Yazarlar UC Davis Moleküler ve Genomik Görüntüleme Merkezi ve Genentech Biyomedikal Görüntüleme Bölümü kabul etmek istiyorum. Bu çalışma Sağlık Biyomühendislik Araştırma Ortaklığı hibe sayısı R01 EB00993 bir Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenmiştir.

Bütün hayvan işleme ve prosedürler burada tarif edilen ve Hayvan Araştırmaları göre: Laboratuar Hayvan Bakımı Akreditasyon Değerlendirme Derneği tarafından onaylanan protokoller çerçevesinde yapıldı, Vivo Deneyler (GELİYORUM) kılavuzlarında Raporlama (AAALAC) Uluslararası Kurumsal Hayvan Bakım akredite ve California, Davis Üniversitesi&#39;nde Kullanımı Komitesi. Uygun cerrahi hayvanda herhangi bir ağrı ya da rahatsızlık belirtileri neden olmamalıdır, ancak uygun adımlar işaretler ötenazi, analjezik ya da bazı durumlarda yönetim de dahil olmak üzere, gözlenen eğer alınmalıdır. Hayvanların sağ tarafında açıklanan tek taraflı işlem için keyfi olarak seçildi. 1. Tek Taraflı Ortak Karotis Arter (CCA) Ligation <ol><li> Uygun konumlandırılmış sterilize cerrahi aletler ve malzemeler steril alan hazırlayın. Sağlamak ısıtma yastığı yastığı üzerine güvenli bir şekilde yerleştirilen sıcaklık probu ile 37 ° C&#39;ye kadar ısıtılır. &amp; #160; cerrahi siteyi kapsayacak şekilde bir steril örtüyü kullandığınızdan emin olun. </li><li> (0.5-1 L / dk izofluran, havada% 1-3) hayvan anestezisi ve kuyruk dönük bir yatar pozisyonda hayvan yerleştirin. Ayak sıkıştırarak anesthetization kontrol edin - Hayvan düzgün uyuşturulduktan bu hiçbir tepkiye gerekir. Gözleri oftalmik merhem sürün. </li><li> 1-2 pamuklu çubuklarla kullanarak üst göğüs bölgesine alt boyun epilasyon kremi uygulayın. Islak bir gazlı ya da alkol bezlerden kullanarak saç ve krem ​​kaldırmak ardından 1-3 dakika bekleyin ve. Sürüntü kesi içinden dışarıya dairesel şekilde Betadine ile alan ve ardından steril cerrahi eldiven dönüşür. </li><li> Cerrahi makas kullanarak, alt boyun orta hat boyunca yaklaşık 1 cm bir kesi yapmak. Dikkatle cerrahi makas kullanılarak fasya çevreleyen dış deri ayırın. </li><li> İki McPherson mikro iris sütür forseps kullanarak, zararlı damarları veya dengesi ile dikkat ederek, fasya sağ karotis arter ayırmakvagus siniri bing. </li><li> Sağdaki forseps kullanarak, sabit pozisyonda sağ CCA exteriorize. Kurumasını önlemek için tuzlu su birkaç damla uygulayın. Bir çift kare düğüm kullanarak 6-0 ipek sağ CCA altında sütür ve lige uygun bir uzunlukta (2-3 cm) geçirin. İsteğe bağlı olarak, daha 6-0 ipek sütür ve bir ikinci uzunlukta kullanılarak ligate. </li><li> Sağ CCA konumlandırmak ve steril bir sünger kullanarak açmasını aşırı sıvı temizlemek bez uçlu. 6-0 ipek sütür ile kesi kapatın. Topikal 7 mg / kg&#39;a kadar lidokain uygulayın. </li><li> Hayvan ayaktan (yaklaşık 30 dakika) kadar anestezi kurtarmak ve hayvan görüntüleme için hazır olana kadar ameliyat sonrası izleme gerçekleştirmek için izin verir. </li></ol> Görüntüleme için 2. Hazırlık: Sistem ve Donanım Kontrolleri <ol><li> MR ve PET sistemleri için donanım ve yazılım kurma ve aşağıdaki gibi işlevlerini kontrol edin. Emin olun tüm fiziksel bağlantıların güvenli ve yazılım ayarları uygun şekilde seçilir. <ol><li&gt; PET sistemi hava soğutma sistemi kullanılarak 5 ° C öngörülen çalışma sıcaklığında olduğundan emin olun. </li><li> Bilinen eksenel uzaklıklar kullanılarak görünümü (FOV) merkezleri PET ve MR alanını hizalayarak MRG deliğin içine Dağı PET sistemi. PET sisteminin deliği içinde MRG bobini monte edin ve PET sistemi ve MRG mıknatıs merkezleri ile bobin merkezi. </li><li> Güç ve ön voltajın PET elektroniği açın (Not: adımlar enstrüman göre değişir). 68 Ge silindiri kullanarak hızlı (5 dk) bir tarama gerçekleştirin ve tüm dedektörler operasyonel olmasını sağlamak için ortaya çıkan sinogram kontrol edin. </li><li> İsteğe bağlı olarak ko-kayıt amaçları için, bir PET / MR dönüşüm matrisi için kullanılacak veri elde: 18 F sulu çözelti 200 uCi ile üç boyutlu fantomun (örneğin, üç dolu küreler gibi) doldurun ve PET ile 15 dakika boyunca kazanır. Anatomik MRI veri elde: Tarama Kontrol penceresinde, çoklu-eko (MSME) dizi çok dilim seçin (bakınız Tablo 1 </strong&gt;). Üç büyük yönelimleri için tekrarlayın: eksenel, sagital ve koronal. </li></ol></li><li> Infüzyon pompası ayarları ve çalışmasını kontrol edin. Sürekli infüzyonla 45 dakika içinde 200 ul, 20 g hayvanda iv enjeksiyonu için tipik tavsiye edilen limit toplam hacmi sağlayan dakikada 4,44 ul, pompanın ayarlayın. </li><li> Isıtıcı çalışmasını kontrol ve sıcaklık çıkış hayvan sıcak (37 ° C) tutmak için yeterli olduğunu teyit ederim. Sıcaklık ve solunum izleme hayvan yatak hayvan yerleştirme için hazırlık operasyonel olup olmadığını kontrol edin. </li><li> (0.5 L / dk: O 2 57.2 mg / dk ve 0.575 g / dk N2 at) O 2 ve N 2 debimetreler çalışmasını kontrol basınçlı hava kapalı kaynak ve O 2 ve N 2 ile hem güç tarafından üzerine kaynaklar. Debimetreler zarar riskini önlemek için yeterli giriş baskısı olmadan bunları açmayın. </li><li> Isofloranın v olunaporizer yeterli doldurulur. Görüntüleme öncesinde,% 1-2 izofluran anestezi akışını başlatmak ve 0.5 L 1 / dak. </li><li> Anestezi, solunum ped ve ısıtıcı sistemleri güvenli ve işlevsel konumlandırılmış sağlayarak hayvan yatağı hazırlayın. Ek PET / MRI birlikte kayıt doğruluğu için, referans işaretleri (örneğin, görüntüleme için enjekte edilene benzer bir konsantrasyonda radyoişaretleyicinin doldurulmuş kılcal tüpler) görüş alanı içinde hayvan yatağı tutturulabilir. </li></ol> 3. Görüntüleme iş akışı Gerekli tüm ekipman kontrolleri tamamlandıktan sonra aşağıdaki gibi görüntüleme devam: <ol><li> Izofluran ile hayvan anestezisi ve (10 mi tuzlu su içinde, 0.5 ml heparin, 1000 USP / ml) heparinize tuzlu su ile dolu bir kateter kuyruk damarından (28 G iğnesi, PE-10 den az 5 cm tüp) yerleştirin. Hayvan Isınma ve / veya kuyruk kateter yerleştirme doğruluğunu artırabilir. İsteğe bağlı yerleştirme sitede siyanoakrilat yapıştırıcı bir damla koyunIV hattını güvenceye alın. </li><li> Hayvanlar için hazırlanmış yatağa hayvan aktarın. Kullanılan eğer üst kesici dişler yerinde diş bar ve kulak çubukları ile güvence altına olan hayvanın kafası, güvenli olduğundan emin olun. </li><li> Kurumasını önlemek için gözleri oftalmik merhem sürün. Rektal prob termometre yerleştirin. Bu sıcaklığı sağlamak ve solunum okumaları işlevseldir. </li><li> Yaklaşık 3 PE-10 boruları için m ve 200 ul bir hacme - Radyoaktif doz hazırlama (200 ul, 600 uCi) etrafında uygun uzunlukta heparinize PE-10 tüp içine enjekte edilmesi. Boru içinde delikler oluşturmak için özen, infüzyon pompası şırınga için bu boru, kuyruk damarı kateteri hattına diğer bir ucunu. </li><li> Emin MRI bobin konumlandırma ve herhangi çizgiler veya kablolar, özellikle anestezi tüp rahatsız değil yapım, mıknatısın delik içine doğru hayvan yatağı kaydırın. Beynin merkezi M merkezleri ile uyumlu olduğundan emin olunRI bobini, PET sistemi ve MR mıknatıs. </li><li> Yüksek güç preamplisinin ekran gözlemleyerek empedans (bobin özelliklerini kontrol) ve frekans uyumsuzlukları (7 Tesla 1 H 300 MHz) en aza indirerek bobin üzerinde ayarlama düğmeleri çevirerek MRG bobin ayarlama ve eşleştirme gerçekleştirin. </li><li> Ayarlama ve eşleme sonra (MRG), bir izci görüntü elde: Bir NADİR tripilot dizisi seçin ve Tarama Kontrol penceresinden dizisi çalıştırın. Adımları 3.5 ve 3.6 olarak gerekli yinelenen, hayvanın konumlandığını kontrol edin. Sıfır değerine şim sıfırlayın. </li><li> (MRG) beynin içinde bir hacimde bir lokalize, nokta-çözüldü spektroskopik tarama (BASIN) Edinme: boyutları 3,9 mm x 6 mm × 9 mm dikdörtgen hacimde bir PRESS dizisi (Tablo 1) çalıştırın. CalcLineWidth makro komutunu kullanarak su hattı genişliği kontrol ediniz. Yarım maksimum (FWHM) değerde tam genişlikte kabul edilebilir ise (örneğin, 0.2 ppm), 3.10 adıma geçin. Değilse, adım 3&#39;e geçin.9. </li><li> (MRG) alan haritası Edinme: Bir FieldMap dizisi (Tablo 1) çalıştırın. MAPSHIM makro komutunu çalıştırarak ve doğrusal ve ikinci düzeni (z 2) Yerel ayarlamaları seçerek çok açılı projeksiyon pabucun (MAPSHIM) için ortaya çıkan verileri kullanın. Adımı yineleyin 3.8. </li><li> (MRG) DAG tarama (bakınız Tablo 1) için dilim planını yerleştirin: Geometri Editor kullanarak, satın alma FOV beynin içinde ilgi istenilen hacmi elde etmek için konumlandırılmış emin olun. Istediğiniz gibi ortaya çıkan dilim planı hizalanmış ise, sonraki tüm DAG taramalar için Tarama Kontrol penceresinde bu dilim planını kopyalayın. Edinimi başlayın. </li><li> PET edinimi ile (PET), başlamak infüzyon pompası başlatmaya hazır hazırladı. Kateter tuzlu enjekte edildiği önceden belirlenen gecikmeden sonra, radyoişaretleyicinin girişini yakalamak için PET satın alma (Tablo 1) başlayacak. Sayım hızını Monitör ve kademeli bir artış bakmakbaşarılı bir enjeksiyon göstergesidir sayımlarında. </li><li> 10-15 dakika sonra, adım 3.12 ile hipoksik meydan eşzamanlı başlatmak. Hipoksik meydan başlatmak% 8 oksijen ve% 92 azot sunmak için önceden belirlenmiş ayarlar ile O 2 ve N 2 debimetreler tıbbi hava akışını ve derhal kapatın ve% 0.8 izofluran azaltır. Giriş baskısı olmadan debimetreler açmayın için. </li><li> Adım 3.12 ile aynı anda (MRG), aşama 3.10 hazırlanan DAG satın başlayacak (&quot;H1&quot; tarama). </li><li> (MRG) H1 tamamlandıktan hemen sonra, aşama 3.10 hazırlanan, DAG edinimi (&quot;H2&quot; tarama) başlayın. , Debimetreler kapattıktan tıbbi hava akımını yeniden ve fizyolojik izleme dayalı, uygun bir değere izofluran konsantrasyonu iade ederek hipoksik meydan bitirin. </li><li> (MRI) bir post-hipoksi DAG aşama 3.10 hazırlanan tarama edinin. Bu tarama tamamlandıktan sonra infüzyon pompası kapatın. </li><li> (MRG) Edinme anataksiyel ve sagital planlarda omical görüntüler. Tarama Kontrol Penceresinde - MSME dizisi (Tablo 1) seçin. Geometri Düzenleyicisi&#39;ni kullanarak, satın alma FOV beyin kapsadığından emin. </li><li> Ikincil yöntem olarak servikal dislokasyon tarafından takip CO 2 idaresi ile gerekirse ötenazi, hayvan çıkarın kafes zaman ayaktan dönmek ve morbidite belirtileri izlemek. </li></ol>

<ol>
	<li>Donnan, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Lancet. 371, 1614-1623 (2008).</li><li>Turner, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+science+of+cerebral+ischemia+and+the+quest+for+neuroprotection+navigating+past+failure+to+future+success+A+review.">The science of cerebral ischemia and the quest for neuroprotection navigating past failure to future success A review.</a> Journal of Neurosurgery. 118, 1072-1085 (2013).</li><li>Vannucci, R. C., Perlman, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interventions+for+perinatal+hypoxic+ischemic+encephalopathy.">Interventions for perinatal hypoxic ischemic encephalopathy.</a> Pediatrics. 100, 1004-1014 (1997).</li><li>Chicha, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cells+for+brain+repair+in+neonatal+hypoxia&#8211;ischemia.">Stem cells for brain repair in neonatal hypoxia&#8211;ischemia.</a> Childs Nervous System. 30, 37-46 (2014).</li><li>Barks, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+controversies+in+hypothermic+neuroprotection.">Current controversies in hypothermic neuroprotection.</a> Seminars in Fetal and Neonatal. 13 (1), 30-34 (2008).</li><li>Jantzie, L. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neonatal+ischemic+stroke+a+hypoxic+ischemic+injury+to+the+developing+brain.">Neonatal ischemic stroke a hypoxic ischemic injury to the developing brain.</a> Future Neurology. 3, 99-102 (2008).</li><li>James, A., Patel, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxic+ischaemic+encephalopathy.">Hypoxic ischaemic encephalopathy.</a> Paediatrics and Child Health. 24 (9), (2014).</li><li>Levine, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anoxic+ischemic+encephalopathy+in+rats.">Anoxic ischemic encephalopathy in rats.</a> The American Journal of Pathology. 36 (1), (1960).</li><li>Vannucci, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+stroke+in+the+female+diabetic+db+db+mouse.">Experimental stroke in the female diabetic db db mouse.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 21, 52-60 (2001).</li><li>Sheldon, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain+related+brain+injury+in+neonatal+mice+subjected+to+hypoxia+ischemia.">Strain related brain injury in neonatal mice subjected to hypoxia ischemia.</a> Brain Research. 810, 114-122 (1998).</li><li>Adhami, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+ischemia+hypoxia+induces+intravascular+coagulation+and+autophagy.">Cerebral ischemia hypoxia induces intravascular coagulation and autophagy.</a> American Journal of Pathology. 169 (2), 566-583 (2006).</li><li>Catana, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+in+vivo+positron+emission+tomography+and+magnetic+resonance+imaging.">Simultaneous in vivo positron emission tomography and magnetic resonance imaging.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 105, 3705-3710 (2008).</li><li>Judenhofer, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+PET+MRI+a+new+approach+for+functional+and+morphological+imaging.">Simultaneous PET MRI a new approach for functional and morphological imaging.</a> Nature Medicine. 14, 459-465 (2008).</li><li>Wehrl, H. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+PET+MRI+reveals+brain+function+in+activated+and+resting+state+on+metabolic+hemodynamic+and+multiple+temporal+scales.">Simultaneous PET MRI reveals brain function in activated and resting state on metabolic hemodynamic and multiple temporal scales.</a> Nature Medicine. 19, 1184-1189 (2013).</li><li>Judenhofer, M. S., Cherry, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+for+preclinical+PET+MRI.">Applications for preclinical PET MRI.</a> Seminars in Nuclear Medicine. 43 (1), 19-29 (2013).</li><li>Wehrl, H. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+and+Translational+PET/MR+Imaging.">Preclinical and Translational PET/MR Imaging.</a> Journal of Nuclear Medicine. 55, 11S-18S (2014).</li><li>Heiland, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+and+Perfusion+Weighted+MR+Imaging+in+Acute+Stroke+Principles+Methods+and+Applications.">Diffusion and Perfusion Weighted MR Imaging in Acute Stroke Principles Methods and Applications.</a> Imaging Decisions MRI. 7, 4-12 (2003).</li><li>Loubinoux, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spreading+of+vasogenic+edema+and+cytotoxic+edema+assessed+by+quantitative+diffusion+and+T2+magnetic+resonance+imaging.">Spreading of vasogenic edema and cytotoxic edema assessed by quantitative diffusion and T2 magnetic resonance imaging.</a> Stroke. 28, 419-427 (1997).</li><li>Ouyang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+2+[18F]fluoroacetate+kinetics+in+rodent+models+of+cerebral+hypoxia&#8211;ischemia.">Evaluation of 2 [18F]fluoroacetate kinetics in rodent models of cerebral hypoxia&#8211;ischemia.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 34 (5), 836-844 (2014).</li><li>Kuhl, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+stroke+on+local+cerebral+metabolism+and+perfusion+mapping+by+emission+computed+tomography+of+18FDG+and+13NH3.">Effects of stroke on local cerebral metabolism and perfusion mapping by emission computed tomography of 18FDG and 13NH3.</a> Annals of Neurology. 8, 47-60 (1980).</li><li>Planas, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+Brain+Imaging+in+Small+Animal+Stroke+Models+MRI+and+PET.">Noninvasive Brain Imaging in Small Animal Stroke Models MRI and PET.</a> Neuromethods. 47, 139-165 (2010).</li><li>Marik, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PET+of+glial+metabolism+using+2-18F-fluoroacetate.">PET of glial metabolism using 2-18F-fluoroacetate.</a> Journal of Nuclear Medicine. 50 (6), 982-990 (2009).</li><li>Mart&#237;n, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depressed+glucose+consumption+at+reperfusion+following+brain+ischemia+does+not+correlate+with+mitochondrial+dysfunction+and+development+of+infarction:+an+in+vivo+positron+emission+tomography+study.">Depressed glucose consumption at reperfusion following brain ischemia does not correlate with mitochondrial dysfunction and development of infarction: an in vivo positron emission tomography study.</a> Current Neurovascular Research. 6, 82-88 (2009).</li><li>Carson, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PET+physiological+measurements+using+constant+infusion.">PET physiological measurements using constant infusion.</a> Nuclear Medicine and Biology. 27, 657-660 (2000).</li><li>Greve, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+BOLD+effect.">The BOLD effect.</a> Methods in Molecular Biology. 771, 153-159 (2011).</li><li>Flores, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+anesthetic+agent+and+carrier+gas+on+blood+glucose+and+tissue+uptake+in+mice+undergoing+dynamic+FDG-PET+imaging+sevoflurane+and+isoflurane+compared+in+air+and+in+oxygen.">The effects of anesthetic agent and carrier gas on blood glucose and tissue uptake in mice undergoing dynamic FDG-PET imaging sevoflurane and isoflurane compared in air and in oxygen.</a> Molecular Imaging and Biology. 10, 192-200 (2008).</li><li>Delso, G., Ziegler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PET+MRI+system+design.">PET MRI system design.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 36, 86-92 (2009).</li></ol>

