Name: simultaneous pet/mri imaging during mouse cerebral hypoxia-ischemia
Uploaded: 2015-09-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 35 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia at JoVE.com

Yazarlar UC Davis Moleküler ve Genomik Görüntüleme Merkezi ve Genentech Biyomedikal Görüntüleme Bölümü kabul etmek istiyorum. Bu çalışma Sağlık Biyomühendislik Araştırma Ortaklığı hibe sayısı R01 EB00993 bir Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenmiştir.

Bütün hayvan işleme ve prosedürler burada tarif edilen ve Hayvan Araştırmaları göre: Laboratuar Hayvan Bakımı Akreditasyon Değerlendirme Derneği tarafından onaylanan protokoller çerçevesinde yapıldı, Vivo Deneyler (GELİYORUM) kılavuzlarında Raporlama (AAALAC) Uluslararası Kurumsal Hayvan Bakım akredite ve California, Davis Üniversitesi&#39;nde Kullanımı Komitesi. Uygun cerrahi hayvanda herhangi bir ağrı ya da rahatsızlık belirtileri neden olmamalıdır, ancak uygun adımlar işaretler ötenazi, analjezik ya da bazı durumlarda yönetim de dahil olmak üzere, gözlenen eğer alınmalıdır. Hayvanların sağ tarafında açıklanan tek taraflı işlem için keyfi olarak seçildi. 1. Tek Taraflı Ortak Karotis Arter (CCA) Ligation <ol><li> Uygun konumlandırılmış sterilize cerrahi aletler ve malzemeler steril alan hazırlayın. Sağlamak ısıtma yastığı yastığı üzerine güvenli bir şekilde yerleştirilen sıcaklık probu ile 37 ° C&#39;ye kadar ısıtılır. &amp; #160; cerrahi siteyi kapsayacak şekilde bir steril örtüyü kullandığınızdan emin olun. </li><li> (0.5-1 L / dk izofluran, havada% 1-3) hayvan anestezisi ve kuyruk dönük bir yatar pozisyonda hayvan yerleştirin. Ayak sıkıştırarak anesthetization kontrol edin - Hayvan düzgün uyuşturulduktan bu hiçbir tepkiye gerekir. Gözleri oftalmik merhem sürün. </li><li> 1-2 pamuklu çubuklarla kullanarak üst göğüs bölgesine alt boyun epilasyon kremi uygulayın. Islak bir gazlı ya da alkol bezlerden kullanarak saç ve krem ​​kaldırmak ardından 1-3 dakika bekleyin ve. Sürüntü kesi içinden dışarıya dairesel şekilde Betadine ile alan ve ardından steril cerrahi eldiven dönüşür. </li><li> Cerrahi makas kullanarak, alt boyun orta hat boyunca yaklaşık 1 cm bir kesi yapmak. Dikkatle cerrahi makas kullanılarak fasya çevreleyen dış deri ayırın. </li><li> İki McPherson mikro iris sütür forseps kullanarak, zararlı damarları veya dengesi ile dikkat ederek, fasya sağ karotis arter ayırmakvagus siniri bing. </li><li> Sağdaki forseps kullanarak, sabit pozisyonda sağ CCA exteriorize. Kurumasını önlemek için tuzlu su birkaç damla uygulayın. Bir çift kare düğüm kullanarak 6-0 ipek sağ CCA altında sütür ve lige uygun bir uzunlukta (2-3 cm) geçirin. İsteğe bağlı olarak, daha 6-0 ipek sütür ve bir ikinci uzunlukta kullanılarak ligate. </li><li> Sağ CCA konumlandırmak ve steril bir sünger kullanarak açmasını aşırı sıvı temizlemek bez uçlu. 6-0 ipek sütür ile kesi kapatın. Topikal 7 mg / kg&#39;a kadar lidokain uygulayın. </li><li> Hayvan ayaktan (yaklaşık 30 dakika) kadar anestezi kurtarmak ve hayvan görüntüleme için hazır olana kadar ameliyat sonrası izleme gerçekleştirmek için izin verir. </li></ol> Görüntüleme için 2. Hazırlık: Sistem ve Donanım Kontrolleri <ol><li> MR ve PET sistemleri için donanım ve yazılım kurma ve aşağıdaki gibi işlevlerini kontrol edin. Emin olun tüm fiziksel bağlantıların güvenli ve yazılım ayarları uygun şekilde seçilir. <ol><li&gt; PET sistemi hava soğutma sistemi kullanılarak 5 ° C öngörülen çalışma sıcaklığında olduğundan emin olun. </li><li> Bilinen eksenel uzaklıklar kullanılarak görünümü (FOV) merkezleri PET ve MR alanını hizalayarak MRG deliğin içine Dağı PET sistemi. PET sisteminin deliği içinde MRG bobini monte edin ve PET sistemi ve MRG mıknatıs merkezleri ile bobin merkezi. </li><li> Güç ve ön voltajın PET elektroniği açın (Not: adımlar enstrüman göre değişir). 68 Ge silindiri kullanarak hızlı (5 dk) bir tarama gerçekleştirin ve tüm dedektörler operasyonel olmasını sağlamak için ortaya çıkan sinogram kontrol edin. </li><li> İsteğe bağlı olarak ko-kayıt amaçları için, bir PET / MR dönüşüm matrisi için kullanılacak veri elde: 18 F sulu çözelti 200 uCi ile üç boyutlu fantomun (örneğin, üç dolu küreler gibi) doldurun ve PET ile 15 dakika boyunca kazanır. Anatomik MRI veri elde: Tarama Kontrol penceresinde, çoklu-eko (MSME) dizi çok dilim seçin (bakınız Tablo 1 </strong&gt;). Üç büyük yönelimleri için tekrarlayın: eksenel, sagital ve koronal. </li></ol></li><li> Infüzyon pompası ayarları ve çalışmasını kontrol edin. Sürekli infüzyonla 45 dakika içinde 200 ul, 20 g hayvanda iv enjeksiyonu için tipik tavsiye edilen limit toplam hacmi sağlayan dakikada 4,44 ul, pompanın ayarlayın. </li><li> Isıtıcı çalışmasını kontrol ve sıcaklık çıkış hayvan sıcak (37 ° C) tutmak için yeterli olduğunu teyit ederim. Sıcaklık ve solunum izleme hayvan yatak hayvan yerleştirme için hazırlık operasyonel olup olmadığını kontrol edin. </li><li> (0.5 L / dk: O 2 57.2 mg / dk ve 0.575 g / dk N2 at) O 2 ve N 2 debimetreler çalışmasını kontrol basınçlı hava kapalı kaynak ve O 2 ve N 2 ile hem güç tarafından üzerine kaynaklar. Debimetreler zarar riskini önlemek için