Method Article

마우스 대뇌 저산소증 - 허혈 동안 동시 PET / MRI 영상

DOI:

10.3791/52728

⸱

September 20th, 2015

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, University of California, Davis, 2Nuclear Magnetic Resonance Facility, University of California, Davis, 3Biomedical Imaging, Genentech, Inc, 4Department of Radiology, University of California, Davis

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

여기에 제시된 방법은 동시 양전자 방출 단층 촬영 및 자기 공명 영상 법을 사용한다. 대뇌 저산소증 - 허혈 모델에서, 확산 및 당 대사에 역동적 인 변화는 동안과 손상 후 발생합니다. 의미있는 멀티 모달 촬상 데이터를 취득 할 경우에이 모델 진화 재생 불가능한 손상 동시 획득을 필요.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

조직 물 확산 및 포도당 대사의 동적 변화는시와 영향을받는 세포의 생체 에너지 교란을 반영하는 대뇌 저산소증 - 허혈에 저산소증 후에 발생합니다. 확산 강조 자기 공명 영상 (MRI)을 저산소 허혈, 잠재적으로 비가 역적으로, 손상된 영역을 식별한다. 영향을받는 조직에서의 포도당 수치의 변화는 양전자 방출 단층 촬영 2- 데 옥시 -2- (18 F) 플루오로 ᴅ 포도당 ([18 F] FDG) 흡수 (PET) 영상으로 검출 할 수있다. 이로써 동물 모델에서 상처의 급속한 가변 특성으로 데이터의 두 모드의 획득은 의미 PET과 MRI 데이터를 상호 연관시키기 위해 동시에 수행되어야한다. 또한 인한 혈관 차이 저산소 - 허혈 손상에 간 동물 변이성 멀티 모달 데이터를 분석하고 데이터 개별 피험자에서 동시에 획득되지 않는 경우 기 현명한 방식으로 변화를 관찰 할 수있는 능력을 제한한다. 메소드 P여기 분개 중 하나는 이전과 동일한 동물에서 확산 강조 MRI 및 [F 18] FDG 흡수 데이터 모두를 취득 할 수 있고, 저산소 접종 후 즉시 생리적 변화를 심문하기 위해.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

전 세계적으로, 스트로크는 두 번째로 높은 사망 원인 1 및 장애의 주요 원인이다. 동안 발생 및 급성 뇌졸중 이벤트를 다음과 같은 생화학 적 및 생리 학적 사건의 폭포는 신속하고 조직의 생존 및 궁극적으로 결과 2의 영향으로 발생합니다. 저산소 성 허혈성 뇌증 (HIE)로 연결 대뇌 저산소증 - 허혈 (HI), 0.3 % 및 전체 기간 및 미숙아 출산, 각각 3, 4의 4 %에 영향을 미치는 것으로 추정된다. HIE 영아의 사망률은 약 15 % 내지 20 %이다. HIE 생존자의 25 %에서, 영구 합병증 정신 지체, 모터 적자, 뇌성 마비, 간질 및 3,4- 포함 부상의 결과로 발생한다. 과거 치료 개입은 치료의 표준으로 채택의 가치가 입증되지 않은, 그리고 저체온증을 기반으로 가장 진보 된 방법은, 효과적으로 이환율 3,5를 줄이는 것을 합의는 아직 도달 할 수있다. 다른 문제 OF 경합은 저체온증과 환자의 선택 (6)의 관리 방법을 포함한다. 따라서, 신경 및 신경 복원을위한 전략은 여전히 연구 7 비옥 한 지역이다.

대뇌 HI의 쥐 모델은 마우스....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

모든 동물 처리 및 절차는 여기에 설명하고, 동물 연구에있어서 실험 동물 관리의 인증 평가 협회에 의해 승인 프로토콜에 따라 수행 된 생체 실험 (도착 도착) 가이드 라인에보고 (AAALAC) 국제 기관 동물 관리 공인 캘리포니아 데이비스 대학에서 사용위원회. 적절한 수술은 동물의 모든 통증이나 불편의 흔적을 초래할 것이 아니라, 적절한 단계는 이러한 징후가 안락사, 진통제 또는 일부의 경우 관리를 포함하여 관찰하는 경우주의해야한다. 동물의 오른쪽 설명 일방적 인 절차를 임의로 선택했다.

1. 일방적 경동맥 (CCA) 내고

  1. 편리한 위치에 멸균 수술 도구 및 재료와 멸균 필드를 준비합니다. 확인 가열 패드는 패드 상에 안전하게 배치 온도계가 37 ℃로 가온된다. & #(160), 수술 부위를 커버하기 위해 무균 드레이프를 사용하십시오.
  2. (0.5 L / 분에서 이소 플루 란, 공기 1-3 %), 동물을 마취하고, 꼬리가 떨어져 직면와 부정사 위치에 동물을 배치합니다. 발가락을 곤란하게하여 마취를 확인 - 동물이 제대로 마취 경우이 아무 반응을 이끌어 없습니다. 눈 안과 연고를 적용합니다.
  3. 1-2 면봉을 사용하여 가슴 위쪽 영역에 더 낮은 목에 제모 크림을 적용합니다. 젖은 거즈 또는 알코....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

도 1은 6-0 실크 봉합사로 상처를 폐쇄하기 전에 경동맥의 결찰 적정의 결과를 보여준다.