JM ve SW Genentech çalışanlarıdır.

Eşzamanlı anatomik MR ve dinamik DAG-MR ve [18F] FDG PET verileri başarıyla karotis arter ligasyonu aşağıdaki hipoksi meydan sırasında deney hayvanları elde edilmiştir. Bu beyinde iskemik hakaret ile ilişkili hızla gelişen patofizyoloji multimodal görüntüleme için güçlü bir deneysel paradigma temsil eder ve kolayca diğer PET ve MR dizilerinin (nöro örnek belirteçleri için) radyo-yanı sıra girişimsel stratejilerin etkisini incelemek için uzun olabilir sırasında veya hemen iskemik mücadeleden sonra. Serebral HI modelinde hipoksik zorlaması süresince eş zamanlı olarak, PET / MRI görüntüleme başarıyla uygulanması için, lojistik olarak kabul edilir ve yöntem uygun şekilde ayarlanmalıdır. Potansiyel olarak deney zamansal düzenlemesini etkileyen faktörler arasında, ancak bunlarla sınırlı değildir: radyoaktivite 1) kaynak - ra bağlı olarakradyonüklidin kullanılan yarı ömrünü ve spesifik aktivite gereksinimleri diotracer bu görüntülü hayvanların olası sayısı etkileyebilir; 2) Oda düzeni - Bu kullanılan boru ve böylece enjekte edilen dozun uzunlukları etkileyebilir veya enjekte edilen dozu korumak için ek adımlar gerekebilir. Bu aynı zamanda anestezi tüp gaz karışımları için dengeye ulaşması için zaman küçük bir etkiye sahip olabilir; 3) hayvan ağırlığı - bazı kurumlar potansiyel boru uzunluğu ve infüzyon pompa hızı ayarlarını etkileyen sırayla, hayatta kalma prosedürleri (örneğin, vücut ağırlığının% 1&#39;den daha az) için toplam enjeksiyon hacmi bir sınır koyabilir; 4) izleyici dağıtım - Radyoaktif farmakokinetik belirlenir ve gözlenebilir bir değişiklik, beklendiği gibi, bir büyük hap, infüzyon veya bolus ve infüzyon dağıtım kullanılabilir, - ikinci iki dinamik değişimleri 24 takip etmek özellikle yararlıdır. PET ve MR görüntü elde etme protokollerinin tasarımı, özelliklely çalışmak için sınırlı süre göz önüne alındığında, bu deneyde bir başka önemli faktördür. Bir eko-planar görüntüleme (EPI) Burada sunulan tabanlı DAG dizisi (EPI-DAG) kullanıyorsanız, önemli hususlar süresi, görüş alanını ve difüzyon degrade ağırlıklandırma ve yön tarama içerir. Bu parametreleri ayarlayarak ederken, EPI-DAG ile doğal sorunlar da gölgelenme, sinyal ayrılma ve degrade görev döngüsü sınırlamaları da dahil olmak üzere, ele alınmalıdır. Solunum yolluk kullanımı nedeniyle sorunları gidermek için kullanılabilecek hareket. Tablo 1 PET donanım, satın alma parametreleri ve izleyici teslim parametreleri hakkında bilgilerle birlikte kullanılan MRI edinme parametrelerini açıklar. PET veri miktarının, dedektör normalleşme uygulanmalıdır. Bizim durumumuzda yapılan olmasa da, ileri adımlar parçalı MRG veri ve dağılım düzeltme kullanarak zayıflama düzeltme de dahil olmak üzere daha doğru kantifikasyon ulaşmak için alınabilir. Eski t küçük hayvanlarda gerekli olmayabilirzayıflama o derece küçük ve benzer büyüklükte kalibrasyon nesneleri kullanarak açıklanabilir. Kullanılan MR dizisi bağlı olarak, aynı zamanda T2 * 25 üzerinde herhangi bir önemli BOLD etkilerini dikkate almak gerekebilir. Buna ek olarak, kan şekeri anestezi ve taşıyıcı gazın etkisi [18F] FDG 26 kullanılırken dikkate alınması gerekebilir. Kontroller vardır PET ve MRI sistemleri arasında önemli bir karşılıklı etkileşim, ya da deneyde kullanılan görüntüleme sistemleri ve diğer aletlerin arasındaki sağlamak için yapılmalıdır. Biz nedeniyle hızlı degrade geçiş tarafından uyarılan PSAPD tabanlı dedektörleri sahte sinyallere PET sisteminin sayımlarda anlık kaybı gözlenen rağmen, tek tek veya aynı anda elde edilen zaman bizim deneyim, PET veya MR görüntü kalitesinde anlamlı bir fark vardı başkaları tarafından 12 not edilmiş bir etki. Gözlenen bir başka konu yok RF olduimkb infüzyon pompası güç kaynağından veri kaybına neden PET dedektör satın rahatsız. Bu laboratuar kalitesinde güç kaynağı ile orijinal AC adaptörü değiştirerek çözüldü. Daha PET / MR donanım yapılandırmaları literatürde tarif edilmiştir ve bu protokole ayarlamalar benzersiz kurulumları 12,27 karşılamak için gerekli olabilir. Görüntüleme iş akışı farklı MRG darbe dizileri veya PET tracer ve satın alma planları için koşulları optimize etmek için modifiye edilebilir. Örneğin, serebral HI modelinde yaralanma şiddetine, diğer koşulların yanısıra, hipoksi 11 süresini modüle edilmesi gösterilmiştir. Ince zamansal çözünürlükte DAG veri edinimi izin veya PET tracer için daha sağlam yarım küre alım karşılaştırmalar için izin verebilir hipoksik meydan uzunluğunu artırmak. Protokolün diğer yönleri mevcut kaynaklar ve personel dayalı ayarlanabilir. Nedeniyleörneği ameliyatlar sendeleyerek ve CCA ligasyonu ve hipoksi arasındaki zaman içinde değişkenliği azaltmak amacıyla görüntüleme oturumları paralel olabilir. Bu protokol, simultane PET ve MR ediniminde, fizyolojik meydan ek olarak, zamanlama açısından birbirlerine karşılıklı sınır getirdiği. EPI-DAG dizisini optimize olarak, görüntü kalitesini bozmadan hipoksik cebine sırasında birden fazla satın almalar için kabul edilebilir sınırları aşacak alıcı süresini artırmak kısmı artar difüzyon yön sahip olduğu tespit edilmiştir. Böylece, difüzyon gradyanları sadece z ekseni boyunca uygulanmıştır. Buna ek olarak, bir görüntüleme protokolü, hayvan modellerinde uyarlanması bazı değişiklikler gerektirebilir - bu durumda standart serebral hipoksi-iskemi modeli hipoksik cebine sırasında ek akışkan (radyoişaretleyicinin 0.2 mi) enjeksiyonu ile değiştirilmiştir. <p class=Bu deneyde zamanlama karmaşıklığı göz önüne alındığında &quot;jove_content&quot;&gt;, en iyi deney gecikme, ya da en kötü durumda kurtarılabilir veri olmadan deney sona erebilir yol boyunca farklı aşamalarda birçok başarısızlık modları vardır. Her adımda Tutarlılık, hayvan modeli kuşaktan görüntüleme çok önemlidir, ve tek hazırlanması ve uygulanması ile elde edilebilir. Bu çalışmada sunulan tekniklerin ustalık hayvan modellerinde ve PET ve MRI kontrast çeşitli yöntemler ile aynı anda, PET / MRI görüntüleme sağlam uygulama için izin verir.

Dünya çapında, inme ölüm ikinci önde gelen nedenidir ve sakatlık 1 önemli bir nedenidir. Sırasında meydana ve akut inme olayı izleyen biyokimyasal ve fizyolojik olayların çağlayan hızla ve doku canlılığı ve sonuçta sonuç 2 için etkileri ile oluşur. Hipoksik-iskemik ensefalopati (HİE) yol açar Serebral hipoksi-iskemi (HI),% 0.3 ve tam süreli ve preterm doğum, sırasıyla 3,4% 4&#39;üne etkilediği tahmin edilmektedir. HİE bebeklerde ölüm oranı yaklaşık% 15% 20 olduğunu. HİE kurtulanların% 25 olarak kalıcı komplikasyonlar mental retardasyon, motorlu açıkları, serebral palsi, epilepsi ve 3,4 olmak üzere yaralanma, bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Geçmiş tedavi yaklaşımları bakım standardı olarak kabul layık kanıtlanmış değil ve hipotermi dayalı en gelişmiş yöntemler, etkili bir morbidite 3,5 azaltarak olduğu konsensüs henüz ulaşılacak gelmiştir. Diğer konular of çekişme hipotermi ve hasta seçimi 6 uygulama şekli bulunmaktadır. Böylece, nöro ve neurorestoration stratejileri hala araştırma 7 için verimli bir alan vardır. Serebral HI Sıçan modelleri farelere 8,9 adapte edilmiş sonradan 1960&#39;lardan beri mevcut olmuştur ve oylandı. Nedeniyle modeli ve ligasyon konumu doğası nedeniyle, hayvanlar 10 arasında tamamlayıcı akışında farka sonucu doğasında farklılıklar bulunmaktadır. Bunun bir sonucu olarak, bu modeller, orta serebral arter oklüzyonu (MCAO) benzer modelleri ile karşılaştırıldığında daha fazla değişken olma eğilimindedir. Fizyolojik değişiklikler gerçek zamanlı ölçüm lazer Doppler flowmetre yanı sıra difüzyon ağırlıklı MR 11 ile kanıtlanmıştır. Sırasında ve hemen hipoksi sonra, hem de böyle bir infarkt hacmi ve nörolojik akut sonuçlarda serebral kan akışı gözlenen içi hayvan değişkenliğiaçığı modlu verilerin eşzamanlı edinimi ve korelasyon yararlı olacağını düşündürmektedir. Eşzamanlı pozitron emisyon tomografisi (PET) ve manyetik rezonans görüntüleme (MRG) son gelişmeler preklinik görüntüleme 12-14 yeni olasılıklar için izin vermiş. Klinik öncesi uygulamalar için bu melez birleştirildi sistemleri, potansiyel avantajlarına karşılık literatürde 15,16 tarif edilmiştir. Inme gibi bir olay her örneği benzersiz kendini zaman hızla patofizyoloji gelişen birlikte, örneğin, - - Birçok klinik öncesi soruları bireysel hayvan sırayla görüntüleme veya ayrı hayvan grupları, belirli durumları görüntüleme tarafından ele alınabilir iken arzu ve hatta gerekli hale ölçümünü kullanmak için. İşlevsel görüntüleme böyle bir örnek, aynı anda 2-deoksi-2- (18 F) &#39;floro-ᴅ-glükoz ([18F] FDG) PET ve Bloo sağlarbağımlı (BOLD) MRG geçenlerde sıçan bıyık uyarılması kanıtlanmıştır d-oksijen seviyesi 14 inceler. Burada, beyin fizyolojisi kararlı durumda olmadığı bir hipoksik iskemik inme sırasında eşzamanlı PET / MR görüntüleme göstermek, ancak bunun yerine hızlı ve geri dönüşümsüz hipoksik meydan sırasında değişiyor. MRG ile ölçülen ve difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DAG) türetilen görünür difüzyon katsayısı (ADC) tarafından sayısal olarak su difüzyon değişiklikler, iyi klinik ve klinik öncesi veriler 17,18 inme için karakterize edilmiştir. Örneğin MCAO gibi hayvan modellerinde, etkilenen beyin dokusunda su difüzyonu nedeniyle sitotoksik ödem 18 giden bioenergetic kaskad hızla düşer. ADC bu akut değişiklikler, serebral iskemi hipoksi-11,19 kemirgen modellerinde gözlenmiştir. [18 F] FDG PET görüntüleme yerel gl değişiklikleri değerlendirmek için inmeli hastalarda kullanılmaktadırucose metabolizması 20 ve in vivo hayvan çalışmaları, az sayıda, aynı zamanda serebral iskemi modelinde hipoksi-22 de dahil olmak üzere, [18F] FDG 21 kullandık. Reperfüzyon bir model kullanarak bir çalışma daha sonra enfarktüs gelişimi 23 ile bu metabolik değişikliklere hiçbir korelasyon olmasına rağmen genel olarak bu çalışmalar, iskemik bölgelerde glukoz kullanımını azalma göstermektedir. Bu geri dönüşsüz hasar iç kısım 21 ile ilişkili olan difüzyon değişikliklere zıttır. Bu yaralanma ilerlemesi ve etkisi hakkında anlamlı bilgiler elde etmek olasıdır Böylece, bu inme evrimi sırasında eşzamanlı bir şekilde [18F] FDG PET ve DAG türetilen tamamlayıcı bilgi elde edebilmek için önemlidir Terapötik müdahaleler. Biz burada açıklamak yöntemi PET tracer ve MRG sekansları çeşitli kullanmak kolayca müsait. Örneğin, [15 O] H2O PETMRI DAG ve perfüzyon ağırlıklı görüntülerde (PWI) ile birlikte görüntüleme ayrıca inme görüntüleme alanındaki güncel teknikleri penumbra gelişimini keşfetmek ve doğrulamak için kullanılan olabilir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Surgery</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5852</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5237</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hartman mosquito forceps</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>7-26</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2x McPherson suturing forceps, 8.5 cm</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>4473</td>
			<td>It is useful to reduce the opening width with a band on the forceps used to hold the carotid artery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-0 silicone coated braided silk suture with 3/8 C-1 needle</td>
			<td>Covidien Sofsilk</td>
			<td>S-1172</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Homeothermic blanket system</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>507220F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super glue</td>
			<td>(Generic)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypoxia</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flowmeter for O2</td>
			<td>Alicat Scientific</td>
			<td>MC-500SCCM-D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flometer for N2</td>
			<td>Alicat Scientific</td>
			<td>MC-5SLPM-D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>O2 meter</td>
			<td>MSA</td>
			<td>Altair Pro</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imaging</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7.05 Tesla MRI System</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>BioSpec</td>
			<td>20 cm inner bore diameter with gradient set. Paravision 5.1 software.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Volume Tx/Rx 1H Coil, 35mm ID</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>T8100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PET system</td>
			<td>(In-house)</td>
			<td></td>
			<td>4x24 LSO-PSAPD detectors, 
			10x10 LSO array per detector, 
			1.2mm crystal pitch and 14mm depth. 14 x 14 mm PSAPD. FOV: 60x35mm. 350-650 keV energy window. 16 ns timing window.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vessel cannulation Dumont forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-4991</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE-10 polyethylene tubing</td>
			<td>BD Intramedic</td>
			<td>427401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infusion pump</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>BS-300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal monitoring &#38; gating equipment</td>
			<td>Small Animal Instruments Inc.</td>
			<td>Model 1025</td>
			<td>Only respiration monitoring used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal bed with temperature regulation</td>
			<td>(In-house)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simultaneous pet/mri imaging during mouse cerebral hypoxia-ischemia

