In Vivo quantitative Bewertung der myokardialen Struktur, Funktion, Perfusion und Lebensfähigkeit Mit Herz Micro-Computertomographie
Summary
This method outlines the use of Quantum Micro-Computed Tomography (MicroCT) to assess cardiac morphology, function, perfusion, metabolism and viability with iodinated contrast agent in mice with experimentally-induced myocardial ischemia. The technique can be applied for non-destructive high-throughput longitudinal in vivo imaging of various animal models of human heart disease.
Abstract
The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that MicroCT provides quantitative high-resolution three-dimensional (3D) anatomical data non-destructively and longitudinally. Most importantly, with the development of a novel preclinical iodinated contrast agent called eXIA160, functional and metabolic assessment of the heart became possible. However, prior to the advent of commercial MicroCT scanners equipped with X-ray flat-panel detector technology and easy-to-use cardio-respiratory gating, preclinical studies of cardiovascular disease (CVD) in small animals required a MicroCT technologist with advanced skills, and thus were impractical for widespread implementation. The goal of this work is to provide a practical guide to the use of the high-speed Quantum FX MicroCT system for comprehensive determination of myocardial global and regional function along with assessment of myocardial perfusion, metabolism and viability in healthy mice and in a cardiac ischemia mouse model induced by permanent occlusion of the left anterior descending coronary artery (LAD).
Introduction
Ischämische Herzkrankheit (KHK) ist weiterhin für Männer und Frauen weltweit 1 die häufigste Einzelursache für Morbidität und Mortalität zu sein. Aufgrund der Komplexität und Zusammenhänge, die zwischen den Organen und Systemen auf der organismischen Ebene vorhanden ist, die Nutzung des ganzen Tieres als ein Modell der IHD bleibt relevant nicht nur für unsere besseren Verständnis der Krankheit Pathophysiologie, sondern auch ermöglicht Evaluierung neuer Präventions- und Therapiestrategien . Mausmodelle, insbesondere, haben zu unserem Wissen über Herzentwicklung beigetragen, Pathogenese von Myokardinfarkt, Herzhypertrophie, Myokarditis, und aneurysmatische Läsionen 2-7. Die Parameter, die die Herzleistung zu bestimmen und sind nützlich im Hinblick auf die Prognose und die Wahl der therapeutischen Intervention sind Herzmasse und Geometrie, globalen und regionalen Funktion, die räumliche Verteilung der Herzmuskeldurchblutung und Myokardvitalität.
Jedoch sind die meisten traditional Untersuchungsmethoden in Mausmodellen von Herzerkrankungen verwendet beinhalten invasive Messungen, die Stunden für die Fertigstellung erfordern, damit das Tier kann nicht für Wiederholungsmessungen verwendet werden, oder das Verfahren wird Tier erfordern 8-12 opfern. Zum Beispiel, regionalen myokardialen Perfusion zu messen, radioaktiv oder fluoreszenzmarkierten Mikrosphären verwendet werden, in denen radioaktive Zählung oder Fluoreszenzsignale auf einem physisch seziert Herz oder in situ 13,14 erkannt werden.
Ebenso erfolgt die Auswertung der Infarktgröße in Tiermodellen des Myokardinfarkts am häufigsten von Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) Färbung durchgeführt, und um den Zeitverlauf der Infarktentwicklung und die Wirkung therapeutischer Maßnahmen, diese Technik erfordert, um festzustellen, dass die Tiere müssen zu verschiedenen Zeitpunkten 15 geopfert für Herz histopathologische Untersuchung werden. Als solche, zerstörungsfreie und humane Techniken, die erlauben würde, quantitative und Langzeitanalyse von Herz-Morphologie, Funktion, den Stoffwechsel und die Lebensfähigkeit von größter Bedeutung sind. In diesem Zusammenhang ist die präklinische Bildgebung von großer Relevanz. Unter den gegenwärtig verfügbaren bildgebenden Verfahren Kernspintomographie (MRI) und Echokardiographie sind die am häufigsten verwendeten 16,17,18.