yeterli giriş baskısı olmadan bunları açmayın. </li><li> Isofloranın v olunaporizer yeterli doldurulur. Görüntüleme öncesinde,% 1-2 izofluran anestezi akışını başlatmak ve 0.5 L 1 / dak. </li><li> Anestezi, solunum ped ve ısıtıcı sistemleri güvenli ve işlevsel konumlandırılmış sağlayarak hayvan yatağı hazırlayın. Ek PET / MRI birlikte kayıt doğruluğu için, referans işaretleri (örneğin, görüntüleme için enjekte edilene benzer bir konsantrasyonda radyoişaretleyicinin doldurulmuş kılcal tüpler) görüş alanı içinde hayvan yatağı tutturulabilir. </li></ol> 3. Görüntüleme iş akışı Gerekli tüm ekipman kontrolleri tamamlandıktan sonra aşağıdaki gibi görüntüleme devam: <ol><li> Izofluran ile hayvan anestezisi ve (10 mi tuzlu su içinde, 0.5 ml heparin, 1000 USP / ml) heparinize tuzlu su ile dolu bir kateter kuyruk damarından (28 G iğnesi, PE-10 den az 5 cm tüp) yerleştirin. Hayvan Isınma ve / veya kuyruk kateter yerleştirme doğruluğunu artırabilir. İsteğe bağlı yerleştirme sitede siyanoakrilat yapıştırıcı bir damla koyunIV hattını güvenceye alın. </li><li> Hayvanlar için hazırlanmış yatağa hayvan aktarın. Kullanılan eğer üst kesici dişler yerinde diş bar ve kulak çubukları ile güvence altına olan hayvanın kafası, güvenli olduğundan emin olun. </li><li> Kurumasını önlemek için gözleri oftalmik merhem sürün. Rektal prob termometre yerleştirin. Bu sıcaklığı sağlamak ve solunum okumaları işlevseldir. </li><li> Yaklaşık 3 PE-10 boruları için m ve 200 ul bir hacme - Radyoaktif doz hazırlama (200 ul, 600 uCi) etrafında uygun uzunlukta heparinize PE-10 tüp içine enjekte edilmesi. Boru içinde delikler oluşturmak için özen, infüzyon pompası şırınga için bu boru, kuyruk damarı kateteri hattına diğer bir ucunu. </li><li> Emin MRI bobin konumlandırma ve herhangi çizgiler veya kablolar, özellikle anestezi tüp rahatsız değil yapım, mıknatısın delik içine doğru hayvan yatağı kaydırın. Beynin merkezi M merkezleri ile uyumlu olduğundan emin olunRI bobini, PET sistemi ve MR mıknatıs. </li><li> Yüksek güç preamplisinin ekran gözlemleyerek empedans (bobin özelliklerini kontrol) ve frekans uyumsuzlukları (7 Tesla 1 H 300 MHz) en aza indirerek bobin üzerinde ayarlama düğmeleri çevirerek MRG bobin ayarlama ve eşleştirme gerçekleştirin. </li><li> Ayarlama ve eşleme sonra (MRG), bir izci görüntü elde: Bir NADİR tripilot dizisi seçin ve Tarama Kontrol penceresinden dizisi çalıştırın. Adımları 3.5 ve 3.6 olarak gerekli yinelenen, hayvanın konumlandığını kontrol edin. Sıfır değerine şim sıfırlayın. </li><li> (MRG) beynin içinde bir hacimde bir lokalize, nokta-çözüldü spektroskopik tarama (BASIN) Edinme: boyutları 3,9 mm x 6 mm × 9 mm dikdörtgen hacimde bir PRESS dizisi (Tablo 1) çalıştırın. CalcLineWidth makro komutunu kullanarak su hattı genişliği kontrol ediniz. Yarım maksimum (FWHM) değerde tam genişlikte kabul edilebilir ise (örneğin, 0.2 ppm), 3.10 adıma geçin. Değilse, adım 3&#39;e geçin.9. </li><li> (MRG) alan haritası Edinme: Bir FieldMap dizisi (Tablo 1) çalıştırın. MAPSHIM makro komutunu çalıştırarak ve doğrusal ve ikinci düzeni (z 2) Yerel ayarlamaları seçerek çok açılı projeksiyon pabucun (MAPSHIM) için ortaya çıkan verileri kullanın. Adımı yineleyin 3.8. </li><li> (MRG) DAG tarama (bakınız Tablo 1) için dilim planını yerleştirin: Geometri Editor kullanarak, satın alma FOV beynin içinde ilgi istenilen hacmi elde etmek için konumlandırılmış emin olun. Istediğiniz gibi ortaya çıkan dilim planı hizalanmış ise, sonraki tüm DAG taramalar için Tarama Kontrol penceresinde bu dilim planını kopyalayın. Edinimi başlayın. </li><li> PET edinimi ile (PET), başlamak infüzyon pompası başlatmaya hazır hazırladı. Kateter tuzlu enjekte edildiği önceden belirlenen gecikmeden sonra, radyoişaretleyicinin girişini yakalamak için PET satın alma (Tablo 1) başlayacak. Sayım hızını Monitör ve kademeli bir artış bakmakbaşarılı bir enjeksiyon göstergesidir sayımlarında. </li><li> 10-15 dakika sonra, adım 3.12 ile hipoksik meydan eşzamanlı başlatmak. Hipoksik meydan başlatmak% 8 oksijen ve% 92 azot sunmak için önceden belirlenmiş ayarlar ile O 2 ve N 2 debimetreler tıbbi hava akışını ve derhal kapatın ve% 0.8 izofluran azaltır. Giriş baskısı olmadan debimetreler açmayın için. </li><li> Adım 3.12 ile aynı anda (MRG), aşama 3.10 hazırlanan DAG satın başlayacak (&quot;H1&quot; tarama). </li><li> (MRG) H1 tamamlandıktan hemen sonra, aşama 3.10 hazırlanan, DAG edinimi (&quot;H2&quot; tarama) başlayın. , Debimetreler kapattıktan tıbbi hava akımını yeniden ve fizyolojik izleme dayalı, uygun bir değere izofluran konsantrasyonu iade ederek hipoksik meydan bitirin. </li><li> (MRI) bir post-hipoksi DAG aşama 3.10 hazırlanan tarama edinin. Bu tarama tamamlandıktan sonra infüzyon pompası kapatın. </li><li> (MRG) Edinme anataksiyel ve sagital planlarda omical görüntüler. Tarama Kontrol Penceresinde - MSME dizisi (Tablo 1) seçin. Geometri Düzenleyicisi&#39;ni kullanarak, satın alma FOV beyin kapsadığından emin. </li><li> Ikincil yöntem olarak servikal dislokasyon tarafından takip CO 2 idaresi ile gerekirse ötenazi, hayvan çıkarın kafes zaman ayaktan dönmek ve morbidite belirtileri izlemek. </li></ol>

