작은 동물 룩 로커 반전 복구 (SALLI) 쥐의 MRI를 사용하여 심장 기능 및 심근 형태학의 평가

요약

대비 향상된 심장 자기 공명 (CMR) 영상은 포괄적 허용 생체 내 심혈관 질환의 작은 동물 모델에서 심장의 평가. 여기에 우리가 세부 절차를 CMR 영상, 재건과 쥐의 작은 동물 잠금 로커 반전 복구 (SALLI)를 사용하여 분석을 수행 할 수 있습니다.

초록

작은 동물 자기 공명 영상은 심장 기능과 심근 조직의 변화를 연구하는 중요한 도구입니다. 작은 동물 (200-600 비트 / 분)의 높은 심박수는 이전 CMR 영상의 역할을 제한했다. 작은 동물 룩 로커 반전 회복 (SALLI)이 ^{1 문제를} 극복하기 위해 작은 동물을위한 T1 매핑 순서입니다. T1 맵은 조직 변경 및 조영제 속도론에 대한 정량적 인 정보를 제공합니다. 그런 간질 성 섬유증이나 부종 ^1-6로 확산 심근 프로세스를 탐지 할 수도 있습니다. 또한, 이미지 데이터의 단일 집합에서, 그것은 심장 기능 및 시네과 반전 복구 준비가 늦은 가돌리늄 증진 형 MR 영상 ¹ 생성하여 흉터 심근를 검사 할 수 있습니다.

제시된 비디오 프로 시저 작은 동물 CMR 이미징을 수행하기 위해 단계별로 보여줍니다. 여기가 스프 - Dawl 건강에 관한 정보들로 안내되게됩니다어이 쥐은, 그러나 자연스럽게 서로 다른 심장 작은 동물 모델에 확장 할 수 있습니다.

서문

심근염은 급성 심장 마비, 갑작스런 죽음, 만성 확장 성 심근증 ^7의 주요 원인이다. CMR은 기능의 측정과 생체 조직 분석을위한 황금 표준 기술로 설립되었습니다. 새로운 이미징 기술과 영상의 개선은 심근염의 진단을 향상뿐만 아니라, 병태 생리 및 치료 표적 ^8-10 속도 식별의 연구를 도울 수 없습니다. 작은 동물 이미징은 심혈관 질환의 연구에 중요한 도구입니다. 같은 말 가돌리늄 향상 (LG 전자)와 같은 일상적 임상 CMR에 사용되는 기술은 쉽게 동물의 높은 심박수에 의한 작은 동물 CMR로 전송할 수 없습니다,하지만 이미 ^11와 같이 할 수 있습니다. 접근 방식은 멀티 모달 이미지 데이터를 생성하는 작은 동물 룩 로커 반전 회복 (SALLI)는 심장 기능과 형태를 모두 종합 평가 (그림 1을 허용하는 설정ND 3). 여기에 우리가 세부 사항, 절차 및 전형 SALLI 프로토콜과 작은 동물 이미징을위한 설정에 표시됩니다. 특히 우리는 T1 영상 데이터 세트의 재건 및 분석을 보여줍니다.

프로토콜

1. 준비하기

1.1. 쥐의 마취

1. 쥐를 마취하기 위해 isoflurane을 (5 %의 약 3 분 챔버의 크기에 따라)로 채워져 챔버에 쥐를 놓습니다.
2. 일단 마취, 쥐를 제거하고 무게.
3. 마취를 유지하기 위해 마취 마스크 (산소 1 L / 분 isoflurane을 2-3%)에 쥐의 코를 놓습니다. isoflurane을 가진 마취 쥐의 심장 요금은 300-340 BPM (생쥐에 380-420 BPM)을 감소시킨다.

1.2. 꼬리 정맥 캐 뉼러를 삽입

1. 혈관이 더 쉽게 볼 수 있도록 따뜻한 물 (38 ° C), 비누와 쥐의 꼬리를 씻으십시오.
2. 쉽게 꼬리의 외측에서 볼 수있는 하나 정맥, Cannulate. 22-24 G IV 카테터를 사용하여 시도 약 1 / 3의 끝에서 길을 시작합니다.
3. 초기 노력이 실패하는 경우, 더 근위부 다시 시도하십시오.
4. 혈액 샘을혈소판의 분석 (세포 부피 분율 = ECV를 계산하는 데 필요한)에 대한 ple는.
5. 피부 접착제 및 테이프 IV 카테터를 고정합니다.

1.3. 전극의 위치

1. 알코올 포화 면봉이나 물과 비누로 모두 장화를 청소합니다.
2. 네 개의 전극은 각 발에 하나 필요합니다.
3. 발바닥의 중간에 전극을 부착하고 접착 테이프로 고정.
4. 비틀거나 ECG 신호와 간섭을 일으킬 것 루프의 형성을 최소화하기 위해 서로의 주변 ECG 케이블을 땋으.

2. 스캐닝

2.1. 동물과 모니터링 위치

1. 영상 튜브 위에 앙와위 또는 복와에 쥐를 놓고 코일의 중앙에 마음을 놓습니다.
2. 그 코 (산소 1 L / 분 2-3 %), isoflurane을 마취를 제공하는 콘에 달려도록 쥐를 정렬합니다. 쥐가 숨 허용자유롭게 전체 이미지를 만드는 절차를 통하여.
3. 항문 구멍에 온도계의 센서를 배치하고 테이프로 테이블에 고정합니다.
4. 체온은 38로 유지 ± 1 ° C 따뜻한 물 난방 시스템에 의해. 온난화 매트 코일 외부 확장 동물의 하단 부분 아래에 배치됩니다. 자세한 내용은 MRI 실험 장치 (그림 2)의 개략도를 참조하십시오.
5. ECG 전극을 연결 한 ECG 신호 이미징을 시작 안정적입니다.

