הערכה של תפקוד לב ומורפולוגיה שריר הלב באמצעות שחזור קטן בעלי חיים תראו-הלבשה היפוך (SALLI) בדיקת MRI בחולדות

Summary

לעומת זאת תהודה מגנטית לב משופרת (CMR) מאפשרת מקיפה In vivo הערכה של הלב במודלים של בעלי חיים קטנים של מחלת לב וכלי דם. כאן אנו מפרטים את הנהלים לביצוע CMR הדמיה, שחזור וניתוח באמצעות שחזור היפוך נעילת וקר חיה קטן (SALLI) בחולדות.

Abstract

הדמיה בתהודה מגנטית קטנה בעלי חיים היא כלי חשוב ללמוד לתפקד ושינויים ברקמת שריר הלב לב. קצב הלב גבוה של בעלי חיים קטנים (200 עד 600 פעימות / דקה) היה מוגבל בעבר את התפקיד של CMR הדמיה. התאוששות היפוך תסתכל-וקר חיה קטנה (SALLI) היא רצף מיפוי T1 לבעלי חיים קטנים כדי להתגבר על בעיה זו ^1. מפות T1 לספק מידע כמותי על שינויים ברקמות וקינטיקה חומר ניגוד. כמו כן ניתן לזהות תהליכים דיפוזיים שריר הלב כגון סיסטיק ביניים או בצקת ^1-6. יתר על כן, מקבוצה אחת של נתוני תמונה, ניתן לבחון את תפקוד לב והצטלקות שריר הלב על ידי יצירת cine והיפוך התאוששות שהוכנו תמונות מאוחרות גדוליניום שיפור מסוג MR ^1.

וידאו מוצג תערוכות צעד אחר צעד את ההליכים לביצוע קטן חיה CMR הדמיה. הנה הוא מוצג עם ספראג-Dawl בריאהחולדה אי, עם זאת באופן טבעי הוא יכול להיות מורחב למודלים של בעלי חיים קטנים לב שונים.

Introduction

דלקת שריר הלב הוא אחד גורמים עיקרי לכישלון חריף לב, מוות פתאומי, וקרדיומיופתיה ⁷ הכרונית מורחבת. CMR כבר נקבע כתקן זהב הטכניקה למדידת תפקוד ולניתוח ברקמת גוף חי. טכניקות הדמיה חדשניות ושיפורים בתחום ההדמיה לא יכולים רק לשפר את האבחנה של דלקת שריר הלב, אלא גם לסייע במחקר של הפתופיזיולוגיה וזיהוי מהיר של מטרות טיפוליות ^8-10. הדמיה חיה קטנה היא כלי חשוב לחקר מחלות לב וכלי דם. טכניקות המשמשות באופן שגרתי בCMR הקליני, כגון שיפור גדוליניום מאוחר (LGE) לא יכולות בקלות להיות מועברות לבעלי החיים קטנים CMR עקב קצב הלב גבוה של בעלי החיים, אבל כבר אפשר לראות ^11. ההתאוששות הקטנה מבט החייתי-וקר ההיפוך (SALLI) גישה יוצרת נתוני תמונה רב מודלים קובעת המאפשרת הערכה המקיפה של תפקוד ומורפולוגיה גם לב (איורים 1ND 3). כאן אנו מציגים, בפירוט, והליך התקנה עבור הדמיה חיה קטנה עם פרוטוקול SALLI טיפוסי. בפרט אנו מציגים שחזור וניתוח של ערכות נתונים ההדמיה T1.

Protocol

1. הכנה

1.1. הרדמה של החולדות

1. מניחים את החולדה לחדר מלא מראש עם isoflurane (תלוי בגודל של החדר בערך 3 דקות של 5%) כדי להרדים את העכברוש.
2. ברגע שהרדים, להסיר את העכברוש ולשקול אותו.
3. מניחים את האף של החולדה למסכת ההרדמה (2-3% isoflurane בחמצן 1 ליטר / דקה) כדי לשמור על הרדמה. במהלך הרדמה עם isoflurane, את קצב הלב של חולדות להקטין ל300-340 פעימות לדקה (380-420 פעימות לדקה בעכברים).

