यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

तिवारी टी.आर. / ते फ्लिप / refocusing कोण एक्वायर्ड संकल्प मैट्रिक्स आकार स्लाइस मूविंग स्कैन अवधि
(सुश्री) (सुश्री) (°) (माइक्रोन 3) (ज: मिनट: सेकंड)
टी 2 - 3500/164 90/40 400x400x400 500x280 100 4 01:52:03
स्वभाव 1600 # 8000/164 90/40 400x400x400 500x280 100 4 04:16:08
टी 1 280 7.7 / 3.5 6 / - 400x400x400 348x348 80 3 00:55:38
टी 2 * - 75/20 25 / - 180x180x180 832x834 278 1 04:59:31
कोई संवेदनशीलता एन्कोडिंग (भावना) त्वरण लागू किया गया था। # तिवारी 10% formalin के आधार पर निर्धारित किया गया था।

तालिका 1. पोस्टमार्टम स्कैन मापदंडों।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

सीएमआइएस पिछले कुछ वर्षों में बढ़ती ध्यान आकर्षित किया है। शव परीक्षण के अध्ययन से प्राप्त सबूत के एक बढ़ती शरीर उम्र से संबंधित संज्ञानात्मक गिरावट और पागलपन 4,5 करने के लिए महत्वपूर्ण योगदान के रूप में सीएमआइएस की पहचान की है। सीएमआइएस अब 7T और भी 3T एमआरआई पर पता लगता है। अनुकूलन और इन घावों के लिए मूल्यांकन प्रोटोकॉल के मानकीकरण के लिए दुनिया भर में पलटन के अध्ययन में मजबूत और वैध सीएमआई का पता लगाने का तेजी से कार्यान्वयन का समर्थन करेंगे। यह भविष्य के नैदानिक ​​अध्ययन में एक बड़े पैमाने पर उम्र बढ़ने, cerebrovascular रोग के संदर्भ में सीएमआइएस के नैदानिक ​​प्रासंगिकता का मूल्यांकन, और पागलपन के लिए सक्षम हो जाएगा, दोनों पार के अनुभागीय के साथ-साथ 9,10 अनुदैर्ध्य।

इस काम में वर्णित विधि यह इस प्रकार अब तक केवल पोस्टमार्टम मूल्यांकन किया जा सकता है, जो सीएमआइएस के vivo पता लगाने के लिए तरीकों को विकसित (और क्रमिक सुधार) करने के लिए एक प्रक्रिया के रूप में माना जा सकता है कि भावना में एक'meta-विधि 'वास्तव में है एक न्यूरो द्वारारोगविज्ञानी। नई एमआरआई प्रोटोकॉल और इमेज प्रोसेसिंग तकनीक द्वारा विवो सीएमआई पता लगाने के तरीकों में सुधार के विकास में सबसे महत्वपूर्ण कदम वर्तमान में सोने के मानक है जो ऊतक विज्ञान, के साथ यह मान्य करने के लिए है। ऊतक विज्ञान की तुलना में सीएमआइएस के vivo पता लगाने के एक महत्वपूर्ण सीमा संकल्प है। हालांकि, विवो एमआरआई में छोटे सीएमआइएस पता लगाने में सक्षम नहीं होगा कि इस तथ्य के बावजूद है, यह सिर्फ कुछ histological वर्गों पर सूक्ष्म सीएमआइएस में खोज के रूप में प्रभावी साबित हो सकता है, जो पूरे मस्तिष्क कवरेज प्रदान करता है।

