Name: phase contrast magnetic resonance imaging in the rat common carotid artery
Uploaded: 2018-09-05T15:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery at JoVE.com

Dit werk werd gesteund door subsidies van het ministerie van wetenschap en technologie, Taiwan, onder grant nummer van MOST-105-2314-B-039-044-MY2.

Alle procedures afgekeurd op de institutionele zorg en gebruik commissies (IACUC) van de medische universiteit van China.
1. dierlijke voorbereiding en follow-up
<ol><li>Laat alle magnetisch gevoelig objecten zoals portemonnee, sleutels, kredietkaart, etc. buiten de scanner kamer vóór dierlijke voorbereiding voor het scannen van de MRI.</li>
	<li>In eerste instantie anesthetize de rat (2-maanden oude mannelijke Sprague-Dawley (SD) rat, 280 – 350 g) in een doos van de inductie me...

<ol>
	<li>Zakszewski, E., Schmit, B., Kurpad, S., Budde, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+imaging+in+the+rat+cervical+spinal+cord.">Diffusion imaging in the rat cervical spinal cord.</a> J Vis Exp. (98), (2015).</li><li>Wise, R. G., Al-Shafei, A. I., Carpenter, T. A., Hall, L. D., Huang, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+measurement+of+blood+and+myocardial+velocity+in+the+rat+heart+by+phase+contrast+MRI+using+sparse+q-space+sampling.">Simultaneous measurement of blood and myocardial velocity in the rat heart by phase contrast MRI using sparse q-space sampling.</a> J Magn Reson Imaging. 22 (5), 614-627 (2005).</li><li>Skardal, K., Espe, E. K., Zhang, L., Aronsen, J. M., Sjaastad, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-Directional+Evaluation+of+Mitral+Flow+in+the+Rat+Heart+by+Phase-Contrast+Cardiovascular+Magnetic+Resonance.">Three-Directional Evaluation of Mitral Flow in the Rat Heart by Phase-Contrast Cardiovascular Magnetic Resonance.</a> PLoS One. 11 (3), e0150536 (2016).</li><li>Peng, S. 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=Phase-contrast+magnetic+resonance+imaging+for+the+evaluation+of+wall+shear+stress+in+the+common+carotid+artery+of+a+spontaneously+hypertensive+rat+model+at+7T:+Location-specific+change,+regional+distribution+along+the+vascular+circumference,+and+reproducibility+analysis.">Phase-contrast magnetic resonance imaging for the evaluation of wall shear stress in the common carotid artery of a spontaneously hypertensive rat model at 7T: Location-specific change, regional distribution along the vascular circumference, and reproducibility analysis.</a> Magn Reson Imaging. 34 (5), 624-631 (2016).</li><li>Yu, H. Y., Peng, H. H., Wang, J. L., Wen, C. Y., Tseng, W. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+the+pulse+wave+velocity+of+the+descending+aorta+using+axial+velocity+profiles+from+phase-contrast+magnetic+resonance+imaging.">Quantification of the pulse wave velocity of the descending aorta using axial velocity profiles from phase-contrast magnetic resonance imaging.</a> Magn Reson Med. 56 (4), 876-883 (2006).</li><li>Peng, S. 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=Optimization+of+phase-contrast+MRI+for+the+quantification+of+whole-brain+cerebral+blood+flow.">Optimization of phase-contrast MRI for the quantification of whole-brain cerebral blood flow.</a> J Magn Reson Imaging. 42 (4), 1126-1133 (2015).</li><li>Peng, S. L., Shih, C. T., Huang, C. W., Chiu, S. C., Shen, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+analysis+of+blood+flow+and+wall+shear+stress+in+the+common+carotid+artery+of+rat+model+by+phase-contrast+MRI.">Optimized analysis of blood flow and wall shear stress in the common carotid artery of rat model by phase-contrast MRI.</a> Sci Rep. 7 (1), 5253 (2017).</li><li>Bozgeyik, Z., Berilgen, S., Ozdemir, H., Tekatas, A., Ogur, E. <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+the+effects+of+sildenafil+citrate+(viagra)+on+vertebral+artery+blood+flow+in+patients+with+vertebro-basilar+insufficiency.">Evaluation of the effects of sildenafil citrate (viagra) on vertebral artery blood flow in patients with vertebro-basilar insufficiency.</a> Korean J Radiol. 9 (6), 477-480 (2008).</li><li>Swampillai, J., Rakebrandt, F., Morris, K., Jones, C. J., Fraser, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+effects+of+caffeine+and+tobacco+on+arterial+function+and+wave+travel.">Acute effects of caffeine and tobacco on arterial function and wave travel.</a> Eur J Clin Invest. 36 (12), 844-849 (2006).</li><li>Neff, K. W., Horn, P., Schmiedek, P., Duber, C., Dinter, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2D+cine+phase-contrast+MRI+for+volume+flow+evaluation+of+the+brain-supplying+circulation+in+moyamoya+disease.">2D cine phase-contrast MRI for volume flow evaluation of the brain-supplying circulation in moyamoya disease.</a> AJR Am J Roentgenol. 187 (1), W107-W115 (2006).</li><li>Stalder, A. 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=Quantitative+2D+and+3D+phase+contrast+MRI:+optimized+analysis+of+blood+flow+and+vessel+wall+parameters.">Quantitative 2D and 3D phase contrast MRI: optimized analysis of blood flow and vessel wall parameters.</a> Magn Reson Med. 60 (5), 1218-1231 (2008).</li><li>Dall'Armellina, 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=Improved+method+for+quantification+of+regional+cardiac+function+in+mice+using+phase-contrast+MRI.">Improved method for quantification of regional cardiac function in mice using phase-contrast MRI.</a> Magn Reson Med. 67 (2), 541-551 (2012).</li><li>Peng, S. L., Ravi, H., Sheng, M., Thomas, B. P., Lu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Searching+for+a+truly+&amp;#34;iso-metabolic&amp;#34;+gas+challenge+in+physiological+MRI.">Searching for a truly &amp;#34;iso-metabolic&amp;#34; gas challenge in physiological MRI.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 37 (2), 715-725 (2017).</li><li>Liu, P., 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=Quantitative+assessment+of+global+cerebral+metabolic+rate+of+oxygen+(CMRO2)+in+neonates+using+MRI.">Quantitative assessment of global cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2) in neonates using MRI.</a> NMR Biomed. 27 (3), 332-340 (2014).</li><li>Xu, F., Ge, Y., Lu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+quantification+of+whole-brain+cerebral+metabolic+rate+of+oxygen+(CMRO2)+by+MRI.">Noninvasive quantification of whole-brain cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2) by MRI.</a> Magn Reson Med. 62 (1), 141-148 (2009).</li><li>Lotz, J., Meier, C., Leppert, A., Galanski, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+flow+measurement+with+phase-contrast+MR+imaging:+basic+facts+and+implementation.">Cardiovascular flow measurement with phase-contrast MR imaging: basic facts and implementation.</a> Radiographics. 22 (3), 651-671 (2002).</li><li>Pelc, N. J., Herfkens, R. J., Shimakawa, A., Enzmann, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+contrast+cine+magnetic+resonance+imaging.">Phase contrast cine magnetic resonance imaging.</a> Magn Reson Q. 7 (4), 229-254 (1991).</li><li>Kim, D., 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=Accelerated+phase-contrast+cine+MRI+using+k-t+SPARSE-SENSE.">Accelerated phase-contrast cine MRI using k-t SPARSE-SENSE.</a> Magn Reson Med. 67 (4), 1054-1064 (2012).</li><li>Valvano, G., 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=Accelerating+4D+flow+MRI+by+exploiting+low-rank+matrix+structure+and+hadamard+sparsity.">Accelerating 4D flow MRI by exploiting low-rank matrix structure and hadamard sparsity.</a> Magn Reson Med. 78 (4), 1330-1341 (2017).</li></ol>

