Valutare corticali cerebrali microinfarti in alta risoluzione MR Immagini

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

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Summary

Un alta risoluzione ex vivo protocollo di imaging RM 7T è presentato, eseguire la convalida istopatologica MR-guidata del microvascolare patologia nel tessuto post mortem cervello umano. Inoltre, le linee guida sono previste per la valutazione dei microinfarti corticali in in vivo 7T così come le immagini 3T MR.

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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).

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Abstract

Microinfarti cerebrali sono risultati frequenti nel cervello umano post mortem, e sono legati al declino cognitivo e demenza. Per le loro piccole dimensioni, è difficile studiarli in scansioni MRI clinici. E 'stato recentemente dimostrato che microinfarti corticali possono essere raffigurati con scanner MRI che utilizzano i punti di forza del campo magnetico elevate (7T). Sulla base di questa esperienza, una parte di queste lesioni è visibile anche sulla risoluzione inferiore 3T MRI. Questi risultati sono stati confermati con ex vivo imaging post mortem di tessuto cerebrale umano, accompagnato dalla verifica istopatologico di possibili microinfarti corticali.

Ecco un protocollo ex vivo di imaging viene presentato, al fine di convalidare MR osservato cerebrale microvascolare patologia con la valutazione istologica. Inoltre, le linee guida sono previste per la valutazione dei microinfarti corticali su entrambi in vivo 7T e 3T MR immagini. Queste linee guida forniscono ricercatori wesimo uno strumento per valutare microinfarti corticali sulle immagini in vivo di campioni di pazienti più grandi, per svelare ulteriormente la loro rilevanza clinica di declino cognitivo e demenza, e stabilire queste lesioni come un romanzo biomarcatore di malattia dei piccoli vasi cerebrali.

Introduction

L'applicazione di ultra-alto campo 7 Tesla (T) MRI negli studi di pazienti si sta rapidamente progredendo 1. Questo articolo introduce un'applicazione rappresentante 7T MRI nel contesto della malattia cerebrovascolare nel cervello umano invecchiamento. La malattia cerebrovascolare è una delle principali cause di declino cognitivo e demenza. Questo contributo alla demenza vascolare spesso coinvolge i piccoli vasi del cervello, come le arteriole, piccole vene e capillari. Quindi, si parla di piccola malattia cerebrale vasi (SVD) 2. Poiché i piccoli vasi cerebrali sono troppo piccoli per catturare con RM convenzionale, solo le conseguenze di SVD - cioè, il danno tissutale risultante - possono essere visualizzati. Questo include bianco iperintensità materia, microsanguinamenti cerebrali e infarti lacunari 3.

Altre manifestazioni importanti sono SVD microinfarti cerebrali (CMIS) 4. Studi autoptici riportano alta prevalenza di CMIS in Vasclare demenza e malattia di Alzheimer 5. Tuttavia, a causa delle loro ridotte dimensioni (da 50 micron a pochi mm) sfuggono rilevamento sul convenzionale MRI 4,5. 7T MRI fornisce immagini ad alta risoluzione con una migliore rumore rapporto segnale-e contrasto, che consente il rilevamento di alcune strutture e lesioni oltre il limite di rilevamento RM convenzionale. Questa tecnica è stata pertanto estesa a rilevare CMIS. Per identificare possibili CMIS, molti in vivo scansioni MRI 7T precedentemente sottoposti a screening per le lesioni con dimensioni <5 mm e di imaging caratteristiche coerenti con le proprietà ischemiche. Tali lesioni possono essere identificati in modo affidabile nella corteccia. Queste lesioni allungate focali erano iperintensa in 7T FLAIR (voxel 0,8 mm isotropo), limitato alla corteccia e sembrava estendersi dalla superficie corticale, iperintensa in T2 (voxel 0,7 mm isotropici), e ipointensa in T1 (1,0 mm voxel isotropico). È stato confermato che queste lesioni erano CMIS corticali usando unMR-guidati approccio istopatologia in post-mortem 6,7 tessuto cerebrale umano.

