Myocardial संरचना, समारोह के vivo मात्रात्मक आकलन में, छिड़काव और व्यवहार्यता कार्डिएक माइक्रो-गणना टोमोग्राफी का प्रयोग

Bioengineering
 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

van Deel, E., Ridwan, Y., van Vliet, J. N., Belenkov, S., Essers, J. In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography. J. Vis. Exp. (108), e53603, doi:10.3791/53603 (2016).

Please note that all translations are automatically generated.

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

Abstract

Introduction

हृदय रोग (आईएचडी) रुग्णता और पुरुषों और महिलाओं के लिए दुनिया भर में 1 के लिए मृत्यु का सबसे बड़ा एकल कारण बना हुआ है। जटिलताओं और अंतर्संबंधों कि अंगों और प्रणालियों जीवधारी स्तर पर बीच मौजूद होने की वजह से आईएचडी की एक मॉडल के रूप में पूरे जानवर का उपयोग न केवल रोग pathophysiology के बारे में हमारी बेहतर समझ के लिए प्रासंगिक बनी हुई है, लेकिन यह भी उपन्यास निवारक और उपचारात्मक रणनीतियों के मूल्यांकन की अनुमति देने । माउस मॉडल, विशेष रूप से, हृदय विकास, रोधगलन, मायोकार्डियल अतिवृद्धि, मायोकार्डिटिस, और एन्यूरिज़्म घावों 2-7 के रोगजनन के हमारे ज्ञान के लिए योगदान दिया है। पैरामीटर है कि हृदय प्रदर्शन को निर्धारित और रोग का निदान और चिकित्सकीय हस्तक्षेप के चुनाव के संदर्भ में उपयोगी होते हैं हृदय द्रव्यमान और ज्यामिति, वैश्विक और क्षेत्रीय समारोह, दौरे रक्त प्रवाह और मायोकार्डियल व्यवहार्यता के स्थानिक वितरण कर रहे हैं।

हालांकि, traditiona के सबसेएल अनुसंधानात्मक हृदय रोग के माउस मॉडल में इस्तेमाल किया तरीकों आक्रामक माप है कि पूरा करने के लिए घंटे की आवश्यकता है, इस प्रकार पशु दोहराने माप के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता शामिल है, या विधि पशु बलि 8-12 की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, क्षेत्रीय दौरे छिड़काव को मापने के लिए, radioactively या fluorescently लेबल microspheres उपयोग किया जाता है, जहां रेडियोधर्मी गिनती या फ्लोरोसेंट संकेतों एक शारीरिक रूप से विच्छेदित दिल पर या सीटू 13,14 में पता चला रहे हैं।

इसी तरह, रोधगलन के पशु मॉडल में रोधगलितांश आकार के मूल्यांकन के सबसे अधिक से triphenyltetrazolium क्लोराइड (टीटीसी) धुंधला किया जाता है, और आदेश रोधगलितांश विकास के समय पाठ्यक्रम और उपचारात्मक उपायों के प्रभाव का निर्धारण करने में, इस तकनीक की आवश्यकता है कि जानवरों की जरूरत विभिन्न समय अंक 15 पर दिल histopathological परीक्षा के लिए बलिदान किया। , इस तरह के गैर विनाशकारी और मानवीय तकनीक है कि मात्रात्मक की अनुमति होगी के रूप मेंई और हृदय की आकृति विज्ञान, समारोह, चयापचय और व्यवहार्यता के अनुदैर्ध्य विश्लेषण सर्वोपरि महत्व के हैं। इस संदर्भ में, preclinical इमेजिंग महान प्रासंगिकता की है। वर्तमान में उपलब्ध इमेजिंग तौर तरीकों के अलावा चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) और इकोकार्डियोग्राफी सबसे अधिक इस्तेमाल किया 16,17,18 हैं।

हालांकि, और तथ्य यह है कि एमआरआई दोनों नैदानिक ​​और preclinical काम में संदर्भ के साधन, उच्च अधिग्रहण और समर्पित छोटे जानवर एमआरआई प्रणाली को बनाए रखने के लिए लागत, साथ ही गैर-उन्नत उपयोगकर्ताओं को संचालित करने के लिए इस तकनीक की जटिलता के बावजूद माना जाता है , एमआरआई बेहद नियमित प्रयोग के लिए महंगा बना। साथ इकोकार्डियोग्राफी करने का संबंध है, वहाँ के रास्ते हृदय समारोह में मापा जाता है के लिए महत्वपूर्ण नुकसान मौजूद हैं। डेटा सबसे एचोकर्दिओग्रफिक परीक्षाओं द्वारा उत्पादित दो आयामी हैं, और आदेश मात्रा में प्राप्त करने के लिए, ज्यामितीय मान्यताओं 19 किए जाने की जरूरत है। इसके अलावा, गरीब अंतर और अंतर-पर्यवेक्षक रेपरoducibility इस तकनीक का एक अन्य महत्वपूर्ण सीमा है। एक फोटान उत्सर्जन गणना टोमोग्राफी (SPECT) और पोजीट्रान एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) के साथ रेडियो आइसोटोप इमेजिंग मुख्य रूप से दौरे छिड़काव और चयापचय 17,20,21 के आकलन के लिए उपयोग किया जाता है। हालांकि, इन इमेजिंग तौर तरीकों के प्रतिबंधित स्थानिक संकल्प को चुनौती देने के चूहों में हृदय इमेजिंग बनाता है।

दूसरी ओर, फ्लैट पैनल डिटेक्टर प्रौद्योगिकी के आगमन कि बेहतर एक्स-रे संवेदनशीलता और तेजी से readout बार, कला microCT सिस्टम अब हृदय सांस Gated तीन आयामी (3 डी) प्रदान कर सकते हैं की वर्तमान स्थिति और चार आयामी (अनुमति देता है के साथ पर 4D) एमआरआई ग्रेड गुणवत्ता की छवियों। वे लगभग रखरखाव लागत से मुक्त और गैर-उन्नत उपयोगकर्ताओं द्वारा संचालित करने के लिए आसान कर रहे हैं। इस प्रकार, इस तरह के उपकरणों microCT अच्छी तरह से मानव रोग के मॉडल के रूप में छोटे जानवरों की नियमित परीक्षा के लिए उपयुक्त हो सकता है। सबसे महत्वपूर्ण बात, एक उपन्यास preclinical iodinated विपरीत एजेंट के विकास के साथ, एसदिल की imultaneous कार्यात्मक और चयापचय आकलन संभव 22-24 बन गया।

इस विपरीत एजेंट अपनी नसों में प्रशासन वाहिका के vivo इमेजिंग और दिल की कोठरियों में सक्रिय करने के बाद मजबूत रक्त पूल विपरीत उत्पादन, आयोडीन (160 मिलीग्राम / एमएल) के एक उच्च एकाग्रता है। प्रशासन के बाद एक घंटे के भीतर, अपने चयापचय तेज के साथ जुड़े दौरे विपरीत में एक निरंतर वृद्धि मनाया जा सकता है, इस प्रकार एक ही विपरीत एजेंट दौरे आश्चर्यजनक और व्यवहार्यता के मूल्यांकन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

तकनीक इस पांडुलिपि में उल्लिखित के लक्ष्य के दौरे छिड़काव के साथ साथ वैश्विक और क्षेत्रीय दौरे समारोह का निर्धारण करने के लिए, आंतरिक हृदय सांस gating के साथ उच्च गति microCT प्रणाली का उपयोग करने, रक्त-पूल iodinated विपरीत एजेंट के साथ संयोजन के रूप में शोधकर्ताओं के लिए सक्षम है और स्वस्थ चूहों में और एक हृदय ischemia माउस मॉडल में व्यवहार्यता स्थायी रोड़ा से प्रेरितबाईं पूर्वकाल कोरोनरी धमनी (लाड) के उतरते। इस पशु मॉडल और इमेजिंग तकनीक का उपयोग करके, सबसे महत्वपूर्ण हृदय मापदंडों के तेजी से मूल्यांकन के लिए एक एकल इमेजिंग साधन के साथ और आक्रामक प्रक्रियाओं या जानवरों के बलिदान की जरूरत के लिए आवश्यकता के बिना repetitively किया जा सकता है। तकनीक उपन्यास निवारक और उपचारात्मक रणनीति का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है।

Protocol

इस अध्ययन में सभी जानवर काम इरास्मस एम सी पशु अनुसंधान आचार समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था। प्रयोगों के दौरान, जानवरों इरास्मस एम सी संस्थागत नियमों के अनुसार रखा गया था। प्रयोग जानवरों के अंत में inhalant संवेदनाहारी isoflurane की अधिक मात्रा का उपयोग कर euthanized थे। कृपया संस्थागत पशु की देखभाल की तलाश है और इस काम के शुरू होने से पहले समिति के अनुमोदन का उपयोग करें।

