Mn^2＋增强磁共振大鼠皮质脊髓束追踪

Mn^2＋增强磁共振大鼠皮质脊髓束追踪 Mn^2，增强磁共振大鼠皮质脊髓束追踪 医学影像学杂志2006午笙!垒鲞箜塑:!垒!:! Mn2+增强磁共振大鼠皮质脊髓束追踪 张帆,李坤成,于春水,常丽荣,秦文 (首都医科大学宣武医院医学影像部放射科北京100053) 【摘要】目的:探讨Mn2+增强在中场磁共振扫描中对活体大鼠皮质脊髓束的显示,为活体状态下广泛开展含Mn2对 比剂增强神经纤维解剖束路的追踪提供依据.方法:10只Wister大鼠,皮质内注射0.8MMncl2l,用1.5T超导磁共振扫 描,观察皮质脊髓束的走行.结果:Mncl2皮质内注射24h后行磁共振扫描,完整地显示了活体大鼠的皮质脊髓束从皮层, 丘脑,大脑脚,桥脑,延髓至上颈段脊髓的走行.结论:在中场磁共振成像系统下能够清晰的显示Mn2增强神经传导柬 路.Mn2+增强后的皮质脊髓束的冠状位解剖定位与三维坐标图谱的解剖定位一致. 【关键词】锰;皮质脊髓束;磁共振成像 中图分类号:R322.81:R445.2文献标识码:A文章编号:1006—9011【2006)o4—0340—03 ~enhaneedmagneticresonancehnag~forcerebralprojectionZHANGFan,Kua-cheng,YU Chua-shui,etat.De' partmentofRadiology,XnauwuHospital,CapitalUniversityofMedicalSciences,aeijing10 0053,China 【Allstraet】Objective:Toinvestigatethepotentialofmanganeseenhancedmagneticresonanceimagingi nmiddlefieldmagnetic煳一 nanceimagefortracingcerebralprojectionandprovideinformationtotracemajorbrainpath waysinvivo.Methods:iravolume0f0.8M aqueoussolution0fMncl2wasinjectedintothesematosensorycortexof10wisterratsrespect ively.MRIstudieswereperformedfortracing o0spirIalpathways.Results:Corticospinaltractwerescannedpe~cayat24hafterMn2admin istrationfromsematosensorycortex, thalamus,internalcapsule,peduncletodecussationofpyramida1.Conclusion:Manganese —enhancedneuraltracingCanbeshoweddis— tinctlyusing1.5TMRI.Coronallocationofmanganeseenhancedcortieospinalpathwaysina greementwithpreviouslypublishedtopo— g~phicschemes. 【Keywords】Manganese;Corticospinalpathway;Magneticresonanceimasing 神经纤维解剖束路的追踪对研究脑功能,神经 发育以及神经纤维再生极为重要,以往的神经纤维 形态学研究集中在固定组织的切片染色上,无法进 行活体形态学研究,不能对同一实验对象进行长期 纵向研究.以二价锰离子(Mn)为示踪剂在MRI 图像上活体显示纤维束走行是近年发展起来的一种 新技术,应用高场MRI能清晰显示鼠视觉,嗅觉神 经传导通路【l,及从皮层至延髓的皮质脊髓束[,引. 本实验采用皮层内局部注射Mncl2的方法,用 临床型1.5T的MRI扫描仪进行大鼠活体皮质脊髓 束的研究,取得良好效果,介绍如下. 1材料与方法 1.1Mncl2皮质内注射 取Wister大鼠15只,体重为200,250g,雌雄不 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30470519) 北京市科技新星项目资助(20051121) 第一作者简介:张帆(1973一).女,山东省临沂市人,首都医科大 学宣武医院2004级医学影像学博士在读,主要从事医学影像学研究 通讯作者:李坤成北京宣武医院100053 340 拘(购自首都医科大学动物部).先经腹腔注射6% 的水合氯醛(5ml/kg)麻醉后,用自制大鼠定位仪固 定,按照无菌操作规程切开皮肤,将微量进样器固定 于大脑立体定位仪上,向大脑皮层运动中枢注射锰 离子.参照Paxinos图谱,以前囟为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 .把定位器 调整至零点后,前移1.0mm,旁开2.5mm,在颅骨上 钻一个直径1cm的孔,在显微镜下剪开硬脑膜,垂直 向下进针1tnln,注射1l上l的浓度0.8M的Mnclz,5min 完成锰离子注射,再将微量进样器针头在大鼠脑内 留置10min后,缓慢拔出针头,于注药24h后进行 MRI扫描. 1.2磁共振数据采集 应用1.5T超导型MRI仪(sonatasiemensger. many),正交肢端柔性线圈.