This work was supported by the National Institutes of Health (HL114669). CM is a recipient of a postdoctoral research fellowship grant awarded by the Myocarditis Foundation, NJ.

ÉTHIQUE DÉCLARATION: Toutes les procédures d&#39;animaux ont été effectuées en conformité avec les lignes directrices pour le soin et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire et approuvés par l&#39;Université de Nebraska-Lincoln, Lincoln, NE. 1. L&#39;induction de myocardite auto-immune expérimentale <ol><li> Préparer la solution de peptide en dissolvant MyHC-α 334-352 1x dans une solution saline tamponnée au phosphate à une concentration finale de 2 mgs/1.5 ml. </li><li> Préparer la toxine de pertussis (PT) par addition de 1 ml de PBS 1x stérile à un flacon contenant 50 ug de PT lyophilisé pour obtenir une concentration stock de 50 ng / ul. Prenez 20 pi de stock dans un tube de 1,5 ml stérile et ajouter 980 ul de PBS stérile 1x pour obtenir une concentration de travail de 1 ng / ul. </li><li> Préparer l&#39;adjuvant complet de Freund (CFA) en ajoutant 40 mg de Mycobacterium tuberculosis H37Rv (VTT) extrait de 10 ml de CFA pour obtenir une concentration finalede 5 mg / ml. </li><li> Préparer l&#39;émulsion peptide-CFA. REMARQUE: Pour EAM induction, l&#39;émulsion peptide-CFA a été administré à 150 pi contenant 100 ug de myosine-α 334-352 par animal. Par exemple, pour immuniser des souris dix utilisent 1,5 ml de peptide-CFA émulsion contenant 1 mg d&#39;α-myosine 334-352. <ol><li> Pour préparer 1,5 ml d&#39;émulsion, aliquote de 750 ul de myosine-α 334-352 solution de peptide dans un tube de 1,5 ml, et CFA complétées par des VTT dans un autre tube de 1,5 ml. Utilisation d&#39;un 3 ml seringue Luer-lok, aspirer la solution de peptide en premier, suivi par l&#39;extrait CFA / VTT. </li><li> Fixer la seringue à un robinet 3 voies et connectez l&#39;autre sortie du robinet à un vide 3 ml seringue. Réglez la perméabilité du robinet d&#39;arrêt de sorte que le mélange peptide-CFA flux d&#39;une seringue à l&#39;autre avec assez bonne résistance. </li><li> Mélanger en appuyant sur le contenu d&#39;une seringue à l&#39;autre à plusieurs reprises ~ 1 min, puis placer la totalité de l&#39;ensemble sur la glace pendant environ 3 min. Répétez cetteProcédure d&#39;au moins 10x. </li><li> Déterminer la compatibilité de l&#39;émulsion en plaçant soigneusement un minuscule gouttelette de l&#39;eau plate dans un bêcher de 100 ml en verre. La gouttelette ne devrait pas se disperser dans l&#39;eau. Si c&#39;est le cas, continuer à mélanger jusqu&#39;à ce que la consistance désirée. </li><li> Transférer le contenu de l&#39;émulsion à partir de 3 ml de seringues dans 1 ml seringues Luer-Lok par le remplacement de l&#39;une des deux seringues de 3 ml attachés au robinet d&#39;arrêt de la seringue de 1 ml, et fixer une aiguille 27 ½ G à la seringue de 1 ml. </li></ol></li><li> Injecter 150 pi de l&#39;émulsion peptide-CFA en doses fractionnées voie sous-cutanée dans les deux régions inguinales de six à huit semaines femme âgée de souris A / J (~ 75 pi de chacun). </li><li> Administrer 100 pi de suspension PT (100 ng) par voie intrapéritonéale à chaque animal le jour 0 et le jour 2 après immunisation. </li><li> Répétez la procédure de vaccination le jour 7 en administrant 150 ul de peptide-CFA émulsion en doses fractionnées sous-cutanée dans chaque côté de til sternum (~ 75 pi de chacun). Préparer cette émulsion fraîche comme ci-dessus. Puis, le jour 21, soumettre les animaux à l&#39;imagerie de la MRM, consultez l&#39;étape 3. </li></ol> 2. Traitement des animaux <ol><li> Placez chaque souris dans une chambre d&#39;induction de l&#39;anesthésie mélange contenant isoflurane d&#39;air de 2% avec un coussin chauffant placé en dessous pour maintenir la