PC-MRI is een alomvattende aanpak voor niet-invasieve en longitudinale evaluatie van de bloedstroom. Presenteren we een protocol voor het uitvoeren van PC-MRI van de rat CCA. Deze procedure is gemakkelijk uit te voeren bij geen enkel dier MRI-scanner, en toont goede reproduceerbaarheid.
De PC-MRI-techniek heeft steeds meer populariteit in menselijke 10,11 , alsmede dierstudies 4,12</...

Magnetische resonantie beeldvorming (MRI) is een veelzijdige aanpak die verstrekt gedetailleerde informatie over het interne lichaam structuren en fysiologie, en wordt steeds vaker gebruikt voor klinische diagnose en in preklinische dierstudies. Dierlijke modellen zijn van vitaal belang voor een beter begrip van aanzienlijke klinische implicatie 1. Zoals dierlijke modellen aanzienlijk van de mens met betrekking tot de eisen van de verdoving en fysiologische parameters verschillen, neemt optimalisatie van de MRI procedures voor dergelijke dieren belang.
Fase contrast MRI (PC-MRI) is een gespecialiseerde vorm van MRI die gebruikmaakt van de snelheid van stromende spins te kwantificeren stroom-gerelateerde parameters zoals de bloedstroom. Met PC-MRI, kan mapping stromingspatronen in de grote slagaders met behulp van diermodellen helpen licht werpen op cardiovasculaire aandoeningen, 2. PC-MRI Activiteitenweergave bovendien niet-gebeurt de inherente afwisseling in de bloedstroom in de pathofysiologische omstandigheden 3. Deze opmerkingen suggereren dat PC-MRI is een waardevolle aanpak die in diermodellen van cardiovasculaire ziekten bij de mens kan worden gebruikt.
In dit verslag beschrijven we een methode voor de kwantificering van de bloedstroom in de gemeenschappelijke halsslagader (CCA) van ratten. De twee CCAs leveren het hoofd en de nek met zuurstofrijk bloed, en de ziekte van de halsslagader is een belangrijke oorzaak van een beroerte. Opsporen van de vroege pathologie in het CCA is daarom cruciaal. Deze procedure heeft een looptijd van ongeveer 15 min en potentieel kan worden toegepast op voorwaarden met de hemodynamica veranderingen, dergelijke atherosclerose of beroerte.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="875">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">7T small animal MRI system</td>
			<td style="width:123px;">Bruker</td>
			<td style="width:344px;"></td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Isoflurane&#160;</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>1001936040</td>
			<td>anesthetic</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">ECG lead&#160;</td>
			<td>3M</td>
			<td>2269T</td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Matlab</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td></td>
			<td>sofeware for image processing</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Monitoring and gating system</td>
			<td>SA instruments, Inc</td>
			<td>Model 1030</td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