Doku su difüzyon ve glukoz metabolizması dinamik değişimler sırasında ve etkilenen hücrelerde bir biyoenerjetik bozukluğu yansıtan serebral hipoksi-iskemi hipoksi sonra ortaya çıkar. Difüzyon ağırlıklı manyetik rezonans görüntüleme (MRG) hipoksi-iskemi, potansiyel geri dönüşümsüz, hasarlı bölgeleri tanımlar. Etkilenen dokuda glükoz kullanımında değişiklikler pozitron emisyon tomografisi 2-deoksi-2- (18 F) &#39;floro-ᴅ-glükoz ([18F] FDG) alımı (PET) görüntüleme ile tespit edilebilir. Bu nedenle, hayvan modelinde yaralanma, hızlı ve değişken doğası, verilerin her iki mod elde edilmesi anlamlı PET ve MRI veri ilişkilendirmek için eş zamanlı olarak gerçekleştirilmesi gerekir. Buna ek olarak, damar farklılıklara hipoksik-iskemik hasar arası hayvan değişkenliği çok modlu verileri analiz ve veri bireysel konularda aynı anda kazanılmış değilse bir grup bilge bir yaklaşım değişiklikleri gözlemek yeteneğini sınırlar. Yöntem, pBurada reddetmiş sırasında bir öncekiyle aynı hayvanda difüzyon ağırlıklı MR ve [18F] FDG tutulumu verilerini hem kazanmasını sağlamaktadır ve hipoksik mücadeleden sonra hemen fizyolojik değişikliklerin sorgulamak için.

Şekil 1 6-0 ipek sütür ile yara kapama önce karotis arter uygun bir ligasyon, sonucunu gösterir. Bu yöntemde, görüntüleme elde edilen veriler sırayla dikte ve aynı zamanda görüntü alma planları ve ekipmanları kurulumu dahil deneysel sınırlamalar tarafından dikte deney, zamansal düzenlemesi üzerine son derece bağlıdır. Bu ve diğer hususlar ayrıca Tartışma bölümünde incelenmiştir. Burada tarif edilen protokol ile, ekipman (Şekil 2A) fiziksel kurulumu sırasında, daha önce kesintisiz multi-modal görüntü elde etmek için izin verir, ve (Şekil 2B) hipoksik meydan (Şekil 2C) hızlı giriş sonra. Bu hayvan modelinde, birçok iskemik inme modelleri ile olduğu gibi, difüzyon değişiklikler hakaret (a representat Şekil 3A bakınız hızla sonra saptanabilir) örnek ive. Temelde serebral HI modeli değiştirmez eden yöntem olup, difüzyon değişiklikleri sağlam bir şekilde çoğaltılabilir gibi - Şekil 3B, karşı (non-tıkalı, sol) ile (z-yönünde ADC) gelişen yüzde ADC z farklılıklar göstermektedir ve (emilmiş, sağ) beyin,% LR, kenarları (tarama H2 n = 6, n = 5, diğer tüm zaman noktaları için) aynı tarafta. Beklendiği gibi, yaralanma gibi beyin azalma tıkanmış tarafında ADC değerleri ilerler. Şekil 3C, DAG dizisinden örnek koronal dilim, yanı sıra FOV (8 mm) arasında sınırlı eksenel ölçüde gösteren bir sajital bir dilim gösterir dizisi kullanılır. DAG için kullanılan eko planar görüntüleme (EPI) sekansı empoze sınırlamalar ile ilgili Detaylar Tartışma bölümünde açıklanmıştır. Kısacası, önerilen görüntüleme çerçevesi ile elde edilen görüntü kalitesi sistemi performans özelliklerine bağlıdır ve özelde, DAG dizileri EPI-tabanlıar donanım koşulları veya satın alma parametreleri suboptimal maruz bırakabilir (Şekil 5B bakınız). O anlamlı farklılıklar başlangıç ​​ve sonraki ADC% LR değerlerinin (p ​​&lt;0.05, eşleştirilmemiş t-testi) arasında gözlendi, bu bizim deney düzeneği kullanarak sorgulamak için sağlam bir parametre olduğunu göstermektedir. ADC değişiklikleri ile eş zamanlı olarak, yarı küresel bir fark hipoksik meydan başladıktan sonra ve tarama H2 sırasında [18F] FDG alımından gözlenmiştir (n =% 11 ortalama LR farkı 3). Iki ya da üç olduğu durumlarda, aynı taraftaki [18F] FDG bu durum, hayvan değişkenlik her durumda muhtemelen daha doğru olmamasına rağmen, hipoksi (temsili bir örneğin, bakınız şekil 4) sonra karşı alımına düşmüştür. Şekil 5A, bir örnek burada gösterilmektedir İki hemisfer arasında [18 F] FDG tutulumu göreli farkı bir hayvanda (mavi). Şekil beklendiği gibi oldu5A, aynı zamanda, aşağıdaki hipoksi, beklendiği gibi [18F] FDG iken, hayvan tarama H2 sonunda ölmüş, bir örneğini göstermektedir. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/52728/52728fig1.jpg" /> Başını resmin altına doğru işaret Şekil 6-0 ipek sütür ile bağlandı sağ karotis arter 1. Örnek. Hayvan yatar. Kesi çevresi tüyleri edilmiş ve insizyon görselleştirme forseps ile açık tutuluyor. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52728/52728fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52728/52728fig2.jpg" /> Şekil 2. (A), fiziksel düzenlemesi Örnek diyagramıdır<html> ekipmanlar. PET uç mıknatısın delik içinde konumlandırılmış, ve MR rulo PET ucun delik içinde konumlandırılmış da sürdürür. Gösterildiği gibi fizyolojik izleme (gösterilmemiş solunum pad), anestezi hattı ve IV kateter ile birlikte hayvan yatak, delik içine çalışır. Noktalı halka başıboş manyetik alan için bir güvenlik marjı gösterir -. Bu bölgenin dışında ancak (tüm güvenlik önlemleri takip) MR oda içinde manyetik bileşenleri ile ekipman yerleştirmek için gerekli olabilir (B) Diyagram deney zamansal ilerlemesini özetleyen . (C) hemen hipoksi cebine başladıktan sonra hayvana verilen O 2 düzeyinde ilk değişiklikler Örnek sonuçlanır. (Gösterilmemiştir), bir 0.5 L indüksiyon kutusuna yerleştirilmiş bir O 2 metre ile ölçüldüğü gibi, yaklaşık 1 dakika içinde, hipoksik koşullar in-line anestezi sistemi ile, elde edilebilir.<html> rge.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52728/52728fig3.jpg" /> Şekil başlangıçta ve sonrasında hipoksi yoluyla edinilen parametrik ADC z haritalarının 3. (A) Örnek. (B) başlangıca göre ADC z% LR farkını gösteren Plot post hipoksi için. Yıldız başlangıç ​​değerine göre anlamlı bir farklılık (p &lt;0.05, eşleştirilmemiş t-testi) gösterir. Hata çubukları temsil +/- (FOV boyutlarını göstermek için eksenel, sagital ve 3D görünümleri) bir EPI-DAG edinimi bir standart sapma. (C) Örnek. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52728/52728fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> /ftp_upload/52728/52728fig4.jpg &quot;/&gt; Şekil 4. (A) bir hayvan gösteren [18 F] FDG tutulumunun koronal ve transvers dilim. PET görüntüsü ön planda olan ve tescil ve görselleştirme için arka planda bir anatomik MR görüntüsü ile kaynaşmıştır. PET verileri tüm kareler boyunca toplanır. (B) aynı hayvan olarak kontralateral yarımkürede (mavi) ve ipsilateral hemisferde (kırmızı). Için [18F] FDG zaman etkinliği eğrisi <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52728/52728fig4large.jpg" target="_blank">tıklayınız Bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için .</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/52728/52728fig5.jpg" /> Kontralateral (katı) ve ipsilateral (noktalı) yarımkürede [18 F] FDG tutulumu Şekil 5. (A) Saat aktivitesi eğrileri - aynı aks üzerinde gösterilen beklenmedik bir [18F] FDG zaman örnekleridirH2 sonunda aktivite eğrisi (mavi) ve hayvan ölümü (45 dakika, yeşil at)., potansiyel donanım tabanlı RF hatalarına karşı (B) Hayalet eserler. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52728/52728fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Görüntüleme Acquistion Parametreleri ve Donanım Edinme </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td></tr><tr><td> Difüzyon MR (EPI-DAG) </td><td></td></tr><tr><td> Toplama zamanı </td><td> 15 dakika </td></tr><tr><td> Matris boyutu </td><td> 256 x 64 </td></tr><tr><td> Dilimler </td><td> 10 </td></tr><tr><td> FOV </td><td> 30 x 14 x 8 mm </td></tr><tr><td> Voksel boyutu </td><td> 0.117 x 0.219 x 0.8 mm </td></tr><tr><td> Etkili spektral bant genişliği </td><td> 150 kHz </td></tr><tr><td> TE </td><td> 41 msn </td></tr><tr><td> TR </td><td> 3000 msn </td></tr><tr><td> Ortalamalar </td><td> 6 </td></tr><tr><td> k-space segmentleri </td><td> 16 </td></tr><tr><td> b- değerler </td><td> 0, 400, 800 dak / mm 2 </td></tr><tr><td></td><td></td></tr><tr><td> Anatomik MRI (MSME) </td><td></td></tr><tr><td> Toplama zamanı </td><td> 5 dakika </td></tr><tr><td> Matris boyutu </td><td> 256 x 256 </td></tr><tr><td> Dilimler </td><td> 16 </td></tr><tr><td> FOV </td><td> 30 x 22 x 12.8 mm </td></tr><tr><td> Voksel boyutu </td><td> 0.117 x 0.086 x 0.8 mm </td></tr><tr><td> TE </td><td> 14 msn </td></tr><tr><td> TR </td><td> 1000 msn </td></tr><tr><td> Ortalamalar </td><td> 1 </td></tr><tr><td> Tekrarlar </td><td> 1 </td></tr><tr><td></td><td></td></tr><tr><td> Noktadan Çözülmüş Spektroskopik Tarama (BASIN) </td><td></td></tr><tr&gt; <td> Toplama zamanı </td><td> 15 s </td></tr><tr><td> Voksel boyutu </td><td> 3.9 x 6 x 9 mm </td></tr><tr><td> TE </td><td> 20 msan </td></tr><tr><td> TR </td><td> 2500 msn </td></tr><tr><td> Ortalamalar </td><td> 6 </td></tr><tr><td></td><td></td></tr><tr><td> FieldMap </td><td></td></tr><tr><td> Toplama zamanı </td><td> 1 dak 21 sn </td></tr><tr><td> 1 TE </td><td> 1.49 msn </td></tr><tr><td> 2 TE </td><td> 5.49 msn </td></tr><tr><td> TR </td><td> 20 msan </td></tr><tr><td> Ortalamalar </td><td> 1 </td></tr><tr><td></td><td></td></tr><tr><td> PET Toplama, Histogram, ve İmar Parametreleri </td><td></td></tr><tr><td> Tracer </td><td> [18 F] FDG </td></tr><tr><td> İnfüzyon hızı </td><td> 4,44 ul / dak </td></tr><tr><td> Toplama zamanı </td><td> 60 dakika </td></tr><tr><td> Dilim başına Görüntü boyutu </td><td> 128 x 128 </td></tr><tr><td> Dilimler </td><td> 99 </td></tr><tr><td> Voksel boyutu </td><td> 0.4 x 0.4 x 0.6 mm </td></tr><tr><td> Dinamik çerçeveleme </td><td> 12 x 300 sn </td></tr><tr><td> İmar türü </td><td> OS MLEM (6 alt kümeler, 6 iterasyon) </td></tr></tbody></table> Protokolde tanımlanan taramaları ve PET edinimi, histogram ve yeniden parametreleri için Tablo 1. MRG darbe dizisi parametreleri.

Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia at JoVE.com

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Burada sunulan yöntem, eşzamanlı pozitron emisyon tomografisi ve manyetik rezonans görüntüleme kullanır. Serebral hipoksi-iskemi modelinde, difüzyon ve glukoz metabolizması dinamik değişimler sırasında ve yaralanma sonrası ortaya çıkar. Anlamlı multi-modal görüntüleme verileri elde edilecek iseniz bu modelde gelişen ve &#39;tekrarı hasar eşzamanlı edinimi gerektirir.

Fare Serebral Hipoksi-iskemi sırasında Eşzamanlı PET / MR Görüntüleme

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

simultaneous-petmri-imaging-during-mouse-cerebral-hypoxia-ischemia

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

12.2K Görüntüleme.  University of California, Davis.  Burada sunulan yöntem, eşzamanlı pozitron emisyon tomografisi ve manyetik rezonans görüntüleme kullanır. Serebral hipoksi-iskemi modelinde, difüzyon ve glukoz metabolizması dinamik değişimler sırasında ve yaralanma sonrası ortaya çıkar. Anlamlı multi-modal görüntüleme verileri elde edilecek iseniz bu modelde gelişen ve 'tekrarı hasar eşzamanlı edinimi gerektirir. 

Video: Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Mouse Model of Middle Cerebral Artery Occlusion

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the brain (ischemic stroke) 2. Since most ischemic strokes (~80%) occur in the territory of middle cerebral artery (MCA) 3, many animal stroke models that have been developed have focused on this artery. The intraluminal monofilament model of middle cerebral artery occlusion (MCAO) involves the insertion of a surgical filament into the external carotid artery and threading it forward into the internal carotid artery (ICA) until the tip occludes the origin of the MCA, resulting in a cessation of blood flow and subsequent brain infarction in the MCA territory 4. The technique can be used to model permanent or transient occlusion 5. If the suture is removed after a certain interval (30 min, 1 h, or 2 h), reperfusion is achieved (transient MCAO); if the filament is left in place (24 h) the procedure is suitable as a model of permanent MCAO. This technique does not require craniectomy, a neurosurgical procedure to remove a portion of skull, which may affect intracranial pressure and temperature 6. It has become the most frequently used method to mimic permanent and transient focal cerebral ischemia in rats and mice 7,8. To evaluate the extent of cerebral infarction, we stain brain slices with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) to identify ischemic brain tissue 9. In this video, we demonstrate the MCAO method and the determination of infarct size by TTC staining.

We demonstrate in the video a method for producing a middle cerebral artery occlusion in adult mice using an intraluminal monofilament. We also show how to evaluate the extent of cerebral infarction by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining.

Orta Serebral Arter Tıkanıklığı Fare Modeli

Stroke is the most common fatal neurological disease in the United States 1. The majority of strokes (88%) result from blockage of blood vessels in the ...

Tıp

The Application Of Permanent Middle Cerebral Artery Ligation in the Mouse

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to develop suitable animal models to study the events that unfold during ischemic insult. These techniques include transient or permanent, focal or global ischemia models using many different animal models, with the most common being rodents.
The permanent MCA ligation method which is also referred as pMCAo in the literature is used extensively as a focal ischemia model in rodents 1-6. This method was originally described for rats by Tamura et al. in 1981 7. In this protocol a craniotomy was used to access the MCA and the proximal regions were occluded by electrocoagulation. The infarcts involve mostly cortical and sometimes striatal regions depending on the location of the occlusion. This technique is now well established and used in many laboratories 8-13. Early use of this technique led to the definition and description of &#x201C;infarct core&#x201D; and &#x201C;penumbra&#x201D; 14-16, and it is often used to evaluate potential neuroprotective compounds 10, 12, 13, 17. Although the initial studies were performed in rats, permanent MCA ligation has been used successfully in mice with slight modifications 18-20 .
This model yields reproducible infarcts and increased post-survival rates. Approximately 80% of the ischemic strokes in humans happen in the MCA area 21 and thus this is a very relevant model for stroke studies. Currently, there is a paucity of effective treatments available to stroke patients, and thus there is a need for good models to test potential pharmacological compounds and evaluate physiological outcomes. This method can also be used for studying intracellular hypoxia response mechanisms in vivo. 
Here, we present the MCA ligation surgery in a C57/BL6 mouse. We describe the pre-surgical preparation, MCA ligation surgery and 2,3,5 Triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining for quantification of infarct volumes.

Middle cerebral artery (MCA) ligation is a technique to study focal cerebral ischemia in animal models. In this method, the middle cerebral artery is exposed by craniotomy and ligated by cauterization. This method gives highly reproducible infarct volumes and increased post-operative survival rates compared to other methods available.

Fare Daimi Orta Serebral Arter ligasyon Of Uygulama

Focal cerebral ischemia is among the most common type of stroke seen in patients. Due to the clinical significance there has been a prolonged effort to ...

Non-invasive Optical Measurement of Cerebral Metabolism and Hemodynamics in Infants

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can accurately screen for brain injury, monitor injury evolution, or assess response to therapy. The energy used by neurons is derived largely from tissue oxidative metabolism, and neural hyperactivity and cell death are reflected by corresponding changes in cerebral oxygen metabolism (CMRO2). Thus, measures of CMRO2 are reflective of neuronal viability and provide critical diagnostic information, making CMRO2 an ideal target for bedside measurement of brain health.
Brain-imaging techniques such as positron emission tomography (PET) and single-photon emission computed tomography (SPECT) yield measures of cerebral glucose and oxygen metabolism, but these techniques require the administration of radionucleotides, so they are used in only the most acute cases.
Continuous-wave near-infrared spectroscopy (CWNIRS) provides non-invasive and non-ionizing radiation measures of hemoglobin oxygen saturation (SO2) as a surrogate for cerebral oxygen consumption. However, SO2 is less than ideal as a surrogate for cerebral oxygen metabolism as it is influenced by both oxygen delivery and consumption. Furthermore, measurements of SO2 are not sensitive enough to detect brain injury hours after the insult 1,2, because oxygen consumption and delivery reach equilibrium after acute transients 3. We investigated the possibility of using more sophisticated NIRS optical methods to quantify cerebral oxygen metabolism at the bedside in healthy and brain-injured newborns. More specifically, we combined the frequency-domain NIRS (FDNIRS) measure of SO2 with the diffuse correlation spectroscopy (DCS) measure of blood flow index (CBFi) to yield an index of CMRO2 (CMRO2i) 4,5.
With the combined FDNIRS/DCS system we are able to quantify cerebral metabolism and hemodynamics. This represents an improvement over CWNIRS for detecting brain health, brain development, and response to therapy in neonates. Moreover, this method adheres to all neonatal intensive care unit (NICU) policies on infection control and institutional policies on laser safety. Future work will seek to integrate the two instruments to reduce acquisition time at the bedside and to implement real-time feedback on data quality to reduce the rate of data rejection.

We combined frequency-domain near-infrared spectroscopy measures of cerebral hemoglobin oxygenation with diffuse correlation spectroscopy measures of cerebral blood flow index to estimate an index of oxygen metabolism. We tested the utility of this measure as a bedside screening tool to evaluate the health and development of the newborn brain.

Bebeklerde Serebral Metabolizma ve Hemodinamiğin Noninvaziv Optik Ölçüm

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality  and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can  accurately ...

Utilizing a Cranial Window to Visualize the Middle Cerebral Artery During Endothelin-1 Induced Middle Cerebral Artery Occlusion

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be performed in many locations overlying the rat cerebrum, but is most easily carried out by creating a craniectomy over the readily accessible frontal or parietal bones. Most frequently, we have used this technique in combination with the endothelin-1 middle cerebral artery occlusion model of ischemic stroke to quantify the changes in middle cerebral artery vessel diameter that occur with injection of endothelin-1 into the brain parenchyma adjacent to the proximal MCA4, 5. In order to visualize the proximal portion of the MCA during endothelin -1 induced MCAO, we use a technique to create a cranial window through the temporal bone on the lateral aspect of the rat skull (Figure 1). Cerebral arteries can be visualized either with the dura intact or with the dura incised and retracted. Most commonly, we leave the dura intact during visualization since endothelin-1 induced MCAO involves delivery of the vasoconstricting peptide into the brain parenchyma. This bypasses the need to incise the dura directly over the visualized vessels for drug delivery. This protocol will describe how to create a cranial window to visualize cerebral arteries in a step-wise fashion, as well as how to avoid many of the potential pitfalls pertaining to this method.

This article describes a method for visualizing rat cerebral arteries through a cranial window using temporal craniectomy in order to view proximal portions of the middle cerebral artery (Figure 1). This versatile method can be combined with various techniques of drug delivery to measure cerebral artery reactivity in vivo.

Endotelin-1 Bağlı Orta Serebral Arter Tıkanıklığı sırasında Orta Serebral Arter görselleştirin bir Kranial Pencere kullanmak

Creation of a cranial window is a method that allows direct visualization of structures on the cortical surface of the brain1-3. This technique can be ...

In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma

Microglia, which are CNS-resident neuroimmune cells, transform their morphology and size in response to CNS damage, switching to an activated state with distinct functions and gene expression profiles. The roles of microglial activation in health, injury and disease remain incompletely understood due to their dynamic and complex regulation in response to changes in their microenvironment. Thus, it is critical to non-invasively monitor and analyze changes in microglial activation over time in the intact organism. In vivo studies of microglial activation have been delayed by technical limitations to tracking microglial behavior without altering the CNS environment. This has been particularly challenging during chronic neurodegeneration, where long-term changes must be tracked. The retina, a CNS organ amenable to non-invasive live imaging, offers a powerful system to visualize and characterize the dynamics of microglia activation during chronic disorders.
This protocol outlines methods for long-term, in vivo imaging of retinal microglia, using confocal ophthalmoscopy (cSLO) and CX3CR1GFP/+ reporter mice, to visualize microglia with cellular resolution. Also, we describe methods to quantify monthly changes in cell activation and density in large cell subsets (200-300 cells per retina). We confirm the use of somal area as a useful metric for live tracking of microglial activation in the retina by applying automated threshold-based morphometric analysis of in vivo images. We use these live image acquisition and analyses strategies to monitor the dynamic changes in microglial activation and microgliosis during early stages of retinal neurodegeneration in a mouse model of chronic glaucoma. This approach should be useful to investigate the contributions of microglia to neuronal and axonal decline in chronic CNS disorders that affect the retina and optic nerve.

In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma

Microglia activation and microgliosis are key responses to chronic neurodegeneration. Here, we present methods for in vivo, long-term visualization of retinal CX3CR1-GFP+ microglial cells by confocal ophthalmoscopy, and for threshold and morphometric analyses to identify and quantify their activation. We monitor microglial changes during early stages of age-related glaucoma.

Fare Glokomda Konfokal Oftalmoskopik Görüntüleme ve Hücre morfometrisi: Nörodejenerasyonda sırasında Retina Mikroglial Aktivasyonu Vivo Dynamics

Microglia, which are CNS-resident neuroimmune cells, transform their morphology and size in response to CNS damage, switching to an activated state with ...

A Thrombotic Stroke Model Based On Transient Cerebral Hypoxia-ischemia

Stroke research has endured many setbacks in translating neuroprotective therapies into clinical practice. In contrast, the real-world therapy (tPA thrombolysis) rarely produces benefits in mechanical occlusion-based experimental models, which dominate preclinical stroke research. This split between the bench and bedside suggests the need to employ tPA-responsive models in preclinical stroke research. To this end, a simple and tPA-reactive thrombotic stroke model is invented and described here. This model consists of transient occlusion of the unilateral common carotid artery and delivery of 7.5% oxygen through a face mask in adult mice for 30 min, while maintaining the animal rectal temperature at 37.5 &#177; 0.5 &#176;C. Although reversible ligation of the unilateral carotid artery or hypoxia each suppressed cerebral blood flow only transiently, the combination of both insults caused lasting reperfusion deficits, fibrin and platelet deposition, and large infarct in the middle cerebral artery-supplied territory. Importantly, tail-vein injection of recombinant tPA at 0.5, 1, or 4 hr post-tHI (10 mg/kg) provided time-dependent reduction of the mortality rate and infarct size. This new stroke model is simple and can be standardized across laboratories to compare experimental results. Further, it induces thrombosis without craniectomy or introducing pre-formed emboli. Given these unique merits, the tHI model is a useful addition to the repertoire of preclinical stroke research.