chaleur, et transférer l&#39;animal à un détenteur d&#39;animaux spécialement conçu (figure 1). </li><li> Immobiliser l&#39;animal en position couchée sur le support de l&#39;animal de sorte que son nez s&#39;insère dans le cône de nez pour maintenir l&#39;anesthésie (figure 1). Fixer la tête de la souris avec une morsure-bar attenant à dents avant de la souris. </li><li> Mettre en marche le dispositif de chauffage par soufflage d&#39;air avec son tuyau d&#39;évacuation inséré dans l&#39;alésage vertical du scanner afin de maintenir la température du corps de l&#39;animal au cours de l&#39;expérience. </li><li> Maintenir l&#39;anesthésie à 0,5 à 2% d&#39;isoflurane avec un débit de 2 ml / min pendant toute la session de formation d&#39;image. Confirmeranesthésie selon la méthode orteil de pincement, pas de mouvement prévu. </li><li> Mettre en place un capteur pneumatique d&#39;oreiller, la queue de souris / cheville impulsion de capteur à fibre optique d&#39;oxymétrie, et la sonde de température rectale de surveiller la respiration, la fréquence cardiaque et la température corporelle, respectivement (Figure 1). Remarque: la synchronisation cardiaque est effectuée par oxymétrie de pouls, qui permet une surveillance non invasive de la saturation artérielle en oxygène du sang. Le capteur d&#39;oxymétrie de pouls doit être fixée à la cheville gauche, et le pied doit être effectuée avec une boucle de fil et du ruban adhésif afin de maintenir la cheville dans le capteur. Imagerie en MRM est atteint par gating la respiration et des signaux cardiaques, sans l&#39;utilisation de tout agent de contraste. </li></ol> 3. Acquisition de l&#39;image <ol><li> Après la préparation de l&#39;animal (Figure 1), placer la souris dans le centre du dispositif de balayage MRM avec le coeur placé dans le centre du champ de vision (FOV), où l&#39;homogénéité du champ magnétique est maximale. NOTE: Un grand alésage(89 mm) 9.4 T aimant vertical alésage équipé avec des dégradés de trois axes de 100 g / cm et un 4 cm de radio-fréquence (RF) de la bobine d&#39;imagerie doit être utilisée pour obtenir haute résolution en trois dimensions (3D) des images. Remarque: Assurez-vous de fournitures non-magnétiques en utilisant un scanner IRM. </li><li> Exécutez l&#39;interface d&#39;imagerie et sélectionnez &quot;Nouvelle étude&quot; dans le menu &quot;Options étude&quot;. Tapez &quot;mtune&quot; à la barre de commande et exécutez-le pour tirer vers le haut le «Tune GUI&quot;. Ensuite, sélectionnez &quot;Démarrer sonde Tune&quot; et cliquez sur le bouton &quot;Autoscale&quot;. Le Tune GUI changera pour montrer la RFsignal. Utiliser les boutons syntoniser / match à distance à la fin de la bobine pour régler la de bobine à radiofréquence à la fréquence de résonance du proton (400 MHz). Dans l&#39;onglet &quot;Démarrage&quot; aller à la page «Prévisualisation» pour lancer l&#39;étalonnage de la fréquence et de la puissance en cliquant sur les boutons associés. Cliquez sur le bouton XYZ (rapide) sur la &quot;onglet&quot; Shim étude &#39;onglet à tirer vers le haut la page de calage.Aller à la page de cale, sélectionnez toutes les itérations, et cliquez sur le bouton de cale pour effectuer un calage automatique. </li><li> Sélectionnez une séquence de scout de l&#39;onglet «étude» de l&#39;interface d&#39;imagerie pour localiser le cœur de souris. Dans l&#39;onglet &quot;Acquisition&quot; changer le FOV de 35 mm 2 et de garder les paramètres par défaut de la machine. Cliquez sur Démarrer pour exécuter la séquence; ajuster la position de la porte de l&#39;animal si le cœur n&#39;est pas dans le centre de FOV, réaccorder la bobine RF et obtenir les images de repérage de nouveau. </li><li> Cliquez sur le bouton de séquence &quot;GEMS&quot; sur l&#39;onglet &quot;étude&quot; puis entrez les paramètres d&#39;acquisition sur l&#39;onglet correspondant &quot;Acquérir&quot; pour obtenir deux plans orthogonaux le long de l&#39;axe court et à long axe du cœur 20,21. REMARQUE: les paramètres d&#39;acquisition typiques pour une analyse en écho de gradient sont: l&#39;épaisseur de la tranche, 1 mm; temps de répétition (TR), 200 ms; temps d&#39;écho (TE), 2,67 ms (minimum); angle de bascule, 25 °; inplane taille de la matrice, de 128 x 128; FOV, 22 mm2; certain nombre d&#39;acquisitions, 4; et un temps d&#39;acquisition d&#39;environ 1 min et 30 sec. </li><li> Dans l&#39;onglet &quot;Adv&quot;, sélectionnez la séquence &quot;CINE&quot; pour recueillir les oxymétrie de pouls-dépendants court axe ciné images IRM afin de mesurer les paramètres anatomiques et fonctionnels BT. Ajustez la position et l&#39;angle des tranches d&#39;imagerie basée sur la vue grand axe du cœur par le vol stationnaire de la souris et en faisant glisser. Entrez les paramètres d&#39;imagerie suivants sur l&#39;onglet &quot;Acquisition&quot; pour obtenir la séquence de ciné en écho de gradient: TR 500 ms; TE, 5 ms; FOV, 22 mm 2; matrice d&#39;acquisition, 256 x 256; épaisseur de coupe, 1 mm; certain nombre d&#39;acquisitions, 8; nombre de cadres, 6; et un temps d&#39;acquisition de ~ 17 min. Cliquez sur Démarrer pour commencer l&#39;acquisition. </li><li> Convertir les images au format DICOM acquises à l&#39;aide de l&#39;onglet &quot;I / O&quot; du logiciel d&#39;imagerie et de transférer les fichiers correspondants au centre de données pour le traitement. </li><li> A la fin de la procédure d&#39;imagerie, le toutomment les souris de se remettre de l&#39;anesthésie dans les filtre-top cages. Ne laissez pas les souris sans surveillance jusqu&#39;à ce qu&#39;ils reprennent conscience suffisante pour maintenir décubitus sternal et les conserver pour d&#39;autres études selon les besoins. </li></ol> 4. Analyse des données de résonance magnétique cardiaque Microscopie Imagerie <ol><li> Utilisez un logiciel de segment à analyser les paramètres anatomiques et fonctionnelles de la LV 19. En chargeant les images au format ciné DICOM dans le logiciel en utilisant le &quot;Ouvrir un fichier d&#39;image (s)&quot; sous-menu du menu &quot;Fichier&quot;. Sur l&#39;interface utilisateur, sélectionnez &#39;MRGE »comme la technique d&#39;imagerie,&quot; Cine », comme le type d&#39;image et de« petit axe mi-ventriculaire », comme le plan de la vue de l&#39;image. </li><li> Préciser les délais pour être utilisé pour fin de diastole et systole fin par le &quot;délai fixé actuelle à la fin de diastole&quot; et &quot;Set calendrier actuel pour mettre fin à la systole&quot; sous-menus du menu &quot;Edition&quot; respectivement. </li><li>Cliquez d&#39;abord sur le bouton &quot;LV&quot; de commande, puis le &quot;ENDO&quot; et &quot;PEV&quot; boutons de commande sur le panneau en bas à droite pour dessiner manuellement l&#39;endocarde du ventricule gauche et épicarde respectivement. Enlever les muscles papillaires en appuyant sur le bouton de commande correspondant afin d&#39;augmenter la précision des calculs. </li><li> Lire les paramètres BT chiffrés tels que le volume diastolique, le volume systolique, le volume systolique, et la fraction d&#39;éjection sur le panneau en haut à droite. Cliquez sur le bouton de commande &quot;Misc&quot; puis sur le bouton &quot;Mesure étrier&quot; de commande pour mesurer les paramètres de BT tels que l&#39;épaisseur de la paroi, et le diamètre du ventricule 22. </li><li> Cliquez sur le &quot;Save deux piles d&#39;images et de segmentation&quot; sous-menu du menu &quot;Fichier&quot; pour enregistrer les images, y compris les segmentations, dans «tapis». Format à retraiter les images si nécessaire. </li></ol>

