Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie, Taiwan, unter Grant-Nummer von MOST-105-2314-B-039-044-MY2 unterstützt.

Die institutionelle Pflege und Nutzung Ausschüsse (IACUC) von der China Medical University genehmigt alle Verfahren.
(1) tierische Vorbereitung und Begleitung
<ol><li>Lassen Sie alle magnetisch empfindlilch Objekte wie Geldbörsen, Schlüssel, Kreditkarte usw. außerhalb des Scanners Zimmers vor Beginn der tierischen Vorbereitung auf MRI Scan.</li>
	<li>Zunächst die Ratte (2 Monate alten männlichen Sprague-Dawley (SD) Ratte, 280-350 g) in eine Induktion-Box mit einer Mischung aus 5 % Isofluran (ISO) und Sauerstoff (2 L/min) für 3 – 5 min, nach Bedarf zu betäuben.</li>
	<li>Wenn das Tier Liegerad und keine Reaktion auf eine Rute oder Zehe Prise zeigt, ISO Verwaltung unterbrechen und das Tier in den Scan Raum zu übertragen.</li>
	<li>Legen Sie die Ratte in die MRI-Bett in Bauchlage Kopf voran, und liefern Sie ca. 2-3 % ISO durch eine Nase Kegel-Gerät für die Aufrechterhaltung der Narkose.</li>
	<li>Atmung zu überwachen, indem man einen Sensor Atemwege Kissen unter das Tier Torso.</li>
	<li>Schließen Sie den Sensor an ein Atmungssystem und suchen Sie nach Atemfrequenz zwischen 40-50 Schlägen pro Minute (Bpm).</li>
	<li>Cine-gated PC-MRI Akquisition, legen Sie eine Elektrode auf der rechten Vorderpfote und der linken hinteren Pfote bzw. (Abbildung 1a).</li>
	<li>Verdrillen Sie die Elektrokardiographie (EKG) Kabel.</li>
	<li>Verwenden Sie einen Kopf Halter mit Ohr-Bars und eine Snack-Bar, um das Tier um Kopfbewegungen einzuschränken zu sichern.</li>
	<li>Verwenden Sie eine Warmluftheizung System oder Gaze-Pads, um Körpertemperatur während im Magneten.</li>
	<li>Sicherzustellen Sie, dass der R-Zacke klar auf dem ECG Monitor (Abbildung 1 b ist), und legen Sie das Tier in den Scanner. Es gibt keine Notwendigkeit, die Oberfläche Spule oben auf den Hals des Tieres zu platzieren, wie Bilder von der Lautstärke-Spule erworben werden.</li>
</ol>(2) MRI-Übernahme
<ol><li>Verwenden Sie 2 – 3 % ISO um Anästhesie während des gesamten bildgebenden Verfahrens beizubehalten. Ständige Überwachung physiologischen Reaktionen und möglichst konstant zu halten.</li>
	<li>Die MRI-Scans zu starten, sobald das Tier im Inneren des Scanners platziert und weiterhin physiologisch stabil sein. In dieser Studie verwenden ein 7 T kleines Tier MRT-System mit einer Steigung Stärke von 630 m/m, aber andere Feldstärken von kleinen Tieren MRT-Systeme eingesetzt werden.</li>
	<li>Wählen Sie die Sequenz "Localizer" aus der Konsole Monitor von der MRI-Scanner und erwerben Scout entlang aller drei Ausrichtungen mit schnelle Bildfolge Erwerb, z.B., die schnelle Spin-Echo, koronale, axial, erstellen und sagittale Bilder zu . Der Zweck dieser scout Bilder besteht darin, die bildgebende Flugzeuge zu bestimmen.</li>
	<li>Stellen Sie sicher, dass das Zentrum von Kopf und Hals des Tieres in der Mitte des Magneten. Passen Sie ggf. das Tier Position, bis die richtige Position erreicht ist. Wenn das Tier neu positioniert ist, wiederholen Sie Scannen um Scout Bilder zu erhalten.</li>
	<li>Wählen Sie die "Time-of-Flight (TOF) Angiogramm" Sequenz aus der Konsole Monitor von der MRI-Scanner und erwerben ein 2D TOF Angiogramm zunächst zu prüfen, die genaue anatomische Lage des CCA. Verwenden Sie die folgenden Scan-Parameter: Wiederholung Zeit (TR) / echo der Zeit (TE) = 22/4,87 ms, flipwinkel = 90°, Sichtfeld (FOV) = 40 × 40 mm2, Matrixgröße = 256 × 256, Scheibendicke 0,6 mm, mit der Anzahl der Erregung (NEX) = 1. Hinweis: Der Name der TOF-Sequenz könnte Vender-spezifisch sein. Die Benutzer kann diese Parameter in der Konsole Monitor einfügen.</li>
	<li>Stellen Sie sicher, dass die Sättigung Band ist "on" und sich auf der Oberseite zur Vermeidung von Interferenzen von venösen Signale befindet. Hinweis: Für die Sättigung Band kommt es in der Regel mit der TOF-Sequenz. Wenn die Sättigung Band nicht auf dem Monitor angezeigt wird, wenden Sie der Person.</li>
