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

Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie, Taiwan, unter Grant-Nummer von MOST-105-2314-B-039-044-MY2 unterstützt.

Die institutionelle Pflege und Nutzung Ausschüsse (IACUC) von der China Medical University genehmigt alle Verfahren.
(1) tierische Vorbereitung und Begleitung
<ol><li>Lassen Sie alle magnetisch empfindlilch Objekte wie Geldbörsen, Schlüssel, Kreditkarte usw. außerhalb des Scanners Zimmers vor Beginn der tierischen Vorbereitung auf MRI Scan.</li>
	<li>Zunächst die Ratte (2 Monate alten männlichen Sprague-Dawley (SD) Ratte, 280-350 g) in eine Induktion-Box mit einer Mischung aus...

<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 ist ein umfassender Ansatz für non-invasive und longitudinale Auswertung des Blutflusses. Wir präsentieren Ihnen ein Protokoll für die Durchführung von PC-MRI der Ratte CCA. Dieses Verfahren ist einfach, in jedem Tier MRT durchzuführen und zeigt gute Reproduzierbarkeit.
Die PC-MRI-Technik hat zunehmende Popularität in menschlichen 10,11 , sowie Tierstudien 4,12. Un...

Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein vielseitiger Ansatz, der liefert detaillierte Informationen über interne Körperstrukturen und Physiologie, und wird zunehmend für die klinische Diagnose und in präklinischen tierexperimentellen Studien genutzt. Tiermodelle sind entscheidend für ein besseres Verständnis der erhebliche klinische Implikation 1. Da Tiermodelle deutlich von Menschen im Hinblick auf die Anästhesie Anforderungen und physiologischen Parametern unterscheiden, nimmt Optimierung der MRI-Verfahren für solche Tiere Bedeutung.
Phase Kontrast MRI (PC-MRT) ist eine spezielle Art von MRI, die die Geschwindigkeit des fließenden Spins verwendet, um Fluss-relevante Parameter wie Blutfluss zu quantifizieren. Mit PC-MRI können mapping Strömungsmuster in den großen Arterien mit Tiermodellen Aufschluss über Herz-Kreislauf-Krankheiten 2. Darüber hinaus kann PC-MRI nicht-invasiv die inhärente Wechsel des Blutflusses im pathophysiologischen Bedingungen 3überwachen. Diese Beobachtungen legen nahe, dass PC-MRI ist ein wertvoller Ansatz in Tiermodellen der menschlichen Herz-Kreislauf-Krankheiten verwendet werden kann.
In diesem Bericht beschreiben wir eine Methode zur Quantifizierung des Blutflusses in die gemeinsame Halsschlagader (CCA) von Ratten. Zwei CCAs Kopf und Hals mit sauerstoffreichem Blut zu versorgen, und die Halsschlagader-Krankheit ist eine der Hauptursachen für Schlaganfall. Nachweis der frühen Pathologie in der CCA ist daher entscheidend. Dieses Verfahren hat eine Laufzeit von ca. 15 min und kann potenziell auf Bedingungen mit Veränderungen der Hämodynamik, solche Arteriosklerose oder Schlaganfall angewendet werden.

<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

Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung (PC-MRI) ist eine nicht-invasive Ansatz, der Fluss-relevante Parameter wie Blutfluss quantifizieren kann. Frühere Studien haben gezeigt, dass abnormale Blutfluss mit systemischen vaskulären Risiko verbunden sein kann. So kann PC-MRI die Übersetzung der Daten aus Tiermodellen der Herz-Kreislauf-Krankheiten, relevante klinische Untersuchungen erleichtern. In diesem Bericht wir beschreiben das Verfahren für die Messung von Blutfluss in die gemeinsame Halsschlagader (CCA) von Ratten mit Cine-gated PC-MRI und entsprechenden Analysemethoden zu diskutieren. Dieses Verfahren kann in einem Leben, narkotisierten Tier durchgeführt werden und erfordert keine Euthanasie nach dem Eingriff. Die vorgeschlagenen Scanparameter liefern wiederholbare Messungen für Blutfluss, zeigt hervorragende Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Die PC-MRT-Verfahren in diesem Artikel beschriebenen kann für pharmakologische Tests, pathophysiologische Bewertung und zerebrale Hämodynamik Bewertung verwendet werden.

Richtige Scheibe Geometrie ist von zentraler Bedeutung für den Erfolg des PC-MRI-Experiments. Das genaue Bild Flugzeug Positionierung ergibt sich eine "Runde" Arterie Form (Abbildung 3a), und mit zunehmender Winkelungen, d. h., wenn es weniger senkrecht auf die Arterie ist die resultierende Geometrie der Arterie wird eiförmig, führt zu größeren Teilvolumen Effekte (Abb. 3 b). Schwere Teilvolumen Wirkung führt zu di...

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Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, den Blutfluss in der Ratte gemeinsame Halsschlagader Messen mithilfe nicht-invasive Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung.

Phase Kontrast Magnetresonanz-Bildgebung in der Ratte gemeinsame Halsschlagader

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 Derived Myocardial Dehnungs-Beurteilung anhand von Feature-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 ...

Forschung

Medizin

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

Trainieren eines Sophisticated mikrochirurgische Technik: Interposition der Vena jugularis externa Graft in der Arteria carotis communis bei 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

Multimodale Bildgebung von Angiogenese in einem Nude Rattenmodell der Brustkrebs Knochenmetastasen mittels Magnetresonanztomographie, volumetrische Computertomographie und Ultraschall

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

Ein Mausmodell der Stentimplantation in der Arteria carotis für das Studium der 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.

Erwachsene Maus venöse Bluthochdruckmodell: A. carotis communis, um äußere Jugularvene Anastomose.

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

Gefäßballon Verletzung und intraluminale Verwaltung in Rattenhalsschlagader

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

Dynamic Contrast Verbesserte Spintomographie von einem orthotopen Mausmodell Bauchspeicheldrüsenkrebs

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

Darstellende Permanent Distal cerebri mit Arteria carotis communis Occlusion bei alten Ratten zu studieren kortikale Ischämie mit anhaltenden Behinderungs

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

Kardiale Magnetresonanztomographie bei 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 Gentransfer in die Kaninchen gemeinsame Halsschlagader Endothel

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 ...