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A., 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=Induction+of+multiple+heart+autoantibodies+in+mice+with+coxsackievirus+B3-+and+cardiac+myosin-induced+autoimmune+myocarditis.">Induction of multiple heart autoantibodies in mice with coxsackievirus B3- and cardiac myosin-induced autoimmune myocarditis.</a> J Immunol. 152 (1), 343-350 (1994).</li><li>Rose, N. R., 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=Postinfectious+autoimmunity:+two+distinct+phases+of+coxsackievirus+B3-induced+myocarditis.">Postinfectious autoimmunity: two distinct phases of coxsackievirus B3-induced myocarditis.</a> Ann N Y Acad Sci. 475, 146-156 (1986).</li><li>Farmer, J. B., Levy, G. 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No conflicts of interests were declared.

Cette étude décrit la procédure de MRM et de son utilité comme outil non invasif pour déterminer des anomalies cardiaques chez des souris atteintes de myocardite auto-immune. Depuis les caractéristiques histologiques de l&#39;EAM ressemblent myocardite postinfectious de l&#39;homme, des modèles de souris sont couramment utilisés pour délimiter les mécanismes immunitaires de lésions cardiaques 23-25. Cependant, les animaux atteints de myocardite apparaissent cliniquement normaux, et le diagnostic es...

