쥐 자궁 경부 척수에 확산 이미징

참고 : 윤리 문 : 시설 보호 및 사용위원회 (IACUC) 위스콘신 의과 대학과 클레멘트 J. Zablocki VA 의료 센터는 모든 절차를 승인했다. 1. 동물 준비 및 모니터링 의료 공기 중 5 % 이소 플루 란을 이용하여, 유도 챔버에서 래트를 마취. 바로 잡고 반사가없는과 뒷발을 압박하는 것은 더 철수 반사를하지 못하는 경우, 2 %로 마취를 줄이고 헤드 처음 발생하기 쉬운 위치에 스캐너 침대에 동물을 전송합니다. 절차 내내 노즈콘 장치를 통해 2 % 이소 플루 란을 유지하며, 약 1 L / min의 유량으로 공기를 유지하는 의료. 마취 동안 각막 손상을 방지하기 위해 래트의 눈 연고 윤활유의 소량을 적용한다. 쥐의 몸통 주위에 안전하게 호흡 모니터링 벨트를 놓습니다. 호흡 게이팅 시스템에 벨트를 연결합니다. 스캐너 구멍으로 쥐를 진행, CHEC 전 호흡주기가 명확하고 일관성을 보장하기 위해 호흡 모니터링 컴퓨터 케이. 필요하다면이 단계는 화질 필수적이기 때문에, 벨트를 조정. 모니터 및 직장 프로브와 온풍 가열 방식을 통해 37 ℃에서 동물의 체온을 유지한다. 1.2 내지 2 % 사이 마취의 레벨을 조정함으로써, 분당 호흡 30-45 사이의 호흡 속도를 유지한다. 물린 바 헤드 홀더에 쥐를 놓고 스크류에 귀 바 (그림 1)과 경추가 코일의 중앙에 위치 할 때까지 직교 볼륨 코일에 머리를 밀어 넣습니다. 주 : 쥐의 어깨는 코일로 더 진행되지 않을 수 있습니다. 스캐너 구멍으로 쥐와 지원 홀더를 진행합니다. 해당되는 경우, 조정 및 적절한 주파수 코일의 일치 커패시터를 조정하고 코일 공급 업체에서 제공 한 지침에 따라 임피던스. e_title "> 2. MRI 스캔 매개 변수 참고 : 여기에 설명 된 절차는 9.4 T 수평 구멍 작은 동물 시스템을 사용하지만 작은 동물 MRI 시스템의 다른 필드의 강점에 적용 할 수있다. 반복적 수신기 이득의 자계의 균질성 (shimming), 고주파 전원의 교정, 조절 및 개선, 공진 주파수의 검출 용 MRI 시스템의 자동화 된 절차를 사용한다. 시스템의 소프트웨어 인터페이스를 사용하여 정확한 위치 결정을 보장하기 위해 기본 세 평면 정찰 스캔을 얻었다. "새로운 스캔"을 선택 tripilot을 클릭하고 이미지를 수집하기 위해 "신호등"을 클릭합니다. 경추 중심 자석의 중심과 MRI 코일의 중심과 정렬되는 두 확인. 자석, 밀어 내 척추 센터 또는 크래들에 끌어와 검증을 위해 스카우트 스캔을 재 취득합니다. 하여 위치 될를 조정하려면MRI 코일 경추 상대의 n은 재배치를위한 자석에서 받침대를 제거합니다. 필요한 경우 위치가 일치 할 때까지이 과정을 반복합니다. 동물의 위치를​​ 바꾼 경우 2.1 단계를 반복합니다. 현재 이미징 프로토콜에 새로운 에코 평면 확산 가중 스핀 에코 시퀀스 (DtiEpi)를 추가합니다. 구성하고 다음을 제외한 기본 설정을 사용 DWI 시퀀스 확산 강조 영상을 획득 : 0.75 mm의 두께로 12 조각을 규정하는 슬라이스 위치 그래픽 인터페이스를 엽니 다. 자궁 코드의 주축에 수직 한 방향을 슬라이스. 다른 동물 사이 또는 내부 기준으로 소뇌의베이스를 사용하여 다른 이미지 세션에서 일관된 조각의 위치를​​ 확인합니다. 'ON'으로 포화 밴드를 설정합니다. 척수의 외측 10mm의 두께를 갖는 4 위치 포화 대역이 조직으로부터 신호를 최소화하고유물 (그림 3)을 유도하기 위해 자신의 가능성을 줄일 수 있습니다. 설정 호흡기 게이트 '에'( '트리거 모듈')에. 참고 : 사용자 지정 호흡 게이팅 펄스 시퀀스 프로그래밍 지식과 경험이 필요합니다. 이 사용할 수없는 경우, 해결책은 모든 슬라이스는 동물의 호흡 사이에 수득되도록 3-5 슬라이스의 수 (S)에 1 TR을 감소시키는 것이다. 자궁 코드의 전체 범위를 얻기 위해 조각의 다른 부분 집합 전체 순서를 반복합니다. 도구 상자 아이콘을 클릭 한 다음 "편집 방법을."4. 변경을 좌우하는 위상 인코딩 방향을 EPI 세그먼트의 수를 설정합니다. 다른 기본 설정은 다음과 같습니다 간격 = 0.3234 MS, EPI 세그먼트 당 총 에코 기차 길이 = 32 에코. 주의 : 다른 구조에서 움직임 오염을 줄일 전후방 아닌 좌우 방향으로 설정된 위상 인코딩. 다음 geometri를 사용하여칼 설정. 평면 공간 해상도의 결과 = X 128 (128), 및 평면 시야 = 25.6 X 25.6 mm 매트릭스 크기 = 0.200 X 0.200 mm. 슬라이스 두께를 확인 = 0.75 mm를. 슬라이스 순서 = 슬라이스 격차 = 0mm, '끼워'. 다음 확산 가중치 설정을 사용하여 DW 측정 모드 = 'DW 대비', 확산 그라데이션 기간 (δ) = 7 MS, 확산 그라데이션 분리 (Δ) = 12 밀리 초, B-값의 수를 = 8, 원하는 B-값 = 0 , 250, 500, 750, 1,000, 1,500, 2,500, 3,500mm / s의 2, 확산 방향 = 2, 확산 가중 방향 = [1 0 0]의 수와 [0 0 1] (만든면에 평행하고 ) 척수 축에 직교. 참고 :이 설정으로, 우리는 / mm 2 3500 S로 높은 B-값을 달성했다. 하드웨어 사양 및 확산법 기간 (δ) 및 확산법 분리 (Δ) 때문에, B 값을 제한 할 수있는 다른 시스템의 성능 특성에 의존 g우리의 시스템에 있었다 radient 성능 (최대 그라데이션 강도 : 440 만 T / m, 최대 회전 속도 : 3440 T / M / S). mm 2 이상 2000 S /의 높은 B-값 첨도의 측정, 2 B-값의 경우, 사용하는 것이 좋습니다. 다음 타이밍 설정을 사용합니다. 에코 시간 (TE)은 27 밀리 초 (0을 입력하여 최소로 설정), 반복 시간 (TR) = 1800 밀리 초 =. 준비된 순서를 취득. 위에 열거 된 매개 변수들을 획득 총 시간은 약 25 분이다. 획득 할수 호흡주기의 정지 (비가 동부) 부 (도 발생되도록 모든 검사 내내 (소프트웨어 만료 검출) 및 MRI 시스템에 신호를 호흡 동기화 소프트웨어를 모니터링하고 "트리거"사이의 지연 기간을 조정 2A, 회색 라인의 안정적인 부분). 100-400 밀리 간의 트리거 지연은 동물의 호흡 패턴에 따라 필요하다. 이 ARTI을 줄이기 위해 도움이 될 것입니다호흡 운동 (그림 3E) 발생 사실. 가능하면, 획득 시간의 추가 25 분 필요 '에'로 설정 사용자 지정 "글을 역"으로 순서를 반복합니다. 참고 : 사용자 지정 순서 9 '- 글을 역'경우 (3 단계 중 감수성 이슈 보정을하기위한) 반대 글 순서 변경은 위상 인코딩 방향의 선택을 허용하는 반면 단일 EPI 위상 인코딩 방향이 오른쪽 (, 수, 사용할 수 없습니다 ) -to-왼쪽 또는 왼쪽에서 오른쪽으로. 