Allerdings, und trotz der Tatsache, dass die MRT die Modalität der Referenz sowohl in der klinischen und präklinischen Arbeit betrachtet wird, die hohen Kosten zu erwerben und dedizierten Kleintier-MRT-Systeme pflegen, sowie die Komplexität dieser Technologie für nicht-fortgeschrittene Anwender zu bedienen , machen MRI unerschwinglich für den Routineeinsatz teuer. Im Hinblick auf Echokardiographie, gibt es erhebliche Nachteile auf dem Weg wird die Herzfunktion gemessen. Die Daten von den meisten echokardiographischen Untersuchungen hergestellt werden, sind zweidimensional, und in Auftragsvolumen abzuleiten, müssen geometrische Annahmen 19 vorgenommen werden. Darüber hinaus schlechte intra- und inter Beobachter reproducibility ist eine weitere erhebliche Einschränkung dieser Technik. Radioisotopen-Bildgebung mit Einzelphotonenemissions-Computertomographie (SPECT) und Positronen-Emissions-Tomographie (PET) werden vorwiegend zur Beurteilung der Herzmuskeldurchblutung und Stoffwechsel 17,20,21 verwendet. Allerdings beschränkt die räumliche Auflösung dieser bildgebenden Verfahren macht die Herzbildgebung bei Mäusen herausfordert.
Auf der anderen Seite, mit dem Aufkommen von Flachdetektor-Technologie, die eine bessere Röntgen Empfindlichkeit und schneller Auslesezeiten, aktuelle Stand der Technik MicroCT Systeme jetzt kardiorespiratorischen gated dreidimensionale (3D) und vierdimensionale erlaubt zur Verfügung stellen kann ( 4D) Bilder der MRT-Grade-Qualität. Sie sind praktisch wartungs Kosten kostenlos und ganz einfach durch nicht-erfahrene Benutzer zu bedienen. Somit können solche MicroCT Instrumente auch für die routinemäßige Untersuchung von Kleintieren als Modelle menschlicher Erkrankungen geeignet sein. Am wichtigsten ist, mit der Entwicklung eines neuartigen präklinischen jodhaltigen Kontrastmittel, simultaneous funktionelle und metabolische Beurteilung des Herzens wurde möglich, 22-24.
Das Kontrastmittel enthält eine hohe Konzentration von Jod (160 mg / ml), die Herstellung von stark blutPool-Kontrast nach der intravenösen Verabreichung ermöglichen, in-vivo-Bildgebung des Gefäßsystems und die Herzkammern. Innerhalb einer Stunde nach der Verabreichung eine kontinuierliche Zunahme der myokardialen Kontrast im Zusammenhang mit seiner Stoffwechselaufnahme beobachtet werden kann, damit die gleiche Kontrastmittel für die Beurteilung der myokardialen atemberaubend und Lebensfähigkeit verwendet werden kann.
Das Ziel der Technik, die in diesem Manuskript beschrieben ist den Wissenschaftlern ermöglichen, die Hochgeschwindigkeits-MicroCT System zu verwenden, um mit Eigen kardiorespiratorischen Gating, in Verbindung mit Blut-Pool jodhaltigen Kontrastmitteln, zur Bestimmung myokardialen globale und regionale Funktion zusammen mit myokardialen Perfusion und Lebensfähigkeit in gesunden Mäusen und in einem Modell kardiale Ischämie Maus durch permanente Okklusion induziertdes linken vorderen absteigenden Koronararterie (LAD). Durch die Verwendung dieses Tiermodell und bildgebendes Verfahren, schnelle Auswertung der wichtigsten Herzparameter kann wiederholt mit einer einzigen Bildgebungsmodalität durchgeführt werden und ohne die Notwendigkeit für invasive Prozeduren oder die Notwendigkeit, die Tiere zu opfern. Das Verfahren kann durchgeführt werden, um neue präventive und therapeutische Strategien zu bewerten.
Protocol
Representative Results
Discussion
In den letzten Jahren hat die MicroCT 26-29,30 zur Charakterisierung von Herzstruktur und Funktion in kleine Tiere betrachtet viele Forschungen Modalität werden. Allerdings wurde die Instrumentierung, die in dem Stand der Arbeit entweder einzeln angefertigt oder nicht mehr im Handel erhältlich. Als solche wurde diese Studie eine einfache und umfassende Protokoll für den Einsatz von High-Speed-MicroCT System mit Eigen kardiorespiratorischen Gating abzielen zu Herz globale und regionale Funktion zusammen mit myokardialen Perfusion und Lebensfähigkeit in kleine Tiere als Modelle des menschlichen Herzens bestimmen Krankheit.
Eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Untersuchung Herz Struktur und Funktion ist die Fähigkeit des Scanners für physiologische Herzbewegungen zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck EKG-basierten prospektiven und retrospektiven Gating-Techniken verwendet werden können. Allerdings stützt sich Interessenten (Schritt und schießen) Gating auf einem vorher festgelegten Intervall des Herzzyklus, für Prüfungweise während der Diastole, wenn die Herzbewegung ist am wenigsten. Mit diesem Ansatz nur ein Bild pro Herzzyklus erhalten wird, und nur eine Phase des Herzzyklus rekonstruiert werden kann. Als solcher, abgesehen davon, dass Zeit, prospektiv gated Rekonstruktionen zu erzeugen aufwändig produzieren nur eine Datenmenge, die von funktionellen Informationen vorenthalten wird. Retrospektiven Gating, andererseits ermöglicht die Rekonstruktion von mehreren Datensätzen an jedem Abschnitt des Herzzyklus, wodurch globalen und regionalen linksventrikulären Funktionsanalyse.
Die aktuelle Arbeit kardio-Rekonstruktionen mit Eigen retrospektiven Gating eingesetzt. Eigen retrospektiven Gating nutzt proprietäre bildbasierten Software enddiastolischen und End-systolische Herzphasen, ohne dass eine spezielle Atem- und Herzüberwachungseinrichtungen 29,31,32 zu rekonstruieren. Eine ausgezeichnete Übereinstimmung der Eigen Retrospektive und extrinsische EKG-abhängige retrospektiven Gating für studying Herzfunktion bei Mäusen und Ratten wurde durch Dinkel gezeigt et al. 29. Während dieser vorliegenden Arbeit Eigen retrospektiven Gating nicht nur deutlich den Zeitaufwand minimiert, um die Untersuchung festzulegen, sondern auch die Abhängigkeit von Überwachungshardware beseitigt, wie EKG-Ableitungen und Atemluftsensor sowie zusätzliche Bedien Fähigkeiten richtig um es einzurichten.
Nach der Rekonstruktion, Bildqualität beider enddiastolischen und endsystolischer Datensätze wurde zufriedenstellend für Herz-Analyse gefunden. Bei der Prüfung der Bilder, wurde besonderer Wert auf Bewegungsartefakte zu entrichten, das während einer unzureichenden Niveau der Anästhesie, streifen der Artefakte, die als Folge der fehlenden Projektionen bei Tieren mit hoher Atmungsrate passieren kann, Low-Dämpfung Artefakte, die sind häufig verursacht auftreten kann Knochenstrukturen und können Durchblutungsstörungen, und Ring Artefakte nachahmen, die von Fehlkalibrierung oder Ausfall eines oder mehrere Detektor ele entstehen könnengen.
Die Fähigkeit von MicroCT Herz strukturelle und funktionale Informationen zu produzieren, ist auch abhängig von der Verfügbarkeit von geeigneten intravaskulären Kontrastmittels. Die meisten derzeit im Handel erhältlichen MicroCT Kontraste können in der Regel Partikel in nichtmetabolisierbare Makrophagen-spezifische und polydispers umsetzbarer Jod-basierte Kontraste 23,33-36 unterteilt werden. Obwohl teilchenförmigen Mitteln größer opacification Röntgen bieten aufgrund ihrer höheren Ordnungszahl (Barium, Z = 56, und Gold, Z = 79), können sie nicht für metabolische Beurteilung verwendet werden. Darüber hinaus sind diese Mittel als schädlich für den Organismus gesehen und durch die Leber Makrophagen (Kupffer-Zellen) entfernt, das Spülen Zellen des retikuloendothelialen Systems (RES). Aufgrund ihrer nicht-metabolisierbaren Natur, induzieren diese Mittel Änderungen in der Lebermikrozirkulation gleichzeitig mit Leberschäden 37.