L&#39;insuffisance cardiaque est la principale cause de décès et la myocardite est une cause prédominante de l&#39;insuffisance cardiaque chez les jeunes adolescents 1. La plupart des patients atteints de myocardite restent asymptomatiques et la maladie est spontanément résolues 2. Cependant, 10-20% des personnes touchées peut développer une maladie chronique, conduisant à une cardiomyopathie dilatée (DCM) 3. Divers modèles animaux ont été développés pour étudier la pathogenèse de la myocardite immunitaire. La maladie peut être induite dans la myocardite sensibles A / J et des souris Balb / c par immunisation d&#39;animaux avec la myosine cardiaque chaîne lourde (MyHC)-α ou de ses fragments peptidiques immunodominants ou par infection avec des agents pathogènes comme les virus Coxsackie B3 9.4. Cette étude consiste à MyHC-α myocardite 334-352 induite chez des souris A / J. Malgré montrant infiltrations du myocarde, les animaux de myocardite touchés semblent cliniquement normaux; diagnostic est basé sur l&#39;évaluation histologique des coeurs pour l&#39;inflammation 7 unee échocardiographie 10. Microscopie par résonance magnétique (MRM) est une méthode couramment utilisée pour obtenir l&#39;imagerie cardiovasculaire avec une haute résolution plans en trois dimensions, l&#39;évaluation des détails fonctionnels permettant au niveau des vaisseaux sanguins minute (jusqu&#39;à 10 um de diamètre), mais ce niveau de pouvoir de résolution est pas réalisable avec la formation d&#39;image par résonance magnétique routine (MRI) de la procédure de balayage, dans lequel, la résolution est généralement obtenu jusqu&#39;à 1 mm de 11 à 14. MRM offre un avantage car elle permet l&#39;acquisition d&#39;images à haute résolution et aussi pour obtenir des paramètres de performance dans les points de temps au début de processus de la maladie 14. Cliniquement, l&#39;imagerie MRM a été largement appliquée pour étudier les paramètres de fonctionnement du malade cardiaque, pulmonaire ou cérébrale 15-17. Dans cette étude, l&#39;utilisation d&#39;une technique de MRM comme un outil non invasif pour déterminer des anomalies cardiaques par A / J souris atteintes de la myocardite auto-immune est signalée. Plus précisément, til imagerie par MRM permet la quantification de paramètres fonctionnels tels que le ventricule gauche (LV) du volume en fin de diastole et de la fraction d&#39;éjection (FE) avec une précision raisonnable 18. Les définitions des paramètres respectifs sont les suivants: fin de LV volume télédiastolique, le volume de sang dans le ventricule gauche à la fin du cycle de diastole, et la fraction d&#39;éjection, le volume systolique / volume en fin de diastole. L&#39;analyse des données est réalisée en utilisant le logiciel sectoriel librement développé pour le traitement des images DICOM cardiovasculaires conforme acquises par les scanners à résonance magnétique 19. Les données ont révélé une augmentation de l&#39;épaisseur de la paroi ventriculaire gauche dans les animaux myocarditic, correspondant à une diminution de la LV en fin de diastole volume, le volume d&#39;éjection et de la fraction d&#39;éjection, par rapport à ces paramètres fonctionnels chez les souris en bonne santé.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1185">
	<tbody>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:509px;">Myhc-a 334-352 (DSAFDVLSFTAEEKAGVYK)</td>
			<td style="width:364px;">Neopeptide, Cambridge, MA</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td style="width:167px;">Store at 4&#959;C</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">CFA</td>
			<td style="width:364px;">Sigma Aldrich, St Louis, MO</td>
			<td style="width:145px;">5881</td>
			<td>Store at 4&#959;C</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">MTB&#160; H37Rv extract&#160;</td>
			<td>Difco Laboratories, Detroit, MI</td>
			<td>231141</td>
			<td>Store at 4&#959;C</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">PT</td>
			<td>List Biologicals Laboratories, Campbell, CA</td>
			<td>181</td>
			<td>Store at 4&#959;C</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">1x PBS&#160;</td>
			<td>Corning, Manassas, VA</td>
			<td>21-040-CV</td>
			<td>Store at 4&#959;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isoflurane&#160;</td>
			<td>Piramal Healthcare, Mumbai, India</td>
			<td>NDC66794-013-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Female A/J mice&#160;</td>
			<td>Jackson Laboratories, Bar Harbor, ME</td>
			<td>646</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Leur-lok sterile 1 ml syrringe</td>
			<td>BD, Franklin Lakes, NJ</td>
			<td>309628</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Leur-lok sterile 3 ml syrringe</td>
			<td>BD, Franklin Lakes, NJ</td>
			<td>309657</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sterile needle, 18 G</td>
			<td>BD, Franklin Lakes, NJ</td>
			<td>305195</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sterile needle, 27 1/2 G</td>
			<td>BD, Franklin Lakes, NJ</td>
			<td>305109</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">3-way stopcock&#160;</td>
			<td>Smiths Medical ASD, Inc. Dublin, OH</td>
			<td>MX5311L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Kerlix gauze bandage rolls&#160;</td>
			<td>Covidien, Mansfield, MA</td>
			<td>6720</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Kimwipes</td>
			<td>Kimberly-Clark Professional, Roswell, GA</td>
			<td>34155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Protouch Stockinette&#160;</td>
			<td>Medline Industries, Mundelein, IL</td>
			<td>30-1001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sterile surgical scissors and forceps</td>
			<td style="width:364px;">INOX tool Corporation</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro oven</td>
			<td style="width:364px;">GE Healthcare,&#160;</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ThermiPAQ hot and cold therapy system&#160;</td>
			<td>Theramics Corporation, Springfield, IL</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Reptile heating lamp&#160;</td>
			<td>Energy Savers Unlimited, Inc. Carson, CA</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">3M Transpore tapes&#160;</td>
			<td>Target Corporation, MN</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Up and Up Polymyxin B sulfate/Bacitracin/Neomycin sulfate antibiotic ointment</td>
			<td>Target Corporation, MN</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">North Safety DeciDamp-2PVC foam ear plugs</td>
			<td style="width:364px;">North Safety Products, Smithfield, RI</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cotton tipped applicator, 6&#8217;&#8217; wooden stem&#160;</td>
			<td>Jorgensen Laboratories, Inc. Loveland, CO</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anesthesia induction chamber&#160;</td>
			<td>Summit Anesthesia Solutions, Ann Harbor, MI</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Summit Anesthesia Support system for regulating flow of anesthesia&#160;</td>
			<td>Summit Anesthesia Solutions, Ann Harbor, MI</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Specially designed animal holder</td>
			<td>Agilent Technologies, Santa Clara, CA</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bickford&#160;Omnicon F/Air&#160;anesthesia gas filter unit&#160;</td>
			<td>A.M. Bickford, Inc. Wales Center, NY</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pulse-oximeter module, MR compatible small animal monitoring and gating system&#160;</td>
			<td>Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Oxygen cylinder&#160;</td>
			<td>Matheson-Tri Gas, North-Central Zone, Lincoln, NE</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gas regulator&#160;</td>
			<td>Western Medica, West Lake, OH</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Signal breaking module, MR compatible small animal monitoring and gating system</td>
			<td>Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">9.4 T (400 MHZ) 89 mm vertical core bore MR scanner&#160;</td>
			<td>Agilent Technologies, Santa Clara, CA</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">4-cm millipede micro-imaging RF coil&#160;</td>
			<td>Agilent Technologies, Santa Clara, CA</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SAM PC monitor&#160;</td>
			<td>Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Quantitative Medical Image analysis software&#160;</td>
			<td colspan="3">http://segment.heiberg.se;&#160; Segment v1.8 R1430,&#160; Medviso, Oresunds region, Sweden</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Matlab software&#160;</td>
			<td>The Mathworks, Inc.&#160; Natick, MA</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Computer-Unix operating system</td>
			<td style="width:364px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

noninvasive assessment of cardiac abnormalities in experimental autoimmune myocarditis by magnetic resonance microscopy imaging in the mouse