Qui, il protocollo ex vivo MRI è presentato che è stato utilizzato in studi precedenti per la validazione istopatologica di CMIS corticali. In secondo luogo, le linee guida sono previste per la valutazione di CMIS corticali in in vivo 7T MRI. Infine, la valutazione della CMIS corticali su 7T è stato tradotto in più ampiamente disponibile 3T MRI, e le linee guida sono forniti come identificare CMIS corticali su 3T MRI.

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Protocol

L'uso dei campioni autoptici e in vivo immagini RM di questo protocollo era in conformità alla normativa vigente e approvato dal Comitato Etico locale della University Medical Center di Utrecht (UMCU).

1. MR-guidate istopatologico Validazione dei corticale microinfarti

  1. Ex vivo MRI
    1. Quando si maneggia il tessuto cerebrale, indossare sempre guanti e indumenti protettivi adatti.
    2. Sulla base della domanda di ricerca, selezionare adeguati preferibilmente di spessore 10 mm, fissati in formalina lastre, cerebrali. Le lastre cervello di questo documento sono stati ottenuti dal dipartimento neuropatologia della UMCU, e VU University Medical Centre (VUMC), basati sulla nota patologia Alzheimer.
      1. Formalina fix cervelli interi per almeno 3-4 settimane per immersione in formalina al 10%, prima del taglio. Tagliare i cervelli in lastre coronali, contenente entrambi gli emisferi.
      2. Per la scansione post mortem, selezionare ad esempio sla tre cervellobs per cervello, preso dal frontale temporo-parietale, e occipitale regioni del cervello. L'attuale protocollo è ottimizzato per l'utilizzo di tre lastre cerebrali coronali, contenente entrambi gli emisferi, in una sessione di scansione.
    3. Prendere fotografie delle lastre cerebrali su entrambi i lati (dorsali e caudale), e prendere appunti accurati (o fare schizzi) dell'orientamento delle lastre nel contenitore e nello scanner, per poi co-localizzazione di istologia con MRI.
    4. Riempire un contenitore appositamente costruito (Figura 1) - in questo caso uno che si adatta all'interno della bobina testa MR - con il 10% di formalina fresca a RT. Se il segnale MRI dal fluido è indesiderato, utilizzare un perfluoropolietere (PFPE) con una densità del lubrificante adatto invece di formalina (come Fomblin o Galden PFPE). Assicurarsi di utilizzare una cappa a flusso durante la manipolazione formalina.
    5. Quando si posizionano le lastre del cervello nel contenitore, assicurarsi di evitare bolle d'aria. Rimuovere la maggioranza di bolle d'aria delicatamente shaking il tessuto, sia a mano, o utilizzando un bagno ad ultrasuoni o shaker.
    6. Assicurarsi che le lastre non possono muoversi all'interno del contenitore e limitare la quantità di liquido necessario, utilizzando un contenitore più piccolo per mantenere le lastre in posizione (figura 1).
    7. Coprire il contenitore con plastica o parafilm, per evitare l'evaporazione e per proteggere il MR (testa) bobina da potenziale contaminazione (Figura 2).
    8. Utilizzare un corpo intero 7T MRI scanner con una bobina appropriata. In questo protocollo una doppia trasmissione e 32 canali ricevono bobina testa viene utilizzato.
    9. Posizionare il contenitore nella bobina testa, avvolta in un asciugamano o chirurgico underpad, per evitare eventuali fuoriuscite di liquido. Assicurarsi che il contenitore non può muoversi, e che le lastre rimangono in posizione orizzontale (Figura 2).
    10. Eseguire una scansione di analisi che può essere utilizzato per la pianificazione delle scansioni ad alta risoluzione, corretta disomogeneità B0 utilizzando uno strumento shimming appropriata, e calibrare la potenza RFper ottenere gli angoli buffetto corrette (le poche lastre richiedono meno energia rispetto alla scansione in vivo di tutta la testa) secondo il protocollo del produttore.
    11. Pianificare le acquisizioni ad alta risoluzione sulla scansione indagine, al fine di garantire le lastre del cervello sono pienamente integrate nel campo visivo-. Eseguire la scansione delle lastre cervello O / N con le acquisizioni ad alta risoluzione indicati nella tabella 1, che sono ottimizzati per l'imaging ex vivo. Il protocollo di acquisizione presentato qui include un'immagine pesata 3D FLAIR, T2 e T1 con una risoluzione di 0,4 mm isotropo, e T2 * immagine pesata con una risoluzione di 0,18 mm isotropo.
    12. Identificare i processi software automatici che possono interrompere la scansione, come automatizzati up-date che eseguono O / N, o avvertenze per la stimolazione dei nervi periferici, e assicurarsi che le procedure dello scanner non vengano interrotte da questi.
    13. Monitorare lo scanner O / N per eventuale conferma pop-up che possono interrompere la scansione, utilizzando ad esempio una connessione VPN.
    14. Restituisce la mattina seguente (dopo un tempo di scansione totale di circa 12 ore nel protocollo corrente). Conservare le lastre cervello in formalina, ripulire.
    15. Salvare le immagini su un disco rigido esterno.

Figura 1
Figura 1. Preparazione del fissati in formalina lastre per la scansione del cervello post-mortem a 7T MRI. Un contenitore Perspex costruito appositamente è pieno di entrambi il 10% formalina o un perfluoropolietere (PFPE) lubrificante se il segnale MRI dal fluido è indesiderato. Tre 10-mm di spessore lastre coronali del cervello fissati in formalina vengono inseriti nel contenitore. Un contenitore più piccolo è utilizzato per mantenere le lastre in posizione. Nastro il secondo contenitore al primo, per impedire il movimento.

Figura 2
Figura 2. Posizionamentodi container appositamente costruito in 7T bobina testa. Coprire il contenitore con plastica o parafilm per evitare l'evaporazione della formalina. Porre il recipiente, racchiuso in un asciugamano o underpad chirurgica, nella bobina testa di uno scanner 7T MR. Assicurarsi che il contenitore non può muoversi, e che le lastre rimangono in posizione orizzontale.

  1. Istopatologia
    1. Individuare possibili CMIS corticali - o altre lesioni di interesse - sulle immagini acquisite. Queste lesioni sono gli obiettivi per l'analisi istologica. Attenzione per i manufatti, come i danni post mortem di tessuto (che a volte appaiono sulla superficie di lastre cerebrali a causa di tagli) o artefatti di storage in formalina a lungo termine (ad esempio, hypointensities MRI grossolani che rappresentano modifiche neuropil 8).
      Nota: I diversi sottotipi istopatologici su CMIS corticali hanno diverse caratteristiche MR. Per maggiori dettagli sui sottotipi CMI, si rimanda il lettore a un recente studio ex vivo 7.
    2. After individuare eventuali CMIS corticali sulle immagini RM, assaggiare la regione di interesse per la convalida istopatologico. Assicurati di tagliare una regione, che contiene punti di riferimento anatomici, per la successiva corrispondenza della RM con istopatologia. Eseguire istopatologia di serie, come seguito (ma possono essere applicati anche altri approcci).
    3. Tagliare una regione di circa 30 x 20 x 5 mm 3 contenente una possibile corticale CMI.
    4. Per ottenere un campionamento accurato, stimare la posizione della lesione per lo spessore fetta delle immagini RM, e l'architettura del tessuto. Tagliare manualmente il tessuto leggermente sopra la posizione della lesione stimato limitare la quantità di sezionamento seriale (dopo paraffina) che è necessaria per il targeting della lesione.
    5. Assicurarsi che il tessuto prelevato si inserisce una cassetta tessuto. Posizionare la superficie da tagliare a faccia in giù nel cassetto.
    6. Tenere tutti i cassetti di tessuti in formalina al 10%, fino a quando il trattamento dei tessuti.
    7. Elaborare il tessuto per paraffina. Questo di solito comporta una procedura automatizzata di disidratazione del tessuto, attraverso una serie di alcol graduata (per esempio, il 70% al 95% a 100%) bagni, e compensazione del tessuto in xilene.
    8. Incorpora il tessuto in blocchi di cera di paraffina. Assicurarsi che la superficie da tagliare rivolto verso l'alto dopo l'incorporazione.
    9. Tagliare 4-6 micron sezioni seriali con un microtomo, fino a quando la lesione bersaglio viene recuperato.
    10. Float sezioni sulla superficie di un bagno di acqua 37 ° C. Montare le sezioni su vetrini. Porre i vetrini su un blocco di riscaldamento per legare il tessuto al vetro. Conservare scivola O / N a RT.
    11. Eseguire un colorazione appropriata (ad esempio, colorazione H & E) sulle prime sezioni, tenere sezioni vuote adiacenti per un ulteriore uso (ad esempio, immunoistochimica).
    12. Coverslip sezioni H & E macchiato, con una goccia di mezzo di sua scelta di montaggio. Abbassare delicatamente lo slittamento, evitando bolle d'aria.
    13. Studiare le sezioni utilizzando un microscopio ottico, ad una rivista appropriatanification. Confrontare sezioni per le immagini RM precedentemente ottenuti.

2. Valutare microinfarti corticali su In Vivo 7T MRI

  1. Eseguire 7T MRI nella popolazione di pazienti di tuo interesse, utilizzando il protocollo vivo a risonanza magnetica (che include almeno un FLAIR 3D), come descritto al punto 6.
  2. Valutare CMIS corticali sulle immagini in vivo 7T MR, come specificato nelle istruzioni riportate di seguito, utilizzando i seguenti criteri di valutazione 7T per CMIS: CMIS corticali sono iperintense in FLAIR (con o senza un centro ipointensa), iperintensa in T2, ipointensa in T1, rilevabile su almeno due viste del cervello (ad esempio, sagittale e trasversale), limitato alla corteccia, distinto da spazi perivascolari, con una dimensione massima ≤4 mm 6,7.
  3. Usare un'interfaccia con tre visualizzatori di immagini, per visualizzare contemporaneamente FLAIR, T1, T2 e immagini, ad esempio, MeVisLab (Figura 3). Questo allo piattaformaws di incorporare più spettatori e di collocare i marcatori su posizioni possibili lesioni.
  4. Prima di valutare un emisfero su FLAIR in vista sagittale. Schermo tutta la corteccia per lesioni iperintense. Qualsiasi hyperintens lesione ≤4 mm è possibile CMI. Posizionare i marcatori cliccando su ogni possibile CMI.
  5. Ripetere l'operazione per l'altro emisfero.
  6. Verificare tutti i punti segnati sul T1 e T2. Scartare una posizione se non è ipointensa in T1 o T2 iperintensa in.
  7. Valutare vista trasversali, su FLAIR, T1, e T2. Scartare una posizione se non è visibile. Controllare la vista coronale in caso di dubbio.
  8. Attenzione per artefatti MRI e variazioni anatomiche (soprattutto bordi sulcal).
  9. Salvare i marcatori.

Figura 3
Figura 3. Esempio piattaforma panoramica immagine per la valutazione di microinfarti corticali. Un'interfaccia viene utilizzato, integrated in MeVisLab. Questo programma permette di integrare più spettatori contemporaneamente, per passare facilmente tra sagittale / trasversale / orientamento coronale, e di inserire e salvare i marcatori su posizioni possibili lesioni. (Altri marcatori possono essere scelti per diversi tipi di lesioni).

3. Valutare microinfarti corticali su In Vivo 3T MRI

  1. Acquisire immagini 3T RM della popolazione di pazienti di tuo interesse. I dati esistenti possono anche essere utilizzati purché il protocollo RM conteneva almeno T1 3D, e un tocco e T2.
  2. Valutare CMIS corticali sulle immagini in vivo 3T MR, come specificato nelle istruzioni riportate di seguito, utilizzando i seguenti criteri di valutazione 3T per CMIS: CMIS corticali sono ipointensa in T1 (isointense con CSF), rilevabili su almeno due punti di vista del cervello (ad es sagittale e trasversale), limitato alla corteccia, distinto dagli spazi perivascolari, il cui maggior ≤4 mm dimensione.
    1. Esplora la posizione di un hypointense lesione corticale trovato il T1 e T2 FLAIR immagini pesate. Vota la lesione come un probabile corticale CMI se la posizione è iperintensa o isointense (con la materia grigia) su FLAIR e T2. Eliminare la lesione se nella stessa posizione un segnale ipointenso si trova su T2, indicando la lesione ipointensa T1 è a causa di una lesione emorragica, una nave o un artefatto. In caso di dubbio, controllare la posizione su un T2 * immagine ponderata 9.
  3. Utilizzare la stessa interfaccia come descritto sopra.
  4. Prima di valutare un emisfero su T1 in vista sagittale. Schermo tutta la corteccia per le lesioni ipointense focali. Qualsiasi ipointensa lesione ≤4 mm è possibile CMI. Posizionare i marcatori cliccando su ogni possibile CMI.
  5. Ripetere l'operazione per l'altro emisfero.
  6. Valutare trasversali T1, e verificare simultaneamente tutti i punti contrassegnati sulla trasversale FLAIR e T2. Regard la posizione come un probabile CMI se è iperintensa o isointense su FLAIR e T2. Scarta una posizione if sembra essere un artefatto o variazione anatomica. Scarta una posizione, se è ipointensa in T2.
  7. Attenzione per i manufatti che assomigliano CMIS su T1 pesate, soprattutto suonando artefatti ai 'bordi' del cervello che apparirà in diversi circonvoluzioni adiacente, attenzione per i bordi di solchi, attenzione per navi di grandi dimensioni nei lobi temporali (a i poli). Infine, si raccomanda di scartare eventuali CMIS corticali in tessuto in prossimità di un grande infarto corticale.
  8. Salvare i marcatori.

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Representative Results

Un'impressione di alta risoluzione e la qualità di immagine di una sequenza ex vivo acquisito a 7T è fornito qui (Figura 4). Questo è un T2 3D ex vivo scansione * ponderati, con una risoluzione di 0,18 mm isotropo. Tessuto è stato derivato da un 84 anni di sesso femminile demente con patologicamente comprovata malattia di Alzheimer e grave angiopatia amiloide cerebrale (CAA). Il dettaglio dell'immagine permette l'identificazione di corticale microvascolare patologia. T2 * è suscettibile di ferro, così come l'aria. Questo tessuto contiene un elevato onere di microvascolare patologia all'interno della corteccia. I hypointensities in solchi di queste lastre sono il risultato di bolle d'aria, che possono interferire con a rating corticale microvascolare patologia. Per l'identificazione di CMIS corticali, è richiesta una sequenza T2 pesate.

La figura 5 rappresenta unacorticale CMI identificato sulla ex vivo immagini a 7T. Questo corticale CMI è stato trovato nel post-mortem del tessuto cerebrale di una femmina di 86 anni con moderata patologia di Alzheimer (Braak & Braak stadio IV). La corrispondente sezione H & E ha verificato che questa lesione è una malattia cronica CMI gliotici con la cavitazione 7.

La figura 6 è una microinfarct corticale probabile rappresentativo, rilevato in vivo 7T MRI.

La figura 7 è una microinfarct corticale probabile rappresentativo, rilevato in vivo 3T MRI.

Frame da figura 4
Figura 4. immagini post-mortem rappresentativi acquisiti alla 7T. Cliccate qui per vedere il video.
Questo è un film 3D di un0,18 mm T2 isotropo * immagine ponderata di un caso con grave angiopatia amiloide. Queste lastre cerebrali sono state generosamente fornito dal Dr. Annemieke Rozemuller, VUMC, Amsterdam.

Figura 5
Istopatologia di microinfarct corticale Figura 5. MR-guidati.
Raffigurati sono una FLAIR, T2, T1, tessuto bagnato, e colorazione H & E, che mostra un corticale microinfarct gliotici cronico con cavitazione. Questa cifra è stata modificata dal 7. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 6
Figura 6. Rappresentante probabile microinfarct corticale su 7T MRI.
Un microinfarct corticale su 7T è iperintensasu FLAIR e T2, e ipointensa in T1. Questo caso è una donna di 45 anni che soffriva di una emorragia intracerebrale lobare. Immagini RM sono una gentile concessione del Dr. Karin Klijn, UMCU, Utrecht. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 7
Figura 7. Rappresentante probabile microinfarct corticale su 3T MRI.
Un microinfarct corticale 3T può essere meglio identificato come una lesione ipointensa in T1 3D. La posizione corrispondente FLAIR e T2 dovrebbe essere iperintensa (in questo caso) o isointensa. Questo caso è una donna di 76 anni con una diagnosi clinica di malattia di Alzheimer. Immagini RM sono una gentile concessione del Dr. Christopher Chen, NUS, Singapore. Please clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

TI TR / TE Flip / Angolo di rifocalizzazione Risoluzione Acquisita Dimensione della matrice Fette Medie Durata della scansione
(Signorina) (Signorina) (°) (micron 3) (h: min: sec)
T2 - 3.500 / 164 90/40 400x400x400 500x280 100 4 01:52:03
FLAIR 1.600 # 8.000 / 164 90/40 400x400x400 500x280 100 4 04:16:08
T1 280 7.7 / 3.5 6 / - 400x400x400 348x348 80 3 00:55:38
T2 * - 75/20 25 / - 180x180x180 832x834 278 1 04:59:31
Niente codifica sensibilità (SENSE) l'accelerazione è stata applicata. # Il TI è stato determinato sulla base di formalina al 10%.

Tabella parametri di scansione 1. Post-mortem.

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Discussion

CMIS hanno attirato una crescente attenzione negli ultimi anni. Un crescente corpo di evidenze derivate da studi autoptici ha identificato CMIS come importanti contributi per il declino cognitivo correlato all'età e la demenza 4,5. CMIS sono ora rilevabili su 7T e anche 3T MRI. Ottimizzazione e standardizzazione dei protocolli di valutazione per queste lesioni sosterrà una rapida attuazione delle robuste e valide rilevamento CMI negli studi di coorte in tutto il mondo. Ciò consentirà una valutazione diffusa della rilevanza clinica della CMIS nel contesto di invecchiamento, malattie cerebrovascolari e demenza in futuri studi clinici, sia in sezione longitudinale e 9,10.

Il metodo descritto in questo lavoro è in realtà un metodo'meta 'nel senso che può essere considerato come una procedura per sviluppare (e successivamente migliorare) metodi per il rilevamento in vivo di CMIS, che potrebbe essere finora valutata solo post mortem da un neuropatologo. La fase più critica per lo sviluppo di una migliore in vivo CMI metodi di individuazione di nuovi protocolli MRI e tecniche di elaborazione delle immagini è quello di validare con istologia, che è attualmente il gold standard. Una importante limitazione del rilevamento in vivo di CMIS rispetto all'istologia è risoluzione. Tuttavia, nonostante il fatto che in vivo MRI non sarà in grado di rilevare le CMIS piccole, esso fornisce una copertura tutto il cervello, che potrebbe rivelarsi efficace come cerchi CMIS microscopiche su pochi sezioni istologiche.

Un passo importante per stabilire la guida in vivo per il tuo voto CMI era la validazione istopatologica di CMIS, guidati da ex vivo alta risoluzione risonanza magnetica del tessuto post mortem cervello umano. Il protocollo di scansione ex vivo qui presentata è ottimizzato per la convalida di corticale microvascolare patologia, ma può essere applicato in un contesto di ricerca più ampio, per sostenere in vivo valutazione di altri marcatori nuovi di imaging del cervello. Scansione post mortem htessuto cerebrale uman ha le sue sfide, che dovrebbero essere riconosciuti qui. Stoccaggio prolungato di tessuto fissato in formalina può causare artefatti 8. Altre sfide sono artefatti MRI causate da bolle d'aria, perché le bolle d'aria possono interferire con il segnale MR, specialmente sui bordi fluido tessuto. Pertanto, l'eliminazione delle bolle d'aria è un passo importante. Aria accumula facilmente nei vasi sanguigni vuoti, tra le circonvoluzioni, e tra le lastre. Per superare questi ultimi, si potrebbe idealmente la scansione di un intero blocco di tessuto non-taglio. Tuttavia, nell'ambito delle procedure standardizzate autopsia sta tagliando il tessuto fissati in formalina in 10 mm di spessore lastre. Scansione di tessuto post mortem richiede particolare attenzione per garantire una sufficiente spessoramento B0 e corretta ottimizzazione di potenza RF (passo 1.1.10). Questo può essere necessario una particolare attenzione da un fisico risonanza magnetica locale. Questi passaggi dipendono dal fornitore dello scanner MRI 7T e possono essere ottimizzati secondo i desideri del gruppo di ricerca individuale. Durante la scansione, le lastre sono either sommerso in 10% formalina o in un lubrificante PFPE, che è un fluido senza protone senza segnale MR. Il vantaggio di utilizzare un fluido senza protone è che minimizza la vista campo di richieste, ne permette una migliore B0 shimming, e non penetra il tessuto quanto altamente idrofobica. Gli svantaggi sono che è costoso, e può essere impraticabile in uso (essendo una sostanza oleosa). La formalina è molto più facile in uso, è a buon mercato, e non interferisce con il tessuto quando il tessuto è già fissato in formalina. Lo svantaggio di formalina è che essa può causare disomogeneità RF a 7T, durante la scansione di grandi volumi (ad es., Cervelli interi), e che la sostanza è tossica. Un'altra sostanza embedding applicata frequentemente per ex vivo RM è gel di agar. Agar è ideale per la scansione di singole lastre o singoli campioni patologici, e il principale vantaggio è la riduzione del potenziale movimento. Inoltre, permette il posizionamento di fiducial utilizzare punti di riferimento come artificiali 11.

mm 3 voxel). Il FLAIR 7T applicato è fortemente T2 ponderata, e quindi molto adatto per la visualizzazione di lesioni ischemiche 12 minuti. La sequenza T2 * è stata inclusa per la rilevazione di microsanguinamenti cerebrali 13, ma può anche essere utilizzato per verificare luoghi CMI in assenza di un T2. Va notato che la sequenza 7T FLAIR attuale non consente una valutazione affidabile dei lobi temporali, a causa di un basso rapporto segnale-rumore in queste aree. Altri gruppi di ricerca, inevitabilmente vogliono utilizzare il proprio estro e protocolli T2 ponderata, ma questo può portare a diversa sensibilità per quanto riguarda il rilevamento CMI.

La traduzione dei criteri di rating 7T alla valutazione di CMIS corticali in in vivo 3T MR imetà è importante per consentire la ricerca di CMIS nei campioni dei pazienti più grandi. Tuttavia, ci sono alcune sfide da prendere in considerazione. Innanzitutto, assicurarsi di includere almeno una sequenza 3D nel protocollo di scansione 3T MRI, che potrebbe non essere la procedura standard nei protocolli applicati clinicamente più. In secondo luogo, una sequenza FLAIR a 3T è solitamente meno fortemente T2 ponderata che su 7T. Questa è la ragione si consiglia di valutare CMIS corticali in 3D T1 pesate, con la conferma su FLAIR e T2 (se disponibile), e in caso di dubbio T2 *. Ai fini della disciplina di rating CMI attuali descritte in questo protocollo, ad alta risoluzione 3D T1 (voxel 1,0 mm isotropo), 2D FLAIR (1.0x1.0x3.0 mm 3 voxel), e 2D T2 (1.0x1.0x3.0 mm 3 voxel) 9 sono stati utilizzati. Queste immagini sono state acquisite su un sistema 3T MRI, con un canale di ricezione 32 bobina testa.

Alcuni limiti della valutazione in vivo CMI sono a posto. Valutare CMIS visivamente in vivo MR immagini rsalma impegnativo ed è chiaramente rater dipendente. Essa richiede formazione, ma anche con l'esperienza adeguata queste piccole lesioni sfuggire facilmente rilevamento dall'occhio umano. Inoltre, valutazione CMIS è piuttosto laborioso e richiede molto tempo, soprattutto se applicato a campioni più grandi. Pertanto, è importante per lo sviluppo (semi-) metodi di rilevamento automatici per l'identificazione di CMIS che aiuti la valutazione visiva 14. Si deve riconoscere che 3T MRI rileva solo i CMIS più grandi. Lo stesso vale per 7T, seppure in misura minore. Tuttavia, i CMIS rilevati alla risonanza magnetica hanno importanti e specifici correlati clinici 9.

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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

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References

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