Avaliando cortical cerebral microinfartos em alta resolução MR Imagens

Summary

A alta resolução ex vivo protocolo de imagiologia 7T MR é apresentado, para executar a validação histopatológico MR-guided de patologia microvascular no tecido cerebral humano post-mortem. Além disso, as orientações são fornecidas para a avaliação da microinfartos corticais sobre in vivo 7T, bem como imagens de RM 3T.

Abstract

Microinfartos cerebrais são achados freqüentes no cérebro humano post-mortem, e estão relacionados ao declínio cognitivo e demência. Devido a suas pequenas dimensões é um desafio para estudá-los em exames de ressonância magnética clínicos. Foi recentemente demonstrado que microinfartos corticais pode ser representado com ressonância magnética usando elevadas forças do campo magnético (7T). Com base nesta experiência, uma proporção dessas lesões é também visível em baixa resolução 3T MRI. Estes resultados foram corroborados com ex vivo de imagens de post-mortem do tecido cerebral humano, acompanhado pela verificação histopatológico de possíveis microinfartos corticais.

Aqui um protocolo ex vivo de imagem é apresentado, com a finalidade de validar MR observada patologia microvascular cerebral com avaliação histológica. Além disso, as orientações são fornecidas para a avaliação da microinfartos corticais em ambos 7T e 3T MR imagens in vivo. Estas diretrizes fornecem pesquisadores wom uma ferramenta para avaliar microinfartos corticais em imagens in vivo das amostras dos doentes maiores, para desvendar ainda mais a sua relevância clínica em declínio cognitivo e demência, e estabelecer essas lesões como um novo biomarcador da doença cerebral pequena embarcação.

Introduction

A aplicação de ultra-alto campo 7 Tesla (T) MRI em estudos paciente está evoluindo rapidamente ^1. Este documento apresenta uma aplicação representativa de T7 MRI no contexto de doença vascular cerebral no cérebro humano envelhecimento. A doença cerebrovascular é a principal causa do declínio cognitivo e demência. Esta contribuição à demência vascular freqüentemente envolve os pequenos vasos do cérebro, tais como arteríolas, pequenas veias e capilares. Assim, é referido como doença cerebral de pequenos vasos (SVD) ^2. Uma vez que os pequenos vasos cerebrais são demasiado pequenos para capturar com ressonância magnética convencional, apenas as consequências da SVD – ou seja, a lesão do tecido resultante – pode ser visualizado. Isso inclui hyperintensities branco assunto, micro hemorragias cerebrais, infartos lacunares e ^3.

Outras manifestações importantes da SVD são microinfartos cerebrais ^(CMIS) 4. Estudos de autópsias relatam alta prevalência de CMIS em vascular demência e doença de Alzheimer ^5. No entanto, devido às suas pequenas dimensões (variando de 50 pM a poucos milímetros) que escapar à detecção de ressonância magnética convencional ^4,5. 7T MRI fornece imagens de alta resolução com uma melhor relação de sinal-para-ruído-e o contraste, o que permite a detecção de determinadas estruturas de lesões e para além do limite de detecção de ressonância magnética convencional. Esta técnica foi aplicada para detectar, portanto, CMIS. Para identificar possíveis CMIS, muitas in vivo scans 7T RM foram previamente selecionados para lesões com tamanhos <5 mm e de imagem características consistentes com propriedades isquêmicos. Tais lesões pode ser identificado de forma fiável no córtex. Estas lesões alongadas focais foram hiperintensa em T7 DOM (voxels 0,8 mm isotrópico), restrita ao córtex e parecia se estender desde a superfície cortical, hiperintensa em T2 (voxels 0,7 mm isotrópicos), e hipointensa em T1 (1,0 mm voxels isotrópicos). Foi confirmado que estas lesões eram CMIS corticais usando umMR-guided abordagem histopatologia em ^6,7 post-mortem do tecido cerebral humano.

Aqui, o protocolo ex vivo RM é apresentada que foi usada em estudos prévios para a validação histopatológico de CMIS corticais. Em segundo lugar, as orientações são fornecidas para a avaliação da CMIS corticais em in vivo 7T MRI. Finalmente, a avaliação do CMIS corticais em T7 foi traduzido para mais amplamente disponível 3T MRI, e as diretrizes são fornecidos como identificar CMIS corticais no 3T.

Protocol

O uso de amostras de autópsia e in vivo imagens de RM para este protocolo foi em conformidade com os regulamentos locais e aprovado pelo comitê de ética local do University Medical Center Utrecht (UMCU). 1. MR-guided histopatológico Validação de Cortical microinfartos Ex vivo RM Ao manusear tecido cerebral, sempre usar luvas e vestuário de protecção adequado. Com base na questão de pesquisa, selecione adequadas, de preferência de 10 …

Representative Results

Uma impressão da alta resolução e alta qualidade de imagem de uma seqüência ex vivo adquirido em T7 é fornecida aqui (Figura 4). Este é um T2 3D * ponderada ex vivo de digitalização, com uma resolução de isotrópico de 0,18 mm. O tecido foi derivada a partir de uma de 84 anos de idade do sexo feminino demente com doença de Alzheimer patologicamente provado e grave angiopatia amilóide cerebral (CAA). O d…

Discussion

CMIS têm atraído cada vez mais atenção nos últimos anos. Um crescente corpo de evidências derivadas de estudos de autópsia identificou CMIS como contribuintes importantes para o declínio cognitivo e demência ^4,5 relacionada com a idade. CMIS são agora detectável em T7 e também 3T MRI. Otimização e padronização de protocolos de avaliação para estas lesões irá apoiar a rápida implementação de detecção CMI robusto e válido em estudos de coorte em todo o mundo. Isto irá permitir uma ava…

Materials

Fomblin / Galden PFPE	Solvay Solexis, Bollate, Italy
7T MR system	Philips Healthcare, Cleveland, OH, USA
32-channel receive head coil	Nova Medical, Wilmington, MA, USA
MeVisLab	MeVis Medical Solutions AG, Bremen, Germany