촬상이 완료되면 홀더로부터 제거하고 동물을 케이지로 복귀. 이 흉골 드러 누움을 유지하기 위해 충분한 의식을 회복 할 때까지 무인 동물을 방치하지 마십시오. 3. 이미지 처리 직접 시스템에서 DICOM 형식의 시스템으로부터 데이터 내보내기 (바람직) 또는 사용자 또는 THIR를 사용 NIFTI 형식으로 데이터를 변환D-자 소프트웨어. 감수성 이슈 보정을 수행합니다. 추출 B = 각 0 볼륨은 FSL 또는 다른 MRI 소프트웨어 패키지와 함께 제공되는 유틸리티를 사용하여, 하나의 파일로 스캔 할 수 있습니다. 각 단계 인코딩 방향에 대한 하나의 파일이 필요합니다. 주 : 각 스캔은 길이 방향으로 확산 가중 8 스캔이어서 횡 방향 확산 가중과 B-값을 변화시키는 8 스캔 이루어진 경우, 예를 들어, 이미지 파일에 포함 된 B = 1 일 0 스캔 및 아홉 번째 볼륨 및 추출하고 다음 쉘 코드로 조립 될 수있다 : fslroi $ {최대} _dwi_masked.nii.gz의 TEMP1 0 1 fslroi $ {최대} _dwi_masked.nii.gz의 TEMP2 8 일 fslroi $ {다운} _dwi_masked.nii.gz의 TEMP3 0 1 fslroi $ {다운} _dwi_masked.nii.gz의 temp4 8 일 fslmerge -t blip_both TEMP1 TEMP2 TEMP3 temp4 (단,이 경우 최대 $ 달러 아래로 정상으로 스캔하고 각각 위상 인코딩 방향을 역으로). </li> 감소 된 이미지 왜곡 아티팩트와 수정 된 파일을 만들 FSL (10, 11)의 'topup'명령을 사용하십시오. 파라미터 맵의 작성에 사용되는 원료 DWI 화상이 보정을 적용한다. 참고 : 명령의 사용 방법에서 찾을 수 있습니다 http://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/TOPUP/TopupUsersGuide . 이 경우에는 아래와 같은 명령을 사용하여, 실시 예 코드 : topup –imain = blip_both_nlmf_b0images_masked.nii –datain = .. / topup_data.txt –config =. / b02b0_ratspine.cnf –out = topup_splines_nlmf –iout = $ 밖으로 –verbose –logout = topuplog.log {최대} dwiup =`1!의 $ * dwi_nlmFilt.nii` dwidown =는`1!의 $ {다운} * dwi_nlmFilt.nii` applytopup –imain = $ {dwiup}, $ {dwidown} –datain = .. / topup_data.txt –method = JAC –inindex = 1, $ 공업 –topup = topup_splines_nlmf –out = 음주 운전으로 _ $ {아웃 } -v를 복사 및 쥐의 스핀을 위해 $ {FSLDIR} /etc/flirtsch/b02b0.cnf의 기본 파일을 편집(10)의 인자에 의해 –warpres –fwhm 라인과 각각의 값을 감소시킴으로써 알 코드. 확산 웨이팅 이미지 (Paravision의 DTI 방식 또는 유사한 주문 설계를 사용하여) 적어도 6 비 직교하는 방향을 따라 취득하는 경우, 표준 DTI 파라미터 맵을 계산하도록 이러한 FSL의 확산 툴박스 12 카미노 13 소프트웨어 패키지를 사용한다. 