<ol>
	<li>Donnan, G. 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=.">.</a> The Lancet. 371, 1614-1623 (2008).</li><li>Turner, R. C., 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=The+science+of+cerebral+ischemia+and+the+quest+for+neuroprotection+navigating+past+failure+to+future+success+A+review.">The science of cerebral ischemia and the quest for neuroprotection navigating past failure to future success A review.</a> Journal of Neurosurgery. 118, 1072-1085 (2013).</li><li>Vannucci, R. C., Perlman, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interventions+for+perinatal+hypoxic+ischemic+encephalopathy.">Interventions for perinatal hypoxic ischemic encephalopathy.</a> Pediatrics. 100, 1004-1014 (1997).</li><li>Chicha, 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=Stem+cells+for+brain+repair+in+neonatal+hypoxia&#8211;ischemia.">Stem cells for brain repair in neonatal hypoxia&#8211;ischemia.</a> Childs Nervous System. 30, 37-46 (2014).</li><li>Barks, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+controversies+in+hypothermic+neuroprotection.">Current controversies in hypothermic neuroprotection.</a> Seminars in Fetal and Neonatal. 13 (1), 30-34 (2008).</li><li>Jantzie, L. 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=Neonatal+ischemic+stroke+a+hypoxic+ischemic+injury+to+the+developing+brain.">Neonatal ischemic stroke a hypoxic ischemic injury to the developing brain.</a> Future Neurology. 3, 99-102 (2008).</li><li>James, A., Patel, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxic+ischaemic+encephalopathy.">Hypoxic ischaemic encephalopathy.</a> Paediatrics and Child Health. 24 (9), (2014).</li><li>Levine, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anoxic+ischemic+encephalopathy+in+rats.">Anoxic ischemic encephalopathy in rats.</a> The American Journal of Pathology. 36 (1), (1960).</li><li>Vannucci, S. J., 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=Experimental+stroke+in+the+female+diabetic+db+db+mouse.">Experimental stroke in the female diabetic db db mouse.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 21, 52-60 (2001).</li><li>Sheldon, 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=Strain+related+brain+injury+in+neonatal+mice+subjected+to+hypoxia+ischemia.">Strain related brain injury in neonatal mice subjected to hypoxia ischemia.</a> Brain Research. 810, 114-122 (1998).</li><li>Adhami, 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=Cerebral+ischemia+hypoxia+induces+intravascular+coagulation+and+autophagy.">Cerebral ischemia hypoxia induces intravascular coagulation and autophagy.</a> American Journal of Pathology. 169 (2), 566-583 (2006).</li><li>Catana, C., 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=Simultaneous+in+vivo+positron+emission+tomography+and+magnetic+resonance+imaging.">Simultaneous in vivo positron emission tomography and magnetic resonance imaging.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 105, 3705-3710 (2008).</li><li>Judenhofer, M. S., 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=Simultaneous+PET+MRI+a+new+approach+for+functional+and+morphological+imaging.">Simultaneous PET MRI a new approach for functional and morphological imaging.</a> Nature Medicine. 14, 459-465 (2008).</li><li>Wehrl, H. 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=Simultaneous+PET+MRI+reveals+brain+function+in+activated+and+resting+state+on+metabolic+hemodynamic+and+multiple+temporal+scales.">Simultaneous PET MRI reveals brain function in activated and resting state on metabolic hemodynamic and multiple temporal scales.</a> Nature Medicine. 19, 1184-1189 (2013).</li><li>Judenhofer, M. S., Cherry, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+for+preclinical+PET+MRI.">Applications for preclinical PET MRI.</a> Seminars in Nuclear Medicine. 43 (1), 19-29 (2013).</li><li>Wehrl, H. 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=Preclinical+and+Translational+PET/MR+Imaging.">Preclinical and Translational PET/MR Imaging.</a> Journal of Nuclear Medicine. 55, 11S-18S (2014).</li><li>Heiland, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+and+Perfusion+Weighted+MR+Imaging+in+Acute+Stroke+Principles+Methods+and+Applications.">Diffusion and Perfusion Weighted MR Imaging in Acute Stroke Principles Methods and Applications.</a> Imaging Decisions MRI. 7, 4-12 (2003).</li><li>Loubinoux, I., 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=Spreading+of+vasogenic+edema+and+cytotoxic+edema+assessed+by+quantitative+diffusion+and+T2+magnetic+resonance+imaging.">Spreading of vasogenic edema and cytotoxic edema assessed by quantitative diffusion and T2 magnetic resonance imaging.</a> Stroke. 28, 419-427 (1997).</li><li>Ouyang, Y., 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=Evaluation+of+2+[18F]fluoroacetate+kinetics+in+rodent+models+of+cerebral+hypoxia&#8211;ischemia.">Evaluation of 2 [18F]fluoroacetate kinetics in rodent models of cerebral hypoxia&#8211;ischemia.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 34 (5), 836-844 (2014).</li><li>Kuhl, D. 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=Effects+of+stroke+on+local+cerebral+metabolism+and+perfusion+mapping+by+emission+computed+tomography+of+18FDG+and+13NH3.">Effects of stroke on local cerebral metabolism and perfusion mapping by emission computed tomography of 18FDG and 13NH3.</a> Annals of Neurology. 8, 47-60 (1980).</li><li>Planas, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+Brain+Imaging+in+Small+Animal+Stroke+Models+MRI+and+PET.">Noninvasive Brain Imaging in Small Animal Stroke Models MRI and PET.</a> Neuromethods. 47, 139-165 (2010).</li><li>Marik, J., 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=PET+of+glial+metabolism+using+2-18F-fluoroacetate.">PET of glial metabolism using 2-18F-fluoroacetate.</a> Journal of Nuclear Medicine. 50 (6), 982-990 (2009).</li><li>Mart&#237;n, 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=Depressed+glucose+consumption+at+reperfusion+following+brain+ischemia+does+not+correlate+with+mitochondrial+dysfunction+and+development+of+infarction:+an+in+vivo+positron+emission+tomography+study.">Depressed glucose consumption at reperfusion following brain ischemia does not correlate with mitochondrial dysfunction and development of infarction: an in vivo positron emission tomography study.</a> Current Neurovascular Research. 6, 82-88 (2009).</li><li>Carson, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PET+physiological+measurements+using+constant+infusion.">PET physiological measurements using constant infusion.</a> Nuclear Medicine and Biology. 27, 657-660 (2000).</li><li>Greve, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+BOLD+effect.">The BOLD effect.</a> Methods in Molecular Biology. 771, 153-159 (2011).</li><li>Flores, J. 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=The+effects+of+anesthetic+agent+and+carrier+gas+on+blood+glucose+and+tissue+uptake+in+mice+undergoing+dynamic+FDG-PET+imaging+sevoflurane+and+isoflurane+compared+in+air+and+in+oxygen.">The effects of anesthetic agent and carrier gas on blood glucose and tissue uptake in mice undergoing dynamic FDG-PET imaging sevoflurane and isoflurane compared in air and in oxygen.</a> Molecular Imaging and Biology. 10, 192-200 (2008).</li><li>Delso, G., Ziegler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PET+MRI+system+design.">PET MRI system design.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 36, 86-92 (2009).</li></ol>