La myocardite est une inflammation du myocarde, mais seulement environ 10% de ces manifestations cliniques montrent affectées de la maladie. Pour étudier les réponses immunitaires de lésions cardiaques, différents modèles murins de myocardite ont été largement utilisés. Cette étude a porté expérimental myocardite auto-immune (EAM) induite par la myosine cardiaque chaîne lourde (MyHC)-α 334-352 chez la souris A / J; les animaux atteints développent une myocardite lymphocytaire mais sans signes cliniques apparents. Dans ce modèle, l&#39;utilité de la microscopie par résonance magnétique (MRM) en tant que modalité non invasive pour déterminer les changements structurels et fonctionnels cardiaques chez les animaux immunisés avec des α-myosine de 334 à 352 est représentée. EAM et souris saines ont été imagées par un 9.4 T (400 MHz) de 89 mm de balayage vertical de l&#39;alésage de base équipé d&#39;une radio-fréquence sonde d&#39;imagerie 4 cm mille-pattes et 100 g / gradients de trois axes cm. Images cardiaques ont été acquis auprès des animaux anesthésiés à l&#39;aide d&#39;une séquence d&#39;impulsions cine basée à écho de gradient, et l&#39;animals ont été suivis par la respiration et l&#39;oxymétrie de pouls. L&#39;analyse a révélé une augmentation de l&#39;épaisseur de la paroi ventriculaire chez les souris EAM, avec une diminution correspondante dans le diamètre intérieur du ventricule, en comparaison avec les souris saines. Les données suggèrent que des modifications morphologiques et fonctionnelles dans les cœurs enflammées peuvent être surveillés de manière non invasive par MRM d&#39;animaux vivants. En conclusion, MRM offre un avantage de l&#39;évaluation de la progression et la régression des lésions du myocarde dans les maladies provoquées par des agents infectieux, ainsi que la réponse aux traitements.

Dans ce rapport, l&#39;utilité de la technique MRM en tant que modalité non-invasive pour déterminer les changements structurels et fonctionnels dans les cœurs des animaux atteints de l&#39;EAM est affiché. Myocardite a été induite chez des souris A / J par l&#39;immunisation des animaux avec MyHC-α 334-352 en CFA 7, et les animaux ont été soumis à des expériences GRM 21 jours après la vaccination. L&#39;imagerie par MRM a été effectuée sur des animaux vivants, sous anesthésie à l&#39;isoflu...

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Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse

This study demonstrates the successful establishment of magnetic resonance microscopy imaging as a non-invasive tool to assess the cardiac abnormalities in mice affected with autoimmune myocarditis. The data indicate that the technique can be used to monitor the disease-progression in live animals.

Évaluation non invasive de la Cardiac Malformations en auto-immune expérimentale myocardite par résonance magnétique microscopie imagerie chez la souris

Myocarditis is an inflammation of the myocardium, but only ~10% of those affected show clinical manifestations of the disease. To study the immune events ...

noninvasive-assessment-cardiac-abnormalities-experimental-autoimmune

Research

JoVE Journal

Medicine

9.8K vues.  University of Nebraska-Lincoln. This study demonstrates the successful establishment of magnetic resonance microscopy imaging as a non-invasive tool to assess the cardiac abnormalities in mice affected with autoimmune myocarditis. The data indicate that the technique can be used to monitor the disease-progression in live animals.

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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.

Résonance Magnétique Dérivé évaluation souche du myocarde par fonctionnalité de suivi

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 ...

Recherche

Médecine

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.