그렇지 않은 경우, 이후의 단계 3.4에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 단지 2 개의 방향을 따라 확산 웨이팅을 채용 유용한 메트릭을 생성하기위한 사용자 지정 절차를 사용한다. 메뉴에서 – "마스크 만들기 파일>"fslview에 TOPUP에 의해 출력 수정 DWI 파일을로드를 선택합니다. (예 : GM, 지느러미 WM을 위해, 또는 WM을 ventrolateral) 하나의 조직 유형 내 관심 영역을 그리는 연필 도구를 사용합니다. 이 파일을 저장하고 기타 원하는 ROI를 나중에 사용할 수 있도록 반복합니다. 참고 : 척수에서 세그먼트의 ROI에 다른 절차는 14, 15을 기록되었습니다 </s업> 및 고급 사용자를위한 것이 바람직 할 수있다. 음주 운전으로 파일을 마스크 한 후 다음 명령을 사용하여 각 이미지 볼륨에 대한 투자 수익 (ROI) 내에서 평균 신호를 계산하기 위해 투자 수익 (ROI) 파일을 사용하여 : fslstats -t DWI_corrected.nii.gz -k GM_mask.nii.gz -M 가로 신호의 벡터로, 같은 MATLAB 등의 수치 계산 프로그램에 첫 번째 8 결과를 복사합니다 (예를 들어 그것을 sig_T 전화) 및 B-의 수 8 종 신호 (sig_L)를위한 벡터로 제 8 결과 값을 사용합니다. 8 B-값의 벡터로 수치 계산 프로그램에서 B-값을 복사합니다. 가로 및 세로 방향의 B-값은 동일했다. 가능하면 효과적 B 값보다는 공칭 B 값은 "유효 값 B"로 단계 2.3.5에서 파라미터 창에 나열된 스캐너로부터 취득한다. B-값 데이터 토륨 대 신호에 맞게 수치 컴퓨팅 프로그램의 커브 피팅 도구 상자를 사용하여전자는 명령 프롬프트에서 cftools을 입력하여 모델을 원했다. 이렇게하려면, "데이터를 .."버튼을 클릭하고 X-데이터로 Y-데이터와 신호 벡터와 B-값을 선택합니다. 선택 "… 피팅"를 클릭하고 "맞는 유형"에서 "사용자 지정 식을,"다음 피팅에 대한 방정식을 입력 "새"와 "일반 방정식"을 클릭합니다. 표준 확산 모델에 맞추기 위해 수식을 입력 : S0. * 애 썼는데 (-x. * D) "(1) 확산 및 2 차 기간 (첨도, K)가 포함 된 모델에 맞게 방정식을 입력 가우시안 확산 (16)로부터 편차를 측정하기를 : S0. * 애 썼는데 (-x. * D + (1/6). * (X. * D). ^ 2 * K) "(2) "적용", "확인"을 클릭합니다. 출력 창에 확산 (D)와 첨도 (K)에 대한 예상 값을 준수하십시오. "데이터 세트"에서 선택 식에 사용 sig_T (또는 sig_L) 데이터를 선택 (1)또는 (2) "적용"을 클릭합니다. 횡 방향 및 종 방향 확산 성을 이용하여 이방성 지수 (AI)를 계산 : AI = (D L -D T) / (D의 L + D T) (3) 이것은 DTI 모델로부터 산출 분별 이방성 (FA)와 유사하다. 첨도 용 이방성 확산 지수는 또한 대신에 종횡 첨도을 사용하여 계산 될 수있다. 이 방법은 이후 모델에서 각 변수의 맵을 생성하기 위해 척추 내의 각 복셀에서 커브 피팅 툴박스의 커맨드 라인 동작을 사용하는 것도 가능하다 등 K T, D T, 같은 모델 파라미터들의 값을 제공 참고 . 대체 피팅 방법을 사용할 수 있으며, 다른 곳에서 자세히 설명되어 있습니다. (17)