Metabolisierbare Iodbasis Gegensatz, auf der anderen Seite, sind nicht targeted für RES-spezifische Entfernung, sollten also besseres Sicherheitsprofil bieten und Lebertoxizität zu vermeiden. Zusätzlich zu ihrer besseren Sicherheitsprofil sind diese Gegensätze durch metabolisch aktive Gewebe aufgenommen, kann somit für die Lebensfähigkeit Beurteilung 22,23 verwendet werden. Zu diesem Zweck wurde iodiertes Kontrastmittel für die vorliegende Untersuchung ausgewählt. Der Kontrast wurde bei einer Dosis von 5 oder 10 & mgr; l pro Gramm Körpergewicht des Tieres als einzelne intravenöse Bolus-Injektion verabreicht. Obwohl beide Dosen zufriedenstellende Verbesserung Ergebnissen wurde eine dosisabhängige Zunahme der linksventrikulären und myokardiale Kontraststufen beobachtet, wenn 10 ul / g des Kontrast injiziert wurde. Von Interesse, mit dem größeren Dosis, war die Dauer der Blutpool verlängerte und der Höhepunkt der myokardialen Kontrastmittelaufnahme verzögert wurde. Ein Tier (Maus 1) wurde 10 Wochen nach der Operation verfolgt und während dieser Zeit es jede zweite Woche abgebildet wurde. Aus Erfahrung im Zusammenhang keine nachteiligen Auswirkungen auf den Kontrast (insgesamt 5 inProjektionen) oder in Verbindung mit Röntgenaufnahme (insgesamt 10 MicroCT Scans) wurden in die Maus während der Dauer der Überwachung festgestellt. Eines der am häufigsten berichteten Nebenwirkungen von langfristigen Jod Exposition Störung der Schilddrüse, die makroskopisch nicht auf Post-mortem-Untersuchungen festgestellt wurde. Mannheim et al. Untersucht Thyroxin-Spiegel nach 3 aufeinanderfolgenden Gegensatz Verwaltungen und fanden keinen Unterschied, wenn die Pegel zu den Kontrollen 37 verglichen. Mit der Verwendung der gleichen MicroCT Datensätze, keine Anzeichen von strahleninduzierten Lungenfibrose wurde in diesem Tier detektiert (Daten nicht gezeigt), um die Sicherheit des Verfahrens entspricht.
Bewertung der globalen und regionalen ventrikuläre Herzfunktion ist der stärkste Faktor für die Herzleistung und wichtig im Hinblick auf die Prognose und die Wahl der therapeutischen Intervention 38,39 berücksichtigt. Die globalen linksventrikulären Funktionsindizes umfassen ventrikulären enddiastolischen Volumen links (LVEDV), linksventrikuläre endsystolischer Volumen (LVESV), linksventrikuläre Schlagvolumen (LVSV), linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) und Herzleistung (CO). Frühere MicroCT Studien bestätigten, dass eine quantitative Auswertung der globalen Herzfunktion in murine Herzkreislauferkrankungen Modelle machbar ist und dass ausgeprägte Abnahme der globalen Herzfunktion erfolgt bald nach LAD Arterienverschluss. Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit früheren Berichten, dass deutliche Reduzierung der LVSV, LVEF und CO aufgetreten bereits am Tag 1 nach der Okklusion 29,40-43. Es ist bemerkenswert zu erwähnen, dass Herzfunktionsleistung ist abhängig von der Art und dem Grad der Anästhesie, wodurch für genaue Messungen der Herzfrequenz während der Bildaufnahme sollte möglichst physiologischen 44 gehalten werden.