1. हृदय ischemia मॉडल की तैयारी

  1. 4% isoflurane की साँस लेना द्वारा माउस (C57BL6, 12 सप्ताह पुराने) anesthetize। एक 20 जी प्रवेशनी का उपयोग कर पशु intubate और 18 सेमी एच 2 ओ की एक चोटी श्वसन दबाव और 4 सेमी एच 2 ओ का एक सकारात्मक अंत निःश्वास दबाव के साथ प्रति मिनट 100 साँस पर माउस respirate
    1. 2 हे / एन 2 (v / v = 1/2) 2.5% isoflurane युक्त संज्ञाहरण बनाए रखने और आंख जबकि संज्ञाहरण के तहत आंखों की सुखाना को रोकने के लिए चला जाता लागू करने के लिए एक गैस मिश्रण का प्रयोग करें। पीएलएएक हीटिंग पैड पर माउस सीई और शरीर के तापमान को मापने rectally सर्जरी के दौरान 37 डिग्री सेल्सियस पर शरीर का तापमान बनाए रखने के लिए।
  2. buprenorphine (.05-.2 मिलीग्राम / किग्रा) subcutaneously सिर्फ सर्जरी से पहले इंजेक्षन और पैर की अंगुली चुटकी पलटा जाँच शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया के शुरू होने से पहले एनेस्थीसिया की पर्याप्त गहराई आश्वस्त करने के लिए। बालों को हटाने क्रीम का उपयोग माउस छाती बाल हटाना और त्वचा के लिए आयोडीन लागू होते हैं।
  3. 2 और 3 बाईं पसलियों के बीच की त्वचा में कैंची के साथ एक छोटे से कट बनाकर एक चीरा प्रदर्शन करना। वक्षपेशी नाबालिग और xiphihumeralis मांसपेशियों के रूप में अच्छी तरह से छोटे हुक का उपयोग पसलियों के बीच मांसपेशियों के लिए उपयोग की अनुमति देने के पक्ष में करने के लिए latissimus dorsi पेशी खींचो।
  4. ध्यान से एक घुमावदार 2 मिमी ब्लेड वसंत कैंची का उपयोग कर फेफड़ों को नुकसान पहुँचाने के बिना 3 पसलियों के बीच मांसपेशियों के माध्यम से कटौती। एक तरफ गीला धुंध का एक छोटा सा टुकड़ा का उपयोग फेफड़ों पुश और पेरीकार्डियम टूटना।
    नोट: वाम श्वासपटलीय तंत्रिका क्षति के लिए नहीं सावधान रहना होगा।
    1. Repositiछोटे हुक कि छाती के अंदर करने के लिए पेशी पकड़ और उन्हें स्थिति बदलने के लिए इतना है कि बाएं आलिंद के बाएं निलय (एल.वी.) मुक्त करने के लिए दीवार और भाग के एक बड़े हिस्से पर दिखाई दे रहे हैं।
  5. बाईं कोरोनरी धमनी के नीचे एक 7-0 रेशम सर्जिकल सिवनी डालें और मजबूती से सिवनी बाँध रही द्वारा धमनी रोक देना।
    नोट: क्योंकि ज्यादातर चूहों में कोरोनरी धमनी दिखाई नहीं है, संयुक्ताक्षर आलिंद का उपयोग करने की स्थिति का निर्धारण और हमेशा के लिए रोधगलितांश आकार का मानकीकरण करने में बाएं आलिंद के किनारे से नीचे कोरोनरी धमनी 2 मिमी ligate।
  6. दिखने में बाएं निलय मुक्त दीवार की सबसे पुष्टि द्वारा रोधगलितांश के सफल शामिल करने के लिए जाँच करें। जब Paling नहीं मनाया जाता है, बालक रोक देना एक अतिरिक्त प्रयास करते हैं।
  7. मजबूती से एक 6-0 रेशम शल्य सीवन का उपयोग छाती को बंद करें।
    नोट: सीने में वसूली के बाद स्वतंत्र सांस लेने की अनुमति देने के वायुरोधी बंद किया जाना चाहिए।
  8. नमक के साथ घाव को साफ और त्वचा का उपयोग कर बंदरेशम टांके। त्वचा पर घाव स्प्रे लागू घाव भरने को प्रोत्साहित करना और संक्रमण को रोकने के लिए।
  9. isoflurane बंद करें और इंतजार जब तक पशु वेंटिलेशन ट्यूब को हटाने से पहले अपने आप में साँस लेने के लिए शुरू करते हैं। एक हीटिंग पैड पर एक पिंजरे में माउस जगह है, जबकि ठीक हो।
    नोट: एक जानवर की पहुंच से बाहर छोड़ जब तक यह पर्याप्त होश आ गया है उदर लेटना बनाए रखने के लिए नहीं है। एक जानवर जब तक पूरी तरह से ठीक है कि अन्य जानवरों की कंपनी के लिए सर्जरी आया है वापस नहीं है।
  10. buprenorphine की अतिरिक्त खुराक लेने के बाद सर्जरी analgesia के लिए सर्जरी के बाद हर 8-12 मानव संसाधन प्रशासन। Buprenorphine (50 माइक्रोग्राम / किग्रा) intraperitoneally प्रशासन।
    नोट: microCT (धारा 3) पहले स्कैन के लिए सर्जरी के बाद 3-4 घंटा और दूसरी स्कैन के लिए सर्जरी के बाद 6-7 घंटा के द्वारा जानवरों को स्कैन।

2. microCT कंट्रास्ट इंजेक्शन

  1. दो successiv में, शारीरिक कार्यात्मक, और चयापचय जानकारी प्राप्त करने के लिएई microCT इमेजिंग सत्र, iodinated विपरीत एजेंट का उपयोग करें।
  2. बेनकाब और शीशी डाट 70% शराब का उपयोग करने का रबर का इलाज। एक कम मृत अंतरिक्ष सिरिंज का प्रयोग, इसके विपरीत एजेंट की एक आवश्यक मात्रा (शरीर के वजन के 5-10 μl / छ) वापस ले लें। इंजेक्शन के दौरान दिल का आवेश का खतरा जब तक तरल पदार्थ की नोक पर दिखाई देता है रोकने के लिए, हवा के बुलबुले शुद्ध, यदि कोई हो, सवार आगे और पीछे और / या धीरे आगे बढ़ रहा सिरिंज के पक्ष में दोहन और धीरे धीरे बाँझ शोषक ऊतक में हवा को खदेड़ने से सुई।
    नोट: microCT विपरीत इंजेक्शन जागरूक या बेहोश पशुओं में किया जा सकता है। शारीरिक संयम के प्रति जागरूक जानवरों पर किया जाना चाहिए। तनाव को कम करने के लिए, एक साँस लेना संज्ञाहरण प्रणाली के साथ प्रकाश बेहोश करने की क्रिया या सामान्य isoflurane संज्ञाहरण पर विचार करें।
  3. इंजेक्शन से पहले, 70% शराब के साथ पूंछ झाड़ू। एक दीपक के साथ या गर्म पानी (40-45 डिग्री सेल्सियस) में पूंछ डुबो बेहतर वाहिका फैलाव प्रदान करने के लिए द्वारा पूंछ गर्म। इसके विपरीत एजेंट इंजेक्षन मैंntravenously शरीर के वजन के 5-10 μl / जी पर (पार्श्व पूंछ नसों में से एक के माध्यम से जैसे)।
    नोट: एक विशेष जानवर मॉडल या microCT साधन के अधिग्रहण सेटिंग्स के लिए इंजेक्शन की खुराक अनुकूलन के रूप में विपरीत वृद्धि स्वास्थ्य या अध्ययन के तहत पशु आहार की स्थिति और छवि शोर के स्तर से प्रभावित किया जा सकता है।

3. microCT इमेजिंग

  1. इंजेक्शन के विपरीत, कंप्यूटर पावर बटन दबाकर microCT स्कैनर पर बारी से पहले। MicroCT नियंत्रण सॉफ्टवेयर प्रारंभ करें, और सॉफ्टवेयर नियंत्रण खिड़की में दिखाया गया वार्म अप बटन पर क्लिक करके एक्स-रे ट्यूब गर्म।
  2. लाइव मोड बटन नियंत्रण सॉफ्टवेयर का संकेत वार्मअप पूरा हो गया है कि में प्रदर्शित करने के लिए अनुमति दें। छोटे बोर कवर डालें और छोटे जानवर बिस्तर जगह है।
  3. या बनाने चुनें उपयुक्त डेटाबेस, अध्ययन, और इस विषय जहां छवि डेटा सहेजा जाएगा। बनाने के लिए एक नया डेटाबेस डेटाबेस विंडो में नए डेटाबेस बटन क्लिक करें,एक ऐसा नाम है जो नए डेटाबेस निर्दिष्ट होता है, प्रकट होने वाले संवाद बॉक्स में बटन ब्राउज़ करें क्लिक करें, ड्राइव जहां डेटाबेस सहेजा जाएगा नेविगेट करने के लिए, और ठीक क्लिक करें दर्ज करें। डेटाबेस विंडो में नए डेटाबेस का निरीक्षण करें। एक मौजूदा डेटाबेस से कनेक्ट करने के लिए, डेटाबेस विंडो में बटन डाटाबेस से कनेक्ट करें, और डेटाबेस नाम डबल क्लिक करें।
  4. सॉफ्टवेयर नियंत्रण खिड़की के ड्रॉप-डाउन मेनू से निम्नलिखित मानकों का चयन करके शर्तों स्कैन सेट: एक्स-रे ट्यूब वोल्टेज, 90 केवी; सीटी एक्स-रे ट्यूब वर्तमान, 160 μA; लाइव एक्स-रे ट्यूब वर्तमान, 80 μA; FOV, 20 मिमी; गेटिंग तकनीक, हृदय सांस; स्कैन तकनीक, 4.5 मिनट।
    नोट: इस इमेजिंग प्रोटोकॉल अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक 3 डी डेटासेट के पुनर्निर्माण के लिए अनुमति देता है, 512 x 512 x 512 के एक मैट्रिक्स आकार, 40 माइक्रोन का एक खंगाला isotropic voxel आकार के साथ साथ प्रत्येक।
  5. इसके विपरीत एजेंट के साथ पशु इंजेक्शन लगाने के बाद, 4% isoflurane की साँस लेना द्वारा एक प्रेरण कक्ष में यह anesthetize।एक नाक शंकु के एक हवाई ऑक्सीजन के मिश्रण में 1.5-2.0% isoflurane की आपूर्ति के साथ स्कैनर के पशु बिस्तर पर पशु रखें। यदि आवश्यक हो, प्रति मिनट ≤60 साँस के साथ जानवर की स्थिर सांस की गतिविधि को प्राप्त करने के लिए isoflurane के प्रवाह को समायोजित करें।
  6. सुरक्षा गूंथ संलग्न करने के लिए सही करने के लिए यह फिसलने से उपकरणों दरवाजा बंद करो। वास्तविक समय में इस विषय को देखना लाइव मोड बटन नियंत्रण सॉफ्टवेयर खिड़की पर दिखाया क्लिक करके लाइव मोड चालू करें। एक्स-कब्जा खिड़की और पशुओं का निरीक्षण करें।
    नोट: साधन एक्स रे उत्पन्न नहीं करता जब तक दरवाजा ठीक से बंद हो गया है और सुरक्षा गूंथ लगी हुई है।
  7. आगे और पीछे साधन के सामने पैनल पर स्थित बटन चरण जेड अक्ष नियंत्रण दबाकर दृश्य (FOV) के क्षेत्र के भीतर माउस सीने के लिए पंक्ति में पशु बिस्तर पर ले जाएँ। सत्यापित करें कि छाती FOV के भीतर केंद्र में है। पशु बिस्तर नियंत्रण छोड़ दिया और साधन के सामने पैनल पर स्थित दाएँ तीर का प्रयोग करें स्थिति के लिए टीवह नीले रंग की bounding बॉक्स के अंदर जानवर।
    1. रोटेशन नियंत्रण ड्रॉप-डाउन नियंत्रण सॉफ्टवेयर खिड़की पर दिखाया सूची से "90" का चयन और सेट बटन पर क्लिक करके गैन्ट्री घुमाएँ। यकीन है कि पशु एक्स-कब्जा खिड़की के नीले bounding बॉक्स के भीतर रहता है। यदि आवश्यक हो, पशु बिस्तर नियंत्रण और साधन के सामने पैनल पर स्थित नीचे तीर का उपयोग करके पशु संरेखित।
      नोट: नीले bounding बॉक्स एक्स-कब्जा खिड़की पर दिखाया अंदर ही छवि डेटा 3 डी की मात्रा को फिर से संगठित करने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा।
  8. Xcapture विंडो में, बाईं माउस क्लिक के साथ और रॉय खींचकर माउस कर्सर के साथ किनारों ब्याज (आरओआई) के हृदय सांस क्षेत्र का आकार बदलने के लिए इतना है कि हृदय सांस निशान स्पष्ट रूप से तुल्यकालन दृश्य में दिखाई दे रहे हैं। सुनिश्चित करें कि रॉय डायाफ्राम और सभी गैन्ट्री की स्थिति में दिल के शिखर हिस्से को शामिल किया। गैन्ट्री घुमाएँ 90 ° 3.6 कदम के रूप में वर्णित है कि cardi सुनिश्चित करने के लिएओ-निशान अभी भी सांस की स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं।
    नोट: आदेश विकिरण करने के लिए अनावश्यक जोखिम को रोकने के लिए, जो समय के दौरान पशु स्थिति और हृदय सांस रॉय समायोजित कर रहे हैं कम से कम।
  9. सीटी स्कैन बटन अधिग्रहण प्रारंभ करने के लिए नियंत्रण सॉफ्टवेयर खिड़की पर दिखाया क्लिक करें। सीटी स्कैन पुष्टिकरण संदेश दिखाई देगा। हाँ बटन में पुष्टि करने के लिए सीटी स्कैन पुष्टिकरण संदेश दिखाया क्लिक करें। स्कैन गर्भपात के लिए कोई बटन पर क्लिक करें। एक बार हाँ बटन दबाया जाता है, लाल एक्स-रे स्फूर्तिदायक लिखत पर स्थित संकेत जलाया जाना होगा
    ध्यान दें: संकेत भी नियंत्रण सॉफ्टवेयर विंडो के साधन स्थिति बॉक्स के निमिष वोल्टेज चिह्न द्वारा दिखाई जाएगी। स्कैन 4.5 मिनट में पूरा हो जाएगा। एक्स-रे ट्यूब स्वचालित रूप से बंद हो जाएगा और लाल एक्स-रे स्फूर्तिदायक साधन पर और नियंत्रण सॉफ्टवेयर विंडो के नियंत्रण कक्ष पर स्थित संकेत मंद होगा। अनुमानों स्वतः ही हल हो जाएगा और ठेलाress GetSynchronizedRaw खिड़की पर दिखाया हरी प्रगति सलाखों के द्वारा दर्शाया जाएगा। मात्रा सेट हृदय चक्र के अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक चरणों का प्रतिनिधित्व स्वचालित रूप से 2-3 मिनट के भीतर अतिरिक्त खंगाला जाएगा।
    नोट: गर्भपात करने के लिए नियंत्रण सॉफ्टवेयर खिड़की के नियंत्रण कक्ष में आपातकालीन बंद बटन क्लिक करें या यांत्रिक आपातकालीन बंद साधन के सामने पैनल पर स्थित बटन पुश स्कैन।
  10. 2 डी दर्शक सॉफ्टवेयर में पुनर्निर्माण की, transaxial राज्याभिषेक, और बाण के विचारों को ध्यान से देखें। अधिग्रहीत छवियों की गुणवत्ता की समीक्षा करने के लिए कुछ सेकंड ले। पशु आंदोलन के संकेत हैं कि संज्ञाहरण की एक अपर्याप्त स्तर के कारण हो सकता है के लिए देखो। यदि आवश्यक हो, उचित संशोधन करने और स्कैन दोहराएँ।
    नोट: छवि में संरचनाओं, दोगुनी हो जाता है डबल किनारों के साथ दिखाया गया है, या धारियाँ के साथ दिखाया गया है, तो ये हमेशा की तरह "लाल झंडे" जो संकेत कर सकते हैं कि संज्ञाहरण के स्तर अपर्याप्त हो सकती हैं और कहा किपशु स्कैन के दौरान ले जाया गया है। ऐसे मामलों में, संज्ञाहरण के स्तर पर समायोजित किया जाना चाहिए और स्कैन फिर से हासिल कर लिया जाना चाहिए।
  11. स्कैनर से पशु निकालें और पर्यवेक्षण के अंतर्गत संज्ञाहरण से पूरी वसूली के लिए अनुमति देते हैं।
  12. इसके विपरीत तेज (3 से 6 विपरीत इंजेक्शन के बाद मानव संसाधन के लिए) के चयापचय के चरण के दौरान एक अतिरिक्त microCT स्कैन मोल।
    नोट:। C57BL / 6 और BALB / ग चूहों के लिए मतलब दौरे वृद्धि मूल्यों पर अधिक जानकारी Detombe एट अल और एश्टन एट अल 22,23 द्वारा प्रकाशित किए गए थे।

