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

Este trabalho foi apoiado por concessões do Ministério da ciência e tecnologia, Taiwan, sob número de concessão de MOST-105-2314-B-039-044-MY2.

O cuidado institucional e comissões de utilização (IACUC) da universidade médica de China aprovaram todos os procedimentos.
1. animal preparação e acompanhamento
<ol><li>Deixe todos os objetos magneticamente sensíveis tais como carteiras, chaves, cartão de crédito, etc. fora da sala de scanner antes de iniciar a preparação de animais para fazer a varredura de MRI.</li>
	<li>Inicialmente anestesia o rato (rato de Sprague-Dawley (SD) macho 2 meses, 280 – 350 g) em uma cai...

<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-ressonância magnética é uma abordagem abrangente para avaliação não invasiva e longitudinal do fluxo de sangue. Apresentamos um protocolo para a realização de PC-MRI do rato CCA. Este procedimento é fácil de executar em qualquer animal varredor de MRI e demonstra boa reprodutibilidade.
A técnica de PC-MRI ganhou crescente popularidade em humano 10,11 , bem como estudos em animais 4,<sup ...

Ressonância magnética (RM) é uma abordagem versátil que fornece informações detalhadas sobre fisiologia e estruturas internas do corpo e cada vez mais está sendo usada para o diagnóstico clínico e em estudos pré-clínicos em animais. Modelos animais são vitais para uma melhor compreensão de considerável implicação clínica 1. Como modelos animais diferem consideravelmente dos humanos em relação a requisitos de anestesia e parâmetros fisiológicos, otimização dos processos de MRI de tais animais assume importância.
MRI de contraste de fase (PC-MRI) é um tipo especializado de ressonância magnética que usa a velocidade das rotações fluindo para quantificar os parâmetros de fluxo-relacionados tais como o fluxo de sangue. Com PC-MRI, padrões de fluxo nas artérias principais usando modelos animais de mapeamento pode ajudar a lançar luz sobre patologias cardiovasculares 2. Além disso, o PC-MRI não invasiva pode monitorar as alternâncias inerentes na circulação sanguínea em condições fisiopatológicas 3. Estas observações sugerem que o PC-MRI é uma abordagem valiosa que pode ser usada em modelos animais de doenças cardiovasculares.
Neste relatório, nós descrevemos um método para a quantificação do fluxo sanguíneo na artéria carótida comum (CCA) de ratos. Os dois CCAs fornecem a cabeça e o pescoço com sangue oxigenado, e a doença de artéria carótida é das principais causas de acidente vascular cerebral. Portanto, detectar a patologia precoce em CCA é crucial. Este procedimento tem uma duração de cerca de 15 min e pode ser potencialmente aplicado às condições com alterações hemodinâmicas, tais aterosclerose ou acidente vascular cerebral.

<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

Contraste fase ressonância magnética (MRI-PC) é uma abordagem não-invasiva que pode quantificar os parâmetros de fluxo-relacionados tais como o fluxo de sangue. Estudos anteriores mostraram que o fluxo sanguíneo anormal pode estar associado com risco vascular sistêmico. Assim, o PC-MRI pode facilitar a tradução dos dados obtidos a partir de modelos animais de doenças cardiovasculares para investigações clínicas pertinentes. Neste relatório, descrevemos o procedimento para medir o fluxo sanguíneo na artéria carótida comum (CCA) de ratos utilizando PC cine-condomínio fechado-MRI e discutir os métodos de análise pertinente. Este procedimento pode ser executado em um animal vivo, anestesiado e não requer eutanásia após o procedimento. Os parâmetros de digitalização propostos produzem medições reproduzíveis para o fluxo de sangue, indicando excelente reprodutibilidade dos resultados. O procedimento de PC-MRI descrito neste artigo pode ser usado para testes farmacológicos, fisiopatológico avaliação e avaliação hemodinâmica cerebral.

Geometria de fatia correta é crucial para garantir o sucesso do experimento PC-MRI. O posicionamento de avião exata imagem produz uma forma de "round" artéria (Figura 3a), e como angulação aumenta, ou seja, quando é menos perpendicular à artéria, a geometria resultante da artéria torna-se ovoide, levando a maior volume parcial efeitos (Figura 3b). Efeitos de volume parcial severa provocaria a superestimação de...

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Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

O objectivo geral deste procedimento é para medir o fluxo sanguíneo na artéria carótida comum de rato usando contraste fase não invasiva imagiologia por ressonância magnética.

Imagens de ressonância magnética fase contraste na artéria carótida comum de rato

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

Avaliação Strain Ressonância Magnética Derivado do Miocárdio Usando o controle de recursos

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 ...

Medicina

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

Treinar um técnica microcirúrgica sofisticado: Interposição de enxerto de veia jugular externa na artéria carótida comum em ratos

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-modal de imagem de angiogênese em um modelo de rato nu de Câncer de mama utilizando a ressonância magnética, tomografia computadorizada volumétrica e ultra-som

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

Um modelo murino de implante de stent na artéria carótida para o Estudo da reestenose

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.

Adulto Rato venoso Hipertensão Modelo: artéria carótida comum para External Jugular Vein 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

Lesão Balloon Vascular e Administração Intraluminal em Rat Carótida

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

Contraste Dinâmico aprimorada Ressonância Magnética de um Modelo de câncer de pâncreas Orthotopic Rato

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

Realizando Permanente Distal Oriente cerebral com carótida comum Oclusão da Artéria em ratos idosos para estudar Cortical Isquemia com Deficiência Sustentada

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

Ressonância magnética cardíaca na Tesla 7

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

Na Vivo Transferência de genes para o endotélio da artéria carótida comum de coelho

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 ...