小动物核磁的前沿应用:
目前,1.5T或3T CMR对小鼠心脏模型的研究也逐渐开展起来。利用1.5T MRI对小鼠缺血/再灌注模型的研究,对小鼠的心肌1梗死面积可以进行有效地评估,与高场强相 比,表现出更强的可行性与实用性。对于非灌注损伤心肌1梗死的小 鼠模型,带小动物线圈和梯度回波序列的临床3T CMR生成的图像有好的SNR,并且能准确、迅速地评价心梗后长期的左心室重塑,包 括对射血分数、舒张末期容积、收缩末期容积、左室重量等等相关数据进行测定。利用临床3T CMR扫描仪对小鼠进行对比增肌灌注成像,为今后小鼠心脏模型能够系统地研究各种心1血管疾病提供了新的理念和方法。
除了结构性影像,其他的影像学都可以被称为功能影像学。脑功能成像是一种基于血氧浓度依赖性(BOLD)的脑功能成像技术,其基本原理是通过脑内血氧饱和度的改变来反映脑功能状态。按其实施方式可分为两类:静息态(Resting-state fMRI,rs-fMRI)和任务态(Task fMRI,tfMRI)。
因为动物难以完成某些具体的工作,所以在小动物中,常用的方法就是静息态的研究。所谓的静息态,就是在没有任何介入的情况下,将动物放入核磁1共振仪中,对其进行扫描。目前,已有的研究主要集中在静息态,即低频段(ALFF)和局部一致性(ReHo)等。另外,基于动物静息态数据我们还可以通过计算不同脑区BOLD信号的相关系数研究大脑功能连接(Functional connection,FC),更深层的基于功能连接的网络图还可进行图论相关指标的分析,如小世界“(small world)属性、“富人俱乐部”(rich club)等。目前,9.4T MRI,在阿尔兹1海默症和帕金1森病等与学习记忆和认知功能障碍有关的动物模型中,应用多的小动物功能影像学。
不同的是由于动物个体较小,因此需要更高场强的磁共振设备才能获得清晰动物组织脏器结构。临床常用的磁共振成像设备场强主流是3.0T、1.5T(T指特斯拉,是描述MRI中使用的磁体强度的测量单位,数字越高,强度越强),而小动物磁共振成像设备主磁场强度大多是7.0T、9.4T、11.7T,当然还有主要用于小鼠研究的15.2T的超高场磁共振设备。磁共振设备的场强越高,扫描速度越快、图像分辨率越高,对于细节的显示越清晰。
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