4. microCT डेटा विश्लेषण

  1. दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक स्वर फ़ाइलें लोड में 12 सॉफ्टवेयर का विश्लेषण।
  2. तिर्यक धारा मॉड्यूल के साथ प्रत्येक लोड छवि खोलें और छोटी-अक्षीय की छवि सुधार प्रदर्शन करते हैं।
  3. आदेश को कम करने के लिए छवि प्रसंस्करण समय छवि कैलक्यूलेटर मॉड्यूल के उपक्षेत्र / पैड मात्रा समारोह का उपयोग कर छवियों फसल पर विचार करें। दोनों संस्करणों के लिए, समान एस बनाए रखने केubRegion कम और उच्च एक्स, वाई, जेड आयाम।
  4. दोनों संस्करणों संलग्न करें और मॉड्यूल मात्रा संपादित साथ खुला। संरचनाओं के बेहतर दृश्य के लिए, यदि आवश्यक छवि तीव्रता को समायोजित।
  5. endocardial समोच्च विभाजन प्रदर्शन करना। खंड संपादित मॉड्यूल का चयन करें वस्तु चिमटा की अर्द्ध स्वचालित टैब से, बाएं वेंट्रिकल (एल.वी.) में एक बीज बिंदु निर्धारित सीमा और मूल्यों को समायोजित इतना है कि बाएं निलय गुहा मायोकार्डियम से चित्रित किया जाता है। सीमा मूल्य का निर्धारण करने के लिए, स्वत: thresholding एल्गोरिदम या पूरी चौड़ाई आधा अधिकतम मूल्य (FWHM) लाइन प्रोफ़ाइल मॉड्यूल के साथ निर्धारित का उपयोग करें।
    1. माइट्रल वाल्व पत्रक विमान क्षेत्र महाधमनी के प्रसार को रोकने के लिए साथ में एक सीमा ड्रा, विभाजन पूरा करने के लिए निकालें वस्तु बटन पर क्लिक करें। दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक मात्रा में स्वचालित रूप से कार्रवाई की जाएगी। क्षेत्र (जैसे एल.वी. गुहा) नाम और संबंधित फ़ाइल निर्देशिका करने के लिए वस्तु नक्शा बचाने के लिए।
  6. perfoआरएम epicardial समोच्च विभाजन। एक नई वस्तु जोड़ें और epicardial दिल सतह मॉड्यूल मात्रा संपादित के दोनों अर्द्ध स्वचालित या मैनुअल विभाजन उपकरण का उपयोग करने का विभाजन करते हैं। सुनिश्चित करें कि दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक आकृति सही ढंग से पहचान कर रहे हैं। यदि आवश्यक हो, मैनुअल समायोजन प्रदर्शन करते हैं। क्षेत्रों (जैसे एल.वी. मायोकार्डियम) नाम और संबंधित फ़ाइल निर्देशिका करने के लिए वस्तु नक्शा बचाने के लिए।
    नोट: छवि स्थानिक फिल्टर मॉड्यूल के साथ छानने के अतिरिक्त गति और विभाजनों की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए किया जा सकता है।
  7. आदेश वस्तु नक्शे से बड़ा माप निकालने के लिए (बचाया) ब्याज मॉड्यूल के क्षेत्र के साथ संलग्न मात्रा खुला। सुनिश्चित करें कि सही किया नक्शे से भरी हुई है, नमूना देखिये खिड़की खुली है, यकीन है कि दोनों एल.वी. गुहा और एल.वी. मायोकार्डियम वस्तुओं का चयन किया जाता है, और नमूना छवियों बटन पर क्लिक करें। लॉग फ़ाइल को बचाने।
  8. दिल समारोह और चयापचय के क्षेत्रीय विश्लेषण के लिए, रेडियल Di का उपयोगब्याज मॉड्यूल के क्षेत्र के vider उपकरण आगे खंडों मात्रा में प्रतिभाग करने के लिए।

5. वैश्विक और क्षेत्रीय दिल पैरामीटर्स की संगणना

  1. गणना करने के लिए बाएं निलय स्ट्रोक मात्रा (LVSV), बाएं निलय अंत डायस्टोलिक मात्रा से बाएं निलय अंत सिस्टोलिक मात्रा (LVESV) (LVEDV) घटाना:
    LVSV = LVEDV - LVESV;
  2. बाएं निलय इजेक्शन अंश (LVEF) की गणना करने के लिए, बाएं निलय स्ट्रोक मात्रा (LVSV) बाएं निलय अंत डायस्टोलिक मात्रा (LVEDV) द्वारा विभाजित और 100% से गुणा करें:
    LVEF = LVSV / LVEDV * 100%;
  3. कार्डियक आउटपुट (सीओ) की गणना करने के लिए, गुणा बाएं निलय स्ट्रोक मात्रा (LVSV) दिल की दर (मानव संसाधन) से:
    सीओ = LVSV * मानव संसाधन;
  4. बाएं निलय दौरे द्रव्यमान (LVMM) की गणना करने के लिए, घटाना बाएं निलय दौरे दीवार बाईं ventr से endocardial सतह (LVMV ENDO) से बंधे मात्राicular दौरे दीवार मात्रा epicardial सतह (LVMV महामारी) से बंधे हुए हैं, और गुणा मायोकार्डियम के विशिष्ट गुरुत्व द्वारा, 1.05 ग्राम / सेमी 3:
    LVMM = (LVMV महामारी - LVMV ENDO) * 1.05;
  5. बाएं निलय दौरे मास इंडेक्स (LVMMI) की गणना करने के लिए, माउस शरीर के वजन (BW) द्वारा बाएं निलय दौरे द्रव्यमान (LVMM) विभाजित:
    LVMMI = LVMM / BW;
  6. बाएं निलय दौरे रोधगलितांश आकार (% LVMIS) के प्रतिशत की गणना करने के लिए, infarcted मायोकार्डियम के बाएं निलय मात्रा (LVMV एमआई) कुल बाएं निलय दौरे मात्रा (LVMV कुल) द्वारा विभाजित है, और 100% से गुणा करें:
    % LVMIS = LVMV मील / LVMV कुल * 100%;
    नोट: LVMM, LVMMI, और% LVMIS गणना के लिए, इसी के अंत डायस्टोलिक या अंत सिस्टोलिक डेटासेट से एंडो और epicardial मात्रा माप का उपयोग करें। रिपोर्ट में औसत अंत सिस्टोलिक और अंत diastolic सूचकांकों।
  7. कमानी बाएं निलय दीवार गति असामान्यताएं (LVWM) की गणना करने के लिए, कमानी बाएं निलय अंत डायस्टोलिक दीवार व्यास (LVEDWD) से कमानी बाएं निलय अंत सिस्टोलिक दीवार व्यास (LVESWD) घटाना:
    LVWM = LVEDWD - LVESWD;
    परिधीय ध्रुवीय नक्शे (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों) के रूप में परिणाम प्रदर्शित करें।
  8. कमानी बाएं निलय दीवार उमड़ना (% LVWTh) की गणना करने के लिए, कमानी बाएं निलय अंत सिस्टोलिक दीवार मोटाई (LVESWTh) से कमानी बाएं निलय अंत डायस्टोलिक दीवार मोटाई (LVEDWTh), घटाना, कमानी से विभाजित बाएं निलय अंत डायस्टोलिक दीवार मोटाई (LVEDWTh), और 100% से गुणा करें:
    % LVWTh = (LVESWTh - LVEDWTh) / LVEDWTh * 100%;
    परिधीय ध्रुवीय नक्शे (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों) के रूप में परिणाम प्रदर्शित करें।
  9. क्षेत्रीय इजेक्शन अंश (Ref%) की गणना करने के लिए, कमानी बाएं निलय अंत सिस्टोलिक के वर्ग घटानादीवार व्यास (LVESWD) कमानी के वर्ग से कमानी के वर्ग बाएं निलय अंत डायस्टोलिक दीवार व्यास (LVEDWD) द्वारा वेंट्रिकुलर अंत डायस्टोलिक दीवार व्यास (LVEDWD), विभाजन छोड़ दिया है, और 100% से गुणा करें:
    % रेफरी = (LVEDWD 2 - LVESWD 2) / LVEDWD 2 * 100%;
    परिधीय ध्रुवीय नक्शे (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों) के रूप में परिणाम प्रदर्शित करें।
  10. क्षेत्रीय दौरे छिड़काव और इसके विपरीत तेज पेश करने के लिए, सीटी संख्या में मतलब तीव्रता मूल्यों (Hounsfield इकाइयों, एच यू) में परिवर्तित। एच यू 0 1000 एच यू, और पानी की एक पानी से भरे छोटे से रेडियो-पारदर्शी ट्यूब का उपयोग - पशु को बाहर से चयनित क्षेत्र से चयनित हवा rescaling द्वारा दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक डेटासेट कन्वर्ट। परिधीय ध्रुवीय नक्शे (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों) के रूप में परिणाम प्रदर्शित करें।