1.2. הכנס צינורית וריד זנב

1. שטוף את הזנב של החולדה עם מים חמים (38 מעלות צלזיוס) וסבון כדי לאפשר לכלי הדם ניתן לראות בקלות רבה יותר.
2. Cannulate או וריד, אשר ניתן לראות בקלות בצד הלטרלי של הזנב. באמצעות צנתר 22-24 G IV, להתחיל ניסיונות כ 1/3 מהדרך מהקצה.
3. אם המאמצים הראשוניים הם לא הצליחו, נסה שוב יותר proximally.
4. קח דם סםple לניתוח של המטוקריט (יש לחשב שבריר נפח תאי = ECV).
5. אבטח את צנתר IV עם דבק עור וקלטת.

1.3. מיקום של האלקטרודות

1. יש לנקות את כל כריות הרגלים עם ספוגית רוויה אלכוהול או במים וסבון.
2. ארבע אלקטרודות יש צורך, אחד לכל כף רגל.
3. לצרף את האלקטרודות לאמצע שודד ולאבטח אותם בנייר דבק.
4. טוויסט או לקלוע את כבלי א.ק.ג. ברחבי אחד את השני כדי לצמצם את היווצרות של לולאות שתגרום הפרעה לאות אק"ג.

2. סריקה

2.1. מיקומו של בעל החיים והמעקב

1. מניחים את החולדה במצב שכיבה או נוטה על צינור ההדמיה ולמקם את הלב במרכז הסליל.
2. מסדרים את העכברוש, כך שהאף שלה מוטל בחרוט אשר מספק הרדמה isoflurane (2-3% בחמצן 1 ליטר / דקה). העכברוש מותר לנשימהבחופשיות בכל הליך ההדמיה כולו.
3. מקם את החיישן של המדחום בפתח פי הטבעת ולתקן אותו על השולחן עם קלטת.
4. טמפרטורת גוף נשמר ב38 ± 1 ° C על ידי מערכת חימום מים חמה. מחצלת ההתחממות ממוקמת מתחת להיבט נמוך יותר של בעלי החיים המשתרע מחוץ לסליל. אנא ראה את הייצוג סכמטי של ההתקנה הניסיונית MRI (איור 2) לקבלת פרטים נוספים.
5. חברו את האלקטרודות א.ק.ג., ברגע שהאות א.ק.ג. היא יציב תתחיל הדמיה.

2.2. פרמטרים סריקת פרוטוקול / דימות

1. במחקר זה מערכת פיליפס Ingenia 3.0T קלינית MRI עם סליל סולנואיד עם קוטר פנימי 70 מ"מ הייתה בשימוש [דרישות מערכת MR הן טרחניות קטן (למשל 16 ס"מ) או לשעמם גדול (גודל אנושי, למשל 65 ס"מ) עם חיה קטנה ייעודית סליל, יכולות gating א.ק.ג. לקצב לב עד 500/min, מערכת אספקת חמצן והסרה לגזי הרדמה].
2. התחל עם סקר כדי לאתר את הלב במרכז שדה MRI של נוף.
3. ברגע שהעמדה נכונה, תמשיך עם נוף ארבע הקאמרית cine MRI שתי קאמרי ולקבוע את הגיאומטריה של הערימה של תמונות ציר קצרות.
4. לSALLI, פרוסה עמדת אמצע החלל קצרה על ציר ושתי התמונות של ארבע הקאמריות (PreSALLI). שילוב של משך רכישה 4,000 אלפיות שני ומשך 4,000 הרפיה אלפיות שנייה מאפשר התאוששות מספקת של המגנטיזציה לאורך ציר z ומונע התחממות יתר של מעברי צבע. כדי לאפשר ניתוח פונקציונלי, יש לקבוע שלבים ללפחות 12, עם undersampling הזמני של גורם 2 כדי להאיץ את הרכישה.
5. להזריק חומר הניגוד המבוסס על גדוליניום לקטטר השכינה, מבלי להזיז את העכבר. חכה חמש דקות.
6. להתחיל לתכנן SALLI כmultislice ערימת ציר קצרה, בהיקף של לפחות 7 פרוסות (מ"מ עובי פרוסת 2.4). מקם את הפרוסות כך שהדיסטלי ביותר הוא מתחת לשיא של הלב ולאהוא ברמה העליונה היא דיסטלי רק לשסתומי הלב. נסה לוודא שהצירים הקצרים הם בניצב למחיצה. כמעט כל 30 דקות (בסביבות שלוש Sallis) להזריק עוד מנה של חומר ניגוד.
7. כאשר רכישת תמונה הוא סיים להסיר את העכברוש מהסורק ולאפשר לו להתאושש מהרדמה.