Multi-modale d&#39;imagerie de l&#39;angiogenèse dans un modèle de rat nu des métastases osseuses du cancer du sein par imagerie par résonance magnétique, la tomodensitométrie et volumétrique ultrasons

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

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in the Analysis of Neurodegenerative Diseases

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present applications are designed to investigate differences of WM involvement patterns in different brain diseases, especially neurodegenerative disorders, by use of different DTI analyses in comparison with matched controls. 	
DTI data analysis is performed in a variate fashion, i.e. voxelwise comparison of regional diffusion direction-based metrics such as fractional anisotropy (FA), together with fiber tracking (FT) accompanied by tractwise fractional anisotropy statistics (TFAS) at the group level in order to identify differences in FA along WM structures, aiming at the definition of regional patterns of WM alterations at the group level. Transformation into a stereotaxic standard space is a prerequisite for group studies and requires thorough data processing to preserve directional inter-dependencies. The present applications show optimized technical approaches for this preservation of quantitative and directional information during spatial normalization in data analyses at the group level. On this basis, FT techniques can be applied to group averaged data in order to quantify metrics information as defined by FT. Additionally, application of DTI methods, i.e. differences in FA-maps after stereotaxic alignment, in a longitudinal analysis at an individual subject basis reveal information about the progression of neurological disorders. Further quality improvement of DTI based results can be obtained during preprocessing by application of a controlled elimination of gradient directions with high noise levels.	
In summary, DTI is used to define a distinct WM pathoanatomy of different brain diseases by the combination of whole brain-based and tract-based DTI analysis.

Diffusion tensor imaging (DTI) basically serves as an MRI-based tool to identify in vivo the microstructure of the brain and pathological processes due to neurological disorders within the cerebral white matter. DTI-based analyses allow for application to brain diseases both at the group level and in single subject data.

Diffusion Tensor imagerie par résonance magnétique dans l&#39;analyse des maladies neurodégénératives

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present ...

Implanting Glass Spinal Cord Windows in Adult Mice with Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in adult rodents is the standard experimental model for studying autonomic demyelinating diseases such as multiple sclerosis. Here we present a low-cost and reproducible glass window implantation protocol that is suitable for intravital microscopy and studying the dynamics of spinal cord cytoarchitecture with subcellular resolution in live adult mice with EAE. Briefly, we surgically expose the vertebrae T12-L2 and construct a chamber around the exposed vertebrae using a combination of cyanoacrylate and dental cement. A laminectomy is performed from T13 to L1, and a thin layer of transparent silicone elastomer is applied to the dorsal surface of the exposed spinal cord. A modified glass cover slip is implanted over the exposed spinal cord taking care that the glass does not directly contact the spinal cord. To reduce the infiltration of inflammatory cells between the window and spinal cord, anti-inflammatory treatment is administered every 2 days (as recommended by ethics committee) for the first 10 days after implantation. EAE is induced only 2-3 weeks after the cessation of anti-inflammatory treatment.
Using this approach we successfully induced EAE in 87% of animals with implanted windows and, using Thy1-CFP-23 mice (blue axons in dorsal spinal cord), quantified axonal loss throughout EAE progression. Taken together, this protocol may be useful for studying the recruitment of various cell populations as well as their interaction dynamics, with subcellular resolution and for extended periods of time. This intravital imaging modality represents a valuable tool for developing therapeutic strategies to treat autoimmune demyelinating diseases such as EAE.

We describe a method for implanting and maintaining glass windows over the exposed spinal cords of adult mice for studying experimental autoimmune encephalomyelitis. These windows provide chronic optical access to the spinal cord for monitoring cell dynamics at the subcellular level in live animals using two-photon microscopy.

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in adult rodents is the standard experimental model for studying autonomic demyelinating diseases such as ...

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.

Imagerie simultanée PET / IRM cérébrale Pendant souris hypoxie ischémie

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

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable noninvasive method is essential to assess real-time cardiac morphological and functional changes in animal models of heart disease. Transthoracic echocardiography represents an important tool for noninvasive assessment of cardiac structure and function2. Here we used a high-resolution ultrasound imaging system to monitor myocardial remodeling and heart failure progression over time in a mouse model of TAC. B-mode, M-mode, and Doppler imaging were used to precisely assess cardiac hypertrophy, ventricular dilatation, and functional deterioration in mice following TAC. Color and pulse wave (PW) Doppler imaging was used to noninvasively measure pressure gradient across the aortic constriction created by TAC and to assess transmitral blood flow in mice. Thus transthoracic echocardiographic imaging provides comprehensive noninvasive measurements of cardiac dimensions and function in mouse models of heart disease.

The goal of this protocol is to noninvasively assess cardiac structural and functional changes in a mouse model of heart disease created by transverse aortic constriction, using B- and M-mode echocardiography and color/pulse wave Doppler imaging.

Évaluation des cardiaques morphologiques et fonctionnelles changements dans le modèle de souris de Transverse Aortic Constriction par échocardiographie Imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable ...

Quantitative Visualization of Leukocyte Infiltrate in a Murine Model of Fulminant Myocarditis by Light Sheet Microscopy

Light-sheet fluorescence microscopy (LSFM), in combination with chemical clearing protocols, has become the gold standard for analyzing fluorescently labelled structures in large biological specimens, and is down to cellular resolution. Meanwhile, the constant refinement of underlying protocols and the enhanced availability of specialized commercial systems enable us to investigate the microstructure of whole mouse organs and even allow for the characterization of cellular behavior in various live-cell imaging approaches. Here, we describe a protocol for the spatial whole-mount visualization and quantification of the CD45+ leukocyte population in inflamed mouse hearts. The method employs a transgenic mouse strain (CD11c.DTR)that has recently been shown to serve as a robust, inducible model for the study of the development of fulminant fatal myocarditis, characterized by lethal cardiac arrhythmias. This protocol includes myocarditis induction, intravital antibody-mediated cell staining, organ preparation, and LSFM with subsequent computer-assisted image post-processing. Although presented as a highly-adapted method for our particular scientific question, the protocol represents the blueprint of an easily adjustable system that can also target completely different fluorescent structures in other organs and even in other species.

Here, we describe a light-sheet microscopy approach to visualize the cardiac CD45+ leukocyte infiltrate in a murine model of aseptic fulminant myocarditis, which is induced by the intratracheal diphtheria toxin treatment of CD11c.DTR mice.

Visualisation quantitative de l&#39;infiltration de leucocytes dans un modèle murin de myocardite fulminante par microscopie à feuilles lumineuses

Light-sheet fluorescence microscopy (LSFM), in combination with chemical clearing protocols, has become the gold standard for analyzing fluorescently ...

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.

Imagerie par résonance magnétique cardiaque à 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 ...

Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous studies have shown that abnormal blood flow may be associated with systemic vascular risk. Thus, PC-MRI can facilitate the translation of data obtained from animal models of cardiovascular diseases to pertinent clinical investigations. In this report, we describe the procedure for measuring blood flow in the common carotid artery (CCA) of rats using cine-gated PC-MRI and discuss relevant analysis methods. This procedure can be performed in a live, anesthetized animal and does not require euthanasia after the procedure. The proposed scanning parameters yield repeatable measurements for blood flow, indicating excellent reproducibility of the results. The PC-MRI procedure described in this article can be used for pharmacological testing, pathophysiological assessment, and cerebral hemodynamics evaluation.

The overall goal of this procedure is to measure the blood flow in the rat common carotid artery by using noninvasive phase contrast magnetic resonance imaging.

Phase contraste d’imagerie par résonance magnétique dans l’artère carotide commune de Rat

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

Quantification of Levator Ani Hiatus Enlargement by Magnetic Resonance Imaging in Males and Females with Pelvic Organ Prolapse

Here we present a protocol to examine the levator ani hiatus in males and females with pelvic organ prolapse, during the Valsalva maneuver and while evacuating acoustic gel, using a horizontally oriented 1.5 T magnetic resonance (MR) scanner. On midsagittal images, the vertical distance of pelvic organs is measured in millimeters relative to the hymen plane (female) and to the lower border of the symphysis pubis (male), preceded by - (above) or + ( below) signs. On axial images, the levator ani area is calculated in square centimeters with a free-hand tracing method from three key images, passing through the midsymphysis (level I), tangential to the lower border of the symphysis (level II), and at the maximal anterior rectal wall bulging (level III). Areas at rest and strained are compared to find evidence of a percentage of increase. The purpose is to provide objective evidence of the maximal extent of pelvic organs descent and hiatus enlargement without the interference of foreign objects or the examiner&#39;s proximity, so as to overcome the limitations of pelvic examination and transperineal sonography (i.e., subjectivity and sex-related limitations [female only]).

Here we present a protocol to standardize the measurement of the levator ani hiatus size&#160;by magnetic resonance imaging. The purpose is to extract biomechanical inferences from image analysis by comparing resting and straining values in patients of both sexes with pelvic prolapse, using consistent anatomical bony landmarks.

Quantification de Levator Ani Hiatus l’élargissement par imagerie par résonance magnétique chez les mâles et les femelles avec prolapsus

Here we present a protocol to examine the levator ani hiatus in males and females with pelvic organ prolapse, during the Valsalva maneuver and while ...