6. सांख्यिकीय विश्लेषण

  1. मतलब ± मानक विचलन (एसडी) के रूप में सभी ध्रुवीय साजिश प्रदर्शन डेटा का प्रतिनिधित्व। स्टेट का आकलनistical अंतर विचरण (एनोवा) की एक तरह से विश्लेषण या अन्य उपयुक्त तकनीक का उपयोग।

Representative Results

MicroCT अधिग्रहण, छवि पुनर्निर्माण, और छवि गुणवत्ता मूल्यांकन।

चार C57BL / 6 चूहों, स्थायी लाड रोड़ा और साथ तीन एक दिखावा संचालित, सफलतापूर्वक सर्जरी से बरामद किया और इमेजिंग प्रोटोकॉल जो एक ही विपरीत एजेंट नसों में सांस प्रशासन और दो 4.5 मिनट हृदय सांस microCT अधिग्रहण के शामिल पूरी की। MicroCT पढ़ाई के दौरान मतलब दिल की दर प्रति मिनट 385 ± 18 धड़कता था। अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक छवि पुनर्निर्माण मालिकाना आंतरिक छवि के आधार पर gating इस्तेमाल किया, जिसमें समर्पित श्वसन और हृदय की निगरानी उपकरणों ऐसे ईसीजी जाता है और सांस की साँस संवेदक के रूप में की जरूरत नहीं थे। पुनर्निर्माण के बाद, दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक डेटासेट की छवि गुणवत्ता 2 डी दर्शक सॉफ्टवेयर का उपयोग कर पूर्वावलोकन किया गया था। छवि गुणवत्ता संतोषजनक पाया गया था और कोई ज़रूरत नहीं थीअतिरिक्त छवि अधिग्रहण करने के लिए। इस प्रकार, सभी सूचना दी डेटा माउस प्रति दो स्कैन से प्राप्त किए गए; पहला स्कैन 10 मिनट के विपरीत खून के पूल चरण के दौरान इंजेक्शन के बाद लिया, और दूसरा स्कैन विपरीत की चयापचय तेज चरण के दौरान 3-4 घंटे के बाद इंजेक्शन हासिल कर ली। प्रतिनिधि रक्त पूल छोटी-अक्षीय अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक रोधगलन के साथ एक माउस दिल के पार वर्गों (चित्रा 1) और रोधगलन के बिना एक माउस दिल की (चित्रा 2) छोटी सी पृष्ठभूमि शोर के साथ उत्कृष्ट बाएं निलय गुहा चित्रण का प्रदर्शन सटीक, संरचनात्मक और कार्यात्मक मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है। रोधगलन के लिए इसी विपरीत विरलीकरण के क्षेत्रों में अच्छी तरह से माउस दिल लाड कोरोनरी धमनी बंधाव (चित्रा 1) के अधीन की छोटी-अक्षीय छवियों पर सीमांकन कर रहे थे, लेकिन दिखावा संचालित पशु (चित्रा 2) में नहीं है।

बाएं निलय समारोह के मात्रात्मक आकलन।

थ्रेसहोल्ड आधारित 3 डी के सेगमेंटेशन बाएं निलय अंत डायस्टोलिक मात्रा (LVEDV) और प्रत्येक जानवर में बाएं निलय अंत सिस्टोलिक मात्रा (LVESV) निर्धारित करने के लिए दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक वॉल्यूम पर प्रदर्शन किया गया। बाएं निलय स्ट्रोक मात्रा (LVSV), बाएं निलय इजेक्शन अंश (LVEF), और कार्डियक आउटपुट (सीओ) की गणना की गई LVEDV और LVESV से धारा 5. मात्रा और वैश्विक कार्यात्मक मापन के परिणामों में वर्णित फार्मूले के अनुसार तालिका 1 में संक्षेप हैं । बंधाव के बाद तीन घंटे, पशु शरीर के वजन के लिए सामान्यीकृत मतलब LVEDV रोधगलन समूह और दिखावा संचालित पशु (2.8 ± 0.23 बनाम 2.3) के बीच अलग नहीं था। हालांकि, शरीर के वजन मतलब LVESV सामान्यीकृत रोधगलन समूह (2.1 ± 0.31 बनाम 0.92) में अधिक था। इसीLy, मतलब LVEF और बालक कोरोनरी धमनी रोड़ा के साथ चूहों में कार्डियक आउटपुट (सीओ) कम थे जब दिखावा संचालित माउस (± 23.1% 7.1% बनाम 60.5% की तुलना में, और ± 0.08 मिलीग्राम बनाम 0.55 मिलीलीटर 0.26 मिलीलीटर क्रमशः )।

एल.वी. Myocardial मास और Infarction आकार के मात्रात्मक आकलन।

दोनों बाएं निलय दौरे द्रव्यमान (LVMM) और बाएं निलय दौरे मास इंडेक्स (LVMMI) epicardial और इल्लों से भरा हुआ मांसपेशियों और trabeculae सहित endocardial के सेगमेंटेशन के आधार पर निर्धारित किया गया है। दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक पुनर्निर्माण प्रोसेस किया गया और दोनों रोधगलन समूह और दिखावा संचालित पशु के लिए मूल्यों तालिका 1 में संक्षेप हैं। दौरे रोधगलितांश मात्रा में सीमा आधारित 3 डी का उपयोग कर volumetry विपरीत विरलीकरण के आधार पर निर्धारित किया गया है। तालिका 1 में दिखाया गया है, तीन घंटे के बाद लाड प्रभामंडलRY धमनी बंधाव माउस 1, 2, और 3 में (एएआर) खतरे में क्षेत्रों 22.4%, 13.3%, 15.8% और LVMM की क्रमशः थे।

Myocardial छिड़काव इमेजिंग (एमपीआई)।

प्रतिनिधि अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक परिधीय ध्रुवीय साजिश प्रदर्शित करता है (माउस 1) रोधगलन के साथ एक माउस में दौरे छिड़काव और रोधगलन (माउस 4) के बिना एक माउस के (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों) के आंकड़े 3 और 4 में दिखाया जाता है। भूखंडों का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किया छवियों विपरीत एजेंट प्रशासन के बाद 10 मिनट और लाड बंधाव के बाद 3 घंटे हासिल किया गया। अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक homosegmental ही पशु से प्राप्त मूल्यों अलग नहीं थे। हालांकि, hypoenhancement मध्य पूर्वकाल, मध्य inferolateral, मध्य अग्रपाश्विक, शिखर पूर्वकाल, और शिखर पार्श्व में दौरे के साथ एक माउस के क्षेत्रों में मनाया गयाfarction, कोरोनरी रक्त प्रवाह में प्रदर्शन दोष लाड धमनी रोड़ा की वजह से (चित्रा 3)। ऐसा कोई हानि दिखावा संचालित पशु (चित्रा 4) के दिल में मनाया जा सकता है।

Myocardial व्यवहार्यता और चयापचय।

प्रतिनिधि अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक परिधीय ध्रुवीय साजिश प्रदर्शित करता है (माउस 1) रोधगलन के साथ एक माउस में दौरे चयापचय तेज और रोधगलन (माउस 4) के बिना एक माउस के (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों) के आंकड़े 7 और 8 में दिखाया जाता है। भूखंडों का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किया छवियों लाड बंधाव के बाद इसके विपरीत प्रशासन के बाद 3-4 घंटे और 5-6 घंटे हासिल किया गया। भिन्न दौरे विपरीत तेज भी नेत्रहीन छोटी-अक्षीय एक माउस दिल है कि कराना पड़ा लाड कोरोनरी धमनी रोड़ा के पार वर्गों (में मनाया जा सकता है (चित्रा 6)। अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक होमो-कमानी ही पशु से प्राप्त मूल्यों अलग नहीं थे। परिधीय ध्रुवीय भूखंडों खंड-विशिष्ट असामान्यताओं दौरे छिड़काव नक्शे (चित्रा 2) पर दिखाया गया है उन लोगों के लिए समान पैटर्न के साथ (चित्रा 7) से पता चला। कोई विपरीत तेज दोष दिखावा संचालित माउस (8 चित्रा) के परिधीय ध्रुवीय भूखंडों पर देखा गया था।

एल.वी. क्षेत्रीय समारोह के मात्रात्मक आकलन।

छवि गुणवत्ता सभी imaged चूहों में बाएं निलय गति और अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक पुनर्निर्माण से उमड़ना के दृश्य मूल्यांकन करने के लिए संतोषजनक था। के साथ और बिना एक माउस के प्रत्येक खंड के लिए एल.वी. दीवार गति, और अधिक मोटा होना और क्षेत्रीय इंजेक्शन फ्रैक्शन स्कोर मेरी ocardial रोधगलन 9 चित्रा और चित्रा 10 में दिए गए हैं। जैसा कि उम्मीद थी, बालक कोरोनरी धमनी बंधाव, एल.वी. क्षेत्रीय सूचकांकों कार्यात्मक (9 चित्रा) की उल्लेखनीय कमी के परिणामस्वरूप जबकि कोई प्रभाव नहीं दिखावा संचालित माउस (चित्रा 10) में मनाया गया।

आकृति 1
चित्रा 1. प्रतिनिधि रक्त पूल छोटी-अक्षीय अंत डायस्टोलिक (ए) और अंत सिस्टोलिक (बी) रोधगलन के साथ एक माउस दिल के पार वर्गों (माउस 1)। छवियाँ लाड कोरोनरी धमनी रोड़ा के बाद 3 घंटे और 10 मिनट के बाद विपरीत प्रशासन हासिल किया गया। इसके विपरीत नकारात्मक पीले तीर द्वारा नोट infarcted क्षेत्र में विपरीत अपारदर्शन की कमी के कारण है।