	<li>Nach dem Auffinden der CCA mit TOF-Angiogramm, Ziel der Bildebene des PC-MRT in die Mitte des CCA und orientieren, so dass die Scheibe senkrecht zur Richtung des Blutflusses (Abbildung 2a).</li>
	<li>Sicherzustellen Sie, dass Atmung und ECG Anspritzung angeschlossenen MRI, zeigen das klare Signal auf dem Monitor Computer (Abbildung 1 b), und Sie das Trigger-Modul legen "auf" in den "Trigger-Modus" aus der Konsole Monitor des Mr-Gerätes sein.</li>
	<li>Bestätigen Sie, dass das Tier physiologischen Reaktionen stabil sind, vor Einleitung eines PC-MRT-Untersuchung von den Überwachungscomputer (Abbildung 1 b). Überprüfen Sie, ob gating Auswahlen "auf" in den Monitor-Computer und Konsole Monitor des MRT sind. Hinweis: Die Physiologie, die in dieser Studie verwendeten Überwachungssystem wird von dem Verkäufer bereitgestellt. Für die meisten tierischen Scanner sind die ähnlichen Physiologie-monitoring-Systeme und Vender-spezifische.</li>
	<li>Wählen Sie die Reihenfolge der PC-MRT-Sequenz aus der Konsole Monitor von der MRI-Scanner und geschlossenen PC-MRI-Scans mit den folgenden Parametern ausführen: TR/TE=15.55/4.51 ms (minimale TR und TE), flip Winkel = 30°, FOV = 40 × 40 mm2, Matrixgröße = 192 × 192, Scheibe Dicke = 2 mm, Geschwindigkeit Codierung (VENC) = 120 cm/s, mit NEX = 8. Unidirektionale VENC wird in der Richtung durch die Ebene erworben. Hinweis: Die Scan-Zeit ist etwa 8,5 min, aber die eigentliche Scan-Zeit möglicherweise geringfügig unter den Tieren durch die Variation der herzzyklen.</li>
	<li>Wiederholen Sie die Schritte 2,6 – 2,9 der Bildaufnahme, wenn die Region of Interest (ROI) ist an einen anderen Speicherort in der CCA, wie z. B. an der Bifurkation 4geändert werden.</li>
	<li>Das Tier aus dem Scanner zu entfernen und zu ihrer Erholung Käfig zurück, wenn der Scan abgeschlossen ist.</li>
	<li>Wärmen Sie das Tier mit einer Wärmelampe auf Körpertemperatur zu halten. Halten Sie die Lampe mindestens 15 cm entfernt von dem Tier um eine Überhitzung zu verhindern.</li>
	<li>Wenn das Tier beginnt sich zu bewegen und eine Antwort auf eine Rute oder Zehe Prise stellt, schalten Sie die Heizung-Lampe.</li>
</ol>(3) die Verarbeitung der Daten
<ol><li>Speichern Sie MRT-Daten in Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) oder jede andere Vender-spezifische Format. Cine-Serie mit zwei Arten von Bildern zu generieren: eine Größenordnung Bild (Anatomie) und ein Phase-Bild (Abb. 2 b). Hinweis: Bei einigen Scannern die dritte Art von Bild, das die Größe Bild × Phase Bild oder den Komplex-Unterschied (die komplexe Subtraktion zwischen den beiden Akquisitionen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit Codierung Gradienten) sein könnte, wird erzeugt. Das dritte Bild ist Hersteller-abhängig.</li>
	<li>Vorverarbeitung der Bilddaten. Verdeckte die Phase in der Geschwindigkeit-Karte Bild und korrigieren Phasenversatz Fehler 5. Hinweis: Die Phase-Bild hat eine willkürliche Herr Einheit der Signalintensität anstelle von true Velocity-Werte, aber der Herr Signalintensität ist linear proportional zur Strömungsgeschwindigkeit. Die maximale MRT-Signal aus dem Phase-Bild ist in der Regel als Wert der VENC zugewiesen, und das minimale Signal erhält den entgegengesetzten Wert VENC. Finden Sie ein Beispiel für die Matlab-Skript-zusätzlicher Codedatei 1 und drücken Sie die TasteAusführen".</li>
	<li>Skizzieren Sie den ROI sorgfältig Nachzeichnen der Begrenzung des CCA. Da die Arterie kann erweitern und in den verschiedenen Lebensabschnitten kardiale konstruieren, abzugrenzen ROIs für jeden Zeitrahmen. Berechnen Sie den Blutfluss durch die Integration über der Arterie ROI, d. h., Geschwindigkeit × Bereich. Die entstandenen Durchblutung jeder Arterie war in den Einheiten der mL/s. Sehen Sie zusätzlicher Codedatei 2 ein Beispiel für das Matlab-Skript zu, und drücken Sie die TasteAusführen".</li>
</ol>