3. שחזור תמונה

שחזור תמונה עשויה להתבצע באופן מקוון באמצעות פרמטרים מוגדרים מראש, שיחזור או לא מקוונים באמצעות כלי שחזור תמונה ייעודיים:

3.1. פורום שיקום

1. ניתן להגדיר פרמטרים שונים ובכלל זה:

• למיפוי T1: מיקום ורוחב של חלון השיקום בתוך מחזור הלב (למשל 50-100 אלפיות השני כדי להשיג מפת T1 הסיסטולי בקצב לב 300/min)
• ל( LGE) תמונות IR-מוכנים: מיקום ורוחב של זמן ההיפוך (TI) חלון ומספר התמונות להיות משוחזר wiדק שחלון (למשל TI 100-300 אלפיות שניים, 5 תמונות, ליצור 5 תמונות LGE עם TIs 100-150-200-250-300 אלפיות השני).

3.2. שיקום מנותק

1. בעת שימוש בחבילת תוכנה ייעודית (Gyrotools, ציריך, שוויץ) לשיקום תדמית, לחלץ את שלוש הקבוצות של נתונים (Cine MR, היפוך התאוששות ומפות T1) בצורה אינטראקטיבית יותר.
2. התאם את ההגדרה של סוף התכווצות או הסוף ירוויח עבור T1 על ידי בחירת תמונת Cine המקבילה.
3. דמיינו מפות T1 כמו מפות צבעוניות. מצא את הערכים מדויקים על ידי העברת העכבר על פני שטח של עניין. ניתן לאחסן תמונות בפורמטים של תמונות שונות לניתוח נוסף (למשל חישוב של ECV מהערכים של לפני ואחרי ניגוד T1 של שריר הלב ובריכת דם) ^12.

תוצאות

כאן אנו מדגימים את הממצאים מעכברוש Dawley ספראג בריא. עם התקנת חיה מוכנה היטב שתארנו קודם, זה אפשרי כדי לקבל אות א.ק.ג. יציבה. בדומה לפרוטוקולי MRI לב אנושיים, אנחנו מתחילים עם סקר כדי לאתר את הלב. אם עמדתו של העכברוש בסליל היא נכונה, אנו ממשיכים עם נוף שני קאמרי ונוף ארבעה תא...

Discussion

כאן אנו מציגים שיטה ליצירה רבת אפנות (Cine MR, היפוך-T1 התאוששות ומפות) תמונות MR בבעלי חיים קטנים. מחקר בבעלי החיים קטנים משחק תפקיד חשוב יותר ויותר במחקר מחלת לב וכלי דם, וCMR הוא כלי רב עוצמה המאפשר לנו ללמוד את הפונקציה, מבנה והרכב רקמות של שריר הלב. עם זאת, בעלי החיים קטנים...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Adhesive Tape (Silkafix)	Lohmann und Rauscher	34327
Gadopentetat-Dimeglumin (Magnevist)	Bayer	G-00012163	2mmol/Kg
Introcan Safety-W (G24)	B. Braun	4254503-01
Red Dot, Neonatal Monitoring Electrode with Pre-Attached Lead Wire	3M	2269T
Skin glue (Histoacryl)	B. Braun	1050052
Scales (Typ 440)	Kern	95088
Skin desinfection (Softasept N)	B. Braun Petzold	360250
Thermometer	LumaSense Technologies	Luxtron 812