JM ve SW Genentech çalışanlarıdır.

Eşzamanlı anatomik MR ve dinamik DAG-MR ve [18F] FDG PET verileri başarıyla karotis arter ligasyonu aşağıdaki hipoksi meydan sırasında deney hayvanları elde edilmiştir. Bu beyinde iskemik hakaret ile ilişkili hızla gelişen patofizyoloji multimodal görüntüleme için güçlü bir deneysel paradigma temsil eder ve kolayca diğer PET ve MR dizilerinin (nöro örnek belirteçleri için) radyo-yanı sıra girişimsel stratejilerin etkisini incelemek için uzun olabilir sırasında veya hemen iskemi...

Dünya çapında, inme ölüm ikinci önde gelen nedenidir ve sakatlık 1 önemli bir nedenidir. Sırasında meydana ve akut inme olayı izleyen biyokimyasal ve fizyolojik olayların çağlayan hızla ve doku canlılığı ve sonuçta sonuç 2 için etkileri ile oluşur. Hipoksik-iskemik ensefalopati (HİE) yol açar Serebral hipoksi-iskemi (HI),% 0.3 ve tam süreli ve preterm doğum, sırasıyla 3,4% 4&#39;üne etkilediği tahmin edilmektedir. HİE bebeklerde ölüm oranı yaklaşık% 15% 20 olduğunu. HİE kurtulanların% 25 olarak kalıcı komplikasyonlar mental retardasyon, motorlu açıkları, serebral palsi, epilepsi ve 3,4 olmak üzere yaralanma, bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Geçmiş tedavi yaklaşımları bakım standardı olarak kabul layık kanıtlanmış değil ve hipotermi dayalı en gelişmiş yöntemler, etkili bir morbidite 3,5 azaltarak olduğu konsensüs henüz ulaşılacak gelmiştir. Diğer konular of çekişme hipotermi ve hasta seçimi 6 uygulama şekli bulunmaktadır. Böylece, nöro ve neurorestoration stratejileri hala araştırma 7 için verimli bir alan vardır. Serebral HI Sıçan modelleri farelere 8,9 adapte edilmiş sonradan 1960&#39;lardan beri mevcut olmuştur ve oylandı. Nedeniyle modeli ve ligasyon konumu doğası nedeniyle, hayvanlar 10 arasında tamamlayıcı akışında farka sonucu doğasında farklılıklar bulunmaktadır. Bunun bir sonucu olarak, bu modeller, orta serebral arter oklüzyonu (MCAO) benzer modelleri ile karşılaştırıldığında daha fazla değişken olma eğilimindedir. Fizyolojik değişiklikler gerçek zamanlı ölçüm lazer Doppler flowmetre yanı sıra difüzyon ağırlıklı MR 11 ile kanıtlanmıştır. Sırasında ve hemen hipoksi sonra, hem de böyle bir infarkt hacmi ve nörolojik akut sonuçlarda serebral kan akışı gözlenen içi hayvan değişkenliğiaçığı modlu verilerin eşzamanlı edinimi ve korelasyon yararlı olacağını düşündürmektedir. Eşzamanlı pozitron emisyon tomografisi (PET) ve manyetik rezonans görüntüleme (MRG) son gelişmeler preklinik görüntüleme 12-14 yeni olasılıklar için izin vermiş. Klinik öncesi uygulamalar için bu melez birleştirildi sistemleri, potansiyel avantajlarına karşılık literatürde 15,16 tarif edilmiştir. Inme gibi bir olay her örneği benzersiz kendini zaman hızla patofizyoloji gelişen birlikte, örneğin, - - Birçok klinik öncesi soruları bireysel hayvan sırayla görüntüleme veya ayrı hayvan grupları, belirli durumları görüntüleme tarafından ele alınabilir iken arzu ve hatta gerekli hale ölçümünü kullanmak için. İşlevsel görüntüleme böyle bir örnek, aynı anda 2-deoksi-2- (18 F) &#39;floro-ᴅ-glükoz ([18F] FDG) PET ve Bloo sağlarbağımlı (BOLD) MRG geçenlerde sıçan bıyık uyarılması kanıtlanmıştır d-oksijen seviyesi 14 inceler. Burada, beyin fizyolojisi kararlı durumda olmadığı bir hipoksik iskemik inme sırasında eşzamanlı PET / MR görüntüleme göstermek, ancak bunun yerine hızlı ve geri dönüşümsüz hipoksik meydan sırasında değişiyor. MRG ile ölçülen ve difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DAG) türetilen görünür difüzyon katsayısı (ADC) tarafından sayısal olarak su difüzyon değişiklikler, iyi klinik ve klinik öncesi veriler 17,18 inme için karakterize edilmiştir. Örneğin MCAO gibi hayvan modellerinde, etkilenen beyin dokusunda su difüzyonu nedeniyle sitotoksik ödem 18 giden bioenergetic kaskad hızla düşer. ADC bu akut değişiklikler, serebral iskemi hipoksi-11,19 kemirgen modellerinde gözlenmiştir. [18 F] FDG PET görüntüleme yerel gl değişiklikleri değerlendirmek için inmeli hastalarda kullanılmaktadırucose metabolizması 20 ve in vivo hayvan çalışmaları, az sayıda, aynı zamanda serebral iskemi modelinde hipoksi-22 de dahil olmak üzere, [18F] FDG 21 kullandık. Reperfüzyon bir model kullanarak bir çalışma daha sonra enfarktüs gelişimi 23 ile bu metabolik değişikliklere hiçbir korelasyon olmasına rağmen genel olarak bu çalışmalar, iskemik bölgelerde glukoz kullanımını azalma göstermektedir. Bu geri dönüşsüz hasar iç kısım 21 ile ilişkili olan difüzyon değişikliklere zıttır. Bu yaralanma ilerlemesi ve etkisi hakkında anlamlı bilgiler elde etmek olasıdır Böylece, bu inme evrimi sırasında eşzamanlı bir şekilde [18F] FDG PET ve DAG türetilen tamamlayıcı bilgi elde edebilmek için önemlidir Terapötik müdahaleler. Biz burada açıklamak yöntemi PET tracer ve MRG sekansları çeşitli kullanmak kolayca müsait. Örneğin, [15 O] H2O PETMRI DAG ve perfüzyon ağırlıklı görüntülerde (PWI) ile birlikte görüntüleme ayrıca inme görüntüleme alanındaki güncel teknikleri penumbra gelişimini keşfetmek ve doğrulamak için kullanılan olabilir.