/53603/53603fig2.jpg "/>
चित्रा 2. प्रतिनिधि रक्त पूल छोटी-अक्षीय अंत डायस्टोलिक (ए) और अंत सिस्टोलिक (बी) रोधगलन के बिना एक माउस दिल के पार वर्गों (माउस 4)। छवियाँ दिखावा ऑपरेशन के बाद 3 घंटा और इसके विपरीत प्रशासन के बाद 10 मिनट हासिल किया गया। इसके विपरीत अपारदर्शन सभी दौरे स्लाइस में समान रूप से मौजूद है।

चित्र तीन
चित्रा 3. प्रतिनिधि अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक परिधीय ध्रुवीय साजिश को प्रदर्शित करता है रोधगलन के साथ एक माउस में दौरे का छिड़काव (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों) (माउस 1)। (ए) बाएं वेंट्रिकल बेसल में विभाजित है, मध्य गुहा, और 17-खंड अहा मॉडल 25 के अनुसार शिखर छोटी-अक्षीय अंश। भिन्न छिड़काव मध्य पूर्वकाल, मध्य inferolateral, मध्य में स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा हैअग्रपाश्विक, शिखर पूर्वकाल, और शिखर पार्श्व खंडों। दिखाए मान कमानी मानक विचलन ± Hounsfield इकाइयों में इसका मतलब है प्रतिनिधित्व करते हैं। (बी) Myocardial छिड़काव नक्शे 17 खंडों में उपखंड बिना दिखाए जाते हैं। साजिश हृदय सर्वोच्च (खंड 17) को इसी के केंद्र नहीं दिखाया गया है।

चित्रा 4
चित्रा 4. प्रतिनिधि अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक परिधीय ध्रुवीय साजिश को प्रदर्शित करता है रोधगलन के बिना एक माउस में दौरे का छिड़काव (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों) (माउस 4)। (ए) बाएं वेंट्रिकल बेसल में विभाजित है, मध्य गुहा, और 17-खंड अहा मॉडल 25 के अनुसार शिखर छोटी-अक्षीय अंश। इसी छिड़काव सभी क्षेत्रों में मौजूद है। दिखाए मान कमानी मानक विचलन ± Hounsfield इकाइयों में इसका मतलब है प्रतिनिधित्व करते हैं। (बी) Myocardial छिड़काव नक्शे 17 खंडों में उपखंड बिना दिखाए जाते हैं। साजिश हृदय सर्वोच्च (खंड 17) को इसी के केंद्र नहीं दिखाया गया है।

चित्रा 5
चित्रा 5. प्रतिनिधि चयापचय तेज शॉर्ट-अक्षीय अंत डायस्टोलिक (ए) और अंत सिस्टोलिक (बी) रोधगलन के साथ एक माउस दिल के पार वर्गों (माउस 1)। छवियाँ लाड कोरोनरी धमनी रोड़ा के बाद 6-7 घंटे और इसके विपरीत प्रशासन के बाद 3-4 मानव संसाधन हासिल किया गया। नकारात्मक विपरीत सफेद तीर द्वारा नोट infarcted क्षेत्र में विपरीत चयापचय तेज की कमी के कारण है।

चित्रा 6
चित्रा 6. प्रतिनिधि चयापचय तेज शॉर्ट-अक्षीय अंत डायस्टोलिक ( (बी) रोधगलन के बिना एक माउस दिल के पार वर्गों (माउस 4)। छवियाँ दिखावा ऑपरेशन के बाद 6-7 घंटा और इसके विपरीत प्रशासन के बाद 3-4 मानव संसाधन हासिल किया गया। इसके विपरीत के Myocardial चयापचय तेज सभी स्लाइस में समान रूप से मौजूद है।

चित्रा 7
चित्रा 7. प्रतिनिधि अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक परिधीय ध्रुवीय साजिश को प्रदर्शित करता है रोधगलन के साथ एक माउस में दौरे चयापचय तेज की (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों)। (ए) बाएं वेंट्रिकल बेसल, मध्य गुहा, और शिखर कम में विभाजित है 17-खंड अहा मॉडल 25 के अनुसार -axial अंश। भिन्न चयापचय तेज मध्य अग्रपाश्विक, शिखर पूर्वकाल, शिखर अवर, और शिखर पार्श्व क्षेत्रों में स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है। दिखाए मान Hounsfield विश्वविद्यालय में कमानी साधन का प्रतिनिधित्वमानक विचलन ± TS। (बी) Myocardial चयापचय तेज नक्शे 17 खंडों में उपखंड बिना दिखाए जाते हैं। साजिश हृदय सर्वोच्च (खंड 17) को इसी के केंद्र नहीं दिखाया गया है।

आंकड़ा 8
चित्रा 8. प्रतिनिधि अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक परिधीय ध्रुवीय साजिश को प्रदर्शित करता है रोधगलन के बिना एक माउस में दौरे चयापचय तेज की (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों)। (ए) बाएं वेंट्रिकल बेसल, मध्य गुहा, और शिखर कम में विभाजित है 17-खंड अहा मॉडल 25 के अनुसार -axial अंश। भिन्न चयापचय तेज मध्य अग्रपाश्विक, शिखर पूर्वकाल, शिखर अवर, और शिखर पार्श्व क्षेत्रों में स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है। दिखाए मान कमानी मानक विचलन ± Hounsfield इकाइयों में इसका मतलब है प्रतिनिधित्व करते हैं। (बी) Myocardial Metaboliसी तेज नक्शे 17 खंडों में उपखंड बिना दिखाए जाते हैं। साजिश हृदय सर्वोच्च (खंड 17) को इसी के केंद्र नहीं दिखाया गया है।

9 चित्रा
चित्रा 9. प्रतिनिधि दौरे दीवार गति (मिमी), दीवार उमड़ना (%), और क्षेत्रीय इजेक्शन अंश (%) परिधीय ध्रुवीय साजिश को प्रदर्शित करता है रोधगलन के साथ एक माउस की (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों)। (ए) बाएं वेंट्रिकल में विभाजित है बेसल, मध्य गुहा, और 17-खंड अहा मॉडल 25 के अनुसार शिखर छोटी-अक्षीय अंश। मध्य गुहा और शिखर भागों में hypokinetic, अगतिक, और dyskinetic क्षेत्रों की उपस्थिति व्यापक दौरे दोष निरूपित। (बी) के क्षेत्रीय दौरे माप नक्शे 17 खंडों में उपखंड बिना दिखाए जाते हैं। (खंड 17) हृदय शीर्ष करने के लिए इसी साजिश का केंद्र हैनहीं दिखाया।

चित्रा 10
चित्रा 10. प्रतिनिधि दौरे दीवार गति (मिमी), दीवार उमड़ना (%), और क्षेत्रीय इजेक्शन अंश (%) परिधीय ध्रुवीय साजिश को प्रदर्शित करता है रोधगलन के बिना एक माउस के (बैल नेत्र ध्रुवीय भूखंडों)। (ए) बाएं वेंट्रिकल में विभाजित है बेसल, मध्य गुहा, और 17-खंड अहा मॉडल 25 के अनुसार शिखर छोटी-अक्षीय अंश। कोई स्पष्ट विषमता का पता चला है। (बी) के क्षेत्रीय दौरे माप नक्शे 17 खंडों में उपखंड बिना दिखाए जाते हैं। साजिश हृदय सर्वोच्च (खंड 17) को इसी के केंद्र नहीं दिखाया गया है।

तालिका एक
तालिका 1 लेफ्ट वेंट्रिकुलर मात्रा और वैश्विक कार्यात्मक सूचकांक Meas। लाड कोरोनरी धमनी रोड़ा के बाद 3 घंटे और एक दिखावा संचालित माउस में तीन चूहों में आश्वासन दिया * बीपीएम, प्रति मिनट धड़कता है; LVEDV, वेंट्रिकुलर अंत डायस्टोलिक मात्रा छोड़ दिया; LVESV, वेंट्रिकुलर अंत सिस्टोलिक मात्रा छोड़ दिया; LVSV, बाएं निलय स्ट्रोक मात्रा; LVEF, बाएं निलय इंजेक्शन फ्रैक्शन; सीओ, कार्डियक आउटपुट; LVMV कुल, कुल बाएं निलय दौरे मात्रा; LVMM, बाएं निलय दौरे बड़े पैमाने पर; LVMMI, बाएं निलय दौरे मास इंडेक्स; LVMV एमआई, बाएं निलय रोधगलन मात्रा; LVMIS%,% बाएं निलय दौरे रोधगलितांश आकार।

Discussion

पिछले कई वर्षों से microCT साधन कई शोध छोटे जानवरों 26-29,30 में हृदय की संरचना और समारोह के लक्षण वर्णन के लिए विचार बन गया है। हालांकि, पूर्व में काम में इस्तेमाल किया इंस्ट्रूमेंटेशन या तो कस्टम निर्मित या अब वाणिज्यिक रूप से उपलब्ध था। जैसे, इस अध्ययन आंतरिक हृदय सांस gating के साथ उच्च गति microCT प्रणाली के उपयोग मानव हृदय के मॉडल के रूप दौरे छिड़काव और छोटे जानवरों में व्यवहार्यता के साथ-साथ हृदय वैश्विक और क्षेत्रीय समारोह का निर्धारण करने के लिए एक सरल और व्यापक प्रोटोकॉल प्रदान करने के उद्देश्य से किया गया रोग।

दिल की संरचना और समारोह के अध्ययन के लिए सबसे महत्वपूर्ण आवश्यकताओं में से एक स्कैनर की शारीरिक दिल आंदोलनों के लिए खाते में करने की क्षमता है। यह अंत करने के लिए, ईसीजी आधारित भावी और पूर्वव्यापी gating तकनीक का इस्तेमाल किया जा सकता है। हालांकि, भावी (कदम और गोली मार) gating, हृदय चक्र के एक पूर्व निर्धारित अंतराल पर निर्भर करता है परीक्षा के लिएमिसाल पाद लंबा दौरान, जब दिल गति से कम है। इस दृष्टिकोण के साथ केवल एक छवि हृदय चक्र प्रति प्राप्त की है और हृदय चक्र का केवल एक ही चरण खंगाला जा सकता है। जैसे, उत्पन्न करने के लिए समय लेने वाली होने के अलावा, भावी गेटेड पुनर्निर्माण केवल एक डाटासेट है, जो कार्यात्मक जानकारी से वंचित है उत्पादन। पूर्वव्यापी gating, दूसरे हाथ पर, हृदय चक्र के प्रत्येक भाग में एकाधिक डेटासेट के पुनर्निर्माण के लिए, इस प्रकार वैश्विक और क्षेत्रीय बाएं निलय कार्यात्मक विश्लेषण की अनुमति देता है।

वर्तमान काम आंतरिक पूर्वव्यापी gating साथ कार्डियोरैसपाइरेटरी पुनर्निर्माण कार्यरत हैं। आंतरिक पूर्वव्यापी gating समर्पित श्वसन और हृदय की निगरानी उपकरणों 29,31,32 के लिए आवश्यकता के बिना अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक हृदय चरणों को फिर से संगठित करने के लिए मालिकाना छवि के आधार पर सॉफ्टवेयर का इस्तेमाल करता है। studyi के लिए आंतरिक और बाह्य पूर्वव्यापी ईसीजी निर्भर पूर्वव्यापी gating का एक उत्कृष्ट समझौताचूहों और चूहों में एनजी हृदय समारोह Dinkel एट अल। 29 द्वारा प्रदर्शन किया गया। इस वर्तमान कार्य के दौरान, आंतरिक पूर्वव्यापी gating न केवल काफी समय स्कैन स्थापित करने की जरूरत कम से कम, लेकिन यह भी निगरानी हार्डवेयर, ईसीजी जाता है और सांस की साँस सेंसर, साथ ही अतिरिक्त ऑपरेटर कौशल के रूप में पर निर्भरता का सफाया कर इसे ठीक से स्थापित करने के लिए।

पुनर्निर्माण के बाद, दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक डेटासेट की छवि गुणवत्ता हृदय विश्लेषण के लिए संतोषजनक पाया गया था। छवियों की परीक्षा के दौरान विशेष रूप से ध्यान देने की गति कलाकृतियों संज्ञाहरण की एक अपर्याप्त स्तर के दौरान हो सकता है कि करने के लिए भुगतान किया गया था, कलाकृतियों कि उच्च श्वसन दर, कम क्षीणन कलाकृतियों के साथ पशुओं में लापता अनुमानों कि आमतौर पर की वजह से कर रहे हैं का एक परिणाम के रूप में हो सकता है streaking बोनी संरचनाओं और छिड़काव दोष नकल कर सकते हैं, और अंगूठी कलाकृतियों कि गलत अंशांकन या एक या एक से अधिक डिटेक्टर हाथी की विफलता से उत्पन्न कर सकतेबयान।

MicroCT की क्षमता हृदय संरचनात्मक और कार्यात्मक जानकारी के उत्पादन के लिए भी उपयुक्त intravascular विपरीत एजेंट की उपलब्धता पर निर्भर है। अधिकांश वर्तमान में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध microCT विरोधाभासों आम तौर पर गैर-कण metabolizable विशिष्ट बृहतभक्षककोशिका में विभाजित किया जा सकता है और polydisperse metabolizable आयोडीन आधारित विरोधाभासों 23,33-36। हालांकि कण एजेंटों अपनी उच्च परमाणु संख्या (बेरियम, जेड = 56; और सोना, जेड = 79) की वजह से अधिक से अधिक एक्स-रे अपारदर्शन की पेशकश करते हैं, वे चयापचय मूल्यांकन के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। इसके अलावा, इन एजेंटों जीव के लिए हानिकारक के रूप में देखा और जिगर मैक्रोफेज (Kupffer कोशिकाओं) से हटा रहे हैं, रेटिक्युलोएंडोथीलियल प्रणाली की सफाई कोशिकाओं (आरईएस)। उनके गैर metabolizable प्रकृति के कारण, इन एजेंटों जिगर की क्षति 37 के साथ जिगर microcirculation सहवर्ती में परिवर्तन प्रेरित।

Metabolizable आयोडीन आधारित विरोधाभासों, दूसरे हाथ पर, targe नहीं हैंटेड आरईएस विशेष हटाने के लिए, इस प्रकार बेहतर सुरक्षा प्रोफाइल की पेशकश और जिगर विषाक्तता से बचना चाहिए। उनकी बेहतर सुरक्षा प्रोफ़ाइल के अलावा, इन विरोधाभासों metabolically सक्रिय ऊतकों द्वारा लिया जाता है, इस प्रकार की व्यवहार्यता आकलन 22,23 के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यह अंत करने के लिए, iodinated विपरीत एजेंट वर्तमान अध्ययन के लिए चुना गया था। इसके विपरीत एक भी सांस नसों में इंजेक्शन के रूप में पशु शरीर के वजन के प्रति ग्राम 5 या 10 μl की एक खुराक पर दिलाई। हालांकि दोनों खुराक संतोषजनक परिणाम का उत्पादन बढ़ाने, बाएं निलय और इसके विपरीत के दौरे के स्तर में एक खुराक पर निर्भर वृद्धि मनाया गया जब 10 μl / विपरीत की जी इंजेक्ट किया गया था। ब्याज की, बड़ी खुराक के साथ, रक्त पूल की अवधि के लंबे समय तक था और दौरे विपरीत तेज की चोटी में देरी हुई। एक पशु (माउस 1) सर्जरी के बाद 10 सप्ताह के लिए और इस अवधि में यह हर दूसरे सप्ताह imaged किया गया था के दौरान किया गया। अनुभव से, विपरीत से संबंधित कोई प्रतिकूल प्रभाव (5 के कुलjections) या एक्स-रे अनावरण (10 microCT स्कैन के कुल से संबंधित) की निगरानी की अवधि के दौरान इस माउस में मनाया गया। लंबी अवधि आयोडीन जोखिम के सबसे अधिक रिपोर्ट प्रतिकूल प्रभावों में से एक थायरॉयड ग्रंथि अशांति जो macroscopically पोस्टमार्टम परीक्षाओं पर नहीं मनाया गया है। लगातार 3 विपरीत प्रशासन के बाद मैनहेम एट अल। अध्ययन थायरोक्सिन स्तर और कोई अंतर नहीं पाया जब 37 के स्तर को नियंत्रित करने के लिए की तुलना में थे। एक ही microCT डेटासेट के उपयोग के साथ, विकिरण प्रेरित फेफड़े फाइब्रोसिस के कोई संकेत नहीं इस जानवर में पता चला रहे थे (डेटा नहीं दिखाया गया है), प्रक्रिया की सुरक्षा के अनुरूप है।

वैश्विक और क्षेत्रीय वेंट्रिकुलर दिल समारोह का आकलन रोग का निदान और चिकित्सकीय हस्तक्षेप 38,39 के चुनाव के संदर्भ में हृदय प्रदर्शन की सबसे मजबूत निर्धारक और महत्वपूर्ण माना जाता है। वैश्विक बाएं निलय कार्यात्मक सूचकांक छोड़ शामिल वेंट्रिकुलर अंत डायस्टोलिक मात्रा (LVEDV), बाएं निलय अंत सिस्टोलिक मात्रा (LVESV), बाएं निलय स्ट्रोक मात्रा (LVSV), बाएं निलय इजेक्शन अंश (LVEF), और कार्डियक आउटपुट (सीओ)। इससे पहले microCT अध्ययन की पुष्टि की है कि वैश्विक हृदय समारोह के मात्रात्मक मूल्यांकन murine हृदय रोग मॉडल में संभव है और वैश्विक दिल समारोह में कहा कि स्पष्ट कमी के बाद जल्द ही लाड धमनी रोड़ा जगह लेता है। इन निष्कर्षों LVSV, LVEF में उल्लेखनीय कमी है कि में पिछली रिपोर्टों के साथ समझौते में हैं, और सीओ रोड़ा 29,40-43 के बाद 1 दिन पहले से ही हुई। ऐसा नहीं है कि हृदय कार्यात्मक प्रदर्शन सटीक मापन छवि अधिग्रहण के दौरान दिल की दर 44 संभव के रूप में शारीरिक रूप में रखा जाना चाहिए के लिए प्रकार और संज्ञाहरण की डिग्री पर निर्भर करता है, इस प्रकार का उल्लेख करने के लिए उल्लेखनीय है।

बाएं निलय दौरे द्रव्यमान (LVMM) के मात्रात्मक आकलन बाएं निलय अतिवृद्धि के मूल्यांकन के लिए महत्वपूर्ण है और मुख्य रूप से एमआर का उपयोग कर आयोजित किया गयामैं 11,43,45,46। LVMM अक्सर शरीर के वजन के लिए सही है और बाएं निलय दौरे मास इंडेक्स (LVMMI) के रूप में प्रस्तुत विभिन्न आयु और habitus के चूहों के बीच हृदय वजन को सामान्य बनाने के लिए अनुमति देने के लिए किया जाता है। इन मानकों का सही आकलन महत्वपूर्ण है, रोधगलन के साथ चूहों महत्वपूर्ण एल.वी. अतिवृद्धि 47 विकास के रूप में। के LVMM, LVMMI, और एल.वी. ज्यामिति आकलन भी हृदय अतिवृद्धि और डिसप्लासिया 11 के निदान के लिए महत्वपूर्ण है। जैसे, इन मापदंडों का निर्धारण इसके अतिरिक्त इस तरह गाढ़ा अतिवृद्धि, सनकी अतिवृद्धि, या गाढ़ा remodeling के रूप में की स्थिति अंतर करने के लिए फायदेमंद होगा। वर्तमान काम में, दोनों LVMM और LVMMI मूल्यों धमनी बंधाव बालक के अधीन चूहों में और दिखावा संचालित पशु में निर्धारित किया गया है। बाद में, रोधगलन के आकार की पहचान की और रोधगलितांश आकार के प्रतिशत की गणना करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। हालांकि सर्जरी के दौरान लाड कोरोनरी धमनी को संयुक्ताक्षर था Applएक ही स्तर पर आइईडी, कुछ परिवर्तनशीलता के साथ रोड़ा उत्पन्न दौरे: 13.3%, 15.8%, और 22.4% (तालिका 1)। इस परिवर्तनशीलता के लिए एक संभावित व्याख्या और जानवरों के बीच उनके क्षेत्रीय रक्त की आपूर्ति कोरोनरी धमनी की शारीरिक रचना में मतभेद से निर्गत कर सकते हैं और पिछली रिपोर्टों 48 के साथ समझौते में। रोधगलन के एक माउस मॉडल में रोधगलितांश आकार के आकलन का सबसे आम तरीका पूर्व vivo triphenyl tetrazolium क्लोराइड (टीटीसी) धुंधला हो जाना, तकनीक है कि एक ही पशुओं में रोग के अनुदैर्ध्य निगरानी की अनुमति नहीं होगी के द्वारा होता है। अल। एश्टन एट 22 से और यह वर्तमान के पहले काम के संदर्भ में, यह है कि iodinated विपरीत एजेंट के साथ संयोजन के रूप में microCT एक वैकल्पिक और longitudinally रोधगलितांश आकार का निर्धारण करने के गैर विनाशकारी तरीका प्रदान कर सकते उल्लेखनीय है।

MicroCT तकनीक का एक अतिरिक्त लाभ क्षेत्रीय ischemia के बहुत सही निर्धारण में निहित है। लीमानव में Ke एक उतरते धमनी (लाड) और एक सेप्टल शाखा (LCX) में माउस विभाजन के बाईं कोरोनरी धमनी। हालांकि, चूहों में, बालक और LCX की ओर शाखाओं का शरीर रचना विज्ञान जानवरों 48 के बीच काफी अलग है। LCX की बड़ी शाखाओं कभी कभी बारीकी लाड समानांतर और बाद चूहों की कोरोनरी धमनियों इंट्रा-दौरे और इसलिए दिखाई नहीं कर रहे हैं, LCX की ओर ब्रेसिज़ बार गलती लेकिन अनिवार्यत: माउस रोधगलितांश प्रक्रिया के दौरान कोरोनरी रोड़ा में शामिल कर रहे हैं। जैसे, circumferentional ध्रुवीय microCT के बाद प्राप्त नक्शा, वास्तव में निर्धारित है जो कोरोनरी धमनियों occluded थे इस्तेमाल किया जा सकता सेक्टरों 2, 3, 8 में छिड़काव और इसके विपरीत तेज बाद से और 9 LCX से प्रभावित हैं, जबकि क्षेत्रों 7, 10, 11, 12 , 13, 15, 16 और 17 लाड द्वारा आपूर्ति की जाती है। तदनुसार, ध्रुवीय नक्शा अवरोधित धमनियों का सही निर्धारण के लिए महान लाभ की है और उसके अनुसार myoca के प्रभावों की सही व्याख्या में महत्वपूर्ण बात यह है एड्सहृदय समारोह और रोग प्रगति की rdial रोधगलन।

दौरे रोधगलितांश माउस मॉडल मानव नैदानिक ​​स्थिति है जहाँ कोरोनरी वाहिकाओं अचानक एक तीव्र पट्टिका टूटना का एक परिणाम के रूप में occluded और infarcted दिल की बीमारी 49 विकास का अध्ययन करने के लिए महान लाभ के इस तरह के रूप में प्रयोग किया जाता है बन अत्यधिक mimics। रोधगलन से पीड़ित रोगियों के विकसित पश्चिमी देशों के इलाज में जल्दी से कोरोनरी पोत के recirculation बहाल करने में विशेष रूप से कम आर्थिक रूप से विकसित देशों में जहां रोधगलन की घटनाओं में तेजी से बढ़ रही है कई अवसरों पर, के उद्देश्य से है, वहीं रोड़ा में annulated नहीं किया जा सकता समय 1,50। इस बड़े वेंट्रिकुलर infarctions कि सबसे अधिक बार क्रोनिक दिल विफलता के लिए नेतृत्व और सार्वजनिक स्वास्थ्य पर एक भारी बोझ हो जाएगा में लाती है। नतीजतन, अनुदैर्ध्य गैर इनवेसिव नैदानिक ​​एक दौरे रोधगलितांश मॉडल का उपयोग तरीकों के लिए एक स्थायी कोरोनरी धमनी ओसीसी के साथlusion और एक बड़े वेंट्रिकुलर रोधगलन इस रोग के खिलाफ नए उपचार रणनीति विकसित करने के बहुत महत्व के हैं।

Myocardial सीटी छिड़काव इमेजिंग तकनीक है कि एक तेजी से उभरती क्षेत्रीय कोरोनरी रक्त प्रवाह असामान्यताओं के मात्रात्मक आकलन और दिल समारोह और व्यवहार्यता के लिए उनकी प्रासंगिकता की अनुमति देता है। नई छोटे जानवरों के अध्ययन microCT और SPECT, छिड़काव और व्यवहार्यता आकलन 22 के लिए चुनाव के साधन के बीच के अंतर को कम किया। लक्ष्य क्षेत्रीय रक्त के प्रवाह को लाड कोरोनरी धमनी रोड़ा की वजह से हानि की डिग्री का मूल्यांकन करने के साथ, microCT डेटा भी दौरे छिड़काव जानकारी के लिए मूल्यांकन किया गया। ligated लाड धमनी मुक्त दीवार को रक्त की आपूर्ति, पट का हिस्सा है, और बाएं वेंट्रिकल के शिखर क्षेत्र प्रदान करने के लिए जाना जाता है। माउस का 1 Myocardial छिड़काव दोष (hypoenhanced क्षेत्रों) एक ध्रुवीय में दिखाया जाता है मध्य पूर्वकाल में व्यवस्था और स्पष्ट समन्वय, मध्य inferolateral, मध्य अग्रपाश्विक, शिखरपूर्वकाल, और शिखर पार्श्व क्षेत्रों, निष्कर्षों को ही कोरोनरी वितरण (चित्रा 3) के साथ संगत कर रहे हैं। अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक छवियों से निकाली गई छिड़काव दोष के बीच कोई अंतर homosegments में मिला था। दिखावा संचालित पशु के अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक दौरे छिड़काव ध्रुवीय नक्शा प्रदर्शित करता 4 चित्र में दिखाए जाते हैं। नियंत्रण जानवर के क्षेत्रों के बीच दौरे रक्त के प्रवाह में मामूली अंतर दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक अभ्यावेदन पर नगण्य हैं । दिलचस्प बात यह है hypoenhancement के क्षेत्रों नेत्रहीन छोटी-अक्षीय पार अनुभाग छवियों (चित्रा 1) के रूप में और आसानी से 3 चित्र में दिखाया मात्रा निर्धारित किया जा सकता है पर देखा जा सकता है। यह संभव नहीं अध्ययन में Befeda एट अल द्वारा किया गया था। और से समझाया जा सकता है microCT साधन का अधिक से अधिक शोर 22 का इस्तेमाल किया। आदेश में नेत्रहीन रीति से किया जाना है, संकेत मतभेदों को कम से कम तीन से पांच गुना अधिक होना चाहिएछवि की 51 में शोर (मानक विचलन) की तुलना में। इस अध्ययन में इस्तेमाल microCT की कम शोर बिगड़ा और सामान्य रूप से भरकर रखा मायोकार्डियम के बीच एक छोटा सा संकेत अंतर (127HU ± 23HU बनाम 217HU ± 29HU) का पता लगाने की अनुमति दी, दौरे छिड़काव पैटर्न दोषों का सफल आकलन की इजाजत दी।

iodinated विपरीत एजेंट का उपयोग करने का प्रमुख लाभ में से एक विपरीत संबंधित दौरे वृद्धि के कारण दौरे व्यवहार्यता और चयापचय का आकलन करने की क्षमता है। हमारे ज्ञान करने के लिए, इसके विपरीत के मायोकार्डियम को बढ़ाने की क्षमता पहले Detombe एट अल। 23 से वर्णित किया गया था और रोधगलन इमेजिंग के लिए अपने पहले प्रयोग के द्वारा एश्टन एट अल। 22 की सूचना मिली थी। हालांकि समूह ने संकेत रोधगलन के साथ चूहों में भरकर रखा मायोकार्डियम नियंत्रण करने के लिए इसी तरह की वृद्धि से पता चला है, और है कि infarcted मायोकार्डियम कोई वृद्धि से पता चला है, कमानी दौरे ई के मात्रात्मक आकलन है किnhancement की सूचना नहीं थी। इसके विपरीत प्रशासन, जब गुहा के दौरे को बढ़ाने के सापेक्ष अधिक से अधिक था के बाद 4 घंटे - आगे की जांच करने के लिए है कि क्या दौरे वृद्धि मात्रात्मक आकलन किया जा सकता है, सभी चूहों 3 एक ही इमेजिंग प्रोटोकॉल का उपयोग reimaged थे।

Myocardial विपरीत तेज दोष नेत्रहीन रोधगलन (चित्रा 5) के साथ एक माउस दिल की छोटी-अक्षीय अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक पार अनुभाग छवियों पर मनाया गया, लेकिन दिखावा संचालित पशु (चित्रा 6) में नहीं है। Myocardial तेज मात्रात्मक दोनों अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक पुनर्निर्माण से प्रत्येक दौरे खंड में मूल्यांकन और एक ध्रुवीय समन्वय प्रणाली (चित्रा 7 और 8) में पेश किया गया। अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक homosegmental ही पशु से प्राप्त मूल्यों अलग नहीं थे। हालांकि, परिधीय ध्रुवीय भूखंडों खंड-विशिष्ट असामान्यताएं दिखाया (Figurई 7) दौरे छिड़काव नक्शे (चित्रा 2) पर दिखाया उन के रूप में इसी तरह के पैटर्न के साथ। कोई विपरीत तेज दोष दिखावा संचालित माउस (8 चित्रा) के परिधीय ध्रुवीय भूखंडों पर देखा गया था। (नहीं दिखाया गया है) दौरे तेज डेटा वैश्विक कार्यात्मक विश्लेषण और एल.वी. दौरे द्रव्यमान और रोधगलितांश आकार की मात्रात्मक आकलन करने के लिए पर्याप्त गुणवत्ता के थे। हालांकि स्थायी लाड कोरोनरी धमनी रोड़ा के साथ वर्तमान में इस्तेमाल किया मॉडल के लिए प्रासंगिक नहीं है, हम मानते हैं कि इसके विपरीत दौरे निकासी न केवल क्षेत्रीय दौरे रक्त के प्रवाह में बदलाव से संबंधित हो सकते हैं, लेकिन यह भी cardiomyocytes की स्थिति के लिए (जैसे जख्म, दंग रह गए और सुप्तावस्था मायोकार्डियम) । इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, भविष्य के काम के अस्थायी दौरे ischemia और साथ मॉडल को रोजगार देगा।

दौरे दीवार गति और उमड़ना में मायोकार्डियम परिणामों के सक्रिय संकुचन जो सिस्टोलिक च के रूप में महत्वपूर्ण मार्करों की सेवागर्मजोशी और दौरे व्यवहार्यता। क्षेत्रीय दीवार गति, और अधिक मोटा होना, और इंजेक्शन अंश का आकलन सक्रिय दौरे संकुचन से निष्क्रिय सिस्टोलिक दीवार गति विचार करने के लिए मदद करता है। आदेश हद तक और घाव, दीवार गति, दीवार और अधिक मोटा होना, और क्षेत्रीय इजेक्शन अंशों की गंभीरता के मानकीकृत मात्रा का ठहराव सक्षम करने के लिए आमतौर पर ध्रुवीय नक्शे में मैप कर रहे हैं। क्षेत्रीय वेंट्रिकुलर दीवार गति की असामान्यताएं दौरे के महत्वपूर्ण मार्करों कि सबसे अधिक 52 एमआरआई द्वारा मूल्यांकन कर रहे हैं। साथ और रोधगलन के बिना एक माउस के प्रत्येक खंड के लिए एल.वी. दीवार गति, और अधिक मोटा होना और क्षेत्रीय इंजेक्शन फ्रैक्शन स्कोर 9 चित्रा और चित्रा 10 में प्रस्तुत कर रहे हैं। जैसा कि उम्मीद थी, बालक कोरोनरी धमनी बंधाव एल.वी. क्षेत्रीय सूचकांकों कार्यात्मक की उल्लेखनीय कमी के परिणामस्वरूप ( चित्रा 9), जबकि कोई प्रभाव (10 चित्रा दिखावा संचालित माउस में मनाया गया था)। इन परिणामों के साथ सामंजस्य में हैंपहले से डेटा की सूचना दी।

अंत में, इस काम में स्वस्थ और रोधगलन के एक माउस मॉडल में दौरे छिड़काव और व्यवहार्यता के आकलन के साथ-साथ वैश्विक और क्षेत्रीय दौरे कार्यात्मक मापदंडों के व्यापक निर्धारण के लिए एक उच्च गति microCT प्रणाली के पहले सफल प्रयोग का प्रदर्शन किया है। इस काम के लिए आगे उपन्यास निवारक और उपचारात्मक रणनीतियों के मूल्यांकन के लिए, हृदय रोग के अन्य मॉडलों के लक्षण वर्णन की ओर बढ़ाया जा सकता है हृदय कार्यात्मक और pathophysiological परिवर्तन की सटीक और गैर विनाशकारी मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है, और।

Disclosures

प्रवर्तन निदेशालय वैन डी, आर आर, जेई घोषणा की कि वे कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की है कि। एसबी PerkinElmer, जो इमेजिंग उपकरणों के विनिर्माण के लिए एक भुगतान कर्मचारी है। इस लेख के लिए इस वीडियो प्रकाशन लागत PerkinElmer द्वारा भुगतान किया गया।

Acknowledgments

इस काम Stichting Lijf एन Leven, परियोजना धमनी रोग stenosing बनाम विस्फारित द्वारा समर्थित किया गया।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Quantum FX MicroCT Imaging System PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA Micro Computed Tomography System
XGI-8 Anesthesia System PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA Cat. No. 118918 Gas Anesthesia System
Analyze 12.0 Software Analyze Direct, Overland Park, KS, USA Visualization and Analysis Software for Imaging
eXIA160 MicroCT Contrast Binitio Biomedical, Ottawa, ON, CANADA Cat. No. eXIA160-01; eXIA160-02; eXIA160-03; eXIA160-04; eXIA160-05 Iodine based Radiocontrast for MicroCT Imaging
Isoflurane Pharmachemie BV,
Haarlem, Netherlands
Cat. No. 45.112.110 inhalation anesthesia
1/2CC U-100 28G1/2 Insulin Syringe Becton Dickinson and Company,
USA
Cat. No. 329461 Insulin syringes with sterile interior
Leica microscope type M80 Leica Microsystems BV, Eindhoven, Netherlands Stereo zoom microscope

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Finegold, J. A., Asaria, P., Francis, D. P. Mortality from ischaemic heart disease by country, region, and age: statistics from World Health Organisation and United Nations. Int J Cardiol. 168, 934-945 (2013).
  2. Briaud, S. A., et al. Leukocyte trafficking and myocardial reperfusion injury in ICAM-1/P-selectin-knockout mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 280, H60-H67 (2001).
  3. Heymans, S., et al. Inhibition of plasminogen activators or matrix metalloproteinases prevents cardiac rupture but impairs therapeutic angiogenesis and causes cardiac failure. Nat Med. 5, 1135-1142 (1999).
  4. Kaijzel, E. L., et al. Multimodality imaging reveals a gradual increase in matrix metalloproteinase activity at aneurysmal lesions in live fibulin-4 mice. Circ Cardiovasc Imaging. 3, 567-577 (2010).
  5. MacLellan, W. R., Schneider, M. D. Genetic dissection of cardiac growth control pathways. Annu Rev Physiol. 62, 289-319 (2000).
  6. Michael, L. H., et al. Myocardial ischemia and reperfusion: a murine model. Am J Physiol. 269, H2147-H2154 (1995).
  7. Zhang, D., et al. TAK1 is activated in the myocardium after pressure overload and is sufficient to provoke heart failure in transgenic mice. Nat Med. 6, 556-563 (2000).
  8. Feldman, M. D., et al. Validation of a mouse conductance system to determine LV volume: comparison to echocardiography and crystals. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 279, H1698-H1707 (2000).
  9. Kolwicz, S. C., Tian, R. Assessment of cardiac function and energetics in isolated mouse hearts using 31P NMR spectroscopy. J Vis Exp. (2010).
  10. Kubota, T., et al. End-systolic pressure-dimension relationship of in situ mouse left ventricle. J Mol Cell Cardiol. 30, 357-363 (1998).
  11. Lorell, B. H., Carabello, B. A. Left ventricular hypertrophy: pathogenesis, detection, and prognosis. Circulation. 102, 470-479 (2000).
  12. Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Batkai, S., Kass, D. A. Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats. Nat Protoc. 3, 1422-1434 (2008).
  13. Buckberg, G. D., et al. Some sources of error in measuring regional blood flow with radioactive microspheres. J Appl Physiol. 31, 598-604 (1971).
  14. Krueger, M. A., Huke, S. S., Glenny, R. W. Visualizing regional myocardial blood flow in the mouse. Circ Res. 112, e88-e97 (2013).
  15. Vivaldi, M. T., Kloner, R. A., Schoen, F. J. Triphenyltetrazolium staining of irreversible ischemic injury following coronary artery occlusion in rats. Am J Pathol. 121, 522-530 (1985).
  16. Johnson, K. Introduction to rodent cardiac imaging. ILAR J. 49, 27-34 (2008).
  17. Buonincontri, G., et al. MRI and PET in mouse models of myocardial infarction. J Vis Exp. e50806 (2013).
  18. Respress, J. L., Wehrens, X. H. Transthoracic echocardiography in mice. J Vis Exp. (2010).
  19. Gao, S., Ho, D., Vatner, D. E., Vatner, S. F. Echocardiography in Mice. Curr Protoc Mouse Biol. 1, 71-83 (2011).
  20. Stillman, A. E., Wilke, N., Jerosch-Herold, M. Myocardial viability. Radiol Clin North Am. 37, 361-378 (1999).
  21. Lahoutte, T. Monitoring left ventricular function in small animals. J Nucl Cardiol. 14, 371-379 (2007).
  22. Ashton, J. R., et al. Anatomical and functional imaging of myocardial infarction in mice using micro-CT and eXIA 160 contrast agent. Contrast Media Mol Imaging. 9, 161-168 (2014).
  23. Detombe, S. A., Dunmore-Buyze, J., Drangova, M. Evaluation of eXIA 160 cardiac-related enhancement in C57BL/6 and BALB/c mice using micro-CT. Contrast Media Mol Imaging. 7, 240-246 (2012).
  24. Prajapati, S. I., Keller, C. Contrast enhanced vessel imaging using microCT. J Vis Exp. (2011).
  25. Cerqueira, M. D., et al. Standardized myocardial segmentation and nomenclature for tomographic imaging of the heart. A statement for healthcare professionals from the Cardiac Imaging Committee of the Council on Clinical Cardiology of the American Heart Association. Circulation. 105, 539-542 (2002).
  26. Badea, C. T., Fubara, B., Hedlund, L. W., Johnson, G. A. 4-D micro-CT of the mouse heart. Mol Imaging. 4, 110-116 (2005).
  27. Bartling, S. H., et al. Retrospective motion gating in small animal CT of mice and rats. Invest Radiol. 42, 704-714 (2007).
  28. Clark, D., Badea, A., Liu, Y., Johnson, G. A., Badea, C. T. Registration-based segmentation of murine 4D cardiac micro-CT data using symmetric normalization. Phys Med Biol. 57, 6125-6145 (2012).
  29. Dinkel, J., et al. Intrinsic gating for small-animal computed tomography: a robust ECG-less paradigm for deriving cardiac phase information and functional imaging. Circ Cardiovasc Imaging. 1, 235-243 (2008).
  30. Drangova, M., Ford, N. L., Detombe, S. A., Wheatley, A. R., Holdsworth, D. W. Fast retrospectively gated quantitative four-dimensional (4D) cardiac micro computed tomography imaging of free-breathing mice. Invest Radiol. 42, 85-94 (2007).
  31. Boileau, C., et al. TGFB2 mutations cause familial thoracic aortic aneurysms and dissections associated with mild systemic features of Marfan syndrome. Nat Genet. 44, 916-921 (2012).
  32. Kachelriess, M., Sennst, D. A., Maxlmoser, W., Kalender, W. A. Kymogram detection and kymogram-correlated image reconstruction from subsecond spiral computed tomography scans of the heart. Med Phys. 29, 1489-1503 (2002).
  33. Boll, H., et al. Comparison of Fenestra LC, ExiTron nano 6000, and ExiTron nano 12000 for micro-CT imaging of liver and spleen in mice. Acad Radiol. 20, 1137-1143 (2013).
  34. Ford, N. L., et al. Time-course characterization of the computed tomography contrast enhancement of an iodinated blood-pool contrast agent in mice using a volumetric flat-panel equipped computed tomography scanner. Invest Radiol. 41, 384-390 (2006).
  35. Hainfeld, J. F., Smilowitz, H. M., O'Connor, M. J., Dilmanian, F. A., Slatkin, D. N. Gold nanoparticle imaging and radiotherapy of brain tumors in mice. Nanomedicine (Lond). 8, 1601-1609 (2013).
  36. Willekens, I., et al. Time-course of contrast enhancement in spleen and liver with Exia 160, Fenestra LC, and VC. Mol Imaging Biol. 11, 128-135 (2009).
  37. Mannheim, J. G., Schlichthärle, T., Pichler, B. J. Possible toxicological side effects after i.v. administration of iodine CT contrast agents. World Molecular Imaging Conference. Dublin, P400 (2012).
  38. White, H. D., et al. Left ventricular end-systolic volume as the major determinant of survival after recovery from myocardial infarction. Circulation. 76, 44-51 (1987).
  39. Sheehan, F. H., et al. Advantages and applications of the centerline method for characterizing regional ventricular function. Circulation. 74, 293-305 (1986).
  40. Nahrendorf, M., et al. High-resolution imaging of murine myocardial infarction with delayed-enhancement cine micro-CT. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292, H3172-H3178 (2007).
  41. Sheikh, A. Y., et al. Micro-CT for characterization of murine CV disease models. JACC Cardiovasc Imaging. 3, 783-785 (2010).
  42. Young, A. A., Barnes, H., Davison, D., Neubauer, S., Schneider, J. E. Fast left ventricular mass and volume assessment in mice with three-dimensional guide-point modeling. J Magn Reson Imaging. 30, 514-520 (2009).
  43. Young, A. A., et al. Reperfused myocardial infarction in mice: 3D mapping of late gadolinium enhancement and strain. J Cardiovasc Magn Reson. 8, 685-692 (2006).
  44. Roth, D. M., Swaney, J. S., Dalton, N. D., Gilpin, E. A., Ross, J. Jr Impact of anesthesia on cardiac function during echocardiography in mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 282, H2134-H2140 (2002).
  45. Dall'Armellina, E., et al. Improved method for quantification of regional cardiac function in mice using phase-contrast MRI. Magn Reson Med. 67, 541-551 (2012).
  46. Shapiro, E. P. Evaluation of left ventricular hypertrophy by magnetic resonance imaging. Am J Card Imaging. 8, 310-315 (1994).
  47. Michael, L. H., et al. Myocardial infarction and remodeling in mice: effect of reperfusion. Am J Physiol. 277, 660-668 (1999).
  48. Salto-Tellez, M., et al. Myocardial infarction in the C57BL/6J mouse: a quantifiable and highly reproducible experimental model. Cardiovasc Pathol. 13, 91-97 (2004).
  49. van Deel, E. D., et al. Extracellular superoxide dismutase protects the heart against oxidative stress and hypertrophy after myocardial infarction. Free Radic Biol Med. 44, 1305-1313 (2008).
  50. Forouzanfar, M. H., et al. Assessing the global burden of ischemic heart disease, part 2: analytic methods and estimates of the global epidemiology of ischemic heart disease in 2010. Glob Heart. 7, 331-342 (2012).
  51. Rose, A. The sensitivity performance of the human eye on an absolute scale. J Opt Soc Am. 38, 196-208 (1948).
  52. Befera, N. T., Badea, C. T., Johnson, G. A. Comparison of 4D-microSPECT and microCT for murine cardiac function. Mol Imaging Biol. 16, 235-245 (2014).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

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

    Usage Statistics