Quantitative Bewertung der linksventrikulären Herzmuskelmasse (LVMM) ist wichtig für die Bewertung der linksventrikulären Hypertrophie und wurde in erster Linie MR durchgeführt unter Verwendung vonIch 11,43,45,46. LVMM wird oft für das Körpergewicht korrigiert und als linksventrikuläre Myokard-Mass-Index (LVMMI) präsentiert zur Normalisierung der Herzgewicht unter Mäusen unterschiedlichen Alters und Habitus zu ermöglichen. Genaue Schätzung dieser Parameter ist wichtig, da die Mäuse mit Myokardinfarkt entwickeln signifikante LV Hypertrophie 47. Bewertung der LVMM, LVMMI und LV Geometrie ist auch wichtig für die Diagnose von Herzhypertrophie und Dysplasie 11. Als solche Bestimmung dieser Parameter werden zusätzlich von Vorteil sein, Bedingungen wie konzentrische Hypertrophie, exzentrische Hypertrophie zu unterscheiden, oder konzentrische Umbau. In der vorliegenden Arbeit sowohl LVMM und LVMMI Werte wurden bei Mäusen unterzogen bestimmt Arterie Ligation nach LAD und in der scheinoperierten Tier. Anschließend wurde die Grße des Myokardinfarkts identifiziert und verwendet, um den Prozentsatz des Infarktgröße zu berechnen. Obwohl während der Operation war die Ligatur zur LAD koronaren Herz Applied auf dem gleichen Niveau, die Okklusion erzeugt Infarkte mit einem gewissen Variabilität: 13,3%, 15,8% und 22,4% (Tabelle 1). Eine mögliche Erklärung für diese Variabilität kann aus Unterschieden in der Koronararterie Anatomie ausgehen und ihre territoriale Blutversorgung zwischen den Tieren, und in Übereinstimmung mit früheren Berichten 48. Die häufigste Art der Infarktgröße Beurteilung in einem Maus-Modell des Myokardinfarkts durch ex vivo Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) Färbung der Technik, die keine Längs Überwachung der Krankheit in dem gleichen Tier ermöglichen würde. Im Rahmen früherer Arbeiten von Ashton et al. 22 und von dieser Zeit ist es bemerkenswert, dass MicroCT in Verbindung mit jodhaltigen Kontrastmitteln eine Alternative bieten können und zerstörungsfreie Methode der Infarktgröße in Längsrichtung zu bestimmen.
Ein zusätzlicher Vorteil der MicroCT Technik liegt in der sehr genaue Bestimmung der regionalen Ischämie. Like beim Menschen der linken Koronararterie der Maus spaltet sich in einer absteigenden Arterie (LAD) und einem Septum-Zweig (LCX). Doch bei Mäusen, die Anatomie der Seitenzweige der LAD und LCX unterscheidet sich deutlich zwischen den Tieren 48. Große Äste der LCX parallel manchmal eng an die LAD und da die Herzkranzgefäße von Mäusen sind inner myokardialen und daher nicht sichtbar, Seitenstreben der LCX sind manchmal aus Versehen aber unvermeidlich in der koronaren Okklusion während der Maus-Infarkt-Verfahren einbezogen. Als solche kann die circumferentional polar Karte erhalten nach MicroCT verwendet werden, genau zu bestimmen, welche wurden Koronararterien verschlossen, da die Aufnahme Perfusion und Kontrast in Sektoren 2, 3, 8 und 9 werden durch die LCX betroffen, während Bereiche 7, 10, 11, 12 , 13, 15, 16 und 17 werden durch die LAD geliefert. Dementsprechend ist das polare Karte von großem Nutzen für die genaue Bestimmung des okkludierten Arterien und entsprechend unterstützt allem in der richtigen Interpretation der Auswirkungen der myocaRDIAL Infarkt der Herzfunktion und Fortschreiten der Krankheit.
Das Modell Myokardinfarkt Maus hoch ahmt den menschlichen klinischen Situation verwendet, in denen Herzkranzgefäße plötzlich infolge einer akuten Plaqueruptur verschlossen werden und ist als solche von großem Nutzen 49 die Krankheitsentwicklung des infarzierten Herzen zu untersuchen. Während in den entwickelten westlichen Ländern die Behandlung von Patienten mit Herzinfarkt bei schneller Wiederherstellung der Rückführung des Herzkranzgefäßes ausgerichtet ist, bei vielen Gelegenheiten, vor allem in wirtschaftlich weniger entwickelten Ländern, in denen das Auftreten von Herzinfarkt rasch zunehmende wird, kann der Verschluss nicht in gelt werden Zeit 1,50. Dies führt zu einem großen ventrikuläre Infarkte, die am häufigsten an chronischer Herzinsuffizienz führen und sind eine enorme Belastung für die öffentliche Gesundheit. Folglich Längs nicht-invasive diagnostische Methoden, um einen Myokardinfarkt-Modell mit einer permanenten Koronararterie occ mitlusion und einem großen Infarkt sind von großer Bedeutung, neue Behandlungsstrategien gegen diese Krankheit zu entwickeln.