<ol>
	<li>Zakszewski, E., Schmit, B., Kurpad, S., Budde, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+imaging+in+the+rat+cervical+spinal+cord.">Diffusion imaging in the rat cervical spinal cord.</a> J Vis Exp. (98), (2015).</li><li>Wise, R. G., Al-Shafei, A. I., Carpenter, T. A., Hall, L. D., Huang, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+measurement+of+blood+and+myocardial+velocity+in+the+rat+heart+by+phase+contrast+MRI+using+sparse+q-space+sampling.">Simultaneous measurement of blood and myocardial velocity in the rat heart by phase contrast MRI using sparse q-space sampling.</a> J Magn Reson Imaging. 22 (5), 614-627 (2005).</li><li>Skardal, K., Espe, E. K., Zhang, L., Aronsen, J. M., Sjaastad, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-Directional+Evaluation+of+Mitral+Flow+in+the+Rat+Heart+by+Phase-Contrast+Cardiovascular+Magnetic+Resonance.">Three-Directional Evaluation of Mitral Flow in the Rat Heart by Phase-Contrast Cardiovascular Magnetic Resonance.</a> PLoS One. 11 (3), e0150536 (2016).</li><li>Peng, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase-contrast+magnetic+resonance+imaging+for+the+evaluation+of+wall+shear+stress+in+the+common+carotid+artery+of+a+spontaneously+hypertensive+rat+model+at+7T:+Location-specific+change,+regional+distribution+along+the+vascular+circumference,+and+reproducibility+analysis.">Phase-contrast magnetic resonance imaging for the evaluation of wall shear stress in the common carotid artery of a spontaneously hypertensive rat model at 7T: Location-specific change, regional distribution along the vascular circumference, and reproducibility analysis.</a> Magn Reson Imaging. 34 (5), 624-631 (2016).</li><li>Yu, H. Y., Peng, H. H., Wang, J. L., Wen, C. Y., Tseng, W. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+the+pulse+wave+velocity+of+the+descending+aorta+using+axial+velocity+profiles+from+phase-contrast+magnetic+resonance+imaging.">Quantification of the pulse wave velocity of the descending aorta using axial velocity profiles from phase-contrast magnetic resonance imaging.</a> Magn Reson Med. 56 (4), 876-883 (2006).</li><li>Peng, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+phase-contrast+MRI+for+the+quantification+of+whole-brain+cerebral+blood+flow.">Optimization of phase-contrast MRI for the quantification of whole-brain cerebral blood flow.</a> J Magn Reson Imaging. 42 (4), 1126-1133 (2015).</li><li>Peng, S. L., Shih, C. T., Huang, C. W., Chiu, S. C., Shen, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+analysis+of+blood+flow+and+wall+shear+stress+in+the+common+carotid+artery+of+rat+model+by+phase-contrast+MRI.">Optimized analysis of blood flow and wall shear stress in the common carotid artery of rat model by phase-contrast MRI.</a> Sci Rep. 7 (1), 5253 (2017).</li><li>Bozgeyik, Z., Berilgen, S., Ozdemir, H., Tekatas, A., Ogur, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+effects+of+sildenafil+citrate+(viagra)+on+vertebral+artery+blood+flow+in+patients+with+vertebro-basilar+insufficiency.">Evaluation of the effects of sildenafil citrate (viagra) on vertebral artery blood flow in patients with vertebro-basilar insufficiency.</a> Korean J Radiol. 9 (6), 477-480 (2008).</li><li>Swampillai, J., Rakebrandt, F., Morris, K., Jones, C. J., Fraser, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+effects+of+caffeine+and+tobacco+on+arterial+function+and+wave+travel.">Acute effects of caffeine and tobacco on arterial function and wave travel.</a> Eur J Clin Invest. 36 (12), 844-849 (2006).</li><li>Neff, K. W., Horn, P., Schmiedek, P., Duber, C., Dinter, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2D+cine+phase-contrast+MRI+for+volume+flow+evaluation+of+the+brain-supplying+circulation+in+moyamoya+disease.">2D cine phase-contrast MRI for volume flow evaluation of the brain-supplying circulation in moyamoya disease.</a> AJR Am J Roentgenol. 187 (1), W107-W115 (2006).</li><li>Stalder, A. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+2D+and+3D+phase+contrast+MRI:+optimized+analysis+of+blood+flow+and+vessel+wall+parameters.">Quantitative 2D and 3D phase contrast MRI: optimized analysis of blood flow and vessel wall parameters.</a> Magn Reson Med. 60 (5), 1218-1231 (2008).</li><li>Dall'Armellina, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+method+for+quantification+of+regional+cardiac+function+in+mice+using+phase-contrast+MRI.">Improved method for quantification of regional cardiac function in mice using phase-contrast MRI.</a> Magn Reson Med. 67 (2), 541-551 (2012).</li><li>Peng, S. L., Ravi, H., Sheng, M., Thomas, B. P., Lu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Searching+for+a+truly+&amp;#34;iso-metabolic&amp;#34;+gas+challenge+in+physiological+MRI.">Searching for a truly &amp;#34;iso-metabolic&amp;#34; gas challenge in physiological MRI.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 37 (2), 715-725 (2017).</li><li>Liu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+assessment+of+global+cerebral+metabolic+rate+of+oxygen+(CMRO2)+in+neonates+using+MRI.">Quantitative assessment of global cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2) in neonates using MRI.</a> NMR Biomed. 27 (3), 332-340 (2014).</li><li>Xu, F., Ge, Y., Lu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+quantification+of+whole-brain+cerebral+metabolic+rate+of+oxygen+(CMRO2)+by+MRI.">Noninvasive quantification of whole-brain cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2) by MRI.</a> Magn Reson Med. 62 (1), 141-148 (2009).</li><li>Lotz, J., Meier, C., Leppert, A., Galanski, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+flow+measurement+with+phase-contrast+MR+imaging:+basic+facts+and+implementation.">Cardiovascular flow measurement with phase-contrast MR imaging: basic facts and implementation.</a> Radiographics. 22 (3), 651-671 (2002).</li><li>Pelc, N. J., Herfkens, R. J., Shimakawa, A., Enzmann, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+contrast+cine+magnetic+resonance+imaging.">Phase contrast cine magnetic resonance imaging.</a> Magn Reson Q. 7 (4), 229-254 (1991).</li><li>Kim, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+phase-contrast+cine+MRI+using+k-t+SPARSE-SENSE.">Accelerated phase-contrast cine MRI using k-t SPARSE-SENSE.</a> Magn Reson Med. 67 (4), 1054-1064 (2012).</li><li>Valvano, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerating+4D+flow+MRI+by+exploiting+low-rank+matrix+structure+and+hadamard+sparsity.">Accelerating 4D flow MRI by exploiting low-rank matrix structure and hadamard sparsity.</a> Magn Reson Med. 78 (4), 1330-1341 (2017).</li></ol>

Es gibt nichts preisgeben.

PC-MRI ist ein umfassender Ansatz für non-invasive und longitudinale Auswertung des Blutflusses. Wir präsentieren Ihnen ein Protokoll für die Durchführung von PC-MRI der Ratte CCA. Dieses Verfahren ist einfach, in jedem Tier MRT durchzuführen und zeigt gute Reproduzierbarkeit.
Die PC-MRI-Technik hat zunehmende Popularität in menschlichen 10,11 , sowie Tierstudien 4,12. Unter diesen Studien, Ergebnisse der Peng Et al. 4 ist von besonderem Interesse wegen der Ähnlichkeit ihres Ansatzes, aber der große Unterschied bei den laufenden Arbeiten ist die Verwendung von der räumlichen Auflösung von 0,21 mm, im Vergleich zu 0,31 mm in dem genannten Bericht. Die begrenzte räumliche Auflösung reduziert die Scan-Zeit, aber die daraus resultierende Teilvolumen Wirkung kann die Strömung Quantifizierung, vor allem für kleinere Schiffe 6,7bias. Da Messgenauigkeit auf der Liste der Prioritäten, eine räumliche Auflösung von 0,21 mm mit mehr Scan-Zeit wird vorgeschlagen, zukünftig Tierversuche.
Non-gated PC-MRI wird als alternative Methode der Blut-Durchflussmessung in vielen Studien am Menschen aufgrund seiner deutlich geringeren Scan Zeit 6,13,14,15verwendet. Allerdings wird nicht eingezäunt PC-MRI nicht vorgeschlagen bei Tieren für präklinische Tests verwendet, da die Herzfrequenz von Ratten sind so hoch wie 400 Bpm führt zu den schnellen Wechsel zwischen den systolischen und diastolischen Phasen. Non-gated PC-MRI kann wichtige Informationen während der Phase der systolischen verpassen, was relativ niedriger Flow-Werten und höhere Variationen 7; Daher kann nur verwendet werden, für die Ankunft auf groben Schätzungen bei Tieren für präklinische Tests verwendet.
Viele Scanparameter mit präzise Quantifizierungen für PC-MRT-Daten verknüpft sind, und VENC ist einer von ihnen. VENC Unterschätzung führt Phase Aliasing 16 aber höherwertige VENC führt zur Verschlechterung der Bild Qualität 17. Wir nutzten einen VENC-Wert von 120 cm/s, die eignet sich für normale Erwachsene SD-Ratten. Wenn Gefäßtonus Veränderungen zu, wie zum Beispiel verschiedene Arten 4 erwarten sind, sollte der VENC Wert optimiert werden, so dass bessere Bilder oder Bewertungen erworben werden können.
Besonderes Augenmerk sollte auf wichtige Schritte des Protokolls bezahlt werden, um ein zuverlässiges Ergebnis zu erhalten. Zur Vermeidung von Schwingkreise und MRI Resonanzfrequenz Korruption durch das EKG-Signal wird zunächst vorgeschlagen, EKG-Kabel zusammen drehen. Zweitens enthalten die Mehrzahl der kleinen tierischen Kernspintomographen eine zirkulierende Warmwasser-Schaltung um das Tier Körpertemperatur während im Magneten. Jedoch das fließende Wasser Rauschen führt und daher stört das EKG-Signal. So, in dieser geschlossenen PC-MRI-Untersuchung empfehlen wir die Verwendung einer Warmluftheizung System oder Gaze-Pads anstatt das Warmwasser-Kreislauf-System zur Verbesserung der gating Qualität.
Es sei darauf hingewiesen, dass in dieser Arbeit nur eine 2D PC-MRT-Sequenz für die Datenerfassung tätig war. Die grundlegende Technik der Cine-gated 2D PC-MRT hat ein viel versprechendes Instrument für Blut fließen Quantifizierung durch die Vorteile der reduzierten Scanzeit und einfach durchzuführende in standard-Scanner entwickelt. Daten, die durch die 2D PC-MRI-Technik ist jedoch begrenzt, aufgrund des Fehlens von volumetrischen Übernahmen und zuverlässige Streamline tracking, damit fehlen einige wichtige Informationen wie turbulente Strömung. Zeitaufgelöste 3D PC-MRI Impulsfolgen mit State-of-the-Art Techniken wie beschleunigte Cine, die PC-MRI mit komprimierten sensing und parallele Bildgebung 18,19 sollten umgesetzt in Zukunft Ratte CCA Experimente. Diese Verbesserung wird Einblicke in die räumlichen Aspekte der Geschwindigkeitsverteilung und Fluss Strukturen bereitzustellen. Dennoch gelten die tierische Vorbereitung und Überwachung in diesem Bericht vorgestellten Protokolle nach wie vor in diesen 4D PC-MRI-Techniken.
Abschließend zeigen wir eine einfache und zuverlässige Verfahren, die Durchblutung in der Ratte mittels nicht-invasive PC-MRI CCA misst. Weitere Anwendungen dieses bildgebenden Verfahrens sind der pharmakologischen Wirkungen, pathophysiologischen Beurteilung und Bewertung der zerebrale Hämodynamik testen.

Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein vielseitiger Ansatz, der liefert detaillierte Informationen über interne Körperstrukturen und Physiologie, und wird zunehmend für die klinische Diagnose und in präklinischen tierexperimentellen Studien genutzt. Tiermodelle sind entscheidend für ein besseres Verständnis der erhebliche klinische Implikation 1. Da Tiermodelle deutlich von Menschen im Hinblick auf die Anästhesie Anforderungen und physiologischen Parametern unterscheiden, nimmt Optimierung der MRI-Verfahren für solche Tiere Bedeutung.
Phase Kontrast MRI (PC-MRT) ist eine spezielle Art von MRI, die die Geschwindigkeit des fließenden Spins verwendet, um Fluss-relevante Parameter wie Blutfluss zu quantifizieren. Mit PC-MRI können mapping Strömungsmuster in den großen Arterien mit Tiermodellen Aufschluss über Herz-Kreislauf-Krankheiten 2. Darüber hinaus kann PC-MRI nicht-invasiv die inhärente Wechsel des Blutflusses im pathophysiologischen Bedingungen 3überwachen. Diese Beobachtungen legen nahe, dass PC-MRI ist ein wertvoller Ansatz in Tiermodellen der menschlichen Herz-Kreislauf-Krankheiten verwendet werden kann.
In diesem Bericht beschreiben wir eine Methode zur Quantifizierung des Blutflusses in die gemeinsame Halsschlagader (CCA) von Ratten. Zwei CCAs Kopf und Hals mit sauerstoffreichem Blut zu versorgen, und die Halsschlagader-Krankheit ist eine der Hauptursachen für Schlaganfall. Nachweis der frühen Pathologie in der CCA ist daher entscheidend. Dieses Verfahren hat eine Laufzeit von ca. 15 min und kann potenziell auf Bedingungen mit Veränderungen der Hämodynamik, solche Arteriosklerose oder Schlaganfall angewendet werden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="875">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">7T small animal MRI system</td>
			<td style="width:123px;">Bruker</td>
			<td style="width:344px;"></td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Isoflurane&#160;</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>1001936040</td>
			<td>anesthetic</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">ECG lead&#160;</td>
			<td>3M</td>
			<td>2269T</td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Matlab</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td></td>
			<td>sofeware for image processing</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Monitoring and gating system</td>
			<td>SA instruments, Inc</td>
			<td>Model 1030</td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

phase contrast magnetic resonance imaging in the rat common carotid artery

Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung (PC-MRI) ist eine nicht-invasive Ansatz, der Fluss-relevante Parameter wie Blutfluss quantifizieren kann. Frühere Studien haben gezeigt, dass abnormale Blutfluss mit systemischen vaskulären Risiko verbunden sein kann. So kann PC-MRI die Übersetzung der Daten aus Tiermodellen der Herz-Kreislauf-Krankheiten, relevante klinische Untersuchungen erleichtern. In diesem Bericht wir beschreiben das Verfahren für die Messung von Blutfluss in die gemeinsame Halsschlagader (CCA) von Ratten mit Cine-gated PC-MRI und entsprechenden Analysemethoden zu diskutieren. Dieses Verfahren kann in einem Leben, narkotisierten Tier durchgeführt werden und erfordert keine Euthanasie nach dem Eingriff. Die vorgeschlagenen Scanparameter liefern wiederholbare Messungen für Blutfluss, zeigt hervorragende Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Die PC-MRT-Verfahren in diesem Artikel beschriebenen kann für pharmakologische Tests, pathophysiologische Bewertung und zerebrale Hämodynamik Bewertung verwendet werden.

Richtige Scheibe Geometrie ist von zentraler Bedeutung für den Erfolg des PC-MRI-Experiments. Das genaue Bild Flugzeug Positionierung ergibt sich eine "Runde" Arterie Form (Abbildung 3a), und mit zunehmender Winkelungen, d. h., wenn es weniger senkrecht auf die Arterie ist die resultierende Geometrie der Arterie wird eiförmig, führt zu größeren Teilvolumen Effekte (Abb. 3 b). Schwere Teilvolumen Wirkung führt zu die Überschätzung von Blut fließen 6,7. Daher befürworten wir Re-Positionierung der Bildebene wenn die Arterie Form eiförmig ist.
Intra-Scan Reproduzierbarkeit der zeitlichen Verlauf ändert sich im Blutfluss innerhalb eines Herzzyklus aus einer repräsentativen Ratte in Zahlen 4angezeigt wird. Wie ersichtlich, Durchblutung erreicht ihr Maximum in der systolischen Phase und kehrt zum Ausgangswert in der diastolischen Phase für beide Abschnitte. Abbildung 5a und 5 b zeigen ein Bland-Altman Plot und ein Streudiagramm, bzw. zwischen zwei Blut-Messungen in der gleichen Sitzung zeigen eine gute Korrelation zwischen den Messungen (R2= 0,7, P < 0,001). Mit der vorgeschlagenen Scanparameter erreicht Blutfluss wiederholbare Messungen zeigen hervorragende Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Diese Eigenschaft kann bei der Prüfung der pharmakologischer Wirkungen am großen Arterien 8,9vorteilhaft.
Wie PC-MRT eine nicht-invasive Ansatz ist, Blutfluss zu messen, kann es in den Protokollen vorteilhaft sein, die longitudinale Überwachung erfordern. Abbildung 6 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Herzzyklus in ein Tier im Alter von 2 und 4 Monaten gescannt und zeigt, dass die Durchblutung in der CCA ist stark altersabhängig, rasante Entwicklung bei Ratten darauf hindeutet. Diese quantitativen Bewertungen des Blutflusses sind essentiell für ein besseres Verständnis des Herz-Kreislauf-Systems und werden daher ein potenziell nützliche Tool in präklinischen Studien auf Schlaganfall und Arteriosklerose.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57304/57304fig1v2.jpg"> Abbildung 1 : Tierische Überwachung. (ein) ECG Elektroden befinden sich auf der rechten Vorderpfote der linken hinteren Pfote und die Atemwege Kissen-Sensor sitzt unter Rumpf des Tieres. (b) das EKG und Atemwege Signale sind deutlich sichtbar auf dem Monitor. <a href="/files/ftp_upload/57304/57304fig1v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57304/57304fig2v2.jpg"> Abbildung 2 : Darstellung der Position des PC-MRI-Scans und repräsentative Bilder. (ein) Stück Positionierung auf der rekonstruierten sagittalen und koronalen Ansichten von TOF-Angiogramm. Die blaue Linie zeigt die Bildebene auf der Ebene des Mittelpunktes des CCA. (b) Betrag und Phase Bilder aus einem Zeitraum der Cine-Serie Bilder aus einem repräsentativen Tier. Rote Pfeile zeigen Sie CCA Position. <a href="/files/ftp_upload/57304/57304fig2v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57304/57304fig3v2.jpg"> Abbildung 3 : Repräsentative Größe Bilder. (ein) Imaging-Ebene steht senkrecht auf die Arterie und die Abbildungsebene (b) ist nicht senkrecht auf die Arterie. Die Form der Arterie wechselt von Runde zu eiförmig, wenn die Abbildungsebene nicht senkrecht auf die Arterie ist. Der Bereich mit der CCA ist im roten Feld verstärkt. <a href="/files/ftp_upload/57304/57304fig3v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57304/57304fig4v2.jpg"> Abbildung 4 : Intra-Scan-Test des Blutflusses aus einer repräsentativen Ratte. <a href="/files/ftp_upload/57304/57304fig4v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57304/57304fig5v2.jpg"> Abbildung 5 : Intra-Abschnitt Reproduzierbarkeit der CCA Blut Durchflussmessungen. (ein) Bland-Altman Plot vergleicht zwei Blut Durchflussmessungen zwischen Abschnitten erworben. Die durchgezogene Linie stellt die mittlere Differenz zwischen zwei Messungen während gestrichelte Linien das 95 %-Konfidenzintervall zeigen. (b) Scatter Plot von die zwei Blut Durchflussmessungen. <a href="/files/ftp_upload/57304/57304fig5v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57304/57304fig6.jpg"> Abbildung 6 : Longitudinal Scan in einem 2-Monats- und 4 - Monate alten Tier zeigt altersabhängige Veränderungen des Blutflusses in den CCA.