2.2. 스캔 프로토콜 / 이미지 매개 변수

1. 본 연구에서는 70mm 내경 솔레노이드 코일 필립스 Ingenia 3.0T 임상 MRI 시스템은 [MR 시스템 요구 사항은 작은 구멍 (예 : 16cm) 또는 작은 동물 전용 대형 내경 (인간의 크기, 예를 들어 65cm)은 사용 된 코일, 500/min, 마취 가스에 대한 산소 공급 및 제거 시스템]을 심장 환율 ECG 게이팅 기능까지.
2. 보기의 MRI 필드의 중앙에 마음을 찾을 설문 조사로 시작합니다.
3. 위치가 정확하면, 짧은 축 이미지의 스택의 구조를 결정하는 두 개의 챔버와 네 챔버 시네 MRI보기를 계속합니다.
4. 두, 4 챔버 이미지 (PreSALLI)에 SALLI를 들어, 위치가 중앙 캐비티 짧은 축 조각. 4,000 밀리 취득 기간 및 4,000 밀리 초 휴식 기간의 조합은 z 축을 따라 자기의 충분한 회복을 허용하고 그라디언트의 과열을 방지합니다. 기능 분석을 활성화하려면 단계의 취득을 촉진하는 요인 2의 시간적 언더로, 최소 12으로 설정해야합니다.
5. 쥐를 이동하지 않고, 내재 카테터에 가돌리늄 기반 조영제를 주입. 5 분 정도 기다립니다.
6. 최소 7 조각 (슬라이스 두께 2.4 mm)로 구성된 multislice 짧은 축 스택으로 SALLI 계획을 시작합니다. 대부분의 말초 아래 마음과 T의 정점이되도록 조각의 위치를그는 최고 수준의 심장 밸브의 바로 원위부입니다. 짧은 축이 심장에 수직으로되어 있는지 확인하려고합니다. 거의 매 30 분 (세 SALLIs 정도) 조영제의 또 다른 복용량을 주입.
7. 이미지 수집이 완료되면 스캐너에서 쥐를 제거하고 마취에서 회복 할 수 있습니다.

3. 영상 재구성

영상 재구성은 전용 이미지 복원 도구를 사용하여 미리 정의 된 재건 매개 변수 또는 오프라인을 사용하거나 온라인으로 수행 할 수 있습니다 :

3.1. 온라인 재구성

1. 다양한 매개 변수 등을 정의 할 수 있습니다 :

• 심장주기에서의 위치와 재건 윈도우의 폭 (예를 들어, 밀리 50 ~ 100에서 심박수 300/min에서 수축기 T1 맵을 달성하기 위해) : T1 매핑
• IR-준비 (LG 전자) 이미지 : 반전 시간의 위치와 폭 (TI) 이미지 창 수를 재구성 위스콘신 할 수가는 해당 창 (예를 들어, TI 100-300 밀리 초 5 이미지, TIS 100-150-200-250-300 밀리와 5 LG 전자의 이미지를 생성합니다.)

3.2. 오프라인 재구성

1. 영상 재구성을위한 전용 소프트웨어 패키지 (Gyrotools, 취리히, 스위스)를 사용하면,보다 인터랙티브 방식으로 세 세트 데이터 (시네 MR, 반전 복구 및 T1지도)를 추출합니다.
2. 해당 시네 이미지를 선택하여 T1에 대한 최종 수축기 또는 최종 심장 확장의 정의를 조정합니다.
3. 컬러 맵으로 T1 맵을 시각화. 관심 영역 위에 마우스를 전달하여 정확한 값을 찾을 수 있습니다. 이미지는 추가 분석 (사전 및 사후 대비 심근의 T1 값과 혈액 풀에서 ECV 예 : 계산) ¹² 다양한 이미지 형식으로 저장할 수 있습니다.

결과

여기에서 우리는 건강한 스프 돌리 쥐에서 결과를 보여줍니다. 우리가 전에 설명 잘 준비된 동물의 설치와 함께, 그것은 안정적인 ECG 신호를 얻을 수 있습니다. 인간의 심장 MRI 프로토콜과 유사하게, 우리는 마음을 찾을 수있는 설문 조사로 시작합니다. 코일 쥐의 위치가 정확한 경우에, 우리는 SALLI 스택의 형상을 감지하는 두 개의 챔버보기와 4 챔버보기를 계속합니다.

SALLI ...

토론

여기에서 우리는 작은 동물에서 멀티 모달 (시네 MR, 반전 복구 및 T1지도) MR 이미지를 생성하는 방법을 제시한다. 작은 동물 연구는 심혈관 질환의 연구에 점점 더 중요한 역할을하고, CMR은 우리가 심근의 기능, 구조 및 조직 구성을 연구 할 수 있도록하는 강력한 도구입니다. 그러나 작은 동물 CMR이 높은 심박수 작은 심장 크기 때문에 독특한 도전의 번호가 있습니다. 더 효율적인 방법을 포함 이?...

자료

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