이 방법에서는 영상에서 얻은 데이터는 다시 지시하고 또한 이미지 수집 체계 및 장비 설치를 포함하여 실험의 한계에 의해 결정됩니다 실험의 시간 배열에 따라 크게 좌우된다. 이들 및 다른 고려 사항은 상기 논의 부 탐구된다. 여기에 기술 된 프로토콜로, 장비 (그림 2A)의 물리적 설치 전, 실행 중, 중단 멀티 모달 이미지 수집을 허용, (그림 2B) 저산소 도전 (그림 2C)의 신속한 도입 후.

이 동물 모델에서 많은 허혈성 뇌졸중 모델에서와 같이, 확산의 변화는 모욕 (representat 위해도 3a를 참조 빠르게 후 탐지 가능) 예를 필자. 근본적으로 대뇌 HI 모델을 변경하지 .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

동시 해부학 MRI, 동적 DWI-MRI 및 [18 F] FDG PET 데이터가 성공적으로 경동맥 결찰 다음 저산소 도전하는 동안 실험 동물로부터 획득했다. 이는 뇌 허혈 욕설과 관련된 급변 병태 생리 조영을위한 강력한 실험 패러다임을 나타내고 용이하게 다른 PET 용 및 MRI 시퀀스 (신경 염증의 예시적인 마커) 방사성 트레이서뿐만 아니라 중재 전략의 효과를 연구하기 위해 확장 될 수있다 중 또는 직후 허혈성 도전 후.

대뇌 HI 모델의 저산소 도전하는 동안 동시 PET / MRI 영상의 성공적인 실행을 위해, 물류 고려와 방법을 적절하게 조정해야합니다. 잠재적 실험의 시간적 배열에 영향을 미치는 요인을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다 : 방사성 1) 소스 - RA에 따라방사선 핵종의 사용, 반감기 및 비활성 요구 diotracer, 이는 동물의 묘화 가능한 전체 수에 영향을 미칠 수있다; 2) 방 레.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

JM 및 SW는 제네 텍의 직원입니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 UC 데이비스에서 분자 게놈 영상 센터와 제넨 테크의 바이오 메디컬 이미징 부서에 감사드립니다. 이 작품은 건강 생명 공학 연구 파트너십 허가 번호 R01 EB00993의 국립 연구소에 의해 지원되었다.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
수술
외과 용 가위RobozRS-5852
집게RobozRS-5237
Hartman 모기 집게Miltex7-26
2x McPherson 봉합 집게, 8.5cm정확한 수술 및 Scientific Instruments4473경동맥을 고정하는 데 사용되는 집게에 밴드로 개구부 너비를 줄이는 것이 유용합니다
6-0 실리콘 코팅 꼰 실크 봉합사 3/8 C-1 바늘Covidien SofsilkS-1172
Homeothermic blanket systemHarvard Apparatus507220F
Super glue(Generic)
Hypoxia
O2Alicat ScientificMC-500SCCM-D
플로미터, N2Alicat ScientificMC-5SLPM-D
O2 미터MSAAltair Pro
Imaging
7.05 Tesla MRI 시스템, BrukerBioSpec20cm 내부 보어 직경, 그라디언트 세트. Paravision 5.1 소프트웨어.
볼륨 Tx/Rx 1H 코일, 35mm IDBrukerT8100
PET 시스템(사내)4x24 LSO-PSAPD 검출기,
검출기당 10x10 LSO 어레이,
1.2mm 크리스털 피치 및 14mm 깊이.14 x 14mm PSAPD. FOV: 60x35mm. 350-650keV 에너지 창. 16 nsec 타이밍 윈도우.
혈관 캐뉼레이션 Dumont 집게RobozRS-4991
PE-10 폴리에틸렌 튜빙BD 인트라메딕427401
주입 펌프Braintree ScientificBS-300
동물 모니터링 및 게이팅 장비Small Animal Instruments Inc.Model 1025호흡 모니터링만 온도
조절 기능이 있는 동물 침대(사내)
,, 사용

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Donnan, G. A., et al. The Lancet. 371, 1614-1623 (2008).
  2. Turner, R. C., et al. The science of cerebral ischemia and the quest for neuroprotection navigating past failure to future success A review. Journal of Neurosurgery. 118, 1072-1085 (2013).
  3. Vannucci, R. C., Perlman, J. M.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

PET MRI ImagingCerebral Hypoxia IschemiaDiffusion Weighted ImagingFDG UptakeSimultaneous ImagingMouse Stroke ModelHypoxic ChallengeApparent Diffusion CoefficientRadiotracer InfusionAnatomical MRI

Related Articles