Summary

Evaluatie van de hartfunctie en myocard morfologie Met kleine dieren Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI bij ratten

Published: July 19, 2013
doi:

Summary

Contrast-versterkte cardiale magnetische resonantie (CMR) beeldvorming maakt het mogelijk uitgebreid<em> In vivo</em> Beoordeling van het hart in kleine diermodellen van cardiovasculaire ziekte. Hier hebben we detail de procedures om CMR imaging, reconstructie en analyse met behulp van Small Animal Lock-Locker Inversion Recovery (SALLI) bij ratten uit te voeren.

Abstract

Klein dier magnetische resonantie beeldvorming is een belangrijk instrument om de hartfunctie en veranderingen in myocardweefsel bestuderen. De hoge hartslag van kleine dieren (200 tot 600 slagen / min) hebben eerder beperkt de rol van de CMR beeldvorming. Klein dier Look-Locker inversion recovery (SALLI) is een T1-mapping volgorde voor kleine dieren om dit probleem te overwinnen 1. T1 kaarten kwantitatieve informatie verstrekken over weefselveranderingen en contrastmiddel kinetiek. Het is ook mogelijk om diffuse myocardiale processen zoals interstitiële fibrose of oedeem 1-6 detecteren. Bovendien, uit een enkele set van beeldgegevens, is het mogelijk om de hartfunctie en myocard littekenvorming door het genereren van cine en inversie herstel-voorbereide laat gadolinium enhancement type MR beelden 1 te onderzoeken.

De gepresenteerde video laat stap-voor-stap de procedures om kleine dieren CMR beeldvorming uit te voeren. Hier het wordt gepresenteerd met een gezonde Sprague-Dawley rat, maar uiteraard kan worden uitgebreid tot andere cardiale kleine diermodellen.

Introduction

Myocarditis is een belangrijke oorzaak van acuut hartfalen, plotselinge dood en chronische gedilateerde cardiomyopathie 7. CMR is ingevoerd als de gouden standaardtechniek voor het meten van de functie en de in vivo analyse weefsel. Nieuwe beeldvormingstechnieken en verbeteringen in de beeldvorming kan niet alleen de diagnose van myocarditis, maar ook helpen de studie van de pathofysiologie en snelheid identificeren van therapeutische targets 8-10. Beeldvorming van kleine proefdieren is een belangrijk instrument voor de studie van hart-en vaatziekten. Technieken routinematig gebruikt in klinische CMR, zoals late gadolinium enhancement (LGE) kunnen niet gemakkelijk worden overgedragen aan kleine dieren CMR vanwege de hoge hartslag van de dieren, maar kon al worden aangetoond 11. De kleine dieren Look-Locker inversie herstel (SALLI) benadering genereert multimodale afbeelding datasets waardoor voor de uitgebreide beoordeling van zowel de hartfunctie en morfologie (figuren 1 and 3). Hier laten we zien, in detail, de procedure en de setup voor beeldvorming van kleine proefdieren met een typisch SALLI protocol. In het bijzonder zien we de reconstructie en analyse van de T1-imaging data sets.

Protocol

1. Voorbereiding 1.1. Anesthesie van de ratten Plaats de rat in een kamer voorgevuld met isofluraan (afhankelijk van de grootte van de kamer ongeveer 3 minuten 5%) aan de rat verdoven. Eenmaal verdoofd, verwijder de rat en wegen. Plaats de neus van de rat in de anesthesie masker (2-3% isofluraan in zuurstof 1 L / min) de anesthesie te handhaven. Tijdens anesthesie met isofluraan, de hartslag van ratten dalen tot 300-340 bpm (380-420 bpm bij muizen). <p c…

Representative Results

Hier laten we de bevindingen van een gezonde Sprague Dawley Rat. Met een goed voorbereid dier opstart we eerder beschreven, is het mogelijk om een ​​stabiele ECG signaal. Vergelijkbaar met de menselijke cardiale MRI protocollen, beginnen we met een onderzoek naar het hart te lokaliseren. Als de positie van de rat in de spoel correct is, gaan we verder met een twee-kamer uitzicht en een vier-kamer om de geometrie van de SALLI stack detecteren. De SALLI techniek levert drie soorten beelden…

Discussion

Hier presenteren we een methode om multi-modaliteit (cine MR, inversie-herstel en T1 kaarten) MR beelden in kleine dieren te genereren. Klein dier onderzoek speelt een steeds belangrijkere rol in hart-en vaatziekten onderzoek, en CMR is een krachtige tool die ons naar de functie, structuur en samenstelling van het lichaamsweefsel van het myocard te bestuderen. Echter, klein dier CMR heeft een aantal unieke uitdagingen als gevolg van de hoge hartslag en kleine grootte van het hart. Verbeterde methoden voor beeldvorming, …

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
Adhesive Tape (Silkafix) Lohmann und Rauscher 34327
Gadopentetat-Dimeglumin (Magnevist) Bayer G-00012163 2mmol/Kg
Introcan Safety-W (G24) B. Braun 4254503-01
Red Dot, Neonatal Monitoring Electrode with Pre-Attached Lead Wire 3M 2269T
Skin glue (Histoacryl) B. Braun 1050052
Scales (Typ 440) Kern 95088
Skin desinfection (Softasept N) B. Braun Petzold 360250
Thermometer LumaSense Technologies Luxtron 812

References

  1. Messroghli, D. R., Nordmeyer, S., Buehrer, M., et al. Small animal Look-Locker inversion recovery (SALLI) for simultaneous generation of cardiac T1 maps and cine and inversion recovery-prepared images at high heart rates: initial experience. Radiology. 261 (1), 258-2565 (2011).
  2. Messroghli, D. R., Nordmeyer, S., Dietrich, T., et al. Assessment of diffuse myocardial fibrosis in rats using small-animal Look-Locker inversion recovery T1 mapping. Circ. Cardiovasc. Imaging. 4 (6), 636-640 (2011).
  3. Flett, A. S., Hayward, M. P., Ashworth, M. T., et al. Equilibrium contrast cardiovascular magnetic resonance for the measurement of diffuse myocardial fibrosis: preliminary validation in humans. Circulation. 122 (2), 138-144 (2010).
  4. Arheden, H., Saed, M., Higgins, C. N., et al. Measurement of the distribution volume of gadopentetate dimeglumine at echo-planar MR imaging to quantify myocardial infarction: comparison with 99mTc-DTPA autoradiography in rats. Radiology. 211 (3), 698-708 (1999).
  5. Messroghli, D. R., Walters, K., Plein, S., et al. Myocardial T1 mapping: application to patients with acute and chronic myocardial infarction. Magn. Reson. Med. 58 (1), 34-40 (2007).
  6. O H-Ici, D., Ridgway, J., Kuehne, T., et al. Cardiovascular magnetic resonance of myocardial edema using a short inversion time inversion recovery (STIR) black-blood technique: Diagnostic accuracy of visual and semi-quantitative. 14 (1), (2012).
  7. Sagar, S., Liu, P. P., Cooper, L. T. Myocarditis. Lancet. 379, 738-747 (2012).
  8. Skouri, H. N., Dec, G. W., Friedrich, M. G., Cooper, L. T. Noninvasive imaging in myocarditis. J. Am. Coll. Cardiol. , 2085-2093 (2006).
  9. Zagrosek, A., Abdel-Aty, H., Boyé, P., et al. Cardiac magnetic resonance monitors reversible and irreversible myocardial injury in myocarditis. JACC Cardiovasc. Imaging. 2 (2), 131-138 (2009).
  10. Friedrich, M. G., Sechtem, U., Schulz-Menger, J., et al. Cardiovascular magnetic resonance in myocarditis: a JACC White Paper. J. Am. Coll. Cardiol. 54, 1475-1487 (2009).
  11. Korkusuz, H., Esters, P., Naguib, N., et al. Acute myocarditis in a rat model: late gadolinium enhancement with histopathological correlation. Eur. Radiol. 19 (11), 2672-2678 (2009).
  12. Ugander, M., Oki, A. J., Hsu, L. Y. Extracellular volume imaging by magnetic resonance imaging provides insights into overt and sub-clinical myocardial pathology. Eur. Heart J. 33 (10), 1268-1278 (2012).
  13. Gilson, W. D., Kraitchman, D. L. Cardiac magnetic resonance imaging in small rodents using clinical 1.5. T and. 3 (1), 35-45 (2007).
  14. Messroghli, D. R., Radjenovic, A., Kozerke, S., Higgins, D. M., Sivananthan, M. U., Ridgway, J. P. Modified Look-Locker inversion recovery (MOLLI) for high-resolution T1 mapping of the heart. Magnetic resonance in medicine. 52 (1), 141-146 (2004).
check_url/fr/50397?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Jeuthe, S., O H-Ici, D., Kemnitz, U., Dietrich, T., Schnackenburg, B., Berger, F., Kuehne, T., Messroghli, D. Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats. J. Vis. Exp. (77), e50397, doi:10.3791/50397 (2013).

View Video