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Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, den Blutfluss in der Ratte gemeinsame Halsschlagader Messen mithilfe nicht-invasive Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung.

Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung in der Ratte gemeinsame Halsschlagader

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

9.4K Aufrufe.  Chang Gung Memorial Hospital. Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, den Blutfluss in der Ratte gemeinsame Halsschlagader Messen mithilfe nicht-invasive Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung.

Serie: Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that strain is a more sensitive and earlier marker for contractile dysfunction than the frequently used parameter EF. Current technologies for CMR are time consuming and difficult to implement in clinical practice. Feature tracking is a technology that can lead to more automization and robustness of quantitative analysis of medical images with less time consumption than comparable methods.
Methods: An automatic or manual input in a single phase serves as an initialization from which the system starts to track the displacement of individual patterns representing anatomical structures over time. The specialty of this method is that the images do not need to be manipulated in any way beforehand like e.g. tagging of CMR images.
Results: The method is very well suited for tracking muscular tissue and with this allowing quantitative elaboration of myocardium and also blood flow.
Conclusions: This new method offers a robust and time saving procedure to quantify myocardial tissue and blood with displacement, velocity and deformation parameters on regular sequences of CMR imaging. It therefore can be implemented in clinical practice.

An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that strain is a more sensitive and earlier marker for contractile dysfunction than the frequently used parameter EF.

Magnetic Resonance Derived Myocardial Dehnungs-Beurteilung anhand von Feature-Tracking-

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that ...

Forschung

Medizin

Training a Sophisticated Microsurgical Technique: Interposition of External Jugular Vein Graft in the Common Carotid Artery in Rats

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in peripheral arterial bypass surgery as well as in arteriovenous fistulas.1-5 The experimental procedure of vein graft interposition in the common carotid artery by using the cuff-technique has been applied in several research projects to examine the aetiology of neointimal hyperplasia and therapeutic options to address it. 6-8 The cuff prevents vessel anastomotic remodeling and induces turbulence within the graft and thereby the development of neointimal hyperplasia.
Using the superior caval vein graft is an established small-animal model for venous arterialization experiment.9-11 This current protocol refers to an established jugular vein graft interposition technique first described by Zou et al., 9 as well as others.12-14 Nevertheless, these cited small animal protocols are complicated.
To simplify the procedure and to minimize the number of experimental animals needed, a detailed operation protocol by video training is presented. This video should help the novice surgeon to learn both the cuff-technique and the vein graft interposition. Hereby, the right external jugular vein was grafted in cuff-technique in the common carotid artery of 21 female Sprague Dawley rats categorized in three equal groups that were sacrificed on day 21, 42 and 84, respectively. Notably, no donor animals were needed, because auto-transplantations were performed. The survival rate was 100 % at the time point of sacrifice. In addition, the graft patency rate was 60 % for the first 10 operated animals and 82 % for the remaining 11 animals. The blood flow at the time of sacrifice was 8&plusmn;3 ml/min. In conclusion, this surgical protocol considerably simplifies, optimizes and standardizes this complicated procedure. It gives novice surgeons easy, step-by-step instruction, explaining possible pitfalls, thereby helping them to gain expertise fast and avoid useless sacrifice of experimental animals.

Neointimal hyperplasia is the primary cause of stenosis in arterialized veins. We propose a new protocol whereby the right external jugular vein is grafted using the cuff technique in the common carotid artery of Sprague Dawley rats. The survival rate was 100 % at the time point of sacrifice.

Trainieren eines Sophisticated mikrochirurgische Technik: Interposition der Vena jugularis externa Graft in der Arteria carotis communis bei Ratten

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in ...

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell proliferation in the bone marrow cavity as well as for interaction of tumor and bone cells resulting in local bone destruction. Our aim was to develop a model of experimental bone metastasis that allows in vivo assessment of angiogenesis in skeletal lesions using non-invasive imaging techniques.
For this purpose, we injected 105 MDA-MB-231 human breast cancer cells into the superficial epigastric artery, which precludes the growth of metastases in body areas other than the respective hind leg1. Following 25-30 days after tumor cell inoculation, site-specific bone metastases develop, restricted to the distal femur, proximal tibia and proximal fibula1. Morphological and functional aspects of angiogenesis can be investigated longitudinally in bone metastases using magnetic resonance imaging (MRI), volumetric computed tomography (VCT) and ultrasound (US).
MRI displays morphologic information on the soft tissue part of bone metastases that is initially confined to the bone marrow cavity and subsequently exceeds cortical bone while progressing. Using dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) functional data including regional blood volume, perfusion and vessel permeability can be obtained and quantified2-4. Bone destruction is captured in high resolution using morphological VCT imaging. Complementary to MRI findings, osteolytic lesions can be located adjacent to sites of intramedullary tumor growth. After contrast agent application, VCT angiography reveals the macrovessel architecture in bone metastases in high resolution, and DCE-VCT enables insight in the microcirculation of these lesions5,6. US is applicable to assess morphological and functional features from skeletal lesions due to local osteolysis of cortical bone. Using B-mode and Doppler techniques, structure and perfusion of the soft tissue metastases can be evaluated, respectively. DCE-US allows for real-time imaging of vascularization in bone metastases after injection of microbubbles7.
In conclusion, in a model of site-specific breast cancer bone metastases multi-modal imaging techniques including MRI, VCT and US offer complementary information on morphology and functional parameters of angiogenesis in these skeletal lesions.

In the pathogenesis of bone metastasis, angiogenesis is a crucial process and therefore represents a target for imaging and therapy. Here, we present a rat model of site-specific breast cancer bone metastasis and describe strategies to non-invasively image angiogenesis in vivo using magnetic resonance imaging, volumetric computed tomography and ultrasound.

Multimodale Bildgebung von Angiogenese in einem Nude Rattenmodell der Brustkrebs Knochenmetastasen mittels Magnetresonanztomographie, volumetrische Computertomographie und Ultraschall

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell ...

A Murine Model of Stent Implantation in the Carotid Artery for the Study of Restenosis

Despite the considerable progress made in the stent development in the last decades, cardiovascular diseases remain the main cause of death in western countries. Beside the benefits offered by the development of different drug-eluting stents, the coronary revascularization bears also the life-threatening risks of in-stent thrombosis and restenosis. Research on new therapeutic strategies is impaired by the lack of appropriate methods to study stent implantation and restenosis processes. Here, we describe a rapid and accessible procedure of stent implantation in mouse carotid artery, which offers the possibility to study in a convenient way the molecular mechanisms of vessel remodeling and the effects of different drug coatings.

A model of stent implantation in mouse carotid artery is described. Compared to other similar methods, this procedure is very rapid, simple and accessible, offering the possibility to study in a convenient way the vascular wall reaction to different drug-eluting stents and the molecular mechanisms of restenosis.

Ein Mausmodell der Stentimplantation in der Arteria carotis für das Studium der Restenose

Despite  the considerable progress made in the stent development in the last decades,  cardiovascular diseases remain the main cause of death in western ...

Adult Mouse Venous Hypertension Model: Common Carotid Artery to External Jugular Vein Anastomosis.

The understanding of the pathophysiology of brain arteriovenous malformations and arteriovenous fistulas has improved thanks to animal models. A rat model creating an artificial fistula between the common carotid artery (CCA) and the external jugular vein (EJV) has been widely described and proved technically feasible. This construct provokes a consistent cerebral venous hypertension (CVH), and therefore has helped studying the contribution of venous hypertension to formation, clinical symptoms, and prognosis of brain AVMs and dural AVFs. Equivalent mice models have been only scarcely described and have shown trouble with stenosis of the fistula. An established murine model would allow the study of not only pathophysiology but also potential genetic therapies for these cerebrovascular diseases.
We present a model of arteriovenous fistula that produces a durable intracranial venous hypertension in the mouse. Microsurgical anastomosis of the murine CCA and EJV can be difficult due to diminutive anatomy and frequently result in a non-patent fistula. In this step-by-step protocol we address all the important challenges encountered during this procedure. Avoiding excessive retraction of the vein during the exposure, using 11-0 sutures instead of 10-0, and making a carefully planned end-to-side anastomosis are some of the critical steps. Although this method requires advanced microsurgical skills and a longer learning curve that the equivalent in the rat, it can be consistently developed.
This novel model has been designed to integrate transgenic mouse techniques with a previously well-established experimental system that has proved useful to study brain AVMs and dural AVFs. By opening the possibility of using transgenic mice, a broader spectrum of valid models can be achieved and genetic treatments can also be tested. The experimental construct could also be further adapted to the study of other cerebrovascular diseases related with venous hypertension such as migraine, transient global amnesia, transient monocular blindness, etc.

We describe a method for creating a reliable model of cerebral venous hypertension in the adult mouse. This model has been widely described and tested in the rat. This new counterpart in the mice opens the possibility of using genetic modified animals and thereby broadens the applications of the model.

Erwachsene Maus venöse Bluthochdruckmodell: A. carotis communis, um äußere Jugularvene Anastomose.

The understanding of the pathophysiology of brain arteriovenous malformations and arteriovenous fistulas has improved thanks to animal models. A rat model ...

Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery

The carotid artery balloon injury model in rats has been well established for over two decades. It remains an important method to study the molecular and cellular mechanisms involved in vascular smooth muscle dedifferentiation, neointima formation and vascular remodeling. Male Sprague-Dawley rats are the most frequently employed animals for this model. Female rats are not preferred as female hormones are protective against vascular diseases and thus introduce a variation into this procedure. The left carotid is typically injured with the right carotid serving as a negative control. Left carotid injury is caused by the inflated balloon that denudes the endothelium and distends the vessel wall. Following injury, potential therapeutic strategies such as the use of pharmacological compounds and either gene or shRNA transfer can be evaluated. Typically for gene or shRNA transfer, the injured section of the vessel lumen is locally transduced for 30 min with viral particles encoding either a protein or shRNA for delivery and expression in the injured vessel wall. Neointimal thickening representing proliferative vascular smooth muscle cells usually peaks at 2 weeks after injury. Vessels are mostly harvested at this time point for cellular and molecular analysis of cell signaling pathways as well as gene and protein expression. Vessels can also be harvested at earlier time points to determine the onset of expression and/or activation of a specific protein or pathway, depending on the experimental aims intended. Vessels can be characterized and evaluated using histological staining, immunohistochemistry, protein/mRNA assays, and activity assays. The intact right carotid artery from the same animal is an ideal internal control. Injury-induced changes in molecular and cellular parameters can be evaluated by comparing the injured artery to the internal right control artery. Likewise, therapeutic modalities can be evaluated by comparing the injured and treated artery to the control injured only artery.

This protocol uses a balloon catheter to cause an intraluminal injury on the rat carotid artery and henceforth elicit neointimal hyperplasia. This is a well-established model for studying the mechanisms of vascular remodeling in response to injury. It is also widely used to determine the validity of potential therapeutic approaches.

Gefäßballon Verletzung und intraluminale Verwaltung in Rattenhalsschlagader

The carotid artery balloon injury model in rats has been well established for over two decades. It remains an important method to study the molecular and ...

Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model

Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe respiratory motion artifact in the abdominal area. Orthotopic tumor models offer advantages over subcutaneous ones, because those can reflect the primary tumor microenvironment affecting blood supply, neovascularization, and tumor cell invasion. We have recently established a protocol of DCE-MRI of orthotopic pancreatic tumor xenografts in mouse models by securing tumors with an orthogonally bent plastic board to prevent motion transfer from the chest region during imaging. The pressure by this board was localized on the abdominal area, and has not resulted in respiratory difficulty of the animals. This article demonstrates the detailed procedure of orthotopic pancreatic tumor modeling using small animals and DCE-MRI of the tumor xenografts. Quantification method of pharmacokinetic parameters in DCE-MRI is also introduced. The procedure described in this article will assist investigators to apply DCE-MRI for orthotopic gastrointestinal cancer mouse models.

The goal of this protocol is to apply dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) for orthotopic pancreatic tumor xenografts in mice. DCE-MRI is a non-invasive method to analyze microvasculature in a target tissue, and useful to assess vascular response in a tumor following a novel therapy.

Dynamic Contrast Verbesserte Spintomographie von einem orthotopen Mausmodell Bauchspeicheldrüsenkrebs

Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe ...

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics disturbance in affected cells. Diffusion weighted magnetic resonance imaging (MRI) identifies regions that are damaged, potentially irreversibly, by hypoxia-ischemia. Alterations in glucose utilization in the affected tissue may be detectable by positron emission tomography (PET) imaging of 2-deoxy-2-(18F)fluoro-&#7429;-glucose ([18F]FDG) uptake. Due to the rapid and variable nature of injury in this animal model, acquisition of both modes of data must be performed simultaneously in order to meaningfully correlate PET and MRI data. In addition, inter-animal variability in the hypoxic-ischemic injury due to vascular differences limits the ability to analyze multi-modal data and observe changes to a group-wise approach if data is not acquired simultaneously in individual subjects. The method presented here allows one to acquire both diffusion-weighted MRI and [18F]FDG uptake data in the same animal before, during, and after the hypoxic challenge in order to interrogate immediate physiological changes.

The method presented here uses simultaneous positron emission tomography and magnetic resonance imaging. In the cerebral hypoxia-ischemia model, dynamic changes in diffusion and glucose metabolism occur during and after injury. The evolving and irreproducible damage in this model necessitates simultaneous acquisition if meaningful multi-modal imaging data are to be acquired.

Gleichzeitige PET / MRT-Bildgebung während Maus zerebrale Hypoxie-Ischämie

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla

CMR at an ultra-high field (magnetic field strength B0&#160;&#8805; 7 Tesla) benefits from the signal-to-noise ratio (SNR) advantage inherent at higher magnetic field strengths and potentially provides improved signal contrast and spatial resolution. While promising results have been achieved, ultra-high field CMR is challenging due to energy deposition constraints and physical phenomena such as transmission field non-uniformities and magnetic field inhomogeneities. In addition, the magneto-hydrodynamic effect renders the synchronization of the data acquisition with the cardiac motion difficult. The challenges are currently addressed by explorations into novel magnetic resonance technology. If all impediments can be overcome, ultra-high field CMR may generate new opportunities for functional CMR, myocardial tissue characterization, microstructure imaging or metabolic imaging. Recognizing this potential, we show that multi-channel radio frequency (RF) coil technology tailored for CMR at 7 Tesla together with higher order B0 shimming and a backup signal for cardiac triggering facilitates high fidelity functional CMR. With the proposed setup, cardiac chamber quantification can be accomplished in examination times similar to those achieved at lower field strengths. To share this experience and to support the dissemination of this expertise, this work describes our setup and protocol tailored for functional CMR at 7 Tesla.

The sensitivity gain inherent to ultrahigh field magnetic resonance holds promise for high spatial resolution imaging of the heart. Here, we describe a protocol customized for functional cardiovascular magnetic resonance (CMR) at 7 Tesla using an advanced multi-channel radio-frequency coil, magnetic field shimming and a triggering concept.

Kardiale Magnetresonanztomographie bei 7 Tesla

CMR at an ultra-high field (magnetic field strength B0&#160;&#8805; 7 Tesla) benefits from the signal-to-noise ratio (SNR) advantage inherent at higher ...

In Vivo Gene Transfer to the Rabbit Common Carotid Artery Endothelium

The goal of this method is to introduce a transgene into the endothelium of isolated segments of both rabbit common carotid arteries. The method achieves focal endothelial-selective transgenesis, thereby allowing an investigator to determine the biological roles of endothelial-expressed transgenes and to quantify the in vivo transcriptional activity of DNA sequences in large artery endothelial cells. The method uses surgical isolation of rabbit common carotid arteries and an arteriotomy to deliver a transgene-expressing viral vector into the arterial lumen. A short incubation period of the vector in the lumen, with subsequent aspiration of the lumen contents, is sufficient to achieve efficient and durable expression of the transgene in the endothelium, with no detectable transduction or expression outside of the isolated arterial segment. The method allows assessment of the biological activities of transgene products both in normal arteries and in models of human vascular disease, while avoiding systemic effects that could be caused either by targeting gene delivery to other sites (e.g. the liver) or by the alternative approach of delivering genetic constructs to the endothelium by germ line transgenesis. Application of the method is limited by the need for a skilled surgeon and anesthetist, a well-equipped operating room, the costs of purchasing and housing rabbits, and the need for expertise in gene-transfer vector construction and use. Results obtained with this method include: transgene-related alterations in arterial structure, cellularity, extracellular matrix, or vasomotor function; increases or reductions in arterial inflammation; alterations in vascular cell apoptosis; and progression, retardation, or regression of diseases such as intimal hyperplasia or atherosclerosis. The method also allows measurement of the ability of native and synthetic DNA regulatory sequences to alter transgene expression in endothelial cells, providing results that include: levels of transgene mRNA, levels of transgene protein, and levels of transgene enzymatic activity.

In Vivo Gene Transfer to the Rabbit Common Carotid Artery Endothelium

This method is to introduce a transgene into the endothelium of rabbit carotid arteries. Introduction of the transgene allows the assessment of the biological role of the transgene product either in normal arteries or disease models. The method is also useful for measuring activity of DNA regulatory sequences.

In Vivo Gentransfer in die Kaninchen gemeinsame Halsschlagader Endothel

The goal of this method is to introduce a transgene into the endothelium of isolated segments of both rabbit common carotid arteries. The method achieves ...