Фаза контраст магнитно-резонансной томографии в крыса общей сонной артерии
Summary
Общая цель этой процедуры заключается в том, для измерения потока крови в общей сонной артерии крыс с помощью неинвазивного фазы контраст магнитно-резонансной томографии.
Abstract
Фаза контраст магнитно-резонансная томография (PC-МРТ) является Неинвазивная подход, которые могут количественно охарактеризовать поток связанные параметры, такие как поток крови. Предыдущие исследования показали, что аномальные кровотока может быть связано с системного сосудистого риска. Таким образом PC-МРТ может облегчить перевод данных, полученных из животных моделей сердечно-сосудистых заболеваний в соответствующих клинических исследований. В настоящем докладе мы описывают процедуру для измерения потока крови в общей сонной артерии (ОСО) крыс, сине закрытый PC-МРТ и обсудить методы соответствующего анализа. Эта процедура может быть выполнена в живой, осознающие животных и не требует эвтаназии после процедуры. Предлагаемые параметры проверки дают повторяющихся измерений для потока крови, указав отличную воспроизводимость результатов. PC-МРТ процедурой, описанной в этой статье может использоваться для фармакологической тестирования, патофизиологические оценки и оценки церебральной гемодинамики.
Introduction
Магнитно-резонансная томография (МРТ) — это универсальный подход, который содержит подробную информацию о структурах внутреннего тела и физиологии и все шире используется для клинической диагностики и в доклинических исследованиях на животных. Животные модели имеют жизненно важное значение для лучшего понимания значительные клинические последствия 1. Как Животные модели значительно отличаются от людей в отношении требований анестезии и физиологических параметров, значение приобретает оптимизация процедур МРТ для таких животных.
Фаза контраст МРТ (PC-МРТ) — это специализированный тип МРТ, использующий скорости течет прокруток для количественного определения связанных с потоком такие параметры, как поток крови. С PC-МРТ сопоставление шаблонов потока в крупных артерий, с использованием животных моделей может помочь пролить свет на сердечно-сосудистой патологии 2. Кроме того PC-МРТ неинвазивно может контролировать присущие изменения кровотока в патофизиологической условия 3. Эти наблюдения предполагают, что PC-МРТ является ценным подход, который может использоваться в моделях животных человека сердечно-сосудистых заболеваний.
В настоящем докладе мы описываем метод количественного определения потока крови в общей сонной артерии (ОСО) крыс. Два ОСО поставок головы и шеи с кислородом кровь, и сонной артерии заболевание является основной причиной инсульта. Таким образом выявление ранних патологии в ОСО имеет решающее значение. Эта процедура имеет продолжительность около 15 мин и потенциально может применяться к условиям изменения гемодинамики, такие атеросклероза или инсульта.
Protocol
Representative Results
Discussion
PC-МРТ является комплексный подход для оценки неинвазивные и продольного потока крови. Мы представляем протокол для выполнения PC-МРТ крысы ОСО. Эта процедура легко выполнять в любых животных томограф и демонстрирует хорошую воспроизводимость.
PC-МРТ техника получила все ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана грантов от министерства науки и технологии, Тайвань, Грант № MOST-105-2314-B-039-044-MY2.
Materials
| 7T small animal MRI system | Bruker | ||
| Isoflurane | Baxter | 1001936040 | anesthetic |
| ECG lead | 3M | 2269T | |
| Matlab | MathWorks | sofeware for image processing | |
| Monitoring and gating system | SA instruments, Inc | Model 1030 |
References
- Zakszewski, E., Schmit, B., Kurpad, S., Budde, M. D. Diffusion imaging in the rat cervical spinal cord. J Vis Exp. (98), (2015).
- Wise, R. G., Al-Shafei, A. I., Carpenter, T. A., Hall, L. D., Huang, C. L. Simultaneous measurement of blood and myocardial velocity in the rat heart by phase contrast MRI using sparse q-space sampling. J Magn Reson Imaging. 22 (5), 614-627 (2005).
- Skardal, K., Espe, E. K., Zhang, L., Aronsen, J. M., Sjaastad, I. Three-Directional Evaluation of Mitral Flow in the Rat Heart by Phase-Contrast Cardiovascular Magnetic Resonance. PLoS One. 11 (3), e0150536 (2016).
- Peng, S. L., et al. 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. Magn Reson Imaging. 34 (5), 624-631 (2016).
- Yu, H. Y., Peng, H. H., Wang, J. L., Wen, C. Y., Tseng, W. Y. Quantification of the pulse wave velocity of the descending aorta using axial velocity profiles from phase-contrast magnetic resonance imaging. Magn Reson Med. 56 (4), 876-883 (2006).
- Peng, S. L., et al. Optimization of phase-contrast MRI for the quantification of whole-brain cerebral blood flow. J Magn Reson Imaging. 42 (4), 1126-1133 (2015).
- Peng, S. L., Shih, C. T., Huang, C. W., Chiu, S. C., Shen, W. C. Optimized analysis of blood flow and wall shear stress in the common carotid artery of rat model by phase-contrast MRI. Sci Rep. 7 (1), 5253 (2017).
- Bozgeyik, Z., Berilgen, S., Ozdemir, H., Tekatas, A., Ogur, E. Evaluation of the effects of sildenafil citrate (viagra) on vertebral artery blood flow in patients with vertebro-basilar insufficiency. Korean J Radiol. 9 (6), 477-480 (2008).
- Swampillai, J., Rakebrandt, F., Morris, K., Jones, C. J., Fraser, A. G. Acute effects of caffeine and tobacco on arterial function and wave travel. Eur J Clin Invest. 36 (12), 844-849 (2006).
- Neff, K. W., Horn, P., Schmiedek, P., Duber, C., Dinter, D. J. 2D cine phase-contrast MRI for volume flow evaluation of the brain-supplying circulation in moyamoya disease. AJR Am J Roentgenol. 187 (1), W107-W115 (2006).
- Stalder, A. F., et al. Quantitative 2D and 3D phase contrast MRI: optimized analysis of blood flow and vessel wall parameters. Magn Reson Med. 60 (5), 1218-1231 (2008).
- Dall’Armellina, E., et al. Improved method for quantification of regional cardiac function in mice using phase-contrast MRI. Magn Reson Med. 67 (2), 541-551 (2012).
- Peng, S. L., Ravi, H., Sheng, M., Thomas, B. P., Lu, H. Searching for a truly "iso-metabolic" gas challenge in physiological MRI. J Cereb Blood Flow Metab. 37 (2), 715-725 (2017).
- Liu, P., et al. Quantitative assessment of global cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2) in neonates using MRI. NMR Biomed. 27 (3), 332-340 (2014).
- Xu, F., Ge, Y., Lu, H. Noninvasive quantification of whole-brain cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2) by MRI. Magn Reson Med. 62 (1), 141-148 (2009).
- Lotz, J., Meier, C., Leppert, A., Galanski, M. Cardiovascular flow measurement with phase-contrast MR imaging: basic facts and implementation. Radiographics. 22 (3), 651-671 (2002).
- Pelc, N. J., Herfkens, R. J., Shimakawa, A., Enzmann, D. R. Phase contrast cine magnetic resonance imaging. Magn Reson Q. 7 (4), 229-254 (1991).
- Kim, D., et al. Accelerated phase-contrast cine MRI using k-t SPARSE-SENSE. Magn Reson Med. 67 (4), 1054-1064 (2012).
- Valvano, G., et al. Accelerating 4D flow MRI by exploiting low-rank matrix structure and hadamard sparsity. Magn Reson Med. 78 (4), 1330-1341 (2017).