सीएमआई रेटिंग के लिए इन विवो मार्गदर्शन की स्थापना के लिए एक महत्वपूर्ण कदम पोस्टमार्टम मानव मस्तिष्क के ऊतकों की पूर्व vivo उच्च संकल्प एमआरआई द्वारा निर्देशित सीएमआइएस की histopathological सत्यापन किया गया था। यहाँ प्रस्तुत पूर्व vivo स्कैन प्रोटोकॉल cortical microvascular विकृति के सत्यापन के लिए अनुकूलित है, लेकिन अन्य उपन्यास ब्रेन इमेजिंग मार्कर के vivo रेटिंग समर्थन करने के लिए एक व्यापक शोध के संदर्भ में लागू किया जा सकता है। स्कैनिंग पोस्टमार्टम जउमान मस्तिष्क के ऊतकों यहां स्वीकार किया जाना चाहिए, जो अपनी चुनौतियों का सामना किया है। Formalin तय ऊतक के लंबे समय तक भंडारण कलाकृतियों 8 पैदा कर सकता है। हवा के बुलबुले विशेष रूप से तरल पदार्थ से ऊतक सीमाओं पर, एमआर संकेत के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं, क्योंकि अन्य चुनौतियों, हवा के बुलबुले की वजह से एमआरआई कलाकृतियों हैं। इसलिए, हवा के बुलबुले को हटाने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है। एयर आसानी से और स्लैब के बीच, gyri बीच, खाली रक्त वाहिकाओं में जम जाता है। उत्तरार्द्ध पर काबू पाने के लिए, एक आदर्श संयुक्त राष्ट्र कटौती ऊतक के एक पूरे ब्लॉक स्कैन होगा। हालांकि, मानकीकृत शव परीक्षण प्रक्रियाओं का हिस्सा 10 मिमी मोटी स्लैब में formalin तय ऊतक काट रहा है। पोस्टमार्टम ऊतक स्कैनिंग पर्याप्त B0 shimming और सही आरएफ शक्ति अनुकूलन (कदम 1.1.10) सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त ध्यान देने की आवश्यकता है। यह एक स्थानीय एमआरआई भौतिक विज्ञानी से विशेष ध्यान देने की जरूरत हो सकती है। ये कदम 7T एमआरआई स्कैनर के विक्रेता पर निर्भर कर रहे हैं और अलग-अलग अनुसंधान समूह की इच्छाओं के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है। स्कैनिंग के दौरान, स्लैब eith हैंएर 10% formalin में या एमआर संकेत के बिना एक प्रोटॉन-मुक्त तरल पदार्थ है, जो एक PFPE स्नेहक, में डूबे हुए। एक प्रोटॉन-मुक्त तरल पदार्थ का उपयोग करने का लाभ यह है कि बेहतर B0 shimming सक्षम बनाता है, और यह अत्यधिक हाइड्रोफोबिक है के रूप में यह ऊतक घुसना नहीं करता है, यह आवश्यक क्षेत्र का दृश्य को कम करता है। नुकसान यह महंगा है, और (एक तेल पदार्थ जा रहा है) उपयोग में अव्यावहारिक हो सकता है कि कर रहे हैं। Formalin, उपयोग में आसान है सस्ता है, और ऊतकों को पहले से ही formalin तय है जब ऊतक के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है। formalin के नुकसान यह 7T, जब बड़ी मात्रा में स्कैनिंग (उदा।, पूरे दिमाग) में आरएफ inhomogeneity के कारण हो सकता है, और है कि पदार्थ विषैला होता है। पूर्व vivo एमआरआई के लिए एक और बार-बार आवेदन किया embedding पदार्थ अगर जेल है। आगर एकल स्लैब या व्यक्ति के रोग नमूनों स्कैनिंग के लिए आदर्श है, और बड़ा लाभ यह संभावित आंदोलन की कमी है। इसके अलावा, यह fiducials के स्थान के रूप में कृत्रिम स्थलों 11 का उपयोग करने की अनुमति देता है।

3 voxels)। लागू किया 7T स्वभाव भारित भारी टी 2, और मिनट इस्कीमिक घावों 12 दृश्यमान करने के लिए इसलिए अत्यधिक उपयुक्त है। टी 2 * अनुक्रम मस्तिष्क microbleeds 13 का पता लगाने के लिए शामिल किया गया है, लेकिन यह भी एक टी 2 के अभाव में सीएमआई स्थानों की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यह वर्तमान 7T स्वभाव अनुक्रम के कारण इन क्षेत्रों में एक कम संकेत करने वाली शोर अनुपात करने के लिए, अस्थायी पालियों की एक विश्वसनीय आकलन की अनुमति नहीं है कि ध्यान दिया जाना चाहिए। अन्य अनुसंधान समूहों को अनिवार्य रूप से अपने खुद के स्वभाव और टी 2 भारित प्रोटोकॉल का उपयोग करना चाहते हैं, लेकिन इस सीएमआई का पता लगाने के बारे में अलग अलग संवेदनशीलता पैदा हो सकती है।

इन विवो 3T एमआर आईएम पर कॉर्टिकल सीएमआइएस का आकलन करने के लिए 7T रेटिंग मानदंड का अनुवादउम्र में बड़ा रोगी के नमूने में सीएमआइएस की जांच की अनुमति के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि, खाते में लेने के लिए कुछ चुनौतियों का सामना कर रहे हैं। सबसे पहले, सबसे चिकित्सकीय लागू किया प्रोटोकॉल में मानक प्रक्रिया नहीं हो सकता है जो 3T एमआरआई स्कैन प्रोटोकॉल में कम से कम एक 3 डी दृश्य, शामिल करने के लिए किया जाता है। दूसरे, 3T पर एक स्वभाव के अनुक्रम आम तौर पर कम भारी टी 2 7T पर से भारित है। यही कारण है कि * यह स्वभाव और टी 2 (यदि उपलब्ध हो) पर पुष्टि के साथ, 3 डी टी 1 भारित छवियों पर कॉर्टिकल सीएमआइएस आकलन करने के लिए सिफारिश की है कारण है, और संदेह टी 2 के मामले में। इस प्रोटोकॉल, एक उच्च संकल्प 3 डी टी 1 (1.0 मिमी isotropic voxels), 2 डी स्वभाव (1.0x1.0x3.0 मिमी 3 voxels), और 2 डी टी 2 में वर्णित वर्तमान सीएमआई रेटिंग के दिशा-निर्देशों का उद्देश्य (1.0x1.0x3.0 के लिए 3 मिमी voxels) 9 इस्तेमाल किया गया। इन छवियों को एक 32-चैनल के साथ एक 3T एमआरआई प्रणाली पर हासिल किया गया सिर का तार प्राप्त करते हैं।

इन विवो सीएमआई रेटिंग के कुछ सीमाएँ जगह में हैं। इन विवो एमआर छवियों r पर नेत्रहीन सीएमआइएस आकलनचुनौतीपूर्ण emains और स्पष्ट रूप से करदाता निर्भर है। यह प्रशिक्षण की आवश्यकता है, लेकिन फिर भी उचित अनुभव के साथ इन छोटे घावों आसानी से मानव आंखों से पता लगाने से बचने। बड़े नमूनों के लिए आवेदन किया है, खासकर जब इसके अलावा, रेटिंग सीएमआइएस, श्रम गहन और समय लेने के बजाय है। इसलिए, यह दृश्य रेटिंग 14 कि सहायता सीएमआइएस की पहचान के लिए (अर्ध) स्वत: पता लगाने के तरीकों को विकसित करने के महत्व का है। यह 3T एमआरआई केवल बड़े सीएमआइएस का पता लगाता है कि स्वीकार किया जाना चाहिए। वही एक हद तक कम करने के लिए ही सही, 7T के लिए लागू होता है। फिर भी, एमआरआई पर पता चला रहे हैं कि सीएमआइएस महत्वपूर्ण और विशिष्ट नैदानिक ​​संबद्ध 9 है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fomblin / Galden PFPE Solvay Solexis, Bollate, Italy
7T MR system Philips Healthcare, Cleveland, OH, USA
32-channel receive head coil Nova Medical, Wilmington, MA, USA
MeVisLab MeVis Medical Solutions AG, Bremen, Germany

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Vander Kolk, A. G., Hendrikse, J., Zwanenburg, J. J., Visser, F., Luijten, P. R. Clinical applications of 7 T MRI in the brain. Eur J Radiol. 82, (5), 708-718 (2013).
  2. Pantoni, L. Cerebral small vessel disease: from pathogenesis and clinical characteristics to therapeutic challenges. Lancet Neurol. 9, 689-701 (2010).
  3. Gouw, A. A., et al. Heterogeneity of small vessel disease: a systematic review of MRI and histopathology correlations. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 82, (2), 126-135 (2011).
  4. Smith, E. E., Schneider, J. A., Wardlaw, J. M., Greenberg, S. M. Cerebral microinfarcts: the invisible lesions. Lancet Neurol. 11, 272-282 (2012).
  5. Brundel, M., de Bresser, J., van Dillen, J. J., Kappelle, L. J., Biessels, G. J. Cerebral microinfarcts: a systematic review of neuropathological studies. J. Cereb. Blood Flow Metab. 32, (3), 425-436 (2012).
  6. Van Veluw, S. J., et al. In vivo detection of cerebral cortical microinfarcts with high-resolution 7T MRI. J Cereb Blood Flow Metab. 33, (3), 322-329 (2013).
  7. Van Veluw, S. J., et al. The spectrum of MR detectable cortical microinfarcts; a classification study with 7 tesla post-mortem MRI and histopathology. J Cereb Blood Floow Metab. Jan. 21, 10-1038 (2015).
  8. Van Duijn, S., et al. MRI artifacts in human brain tissue after prolonged formalin storage. Magn Reson Med. 65, (6), 1750-1758 (2011).
  9. Van Veluw, S. J., et al. Cortical microinfarcts on 3T MRI: clinical correlates in memory-clinic patients. Alzheimers Dement. 5, 10-1016 (2015).
  10. Van Dalen, J. W., et al. Cortical microinfarcts detected in vivo on 3 Tesla MRI: clinical and radiological correlates. Stroke. 46, (1), 255-257 (2015).
  11. Vander Kolk, A. G., et al. Imaging the intracranial atherosclerotic vessel wall using 7T MRI: initial comparison with histopathology. AJNR Am J Neuroradiol. 36, (4), 694-701 (2015).
  12. Visser, F., Zwanenburg, J. J., Hoogduin, J. M., Luijten, P. R. High-resolution magnetization-prepared 3D-FLAIR imaging at 7.0 Tesla. Magn Reson Med. 64, (1), 194-202 (2010).
  13. Brundel, M., et al. High prevalence of cerebral microbleeds at 7Tesla MRI in patients with early Alzheimer’s disease. J Alzheimers Dis. 31, (2), 259-263 (2012).
  14. Kuijf, H. J., et al. Detecting cortical cerebral microinfarcts in 7.0 T MR images. IEEE International Symposium on Biomedical Imaging. 982-985 (2013).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics