Yüksek Çözünürlüklü MR Görüntüleri Kortikal üzerinde Serebral mikroinfarktlarının Değerlendirilmesi

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

Ex vivo 7T MR protokolü sunulmuştur yüksek çözünürlüklü, ölüm sonrası insan beyin dokusunda mikrovasküler patoloji MR kılavuzluğunda histopatolojik doğrulama gerçekleştirmek için. Bundan başka, kılavuzlar kortikal in vivo 7T ilgili mikro enfarktüslerin ve 3T MR görüntüleri değerlendirilmesi için verilmiştir.

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

Serebral mikroenfarktüslerin ölüm sonrası insan beyninde sık bulgulardır ve bilişsel gerileme ve demans ile ilgilidir. Nedeniyle kendi küçük boyutları klinik MRI taramalarında bunları incelemek için zordur. Son zamanlarda kortikal mikroenfarktüslerin yüksek manyetik alan gücünü (7T) kullanarak MRG tarayıcıları ile tasvir edilebilir olduğu gösterilmiştir. Bu deneyimlere dayanarak, bu lezyonların bir kısmı da düşük çözünürlüklü 3T MR görülebilir. Bu bulgular olası kortikal mikroinfarktlarının histopatolojik doğrulama eşliğinde ölüm sonrası insan beyin dokusunun ex vivo görüntüleme ile doğrulanmıştır.

İşte bir ex vivo görüntüleme protokolü MR histolojik değerlendirme ile beyin mikrovasküler patolojisi gözlenen doğrulama amacıyla sunulmuştur. Ayrıca, rehberler hem in vivo 7T ve 3T MR görüntülerinde kortikal mikroinfarktlarının değerlendirilmesi için verilmiştir. Bu yönergeler w araştırmacılarabir araç i daha bilişsel gerileme ve demans klinik önemi çözülmeye, geniş hasta numunelerinin in vivo görüntülerde kortikal Mikroenfarktüslerin Oranı ve serebral küçük damar hastalığı yeni bir biyolojik belirteç olarak bu lezyonların oluşturulması.

Introduction

Hasta çalışmalarda ultra-yüksek alan 7 Tesla (T) MR uygulaması hızla 1 ilerliyor. Bu kağıt yaşlanma insan beynindeki serebrovasküler hastalık bağlamında 7T MR temsili uygulamasını tanıttı. Serebrovasküler hastalık bilişsel gerileme ve demans önemli bir nedenidir. Demans Bu damar katkısı sıklıkla arteriol, küçük venler ve kapiller olarak beynin küçük damarları kapsar. Bu nedenle, bu gibi serebral küçük damar hastalığı (SVD) 2 adlandırılır. Yani, ortaya çıkan doku hasarı - - serebral küçük gemiler geleneksel MR, SVD, sadece sonuçları ile yakalamak için çok küçük olduğu için görüntülenebilir. Bu beyaz cevher hiperintensiteleri, serebral mikrokanamalar ve laküner infarktlar 3 içerir.

SVD diğer önemli belirtileri beyin mikroenfarktüslerin (CMIS) 4 vardır. Otopsi çalışmaları Vasc içinde CMIS yüksek prevalans rapornitlerin demans ve Alzheimer hastalığı 5. Ancak, küçük boyutlarda nedeniyle konvansiyonel MR 4,5 ilgili algılama kaçış (50 um bir kaç mm arasında). 7T MR konvansiyonel MR saptama sınırının ötesinde belli yapıların ve lezyonların tespitini sağlayan gelişmiş sinyal-gürültü-oranı ve kontrast, yüksek çözünürlüklü görüntüler sağlar. Dolayısıyla, bu teknik CMIS tespit etmek için uygulanmıştır. Daha önce boyutları <iskemik özellikleri ile uyumlu 5 mm ve görüntüleme özelliklerine sahip lezyonlar için tarandı in vivo 7T MRI taramaları birçok olası CMIS, tespit etmek. Bu lezyonlar güvenilir kortekste tanımlanabilir. Bu fokal uzun lezyonlar korteks ile sınırlı, 7T FLAIR (0.8 mm izotropik vokseller) hiperintens ve (0.7 mm izotropik vokseller) T2, kortikal yüzeyinden hiperintens uzatmak gibiydi ve T1 hipointens (1,0 mm izotropik vokseller). Bu lezyonlar bir kullanarak kortikal CMIS olduğu teyit edildiÖlüm sonrası insan beyin dokusunun 6,7 olarak histopatoloji yaklaşımı MR kılavuzluğunda.

Burada, ex vivo MRI protokolü kortikal CMIS histopatolojik doğrulama için daha önceki çalışmalarda kullanılan olduğu sunulmuştur. İkincisi, rehberler in vivo 7T MR kortikal CMIS değerlendirilmesi için verilmiştir. Nihayet, 7T kortikal CMIS değerlendirilmesi daha yaygın olarak kullanılabilir 3T MR için tercüme edilmiştir ve kurallar 3T MR kortikal CMIS tanımlamak için nasıl sağlanmaktadır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Otopsi numunelerin ve bu protokol için vivo MR görüntülerinde kullanılması, yerel düzenlemelere uygun olduğunu ve Utrecht Üniversitesi Tıp Merkezi (UMCU) yerel kurumsal inceleme kurulu tarafından onaylanmıştır.

1. Kortikal mikroinfarktlarının Histopatolojik Doğrulama MR kılavuzluğunda

  1. Ex vivo MRI
    1. Beyin dokusu ele aldığınızda her zaman eldiven ve uygun koruyucu kıyafet giyin.
    2. Araştırma sorusu dayanarak, uygun, tercihen 10 mm kalınlığında, formalin ile fikse beyin döşeme seçin. Bu yazıda beyin levhalar UMCU nöropatolojisi bölümünden elde edilmiştir ve VU Üniversitesi Tıp Merkezi (VUmc), bilinen Alzheimer patolojisi dayalı.
      1. Kesme işleminden önce,% 10 formalin içine daldırma ile en az 3-4 hafta içinde bütün beyinleri Formalin sabitleyin. Her iki yarımkürede içeren, koronal plakalar halinde beyinleri kesin.
      2. Otopsi tarama için, örneğin üç beyin sla için seçtiğinizfrontal, temporo-parietal ve oksipital bölgeden alınan beyin başına bs. Geçerli protokol bir tarama oturumda, her iki hemisfer içeren, üç koronal beyin plakaların kullanımı için optimize edilmiştir.
    3. Her iki tarafta (dorsal ve kaudal) beyin plaka fotoğraflarını çekmek ve dikkatli not alabilir (veya çizimler yapmak) MRG ile histoloji sonraki eş lokalizasyonu için, konteyner ve tarayıcıda plaka yönelim.
    4. Oda sıcaklığında% 10 taze formalin ile - bu durumda MR kafa bobin dahilinde bir arada - Bir amaca kabı (Şekil 1) doldurun. Sıvıdan MR sinyal istenmeyen ise, uygun bir yoğunlukta yerine formalin (örneğin Fomblin ya Galden PFPE gibi) sahip bir perfloropolieter (PFPE), yağlama maddesi kullanılır. Formalin işlerken akış kabini kullanmak için emin olun.
    5. Kapta beyin döşeme yerleştirirken, hava kabarcıklarını önlemek için emin olun. Shaki hafifçe hava kabarcıklarının çoğunluğu kaldırHer iki el ile, doku ng veya sallama veya ultrason banyosu kullanılarak.
    6. Levhalar kap içinde taşımak ve yerinde döşeme tutmak için (Şekil 1) daha küçük bir kabı kullanarak, ihtiyaç duyulan sıvı miktarını sınırlamak olamaz emin olun.
    7. Buharlaşmasını önlemek için potansiyel kirlenme (Şekil 2) MR (baş) bobini korumak için, plastik veya parafilm ile konteyner örtün.
    8. Uygun bir bobin ile tüm vücut MR 7T tarayıcıyı kullanın. Bu protokol bir çift iletim ve 32 kanallı kafa bobini kullanılır alırsınız.
    9. Sıvının potansiyel dökülmesini önlemek için, bir havlu veya cerrahi underpad sarılmış baş bobinde kabı yerleştirin. Konteyner hareket edemez emin olun ve levhalar yatay pozisyonda (Şekil 2) kalması.
    10. Uygun bir layneri aracını kullanarak yüksek çözünürlüklü taramaları, doğru B0 homojen planlanmasında kullanılabilecek bir anket taraması çalıştırın ve RF güç kalibreüreticinin protokolüne göre doğru dönme açıları (birkaç levhalar, bir bütün kafa in vivo tarama ile karşılaştırıldığında daha az güç gerektirir) elde edilmiştir.
    11. Anket taramasında yüksek çözünürlüklü satın almalar planlayın beyin levhalar tamamen saha-view yer almaktadır sağlamak. Ex vivo görüntüleme için optimize edilmiştir, Tablo 1 'de gösterilen, yüksek çözünürlüklü satın alma beyin plaka O / N tarar. Burada sunulan satın alma protokolü 0,4 mm izotropik çözünürlük ve 0.18 mm'lik bir izotropik çözünürlüğe sahip bir T2 * ağırlıklı görüntü ile 3D FLAIR, T2 ve T1 ağırlıklı görüntü içerir.
    12. Böyle periferik sinir stimülasyonu için otomatik O / N çalıştırmak yukarı tarihleri ​​veya uyarılar gibi taramayı kesintiye uğratabilecek otomatik yazılım süreçleri tanımlama ve tarayıcı prosedürler bunlar tarafından kesintiye uğramayacaktır emin olun.
    13. Örneğin, bir VPN bağlantısı kullanarak, tarama kesintiye uğratabilecek olası onay pop-up için tarayıcı O / N izleyin.
    14. (Cari protokolde yaklaşık 12 saat olmak üzere toplam tarama süresi sonra) ertesi sabah dönün. Formalin beyin döşeme Mağaza, temizlemek.
    15. Harici bir sabit diske görüntüleri kaydetmek.

figür 1
Şekil 7T MR da ölüm sonrası tarama için formalin ile fikse beyin slab 1. Hazırlık. Bir amaca Perspex konteyner% 10 formalin veya sıvıdan MRG sinyal istenmeyen ise bir perfloropolieter (PFPE) yağlayıcı ya doludur. Üç 10-mm kalınlığında, formalinle sabitlenmiş koronal beyin levhalar konteynere yerleştirilir. Daha küçük bir konteyner yerine plaka tutmak için kullanılır. Hareketi önlemek için birinci, ikinci kap kaydet.

Şekil 2,
Şekil 2. Yerleştirme7T kafa bobin amaca kabın. formalin buharlaşmasını önlemek için plastik veya parafilm ile konteyner örtün. Bir 7T MR tarayıcı baş bobin bir havlu veya cerrahi underpad içine kabı, yerleştirin. Konteyner hareket edemez emin olun ve levhalar yatay pozisyonda kalması.

  1. Histopatoloji
    1. Ya da diğer ilgi lezyonlar - - olası kortikal CMIS tespit edinilen görüntülerde. Bu lezyonlar, histolojik analiz için hedeflerdir. Böyle (bazen nedeniyle kesim beyin plaka yüzeyinde görünür) otopsi doku hasarı veya uzun süreli formalin depolama eserler olarak eserler, dikkat edin (örn nöropil değişiklikleri temsil eden kaba MR hypointensities 8).
      Not: kortikal CMIS Farklı histopatolojik alt tipler, farklı MR özelliklere sahiptir. CMI alt tipleri ile ilgili daha fazla ayrıntı için, okuyucu vivo 7 çalışma ex son anılır.
    2. AfMR görüntülerinde olası kortikal CMIS tanımlayan ter, histopatolojik doğrulama için ilgi bölgeyi örnek. Histopatoloji ile MRG daha sonra eşleştirme için anatomik işaretlerini içeren bir bölgeyi kesip emin olun. Olarak takip standart histopatoloji gerçekleştirin (fakat diğer yaklaşımlar da geçerli olabilir).
    3. Yaklaşık 30 x 20 x 5 mm 3 olası bir kortikal CMI içeren bir bölgeyi kesip.
    4. Doğru örnekleme elde etmek için, MR görüntülerinin kesit kalınlığı ve doku mimarisi ile lezyon yerini tahmin ediyoruz. El ile lezyonun hedefleme için gerekli olan (parafine sonra) seri kesitlerle miktarını sınırlamak için biraz tahmin lezyon konumu üzerinde doku kesti.
    5. Örneklenen doku doku kaseti uygun olduğundan emin olun. Kaset kesilmiş yüz aşağı olmasını yüzeyi yerleştirin.
    6. Doku işleme kadar,% 10 formalin içinde tüm doku kasetlerini tutun.
    7. Parafine için doku Süreci. Bu, genellikle kademeli alkol ksilen doku (örneğin,% 70 ila% 100 ila% 95) banyo ve açıklığın bir dizi doku dehidre bir otomatik prosedürü içerir.
    8. Parafin blokları doku gömün. Kesilecek yüzey gömme sonra karşı karşıya emin olun.
    9. Hedeflenen lezyon alınana kadar, bir mikrotom ile 4-6 mikron seri bölümleri kesin.
    10. Bir 37 ° C su banyosunda yüzeyinde bölümleri Float. Cam slaytlar bölümleri monte edin. Cama doku bağ bir ısınma bloğu üzerine slaytlar yerleştirin. Mağaza oda sıcaklığında O / N slaytlar.
    11. İlk bölümlerde uygun bir boyama (örneğin, H & E boyama) gerçekleştirin daha fazla kullanmak (örneğin, immünhistokimya) için bitişik boş bölümleri tutun.
    12. Seçim montaj orta bir damla kullanarak, H & E lekeli bölümleri lamel. Yavaşça hava kabarcıkları kaçınarak, slip indirin.
    13. Uygun bir mag bir ışık mikroskobu kullanılarak bölümleri, Eğitimnification. Daha önce elde edilen MR görüntüleri bölümleri karşılaştırın.

2. İn Vivo 7T MR Kortikal mikroinfarktlarının Değerlendirilmesi

  1. 6'da tarif edildiği gibi (en azından bir 3D FLAIR içerir), in vivo MR protokolü kullanarak, ilgi hasta popülasyonunda 7T MRI gerçekleştirin.
  2. CMIS için aşağıdaki 7T değerlendirme ölçütleri kullanarak, aşağıdaki adımları ayrıntılı olarak in vivo 7T MR görüntülerinde kortikal CMIS değerlendirin: kortikal CMIS (veya hipointens merkezi olmayan) saptanabilir T2 hiperintens, T1 hipointens, FLAIR hiperintens olan Beyinde (örneğin, sagital ve enine) en azından iki görünümde, bir büyük boyutta ≤4 mm 6,7 ile perivasküler alanlarda farklı korteks, sınırlı.
  3. Aynı anda, örneğin FLAIR, T1, T2 görüntüleri, MeVisLab (Şekil 3) görüntülemek için, üç resim izleyiciler ile bir arabirimini kullanın. Bu platform allows birden izleyiciler dahil etmek ve olası lezyon yerle ilgili işaretçileri yerleştirmek için.
  4. İlk Sagital görünümde FLAIR tek yarımkürede değerlendirmek. Hiperintens lezyonlar için tüm korteksi Ekran. Herhangi bir hiperintens lezyon ≤4 mm olası CMI olup. Her olası CMI tıklayarak işaretçileri yerleştirin.
  5. Diğer yarımkürede için tekrarlayın.
  6. T1 ve T2 tüm işaretli yerleri doğrulayın. O T2 T1 ya da hiperintens hipointens değilse bir konum atın.
  7. FLAIR, T1 ve T2, enine görünümünü değerlendirin. Görünür değilse bir konum atın. Şüphe durumunda koronal görünümü kontrol edin.
  8. MR eserler ve anatomik varyasyonlar (özellikle sulkal kenarlar) dikkat edin.
  9. Işaretçileri kaydedin.

Şekil 3,
Kortikal mikroinfarktlarının değerlendirilmesi için Şekil 3. Örnek görüntü izleme platformu. Bir arayüz kullanılır intMeVisLab içinde egrated. Bu program, sagital / transversal / koronal yönelimi arasında kolaylıkla geçiş yapmak için, ve koyun ve olası lezyon yerle ilgili işaretçileri kaydetmek için, aynı anda birden fazla izleyiciler dahil sağlar. (Farklı belirteçler lezyonlar farklı tipleri için seçilebilir).

3. İn Vivo 3T MR Kortikal mikroinfarktlarının Değerlendirilmesi

  1. Ilgilendiğiniz hasta popülasyonunun 3T MR görüntüleri edinin. Mevcut veriler de sürece MR protokolü, en azından 3D T1 ve FLAIR ve T2 ihtiva olarak kullanılabilir.
  2. CMIS için aşağıdaki 3T değerlendirme ölçütleri kullanarak, aşağıdaki adımları ayrıntılı olarak in vivo 3T MR görüntülerinde kortikal CMIS değerlendirin: kortikal CMIS, T1 beynin en azından iki görünümde saptanabilir (BOS ile izointens) hipointens (örneğin sagittal ve çapraz), bir büyük boyut ≤4 mm perivasküler alanlarda farklı korteks, sınırlı.
    1. Bir hypoint konumunu kaynaklarıFLAIR ve T2 ağırlıklı görüntülerde T1 bulunan ense kortikal lezyon. Konumu FLAIR ve T2 hiperintens ya da (gri madde) ile izointens ise olası kortikal CMI olarak lezyon değerlendiriniz. Hipointens sinyal T1 hipointens lezyon gösteren, T2 bulunan nedeniyle hemorajik lezyon, bir geminin veya bir nesnenin ya olduğu aynı yerde eğer lezyonu atın. Şüphe durumunda, bir T2 * ağırlıklı görüntü 9 yerini.
  3. Yukarıda tarif edildiği gibi aynı arabirimi kullanın.
  4. İlk Sagital görünümde T1 tek yarımkürede değerlendirmek. Fokal hipointens lezyonlar için tüm korteksi Ekran. Herhangi hipointens lezyon ≤4 mm olası bir CMI olduğunu. Her olası CMI tıklayarak işaretçileri yerleştirin.
  5. Diğer yarımkürede için tekrarlayın.
  6. Enine T1 değerlendirin ve aynı zamanda enine FLAIR ve T2 tüm işaretli yerleri doğrulayın. Regard o FLAIR ve T2 hiperintens veya izointens ise olası CMI konumu. Bir konum i atınf o bir obje ya da anatomik varyasyon gibi görünüyor. O T2 hipointens ise bir konum atın.
  7. Özellikle, birkaç bitişik girusların görünür sulkuslar kenarları dikkat edecek beynin 'kenarlarında' de eserler zil, T1 ağırlıklı görüntülerde CMIS benziyor eserler dikkat edin, az (temporal lob büyük gemiler için dikkat kutuplar). Son olarak, daha büyük bir kortikal infarkt yakın doku olası kortikal CMIS atmak için tavsiye edilir.
  8. Işaretçileri kaydedin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Yüksek çözünürlük ve 7T sağlanmaktadır edinilen bir ex vivo dizisinin yüksek görüntü kalitesi bir izlenim (Şekil 4) burada. Bu 0.18 mm izotropik çözünürlüğü ile, * ağırlıklı ex vivo tarama 3D T2 olduğunu. Doku patolojik olarak kanıtlanmış Alzheimer hastalığı ve şiddetli serebral amiloid anjiyopati (CAA) ile 84 yaşındaki kadın demansı elde edildi. Görüntünün detay kortikal mikrovasküler patoloji belirlenmesini sağlar. T2 * yanı sıra hava gibi, demir için hassastır. Bu doku korteks içinde mikrovasküler patoloji yüksek yük içerir. Bu plakaların sulkuslar içinde hypointensities kortikal mikrovasküler patolojisi reytinge engelleyebilir hava kabarcıkları, sonuçlarıdır. Kortikal CMIS tanımlanması için, T2-ağırlıklı dizisi gereklidir.

Şekil 5, temsil eden birkortikal CMI 7T de ex vivo görüntülerde tespit edilmiştir. Bu kortikal CMI ılımlı Alzheimer patolojisi (Braak ve Braak evre IV) ile 86 yaşındaki kadın ölüm sonrası beyin dokusunda tespit edildi. İlgili H & E bölümünde, bu lezyon kavitasyon 7 kronik gliotik CMI olduğu belirlenmiş.

Şekil 6 in vivo 7T MR tespit temsili muhtemel kortikal microinfarct vardır.

Şekil 7 in vivo 3T MR tespit temsili muhtemel kortikal microinfarct vardır.

Şekil 4 ile ilgili çerçeve
7T edinilen Şekil 4. Temsilcisi ölüm sonrası görüntüler. Bu videoyu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Bu bir 3D film olduğunu0.18 mm izotropik T2 * Şiddetli amiloid anjiyopati bir olgunun ağırlıklı görüntü. Bunlar beyin levhalar cömertçe Dr. Annemieke Rozemuller, VUmc, Amsterdam tarafından sağlanmıştır.

Şekil 5,
Şekil 5. kortikal microinfarct histopatolojisini MR kılavuzlu.
Kavitasyon ile kortikal kronik gliotik microinfarct gösteren bir FLAIR, T2, T1, ıslak mendil, ve H & E boyama vardır tasvir. Bu rakam 7'den modifiye edilmiştir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 6,
7T MR 6. Temsilcisi muhtemel kortikal microinfarct Şekil.
7T A kortikal microinfarct hiperintensT1 FLAIR ve T2 ve hipointens üzerinde. Bu durum bir lob intraserebral kanama muzdarip 45 yaşındaki bir kadın. MR görüntüleri Dr. Karin Klijn, UMCU, Utrecht bir nezaket vardır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 7,
3T MR 7. Temsilcisi muhtemel kortikal microinfarct Şekil.
3T A kortikal microinfarct iyi 3B T1 hipointens lezyon olarak tespit edilebilir. FLAIR ve T2 karşılık gelen konum (bu durumda) hiperintens veya izointens olmalıdır. Bu durum Alzheimer hastalığının klinik tanısı ile 76 yaşındaki bir kadın. MR görüntüleri Dr Christopher Chen, NUS, Singapur bir nezaket vardır. Please bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.

TI TR / TE Kapak / yeniden odaklamayı açısı Edinilen çözünürlük Matris boyutu Dilimler Ortalamalar Tarama süresi
(Bayan) (Bayan) (°) (um 3) (h: dk: sn)
T2 - 3500/164 90/40 400x400x400 500x280 100 4 01:52:03
YETENEK 1600 # 8000/164 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
Hiçbir duyarlılık kodlama (SENSE) ivme uygulandı. # TI% 10 formalin göre belirlenmiştir.

Tablo 1. Post-mortem tarama parametreleri.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

CMIS son birkaç yıl içinde artan ilgi çekmektedir. Otopsi çalışmalardan elde edilen kanıtların giderek artan vücut yaşa bağlı bilişsel gerileme ve demans 4,5 önemli oranda katkıda CMIS belirlemiştir. CMIS şimdi 7T ve aynı zamanda 3T MR saptanabilir. Optimizasyon ve bu lezyonların için değerlendirme protokolleri standardizasyon dünyada kohort çalışmalarında, sağlam ve geçerli CMI algılama hızla uygulanmasını destekleyecektir. Bu, gelecekteki klinik çalışmalarda yaygın yaşlanma, serebrovasküler hastalık bağlamında CMIS klinik uygunluğu değerlendirilmesini ve demans sağlayacak, hem de kesit olarak 9,10 boyuna.

Bu çalışmada tarif edilen yöntem, şimdiye kadar sadece ölüm sonrası değerlendirilebilir CMIS in vivo tespiti için yöntemler geliştirmek (ve arka arkaya geliştirilmesi) için bir yöntem olarak kabul edilebilir bu anlamda bir'meta metodu 'aslında Bir nöro tarafındanpatolog. Yeni MRG protokolleri ve görüntü işleme teknikleri ile in vivo CMI saptama yöntemleri geliştirilmiş gelişmekte en kritik adım şu anda altın standarttır histoloji, bunu doğrulamak için olduğunu. Histoloji kıyasla CMIS in vivo tespiti önemli bir sınırlama çözünürlük. Ancak, in vivo MR küçük CMIS tespit etmek mümkün olmayacaktır gerçeğine rağmen, sadece bir kaç histolojik kesitlerde mikroskobik CMIS arıyor kadar etkili olarak kanıtlamak olabilir tüm beyin kapsama sağlamaz.

CMI değerlendirmesi için in vivo rehberlik kurmak için önemli bir adım ölüm sonrası insan beyin dokusunun ex vivo yüksek çözünürlüklü MRG rehberliğinde CMIS histopatolojik doğrulama oldu. Burada sunulan ex vivo tarama protokolü kortikal mikrovasküler patolojinin doğrulama için optimize edilmiş, ancak diğer yeni beyin görüntüleme markerlerinin in vivo değerlendirme desteklemek için daha geniş bir araştırma kapsamında uygulanabilir. Tarama Postmortem hUman beyin dokusu burada kabul edilmelidir zorlukları vardır. Formalinle sabitlenmiş dokunun uzun süreli depolama eserler 8 neden olabilir. Hava kabarcıkları özellikle sıvı doku sınırlarında, MR sinyali etkileyebilir çünkü diğer zorluklar, hava kabarcıklarının neden MRG eserler bulunmaktadır. Bu nedenle, hava kabarcıklarının ayrılması önemli bir adımdır. Hava kolay ve plaka arasında, kıvrımı arasında, boş kan damarlarında birikir. İkincisi üstesinden gelmek için, bir ideal olarak un-cut dokusunun bir bütün blok tarama olacaktır. Bununla birlikte, standart otopsi prosedürlerinin parçası 10 mm kalınlığında plakalar formalin ile fikse edilmiş doku kesmektir. Otopsi doku Tarama yeterli B0 layneri ve doğru RF güç optimizasyonu (adım 1.1.10) sağlamak için ekstra dikkat gerektirir. Bu, yerel bir MR fizikçi gelen özel dikkat gerekebilir. Bu adımlar 7T MR tarayıcının satıcı bağlıdır ve bireysel araştırma grubunun arzularına göre optimize edilebilir. Tarama sırasında levhalar eith vardırer% 10 formalin veya MR sinyali olmadan bir proton içermeyen sıvı bir PFPE yağlayıcı, gömülmüş. Bir proton serbest sıvı kullanmanın avantajı, daha iyi B0 layneri sağlar ve son derece hidrofobik olduğu gibi dokuya nüfuz etmez, bu gerekli açılı alan görünümü minimize etmesidir. Dezavantajları pahalı ve (yağlı madde olmak üzere) kullanım pratik olabilir vardır. Formalin, kullanımda çok daha kolay, ucuz ve doku önce, formalinle sabitlenmiş olduğunda, doku ile karışmaz. Formalin dezavantajı 7T, büyük hacimli tarama (örn., Bütün beyinler) RF homojen olmayan yol açtığı bilinmektedir, ve bu maddenin toksiktir. Ex vivo MR için bir başka sık uygulanan gömme madde agar jel olduğunu. Ağar tek plaka veya bireysel patolojik numuneler taramak için idealdir ve büyük avantajı potansiyel hareketin azalması. Ayrıca, fiducials yerleştirme yapay işaretlerini 11 kullanmanıza olanak sağlar.

3 vokseller). Uygulanan 7T FLAİR ağırlıklı ağır T2 ve dakikalık iskemik lezyonlara 12 görüntülenmesi için, bu nedenle son derece uygundur. T2 * sekansı serebral mikrokanamalar 13 tespiti için dahil edilmiştir, aynı zamanda, bir T2 yokluğunda CMI yerleri kontrol etmek için kullanılabilir. Mevcut 7T FLAİR dizisi nedeniyle bu alanlarda düşük sinyal-gürültü oranı, temporal lob değerlendirilmesinde güvenilir bir izin vermez dikkat edilmelidir. Diğer araştırma grupları kaçınılmaz kendi FLAIR ve T2 ağırlıklı protokolleri kullanmak istiyorsanız, ancak bu CMI tespiti konusunda farklı duyarlılık yol açabilir.

In vivo 3T MR im kortikal CMIS değerlendirilmesine 7T değerlendirme kriterlerinin çeviriyaşları daha büyük hasta örneklerinde CMIS soruşturulmasına izin vermesi önemlidir. Ancak, dikkate almak birkaç zorlukları vardır. İlk olarak, çoğu klinik olarak tatbik protokolleri standart prosedür olmayabilir 3T MRI taraması protokol en az bir 3 boyutlu dizisi içerir sağlamak. İkincisi, 3T bir FLAIR sekansı genellikle daha az yoğun T2 7T üzerinde daha ağırlıklı olduğunu. Yani * o FLAIR ve T2 (varsa) üzerine onayı ile, 3D T1 ağırlıklı görüntülerde kortikal CMIS değerlendirmek için tavsiye edilir nedeni ve şüphe T2 durumunda. Bu protokol, yüksek çözünürlüklü 3D T1 (1,0 mm izotropik vokseller), 2D FLAIR (1.0x1.0x3.0 mm 3 vokseller) ve 2D T2 açıklanan cari CMI değerlendirme kılavuzlarının amacıyla (1.0x1.0x3.0 için aa 3 vokseller) 9 kullanıldı. Bu görüntüler 32 kanal ile, bir 3T MR sistemi üzerinde elde edilmiştir kafa bobini alırsınız.

In vivo CMI oylaması birkaç sınırlamalar yerdesiniz. In vivo MR görüntüleri r üzerinde görsel olarak CMIS Değerlendirilmesizorlu emains ve açıkça görüşmeciler bağlıdır. Bu eğitim gerektirir, ama daha uygun deneyime sahip bu küçük lezyonlar kolayca insan gözü tarafından tespit kaçış. Daha büyük numunelere uygulanan özellikle Ayrıca, derecelendirme CMIS, emek yoğun ve zaman alıcı ziyade. Bu nedenle, bir görsel derecelendirme 14 yardımcı CMIS tanımlanması için (yarı) otomatik algılama yöntemlerinin geliştirilmesi önem taşımaktadır. Bu 3T MR sadece büyük CMIS algılar kabul edilmelidir. Aynı daha az bir ölçüde de olsa, 7T için de geçerlidir. Bununla birlikte, MRG algılanır CMIS önemli ve spesifik klinik korelasyonun 9 var.

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