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Artigo de método

Simultânea de imagem PET / MRI Durante Rato isquemia-hipoxia cerebral

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DOI:

10.3791/52728

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20 de setembro de 2015

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Neste artigo

Resumo

O método aqui apresentado utiliza a tomografia por emissão de pósitrons simultânea e ressonância magnética. No modelo de hipoxia-isquemia cerebral, alterações dinâmicas no metabolismo de glicose e de difusão ocorrem durante e após a lesão. O dano em evolução e irreproduzível neste modelo exige aquisição simultânea, se dados de imagens multi-modais significativas devem ser adquiridos.

Resumo

Mudanças dinâmicas na difusão de água dos tecidos e metabolismo da glicose ocorrem durante e após hipóxia em isquemia-hipoxia cerebral refletindo uma perturbação bioenergética em células afetadas. Difusão ponderada ressonância magnética (MRI) identifica regiões que estão danificados, potencialmente irreversível, por hipóxia-isquemia. Alterações na utilização da glucose no tecido afectado podem ser detectados por tomografia de emissão de positrões (PET) de 2-desoxi-2- (18 F) fluoro-ᴅ-glucose ([18F] FDG) absorção. Devido à natureza variável e rápida de lesões neste modelo animal, a aquisição de ambos os modos de dados devem ser realizadas simultaneamente, a fim de correlacionar dados significativamente PET e MRI. Além disso, a variabilidade inter-animal na lesão hipóxico-isquêmica devido a diferenças vasculares limita a capacidade de analisar dados multi-modais e observar as mudanças para uma abordagem de grupo sábio se os dados não são adquiridos em simultâneo em sujeitos individuais. O método pressentido aqui permite adquirir tanto DIFUSÃO e [18F] FDG dados no mesmo animal, antes, durante e após a provocação hipóxica, de modo a interrogar alterações fisiológicas imediatas.

Introdução

Em todo o mundo, acidente vascular cerebral é a segunda principal causa de morte e a principal causa de incapacidade 1. A cascata de eventos bioquímicos e fisiológicos que ocorrem durante e agudamente após um evento derrame ocorre rapidamente e com implicações para a viabilidade do tecido e, finalmente, 2 resultado. Hipoxia-isquemia cerebral (HI), o que leva a EHI (HIE), estima-se que afecta até 0,3% e 4% do total prazo e nascimentos prematuros 3,4, respectivamente. A taxa de mortalidade em lactentes com EHI é de aproximadamente 15% a 20%. Em 25% dos sobreviventes de HIE, complicações permanentes surgem como um resultado da lesão, inc....

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Protocolo

Todo o manuseio e procedimentos de animais aqui descrito, e de acordo com a Pesquisa Animal: Relatórios experimentos in vivo (chegar) diretrizes, foram realizados de acordo com protocolos aprovados pela Associação de Avaliação de Acreditação do Laboratório Animal Care (AAALAC) Internacional credenciados Animal Care Institucional e Use Committee da Universidade da Califórnia, Davis. Cirurgia adequada não deve resultar em sinais de qualquer dor ou desconforto no animal, mas medidas adequadas devem ser tomadas se tais sinais são observados, incluindo a administração de analgésicos ou em alguns casos, a eutanásia. O lado direito dos animais foi escolhido arbitrariamente ....

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Resultados

A Figura 1 mostra o resultado de uma ligação adequada da artéria carótida comum, antes de fechar a ferida com a sutura de seda 6-0.

Neste método, os dados obtidos a partir de imagiologia é altamente dependente do arranjo temporal da experiência, que por sua vez determina e é também ditada pela limitações experimentais, incluindo sistemas de aquisição de imagem e a configuração do equipamento. Estas e outras considerações são ainda mais exploradas na seção Discussão. Com o pr.......

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Discussão

MRI anatômica simultânea, e dinâmica DWI-RM e [18F] FDG PET dados foram adquiridos com sucesso a partir de animais experimentais durante desafio hipóxico seguinte ligação artéria carótida comum. Isto representa uma poderosa paradigma experimental para imagiologia multimodal da fisiopatologia rápida evolução associada com insultos isquémicos no cérebro e pode ser prontamente alargado para estudar outros radiomarcadores de PET (por exemplo, marcadores de neuroinflama�o) e sequências de ressonância magnética, .......

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Divulgações

JM e SW são funcionários da Genentech.

Agradecimentos

Os autores gostariam de agradecer o Center for Molecular e Genômica de imagem na UC Davis e Imaging Departamento Biomédica da Genentech. Este trabalho foi apoiado por um dos Institutos Nacionais de Pesquisa em Parceria Bioengenharia Saúde número de concessão R01 EB00993.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
cirúrgicapara
FórcepsRobozRS-5237
Pinça mosquito HartmanMiltex7-26
Scientific Instruments4473É útil reduzir a largura de abertura com uma faixa na pinça usada para segurar a artéria carótida
6-0 sutura de seda trançada revestida de silicone com agulha 3/8 C-1Covidien SofsilkS-1172
Sistema de manta homeotérmicaHarvard Apparatus507220F
Super cola(genérica)
Hipóxia
Medidor de vazão para O2Alicat ScientificMC-500SCCM-D
Flometer para N2Alicat ScientificMC-5SLPM-D
Medidor de O2MSAAltair Pro
Imaging
7.05 Tesla MRI SystemBrukerBioSpecDiâmetro interno do furo interno de 20 cm com conjunto de gradiente. Software Paravision 5.1.
Bobina de volume Tx/Rx 1H, 35 mm de diâmetro internoSistema PET BrukerT8100
(interno)Detectores 4x24 LSO-PSAPD, matriz
10x10 LSO por detector, passo de cristal
1,2 mm e profundidade de 14 mm. PSAPD de 14 x 14 mm. FOV: 60x35 mm. Janela de energia de 350-650 keV. Janela de temporização de 16 NSEG.
Pinça de canulação de vasos DumontRobozRS-4991
Tubo de polietileno PE-10BD Intramedic427401
Bomba de infusãoBraintree ScientificBS-300
Equipamento de monitoramento e gating de animaisSmall Animal Instruments Inc.Modelo 1025Apenas monitoramento de respiração usado
Cama de animal com regulação de temperatura(internamente)
Tesoura cirurgia Roboz RS-5852 2x pinça de sutura McPherson, 8,5 cm Precisão cirúrgica e

Referências

  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.

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Reimpressões e permissões

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