<table><tbody><tr><td>Surgery</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Surgical scissors</td><td>Roboz</td><td>RS-5852</td><td></td></tr><tr><td>Forceps</td><td>Roboz</td><td>RS-5237</td><td></td></tr><tr><td>Hartman mosquito forceps</td><td>Miltex</td><td>7-26</td><td></td></tr><tr><td>2x McPherson suturing forceps, 8.5 cm</td><td>Accurate Surgical &amp;amp; Scientific Instruments</td><td>4473</td><td>It is useful to reduce the opening width with a band on the forceps used to hold the carotid artery</td></tr><tr><td>6-0 silicone coated braided silk suture with 3/8 C-1 needle</td><td>Covidien Sofsilk</td><td>S-1172</td><td></td></tr><tr><td>Homeothermic blanket system</td><td>Harvard Apparatus</td><td>507220F</td><td></td></tr><tr><td>Super glue</td><td>(Generic)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hypoxia</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Flowmeter for O2</td><td>Alicat Scientific</td><td>MC-500SCCM-D</td><td></td></tr><tr><td>Flometer for N2</td><td>Alicat Scientific</td><td>MC-5SLPM-D</td><td></td></tr><tr><td>O2 meter</td><td>MSA</td><td>Altair Pro</td><td></td></tr><tr><td>Imaging</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>7.05 Tesla MRI System</td><td>Bruker</td><td>BioSpec</td><td>20 cm inner bore diameter with gradient set. Paravision 5.1 software.</td></tr><tr><td>Volume Tx/Rx 1H Coil, 35 mm ID</td><td>Bruker</td><td>T8100</td><td></td></tr><tr><td>PET system</td><td>(In-house)</td><td></td><td>4x24 LSO-PSAPD detectors,&lt;br/&gt; 10x10 LSO array per detector,&lt;br/&gt; 1.2 mm crystal pitch and 14 mm depth. 14 x 14 mm PSAPD. FOV: 60x35 mm. 350-650 keV energy window. 16 nsec timing window.</td></tr><tr><td>Vessel cannulation Dumont forceps</td><td>Roboz</td><td>RS-4991</td><td></td></tr><tr><td>PE-10 polyethylene tubing</td><td>BD Intramedic</td><td>427401</td><td></td></tr><tr><td>Infusion pump</td><td>Braintree Scientific</td><td>BS-300</td><td></td></tr><tr><td>Animal monitoring &amp;amp; gating equipment</td><td>Small Animal Instruments Inc.</td><td>Model 1025</td><td>Only respiration monitoring used</td></tr><tr><td>Animal bed with temperature regulation</td><td>(In-house)</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

simultaneous pet/mri imaging during mouse cerebral hypoxia-ischemia

Doku su difüzyon ve glukoz metabolizması dinamik değişimler sırasında ve etkilenen hücrelerde bir biyoenerjetik bozukluğu yansıtan serebral hipoksi-iskemi hipoksi sonra ortaya çıkar. Difüzyon ağırlıklı manyetik rezonans görüntüleme (MRG) hipoksi-iskemi, potansiyel geri dönüşümsüz, hasarlı bölgeleri tanımlar. Etkilenen dokuda glükoz kullanımında değişiklikler pozitron emisyon tomografisi 2-deoksi-2- (18 F) &#39;floro-ᴅ-glükoz ([18F] FDG) alımı (PET) görüntüleme ile tespit edilebilir. Bu nedenle, hayvan modelinde yaralanma, hızlı ve değişken doğası, verilerin her iki mod elde edilmesi anlamlı PET ve MRI veri ilişkilendirmek için eş zamanlı olarak gerçekleştirilmesi gerekir. Buna ek olarak, damar farklılıklara hipoksik-iskemik hasar arası hayvan değişkenliği çok modlu verileri analiz ve veri bireysel konularda aynı anda kazanılmış değilse bir grup bilge bir yaklaşım değişiklikleri gözlemek yeteneğini sınırlar. Yöntem, pBurada reddetmiş sırasında bir öncekiyle aynı hayvanda difüzyon ağırlıklı MR ve [18F] FDG tutulumu verilerini hem kazanmasını sağlamaktadır ve hipoksik mücadeleden sonra hemen fizyolojik değişikliklerin sorgulamak için.