Myocardial CT Perfusion Imaging ist ein sich schnell entwickelndes Technik, die quantitative Beurteilung der regionalen koronaren Blutfluss Anomalien und deren Bedeutung für die Herzfunktion und Lebensfähigkeit ermöglicht. Neuere kleinen Tierversuchen reduziert die Kluft zwischen MicroCT und SPECT, die Methode der Wahl für die Perfusion und Lebensfähigkeit Beurteilung 22. Mit dem Ziel, den Grad der regionalen Blutfluss Beeinträchtigung zu bewerten, indem die LAD Koronararterienokklusion verursacht wurden die MicroCT Daten auch für Myokard-Perfusions-Informationen ausgewertet. Die ligierte LAD-Arterie ist bekannt, Blutversorgung der freien Wand zu schaffen, ein Teil der Trennwand, und den apikalen Bereich des linken Ventrikels. Myocardial Perfusion Mängel (hypoenhanced Bereiche) von Maus 1 in einem polaren gezeigt Mitte vorderen System und offensichtlich koordinieren, Mitte inferolateralen, Mitte anterolateralen, apikalvordere und apikal Seitensegmente, sind die Ergebnisse im Einklang mit dem gleichen Herzkranzverteilung (Abbildung 3). Kein Unterschied zwischen Perfusionsdefekte abgeleitet von enddiastolischen und endsystolischer Bilder wurde in homosegments gefunden. Die enddiastolische und End-systolischen myokardialen Perfusion Polarkartendarstellungen der scheinoperierten Tier sind in Abbildung 4 dargestellt. Leichte Unterschiede in Herzmuskeldurchblutung zwischen den Segmenten des Kontrolltier unbedeutend sind auf beiden enddiastolischen und endsystolischer Darstellungen . Interessanterweise können die Bereiche hypoenhancement visuell auf Kurz axiale Querschnittsbilder (Abbildung 1) und leicht als 3 gezeigten quantifiziert werden kann ersichtlich ist. Es war nicht möglich, in der Studie von Befeda et al. Und konnte durch erklärt größer Rauschen des MicroCT Instrument 22 verwendet. Um visuell wahrgenommen werden kann, muss die Signaldifferenzen mindestens drei bis fünfmal größerals das Rauschen (Standardabweichung) in dem Bild 51. Geräuscharme des MicroCT in dieser Studie verwendeten erlaubt Erkennung eines kleinen Signalunterschied zwischen beeinträchtigten und normal durchbluteten Herzmuskel (127HU ± 23HU vs. 217HU ± 29HU), so dass erfolgreiche Beurteilung der myokardialen Perfusion Musterdefekte.
Einer der Hauptvorteile von jodhaltigen Kontrastmittel ist die Fähigkeit Myokardvitalität und Metabolismus durch den Kontrast im Zusammenhang myokardialen Verbesserung zu beurteilen. Soweit uns bekannt ist, die Fähigkeit des Kontrast Myokard zu verbessern wurde zuerst von Detombe et al. 23 und seinem ersten Einsatz für Myokardinfarkt Bildgebung wurde von Ashton et al. 22. Obwohl die Gruppe zeigte, dass mit Myokardinfarkt in den Mäusen perfundierten Myokard zeigte ähnliche Verbesserung zu den Kontrollen, und dass die infarzierten Myokard keine Verbesserung, myocardial e des Segment quantitative Bewertung zeigtennhancement wurde nicht berichtet. Um weiter zu untersuchen, ob können myokardiale Verbesserung quantitativ bewertet werden, wurden alle Mäuse mit der gleichen Bildgebungsprotokoll reimaged 3-4 Stunden nach der Kontrastmittelgabe, wenn der Herzmuskelverbesserung in Bezug auf Hohlraum maximal war.
Myocardial Kontrastmittelaufnahme Defekte wurden visuell beobachtet auf kurzen Achse enddiastolische und endsystolische Querschnittsbilder einer Maus Herz mit Myokardinfarkt (Abbildung 5), aber nicht in der scheinoperierten Tier (Abbildung 6). Myocardial Aufnahme wurde in jedem Myokardsegment von beiden enddiastolische und endsystolische Rekonstruktionen und präsentiert in einem polaren Koordinatensystem (7 und 8) quantitativ bewertet. Die enddiastolische und endsystolische homosegmental Werte von dem gleichen Tier erhalten wurden, waren nicht verschieden. Allerdings sind die umlaufenden Polardiagramme zeigten segmentspezifische Auffälligkeiten (FigurE 7) mit ähnlichen Muster wie die auf den myokardialen Perfusion Karten dargestellt (Abbildung 2). Keine Kontrastmittelaufnahme Mängel wurden an den umlaufenden Polardiagramme der scheinoperierten Maus (Abbildung 8) gesehen. Die Myokard-Aufnahme Daten von ausreichender Qualität waren globalen Funktionsanalyse und quantitative Bewertung von LV Myokardmasse und Infarktgröße durchzuführen (nicht dargestellt). Obwohl es nicht relevant für die derzeit verwendete Modell mit Permanent LAD Koronararterienokklusion, glauben wir, dass der Kontrast kann myokardiale Extraktion Änderungen nicht nur in der Region fließen myokardialen Blut bezogen werden, sondern auch auf den Zustand der Herzmuskelzellen (zB vernarbte, betäubt und Winterschlaf Myokard) . Zur Überprüfung dieser Hypothese wird die zukünftige Arbeit des Modells mit temporären myokardialen Ischämie und Reperfusion beschäftigen.
Aktive Kontraktion des Herzmuskels führt zu myokardialen Wandbewegung und Verdickung, die als wichtiger Marker der systolische f dienenSalbung und Myokardvitalität. Beurteilung der regionalen Wandbewegung, Verdickung und Ejektionsfraktion hilft passive systolische Wandbewegung von aktiven Herzmuskelkontraktion zu erkennen. Um standardisierte Quantifizierung des Ausmaßes und der Schwere der Erkrankung, Wandbewegung, Wandverdickung und regionalen Ejektionsfraktionen häufig in polare Karten abgebildet zu ermöglichen. Fehlbildungen der regionalen ventrikuläre Wandbewegung sind wichtige Marker der myokardialen Ischämie, die durch MRI 52 am häufigsten bewertet werden. Die LV Wandbewegung, Verdickung und regionalen Ejektionsfraktion Noten für jedes Segment von einer Maus mit und ohne Myokardinfarkt vorgestellt sind in Abbildung 9 und 10 Abb. Wie zu erwarten war, ergab sich LAD Koronararterienligatur in deutlichen Rückgang von LV regionalen Funktionsindizes ( Abbildung 9), während kein Effekt wurde in der scheinoperierten Maus (Abbildung 10) beobachtet. Diese Ergebnisse sind in Übereinstimmung mitzuvor gemeldeten Daten.
Im Ergebnis hat diese Arbeit die erste erfolgreiche Verwendung eines Hochgeschwindigkeits MicroCT System zur umfassenden Bestimmung der myokardialen globalen und regionalen Funktionsparameter zusammen mit der Bewertung der Myokardperfusion und Lebensfähigkeit bei gesunden und in einem Maus-Modell des Myokardinfarkts demonstriert. Diese Arbeit kann weiter in Richtung von anderen Modellen von kardiovaskulären Erkrankungen Charakterisierung erweitert werden, so dass für eine genaue und zerstörungsfreie Beurteilung der Herzfunktions und pathophysiologischen Veränderungen, und für die Bewertung der neuen präventiven und therapeutischen Strategien.
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde von der Stichting Lijf en Leven, Projekt unterstützt Dilatation gegen arterielle Verschlusskrankheit steno.
Materials
| Quantum FX MicroCT Imaging System | PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA | Micro Computed Tomography System | |
| XGI-8 Anesthesia System | PerkinElmer, Hopkinton, MA, USA | Cat. No. 118918 | Gas Anesthesia System |
| Analyze 12.0 Software | Analyze Direct, Overland Park, KS, USA | Visualization and Analysis Software for Imaging | |
| eXIA160 MicroCT Contrast | Binitio Biomedical, Ottawa, ON, CANADA | Cat. No. eXIA160-01; eXIA160-02; eXIA160-03; eXIA160-04; eXIA160-05 | Iodine based Radiocontrast for MicroCT Imaging |
| Isoflurane | Pharmachemie BV, Haarlem, Netherlands |
Cat. No. 45.112.110 | inhalation anesthesia |
| 1/2CC U-100 28G1/2 Insulin Syringe | Becton Dickinson and Company, USA |
Cat. No. 329461 | Insulin syringes with sterile interior |
| Leica microscope type M80 | Leica Microsystems BV, Eindhoven, Netherlands | Stereo zoom microscope |
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