Thromboembolic stroke models are vital tools for optimizing the recanalization therapy. Here we report a murine thrombotic stroke model based on transient cerebral hypoxic-ischemic (tHI) insult, which triggers thrombosis and infarction, and responds favorably to tissue plasminogen activator (tPA)-mediated fibrinolysis in a therapeutic window similar to those in stroke patients.

Geçici Serebral Hipoksi-iskemi Dayalı Bir Trombotik İnme Modeli

Stroke research has endured many setbacks in translating neuroprotective therapies into clinical practice. In contrast, the real-world therapy (tPA ...

Modeling Encephalopathy of Prematurity Using Prenatal Hypoxia-ischemia with Intra-amniotic Lipopolysaccharide in Rats

Encephalopathy of prematurity (EoP) is a term that encompasses the central nervous system (CNS) abnormalities associated with preterm birth. To best advance translational objectives and uncover new therapeutic strategies for brain injury associated with preterm birth, preclinical models of EoP must include similar mechanisms of prenatal global injury observed in humans and involve multiple components of the maternal-placental-fetal system. Ideally, models should produce a similar spectrum of functional deficits in the mature animal and recapitulate multiple aspects of the pathophysiology. To mimic human systemic placental perfusion defects, placental underperfusion and/or chorioamnionitis associated with pathogen-induced inflammation in early preterm birth, we developed a model of prenatal transient systemic hypoxia-ischemia (TSHI) combined with intra-amniotic lipopolysaccharide (LPS). In pregnant Sprague Dawley rats, TSHI via uterine artery occlusion on embryonic day 18 (E18) induces a graded placental underperfusion defect associated with increasing CNS damage in the fetus. When combined with intra-amniotic LPS injections, placental inflammation is increased and CNS damage is compounded with associated white matter, gait and imaging abnormalities. Prenatal TSHI and TSHI+LPS prenatal insults meet several of the criteria of an EoP model including recapitulating the intrauterine insult, causing loss of neurons, oligodendrocytes and axons, loss of subplate, and functional deficits in adult animals that mimic those observed in children born extremely preterm. Moreover, this model allows for the dissection of inflammation induced by divergent injury types.

Encephalopathy of prematurity encompasses the central nervous system abnormalities associated with injury from preterm birth. This report describes a clinically relevant rat model of in utero transient systemic hypoxia-ischemia and intra-amniotic lipopolysaccharide administration (LPS) that mimics chorioamnionitis, and the related impact of infectious stimuli and placental underperfusion on CNS development.

Prematüre Modelleme Ensefalopati Sıçanlarda İçi amniyotik Lipopolisakkarid ile Prenatal Hipoksi-iskemi kullanma

Encephalopathy of prematurity (EoP) is a term that encompasses the central nervous system (CNS) abnormalities associated with preterm birth. To best ...

Combined Near-infrared Fluorescent Imaging and Micro-computed Tomography for Directly Visualizing Cerebral Thromboemboli

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of stroke than relying on indirect measurements, and will be a potent and robust vascular research tool. We use an optical imaging approach that labels thrombi with a molecular imaging thrombus marker&#160;&#8212; a Cy5.5 near-infrared fluorescent (NIRF) probe that is covalently linked to the fibrin strands of the thrombus by the fibrin-crosslinking enzymatic action of activated coagulation factor XIIIa during the process of clot maturation. A micro-computed tomography (microCT)-based approach uses thrombus-seeking gold nanoparticles (AuNPs) functionalized to target the major component of the clot: fibrin. This paper describes a detailed protocol for the combined in vivo microCT and ex vivo NIRF imaging of thromboemboli in a mouse model of embolic stroke. We show that in vivo microCT and fibrin-targeted glycol-chitosan AuNPs (fib-GC-AuNPs) can be used for visualizing both in situ thrombi and cerebral embolic thrombi. We also describe the use of in vivo microCT-based direct thrombus imaging to serially monitor the therapeutic effects of tissue plasminogen activator-mediated thrombolysis. After the last imaging session, we demonstrate by ex vivo NIRF imaging the extent and the distribution of residual thromboemboli in the brain. Finally, we describe quantitative image analyses of microCT and NIRF imaging data. The combined technique of direct thrombus imaging allows two independent methods of thrombus visualization to be compared: the area of thrombus-related fluorescent signal on ex vivo NIRF imaging vs. the volume of hyperdense microCT thrombi in vivo.

This protocol describes the application of combined near-infrared fluorescent (NIRF) imaging and micro-computed tomography (microCT) for visualizing cerebral thromboemboli. This technique allows the quantification of thrombus burden and evolution. The NIRF imaging technique visualizes fluorescently labeled thrombus in excised brain, while the microCT technique visualizes thrombus inside living animals using gold-nanoparticles.

Doğrudan Serebral emboli görselleştirme için Kombine Yakın kızılötesi Floresan Görüntüleme ve Mikro bilgisayarlı Tomografi

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of ...

Induction and Micro-CT Imaging of Cerebral Cavernous Malformations in Mouse Model

Mutations in the CCM1 (aka KRIT1), CCM2, or CCM3 (aka PDCD10) gene cause cerebral cavernous malformation (CCM) in humans. Mouse models of CCM disease have been established by tamoxifen induced deletion of Ccm genes in postnatal animals. These mouse models provide invaluable tools to investigate molecular mechanism and therapeutic approaches for CCM disease. An accurate and quantitative method to assess lesion burden and progression is essential to harness the full value of these animal models. Here, we demonstrate the induction of CCM disease in a mouse model and the use of the contrast enhanced X-ray micro computed tomography (micro-CT) method to measure CCM lesion burden in mouse brains. At postnatal day 1 (P1), we used 4-hydroxytamoxifen (4HT) to activate Cre recombinase activity from the Cdh5-CreErt2 transgene to cleave the floxed allele of Ccm2. CCM lesions in mouse brains were analyzed at P8. For micro-CT, iodine based Lugol&#39;s solution was used to enhance contrast in brain tissue. We have optimized the scan parameters and utilized a voxel dimension of 9.5 &#181;m, which lead to a minimum feature size of approximately 25 &#181;m. This resolution is sufficient to measure CCM lesion volume and number globally and accurately, and provide high-quality 3-D mapping of CCM lesions in mouse brains. This method enhances the value of the established mouse models to study the molecular basis and potential therapies for CCM and other cerebrovascular diseases.

This protocol demonstrates the induction of cerebral cavernous malformation disease in a mouse model and uses contrast enhanced micro computed tomography to measure lesion burden. This method enhances the value of established mouse models to study the molecular basis and potential therapies for cerebral cavernous malformation and other cerebrovascular diseases.

İndüksiyon ve fare modeli serebral derin malformasyon mikro-CT görüntüleme

Mutations in the CCM1 (aka KRIT1), CCM2, or CCM3 (aka PDCD10) gene cause cerebral cavernous malformation (CCM) in humans. Mouse models of CCM disease have ...

Middle Cerebral Artery Occlusion Allowing Reperfusion via Common Carotid Artery Repair in Mice

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue plasminogen activator (tPA) as an approved drug treatment to target ischemic strokes. Current research in the field of ischemic stroke focuses on better understanding the pathophysiology of stroke, to develop and investigate novel pharmaceutical targets. Reliable experimental stroke models are crucial for the progression of potential treatments. The middle cerebral artery occlusion (MCAO) model is clinically relevant and the most frequently used surgical model of ischemic stroke in rodents. However, the outcomes of this model, such as lesion volume, are associated with high levels of variability, particularly in mice. The alternative MCAO model described here allows the reperfusion of the common carotid artery (CCA) and the increased perfusion of the middle cerebral artery (MCA) territory, using a tissue pad with fibrinogen-based sealant to repair the vessel, and the improved welfare of the mice by avoiding external carotid artery (ECA) ligation. This reduces the reliance on the Circle of Willis, which is known to be highly anatomically variable in mice. Representative data show that using this alternative surgical approach decreases the variability in lesion volumes between the traditional MCAO approach and the alternative approach described here.

Intraluminal filament occlusion of the middle cerebral artery is the most frequently used in vivo model of experimental stroke in rodents. An alternative surgical approach to allow common carotid artery repair is performed here, which allows the reperfusion of the common carotid artery and a full reperfusion to the middle cerebral artery territory.

Orta serebral arter tıkanıklığı ortak karotid arter onarım ile reperfüzyon farelerde izin

The ischemic stroke is a major cause of adult long-term disability and death worldwide. The current treatments available are limited, with only tissue ...