Şekil 1 6-0 ipek sütür ile yara kapama önce karotis arter uygun bir ligasyon, sonucunu gösterir. Bu yöntemde, görüntüleme elde edilen veriler sırayla dikte ve aynı zamanda görüntü alma planları ve ekipmanları kurulumu dahil deneysel sınırlamalar tarafından dikte deney, zamansal düzenlemesi üzerine son derece bağlıdır. Bu ve diğer hususlar ayrıca Tartışma bölümünde incelenmiştir. Burada tarif edilen protokol ile, ekipman (Şekil</strong...

Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia at JoVE.com

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Burada sunulan yöntem, eşzamanlı pozitron emisyon tomografisi ve manyetik rezonans görüntüleme kullanır. Serebral hipoksi-iskemi modelinde, difüzyon ve glukoz metabolizması dinamik değişimler sırasında ve yaralanma sonrası ortaya çıkar. Anlamlı multi-modal görüntüleme verileri elde edilecek iseniz bu modelde gelişen ve &#39;tekrarı hasar eşzamanlı edinimi gerektirir.

Fare Serebral Hipoksi-iskemi sırasında Eşzamanlı PET / MR Görüntüleme

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

simultaneous-petmri-imaging-during-mouse-cerebral-hypoxia-ischemia

Research

JoVE Journal

Medicine

12.2K Görüntüleme.  University of California, Davis.  Burada sunulan yöntem, eşzamanlı pozitron emisyon tomografisi ve manyetik rezonans görüntüleme kullanır. Serebral hipoksi-iskemi modelinde, difüzyon ve glukoz metabolizması dinamik değişimler sırasında ve yaralanma sonrası ortaya çıkar. Anlamlı multi-modal görüntüleme verileri elde edilecek iseniz bu modelde gelişen ve 'tekrarı hasar eşzamanlı edinimi gerektirir. 

Video: Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Simultaneous fMRI and Electrophysiology in the Rodent Brain

To examine the neural basis of the blood oxygenation level dependent (BOLD) magnetic resonance imaging (MRI) signal, we have developed a rodent model in which functional MRI data and in vivo intracortical recording can be performed simultaneously. The combination of MRI and electrical recording is technically challenging because the electrodes used for recording distort the MRI images and the MRI acquisition induces noise in the electrical recording. To minimize the mutual interference of the two modalities, glass microelectrodes were used rather than metal and a noise removal algorithm was implemented for the electrophysiology data. In our studies, two microelectrodes were separately implanted in bilateral primary somatosensory cortices (SI) of the rat and fixed in place. One coronal slice covering the electrode tips was selected for functional MRI. Electrode shafts and fixation positions were not included in the image slice to avoid imaging artifacts. The removed scalp was replaced with toothpaste to reduce susceptibility mismatch and prevent Gibbs ringing artifacts in the images. The artifact structure induced in the electrical recordings by the rapidly-switching magnetic fields during image acquisition was characterized by averaging all cycles of scans for each run. The noise structure during imaging was then subtracted from original recordings. The denoised time courses were then used for further analysis in combination with the fMRI data. As an example, the simultaneous acquisition was used to determine the relationship between spontaneous fMRI BOLD signals and band-limited intracortical electrical activity. Simultaneous fMRI and electrophysiological recording in the rodent will provide a platform for many exciting applications in neuroscience in addition to elucidating the relationship between the fMRI BOLD signal and neuronal activity.

We have developed a method for simultaneous functional magnetic resonance imaging and electrophysiological recording in the rodent brain, providing a platform for the investigation of the relationship between neural activity and the blood oxygenation level dependent (BOLD) MRI signal.

Kemirgen Beyin aynı anda fMRI ve Elektrofizyoloji

To examine the neural basis of the blood oxygenation level dependent (BOLD) magnetic resonance imaging (MRI) signal, we have developed a rodent model in ...

Nörobilim

Multiple-mouse Neuroanatomical Magnetic Resonance Imaging

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and evaluating mouse models of human disease. MRI is an excellent modality for investigating genetically altered animals. It is capable of whole brain coverage, can be used in vivo, and provides multiple contrast mechanisms for investigating different aspects of neuranatomy and physiology. The advent of high-field scanners along with the ability to scan multiple mice simultaneously allows for rapid phenotyping of novel mutations.
Effective mouse MRI studies require attention to many aspects of experiment design. In this article, we will describe general methods to acquire quality images for mouse phenotyping using a system that images mice concurrently in shielded transmit/receive radio frequency (RF) coils in a common magnet (Bock et al., 2003). We focus particularly on anatomical phenotyping, an important and accessible application that has shown a high potential for impact in many mouse models at our imaging centre. Before we can provide the detailed steps to acquire such images, there are important practical considerations for both in vivo brain imaging (Dazai et al., 2004) and ex vivo brain imaging (Spring et al., 2007) that should be noted. These are discussed below.

Magnetic resonance imaging (MRI) has become an increasingly popular tool for examining the phenotype of genetically altered mice. This article illustrates the methods necessary to achieve high-throughput phenotyping of genetically altered mice using multiple-mouse MRI.

Çoklu-fare nöroanatomik Manyetik Rezonans Görüntüleme

The field of mouse phenotyping with magnetic resonance imaging (MRI) is rapidly growing, motivated by the need for improved tools for characterizing and ...

