Kardiale Magnetresonanztomographie

Quelle: Frederick W. Damen und Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana

In diesem Video wird gezeigt, dass hochfeldige, kleinbohrige Magnetresonanztomographie (MRT) mit physiologischer Überwachung gated cine Loops des murinen Herz-Kreislauf-Systems erfasst. Dieses Verfahren bietet eine Grundlage für die Beurteilung der linksventrikulären Funktion, die Visualisierung von Gefäßnetzwerken und die Quantifizierung der Bewegung von Organen durch Atmung. Vergleichbare kardiovaskuläre Bildgebungsmodalitäten für Kleintiere umfassen Hochfrequenz-Ultraschall und Mikrocomputertomographie (CT); Jede Modalität ist jedoch mit Kompromissen verbunden, die in Betracht gezogen werden sollten. Während Ultraschall eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung bietet, sind bildgebende Artefakte häufig. Beispielsweise kann dichtes Gewebe (d. h. das Brustbein und die Rippen) die Bildtiefe der Bilddaten einschränken, und hyperechoisches Signal an der Schnittstelle zwischen Gas und Flüssigkeit (d. h. Pleura, die die Lunge umgibt) kann den Kontrast im nahegelegenen Gewebe verwischen. Micro-CT dagegen leidet nicht unter so vielen in-ebenen Artefakten, aber hat eine geringere zeitliche Auflösung und einen begrenzten Weichgewebekontrast. Darüber hinaus verwendet micro-CT Röntgenstrahlung und erfordert häufig die Verwendung von Kontrastmitteln, um die Vaskulatur zu visualisieren, von denen beide bekanntermaßen Nebenwirkungen bei hohen Dosen verursachen, einschließlich Strahlenschäden und Nierenverletzungen. Herz-Kreislauf-MRT bietet einen netten Kompromiss zwischen diesen Techniken, indem die Notwendigkeit von ionisierender Strahlung negiert und dem Benutzer die Möglichkeit gegeben wird, ohne Kontrastmittel abzubilden (obwohl Kontrastmittel häufig für MRT verwendet werden).

Diese Daten wurden mit einer auslösenden Fast Low Angle SHot (FLASH) MRT-Sequenz erfasst, die von den R-Spitzen im Herzzyklus und expiratorischen Plateaus in der Atmung abgegrenzt wurde. Diese physiologischen Ereignisse wurden durch subkutane Elektroden und ein druckempfindliches Kissen überwacht, das gegen den Bauch gesichert war. Um sicherzustellen, dass die Maus richtig erwärmt wurde, wurde eine rektale Temperatursonde eingesetzt, mit der der Ausgang eines MRT-sicheren Heizlüfters gesteuert wurde. Sobald das Tier in die Bohrung des MRT-Scanners eingeführt wurde und Navigationssequenzen ausgeführt wurden, um die Positionierung zu bestätigen, wurden die abgesperrten FLASH-Bildebenen vorgeschrieben und Daten erfasst. Insgesamt ist die High-Field-MRT ein leistungsfähiges Forschungswerkzeug, das Weichteilkontrast für die Untersuchung von Modellen für kleine Tierseuchen liefern kann.