phase contrast magnetic resonance imaging in the rat common carotid artery

Fase contrast magnetische resonantie beeldvorming (PC-MRI) is een noninvasive benadering die stroom-gerelateerde parameters zoals de bloedstroom kan kwantificeren. Eerdere studies hebben aangetoond dat abnormale bloedstroom kan gepaard gaan met systemische vasculaire risico. Dus, PC-MRI kan het vergemakkelijken van de vertaling van gegevens die zijn verkregen uit dierlijke modellen van cardiovasculaire ziekten relevante klinische onderzoeken. In dit verslag, we beschrijven van de procedure voor het meten van de bloedstroom in de gemeenschappelijke halsslagader (CCA) van ratten met behulp van cine-gated PC-MRI en bespreken van relevante analysemethoden. Deze procedure kan worden uitgevoerd in een live, narcose dier en vereist geen euthanasie na de ingreep. De voorgestelde scannen parameters opbrengst herhaalbare metingen voor de doorbloeding, met vermelding van uitstekende reproduceerbaarheid van de resultaten. De PC-MRI-procedure die wordt beschreven in dit artikel kan worden gebruikt voor farmacologische testen, pathofysiologische beoordeling en evaluatie van de cerebrale hemodynamiek.

Juiste segment geometrie is cruciaal voor het welslagen van het PC-MRI-experiment. De nauwkeurige beeld vliegtuig positionering levert een "ronde" slagader vorm (Figuur 3a), en zoals gehoekt, dat wil zeggen, toeneemt wanneer er minder loodrecht op de slagader, de resulterende slagader geometrie wordt eivormige, leidt tot grotere gedeeltelijke volume effecten (Figuur 3b). Ernstige gedeeltelijke volume effecten zou leiden ...

Watch this Scientific Journal Video about Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery at JoVE.com

Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Het algemene doel van deze procedure is voor het meten van de bloedstroom in de gemeenschappelijke halsslagader rat met behulp van de noninvasive fase contrast magnetische resonantie beeldvorming.

Fase Contrast magnetische resonantie beeldvorming in de gemeenschappelijke halsslagader Rat

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

Magnetic Resonance Afgeleide myocard Strain Assessment Met behulp van functie 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 ...

Training a Sophisticated Microsurgical Technique: Interposition of External Jugular Vein Graft in the Common Carotid Artery in Rats

Opleiding van een geavanceerde Microchirurgische Techniek: tussenkomst van externe halsader Graft in de gemeenschappelijke halsslagader bij ratten

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in ...

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Multi-modale beeldvorming van angiogenese in een Naakt ratmodel van borstkanker botmetastase Met behulp van Magnetic Resonance Imaging, Volumetrische computertomografie en Echografie

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

A Murine Model of Stent Implantation in the Carotid Artery for the Study of Restenosis

Een Muizenmodel van Stent Implantatie in de halsslagader voor de Studie van Restenose

Despite  the considerable progress made in the stent development in the last decades,  cardiovascular diseases remain the main cause of death in western ...

Adult Mouse Venous Hypertension Model: Common Carotid Artery to External Jugular Vein Anastomosis.

Volwassen muis Veneuze Hypertensie Model: halsslagader op externe halsader Anastomosis.

The understanding of the pathophysiology of brain arteriovenous malformations and arteriovenous fistulas has improved thanks to animal models. A rat model ...

Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery

Vasculaire Ballon Letsel en Intraluminale Administration in Rat halsslagader

The carotid artery balloon injury model in rats has been well established for over two decades. It remains an important method to study the molecular and ...

Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model

Dynamisch contrast versterkte MRI van een orthotope pancreaskanker Muis Model

Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe ...

Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability

Het uitvoeren van permanente distale midden cerebrale met Common occlusie van de halsslagader in oude ratten te studeren Cortical ischemie met Aanhoudende Disability

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, ...

Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla

Cardiale magnetische resonantie beeldvorming bij 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 ...

In Vivo Gene Transfer to the Rabbit Common Carotid Artery Endothelium

In Vivo Gene Transfer to the Rabbit Common Carotid Artery Endothelium

In Vivo Genoverdracht op het konijn gemeenschappelijke halsslagader endotheel

The goal of this method is to introduce a transgene into the endothelium of isolated segments of both rabbit common carotid arteries. The method achieves ...