Detection of Microregional Hypoxia in Mouse Cerebral Cortex by Two-photon Imaging of Endogenous NADH Fluorescence

The brain's ability to function at high levels of metabolic demand depends on continuous oxygen supply through blood flow and tissue oxygen diffusion. Here we present a visualized experimental and methodological protocol to directly visualize microregional tissue hypoxia and to infer perivascular oxygen gradients in the mouse cortex. It is based on the non-linear relationship between nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) endogenous fluorescence intensity and oxygen partial pressure in the tissue, where observed tissue NADH fluorescence abruptly increases at tissue oxygen levels below 10 mmHg1. We use two-photon excitation at 740 nm which allows for concurrent excitation of intrinsic NADH tissue fluorescence and blood plasma contrasted with Texas-Red dextran. The advantages of this method over existing approaches include the following: it takes advantage of an intrinsic tissue signal and can be performed using standard two-photon in vivo imaging equipment; it permits continuous monitoring in the whole field of view with a depth resolution of ~50 &mu;m. We demonstrate that brain tissue areas furthest from cerebral blood vessels correspond to vulnerable watershed areas which are the first to become functionally hypoxic following a decline in vascular oxygen supply. This method allows one to image microregional cortical oxygenation and is therefore useful for examining the role of inadequate or restricted tissue oxygen supply in neurovascular diseases and stroke.

Here we describe a method to directly visualize microregional tissue hypoxia in the mouse cortex in vivo. It is based on concurrent two-photon imaging of nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) and the cortical microcirculation. This method is useful for high resolution analysis of tissue oxygen supply.

Endojen NADH Floresans iki-foton Imaging tarafından Fare Serebral Korteks olarak Microregional Hipoksi Algılama

The brain's ability to function at high levels of metabolic demand depends on continuous oxygen supply through blood flow and tissue oxygen diffusion. ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Tıp

Non-Invasive PET/MR Imaging in an Orthotopic Mouse Model of Hepatocellular Carcinoma

Preclinical experimental models of hepatocellular carcinoma (HCC) that recapitulate human disease represent an important tool to study tumorigenesis and evaluate novel therapeutic approaches. Non-invasive whole-body imaging using positron emission tomography (PET) provides critical insights into the in vivo characteristics of tissues at the molecular level in real-time. We present here a protocol for orthotopic HCC xenograft creation with and without hepatic artery ligation (HAL) to induce tumor hypoxia and the assessment of their tumor metabolism in vivo using [18F]Fluoromisonidazole ([18F]FMISO) and [18F]Fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) PET/magnetic resonance (MR) imaging. Tumor hypoxia could be readily visualized using the hypoxia marker [18F]FMISO, and it was found that the [18F]FMISO uptake was higher in HCC mice that underwent HAL than in the non-HAL group, whereas [18F]FDG could not distinguish tumor hypoxia between the two groups. HAL tumors also displayed a higher level of hypoxia-inducible factor (HIF)-1&#945; expression in response to hypoxia. Quantification of HAL tumors showed a 2.3-fold increase in [18F]FMISO uptake based on the standardized value uptake (SUV) approach.

Here, we present a protocol to create orthotopic hepatocellular carcinoma xenografts with and without hepatic artery ligation and perform non-invasive positron emission tomography (PET) imaging of tumor hypoxia using [18F]Fluoromisonidazole ([18F]FMISO) and [18F]Fluorodeoxyglucose ([18F]FDG).

Hepatosellüler Karsinomun Ortotopik Fare Modelinde Non-İnvaziv PET/MR Görüntüleme

Preclinical experimental models of hepatocellular carcinoma (HCC) that recapitulate human disease represent an important tool to study tumorigenesis and ...

Kanser Araştırmaları

A Dual Tracer PET-MRI Protocol for the Quantitative Measure of Regional Brain Energy Substrates Uptake in the Rat

We present a method for comparing the uptake of the brain&#39;s two key energy substrates: glucose and ketones (acetoacetate [AcAc] in this case) in the rat. The developed method is a small-animal positron emission tomography (PET) protocol, in which&#160;11C-AcAc and 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) are injected sequentially in each animal. This dual tracer PET acquisition is possible because of the short half-life of 11C (20.4 min). The rats also undergo a magnetic resonance imaging (MRI) acquisition seven days before the PET protocol. Prior to image analysis, PET and MRI images are coregistered to allow the measurement of regional cerebral uptake (cortex, hippocampus, striatum, and cerebellum). A quantitative measure of 11C-AcAc and 18F-FDG brain uptake (cerebral metabolic rate; &#956;mol/100 g/min) is determined by kinetic modeling using the image-derived input function (IDIF) method. Our new dual tracer PET protocol is robust and flexible; the two tracers used can be replaced by different radiotracers to evaluate other processes in the brain. Moreover, our protocol is applicable to the study of brain fuel supply in multiple conditions such as normal aging and neurodegenerative pathologies such as Alzheimer&#39;s and Parkinson&#39;s diseases.

Small-animal positron emission tomography enables the assessment of the brain&#39;s two main energy substrates:&#160;glucose and ketones. In the present method, 11C-acetoacetate and 18F-fluorodeoxyglucose are injected sequentially in each animal, and their uptake is measured quantitatively in specific brain regions determined from the magnetic resonance images.

Rat Bölgesel Beyin Enerji Yüzeyleri Alımına Kantitatif Tedbir için A Çift Tracer PET-MR Protokolü

We present a method for comparing the uptake of the brain&#39;s two key energy substrates: glucose and ketones (acetoacetate [AcAc] in this case) in the ...

Noninvasive In Vivo Small Animal MRI and MRS: Basic Experimental Procedures

Small animal Magnetic Resonance (MR) research has emerged as an important element of modern biomedical research due to its non-invasive nature and the richness of biological information it provides. MR does not require any ionizing radiation and can noninvasively provide higher resolution and better signal-to-noise ratio in comparison to other tomographic or spectroscopic modalities. In this protocol, we will focus on small animal MR imaging and MR spectroscopy (MRI/MRS) to noninvasively acquire relaxation weighted 1H images of mouse and to obtain 31P spectra of mouse muscle. This work does not attempt to cover every aspect of small animal MRI/MRS but rather introduces basic procedures of mouse MRI/MRS experiments. The main goal of this work is to inform researchers of the basic procedures for in vivo MR experiments on small animals. The goal is to provide a better understanding of basic experimental procedures to allow researchers new to the MR field to better plan for non-MR components of their studies so that both MR and non-MR procedures are seamlessly integrated.

Noninvasive In Vivo Small Animal MRI and MRS: Basic Experimental Procedures

This work describes basic procedures of noninvasive small animal MRI and MRS in vivo.

Noninvaziv In Vivo Küçük Hayvan MRG ve MRS: Temel Deneysel Prosedürler

Small animal Magnetic Resonance (MR) research has emerged as an important element of modern biomedical research due to its non-invasive nature and the ...