试验大鼠在扫描前24h 大脑皮质内注入Mncl2,首先腹腔内注射浓度为6% 的水合氯醛(5ml/kg)麻醉,然后用自制固定架固定 大鼠,扫描过程中局部保温.具体成像参数为:3D. flash脉冲序列,9mm视野(FOV),256X256矩阵, 0.3mm层厚,TR/TE=20ms/3.9ms,采样平均次数为 图像后处 的重建. ' 良好,皮质 立和斜横断 准数据按旦鞋 位I刳像上 示图潜的解 f脊髓背外 髓内的走行 圊1lu的垃瞳府大脑虚层至上颊段脊髓的盘质脊健柬走 fj 脊髓求的斛窟他国6—9?Plt业的斜撒断忙完楚盼艟小皮质秆髓束走 应用锰离子MRI检查进行纤维示踪是近年开 #缔神蟀姆展的新技术_二价锰离子的离子半径与钙离子类似, 1丰符目位能通过钙离通道进入可兴奋细胞内部,并以快速轴 采制咂行浆运输方式转运由于Mn具有缩短11I弛豫时间 的起,【E棱的作用,在MRI扫捕的TlWI上_表现为高信号J }绸织学样所以.锰离子已经作为MR]示踪剂厂泛用于中枢神 {序)时宦晴经系统纤维寐追踪『l勺MRI动物实验研究.本实验 刮断纤维求在大麻吱局部注射锰制刺,24h后进行MRI扫描 奠能用于动清楚显示了大鼠皮质脊髓束神经纤维的顺行连接. 本实验采用三维容积采集脉冲序列.获得的数 医学影像学杂志2006年第16卷第4期JMedImaging~o1.16No.42006 据量大,经不同角度重建图像显示解剖结构清楚,使 皮质脊髓束走行的显示更为完整.相对于自旋回波 (spinecho,SE)的T1序列,FLASH序列突出Mn2 离子增强组织对比度的效果更佳. 在MRI图像上可见含Mn2离子制剂注射局部 脑组织亦有强化,认为这是由Mn2扩散所导. St[']发现Mn2即可被神经元吸收,也会被胶质细 胞吸收,这可能是MnCI2注射局部周围脑组织强化 的主要原因.此外,本实验发现MnCI2MRI的强化 程度随距离增加而减弱,虽然脊髓上颈段背外侧的 侧索仍有强化,但是强化程度很轻.究其原因,可能 与Mn2浓度下降,以及神经纤维束密度降低有关, 这与Allegrini[4J的报道相符. 以往对Mn2纤维束路追踪MRI扫描多应用场 强大于3T的超高场MR扫描仪[,引,本实验应用 1.5T临床型MR扫描仪和普通柔性正交线圈获得信 噪比足够高的图像,清楚地显示了皮质脊髓束的走 行,为进一步开展小动物锰离子示踪MRI实验奠定 了基础. 参考文献: 342 (1】PauflerRG,KoretskyAP.Tracingodor-inducedactivationintheolfae— torybulbsdmieeusingmanganese-enhancedmagneticresonanceim日g? ing[J].NeuroImage,2002,16:441—448. [2]PautlerRG,SilvaAC,KomtskyAP.Invivoneuro.altracttracingusing nlanganese-enharIc.dmagneticrcsonanceim~i.g【J].?Reson Med.1998.40:740—748. [3]TB,BjaalieJG,DevorA,eta1.Invivotracingmajornit brainpathwaysusingmanganese-enhancedmagneticn筌?日I1ceimaging andfluee-dimensionaldig眦all?[J].NeumI?,2OO3,20:1591— 1600. [4]AllegriniPR,WiessnerCW.Three-dimensionalMRIcerebralprojec— tionsinratbraininvivoafterintraeortlealinjectionMnel2[J].NMR Biotaed.2003.16:252—256. [53HunterDR.Konmi14,l-lawmlhRA,et81.C,ol/iplmsonofca2,sl2. andMn2fluxesinmiu~handriathelsedratheart[J].Circ Res,1980.47:721—727. [6]GeraldesCF,SherryAD,BrownRD.MarcfielddepeIcesd— ventprotonrelaxationratesinducedbyGandMn2eon~)lexes varlosyazamaeroeyclicligands:in~plicationforNMRimaging[J]. MagnResonMed.1986,3:242—250. [7]SlootWN,GramsbergenJB.AxonaltransportofmarIme9eanditsrde- vancetoselectiveneuroto:dcityintheratbasalganglia[J].BrainRes, 1994.657:124—132. (收稿日期:2005—12—11修回日期:20O6—02—15) 启示 敬请各位作者注意: 投稿论文 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 请参照本刊2006年第1期稿约规定,并附软盘(光盘) 及联系电话或E-mail地址,同时附寄单位介绍信及审稿费30元.