Biyoloji

Non-invasive Imaging and Analysis of Cerebral Ischemia in Living Rats Using Positron Emission Tomography with 18F-FDG

Stroke is the third leading cause of death among Americans 65 years of age or older1. The quality of life for patients who suffer from a stroke fails to return to normal in a large majority of patients2, which is mainly due to current lack of clinical treatment for acute stroke. This necessitates understanding the physiological effects of cerebral ischemia on brain tissue over time and is a major area of active research. Towards this end, experimental progress has been made using rats as a preclinical model for stroke, particularly, using non-invasive methods such as 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) coupled with Positron Emission Tomography (PET) imaging3,10,17. Here we present a strategy for inducing cerebral ischemia in rats by middle cerebral artery occlusion (MCAO) that mimics focal cerebral ischemia in humans, and imaging its effects over 24 hr using FDG-PET coupled with X-ray computed tomography (CT) with an Albira PET-CT instrument. A VOI template atlas was subsequently fused to the cerebral rat data to enable a unbiased analysis of the brain and its sub-regions4. In addition, a method for 3D visualization of the FDG-PET-CT time course is presented. In summary, we present a detailed protocol for initiating, quantifying, and visualizing an induced ischemic stroke event in a living Sprague-Dawley rat in three dimensions using FDG-PET.

Non-invasive Imaging and Analysis of Cerebral Ischemia in Living Rats Using Positron Emission Tomography with 18F-FDG

Brain damage resulting from cerebral ischemia may be non-invasively imaged and studied in rats using pre-clinical positron emission tomography coupled with the injectable radioactive probe, 18F-fluorodeoxyglucose. Further, the use of modern software tools that include volume of interest (VOI) brain templates dramatically increase the quantitative information gleaned from these studies.

Pozitron Emisyon Tomografi ile kullanma Non-invaziv Görüntüleme ve Serebral iskemi Analizi Yaşam Sıçanlarda<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG

Stroke is the third leading cause of death among Americans 65 years of age or older1. The quality of life for patients who suffer from a stroke fails to ...

A Magnetic Resonance Imaging Protocol for Stroke Onset Time Estimation in Permanent Cerebral Ischemia

MRI provides a sensitive and specific imaging tool to detect acute ischemic stroke by means of a reduced diffusion coefficient of brain water. In a rat model of ischemic stroke, differences in quantitative T1 and T2 MRI relaxation times (qT1 and qT2) between the ischemic lesion (delineated by low diffusion) and the contralateral non-ischemic hemisphere increase with time from stroke onset. The time dependency of MRI relaxation time differences is heuristically described by a linear function and thus provides a simple estimate of stroke onset time. Additionally, the volumes of abnormal qT1 and qT2 within the ischemic lesion increase linearly with time providing a complementary method for stroke timing. A (semi)automated computer routine based on the quantified diffusion coefficient is presented to delineate acute ischemic stroke tissue in rat ischemia. This routine also determines hemispheric differences in qT1 and qT2 relaxation times and the location and volume of abnormal qT1 and qT2 voxels within the lesion. Uncertainties associated with onset time estimates of qT1 and qT2 MRI data vary from &plusmn; 25 min to &plusmn; 47 min for the first 5 hours of stroke. The most accurate onset time estimates can be obtained by quantifying the volume of overlapping abnormal qT1 and qT2 lesion volumes, termed 'Voverlap' (&plusmn; 25 min) or by quantifying hemispheric differences in qT2 relaxation times only (&plusmn; 28 min). Overall, qT2 derived parameters outperform those from qT1. The current MRI protocol is tested in the hyperacute phase of a permanent focal ischemia model, which may not be applicable to transient focal brain ischemia.

A protocol for stroke onset time estimation in a rat model of stroke exploiting quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) parameters is described. The procedure exploits diffusion MRI for delineation of the acute stroke lesion and quantitative T1 and T2 (qT1 and qT2) relaxation times for timing of stroke.

Manyetik rezonans görüntüleme protokolü için kontur başlangıçlı süresi tahmini olarak kalıcı serebral iskemi

MRI provides a sensitive and specific imaging tool to detect acute ischemic stroke by means of a reduced diffusion coefficient of brain water. In a rat ...

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Neuroinflammation is central to the pathological cascade following ischemic stroke. Non-invasive molecular imaging methods have the potential to provide critical insights into the temporal dynamics and role of certain neuroimmune interactions in stroke. Specifically, Positron Emission Tomography (PET) imaging of translocator protein 18 kDa (TSPO), a marker of activated microglia and peripheral myeloid-lineage cells, provides a means to detect and track neuroinflammation in vivo. Here, we present a method to accurately quantify neuroinflammation using [11C]N,N-Diethyl-2-[2-(4-methoxyphenyl)-5,7-dimethylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl]acetamide ([11C]DPA-713), a promising second generation TSPO-PET radiotracer, in distal middle cerebral artery occlusion (dMCAO) compared to sham-operated mice. MRI was performed 2 days post-dMCAO surgery to confirm stroke and define the infarct location and volume. PET/Computed Tomography (CT) imaging was carried out 6 days post-dMCAO to capture the peak increase in TSPO levels following stroke. Quantitation of PET images was conducted to assess the uptake of [11C]DPA-713 in the brain and spleen of dMCAO and sham mice to assess central and peripheral levels of inflammation. In vivo [11C]DPA-713 brain uptake was confirmed using ex vivo autoradiography.

PET Imaging of Neuroinflammation Using [11C]DPA-713 in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Positron Emission Tomography (PET) imaging of translocator protein 18 kDa (TSPO) provides a non-invasive means to visualize the dynamic role of neuroinflammation in the development and progression of brain diseases. This protocol describes TSPO-PET and ex vivo autoradiography to detect neuroinflammation in a mouse model of ischemic stroke.

Görüntüleme [11C] DPA-713 iskemik inme bir fare Model kullanma Neuroinflammation evde beslenen hayvan

Neuroinflammation is central to the pathological cascade following ischemic stroke. Non-invasive molecular imaging methods have the potential to provide ...

Fare Serebral Hipoksi-iskemi sırasında Eşzamanlı PET / MR Görüntüleme

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler