2020年,心血管疾病(CVD)造成全球约1910万人死亡1,根据世界卫生组织(WHO)的数据,心血管疾病是全球死亡主要病因之一。2这种高发病率和高死亡率在中低收入国家呈上升趋势,这些国家的人口寿命明显长于过去,因此,患心血管疾病的风险更高。
然而,年龄并不是唯一的风险因素。引发冠心病和脑血管疾病等不同类型的心血管疾病的根本原因可能非常复杂,而不只是饮食和吸烟。经证明,贫困、压力和环境污染都是影响心血管疾病的风险因素。
磁共振成像(MRI)是一种广泛使用的心血管疾病诊断方法,也是临床前研究的重要工具。通过使用磁共振波谱(MRS)和磁共振血管造影(MRA)等磁共振成像技术,研究患有心血管疾病的动物模型,研究人员可以更好地了解疾病的病理生理学和疾病的进展情况。
这种非侵入性方法可以在较长的时间内,进行纵向测量,并提供大量可量化的参数,例如,心室体积或应变。
临床前MR是一种成熟的成像技术,用于研究多种小动物心脏疾病模型。虽然通常在临床CT心电图方案中使用的CT造影剂(例如,含碘造影剂)因清除得太快,不适用于小动物模型,但临床前MR为对比增强成像和非对比增强成像,提供了强大的心脏对比。
由于小鼠和大鼠的心率比人类快5倍,因此,通常需要使用具有良好的切片和/或帧覆盖率的高对比度CINE成像,来解析啮齿动物心脏组织的细微特征,进行射血分数等功能测量。
与传统CINE成像(黄色)相比,加速SMS CINE成像(红色)能够在没有延长扫描时间的情况下,提供更大的切片覆盖。扫描是通过BioSpec 70/30和小鼠心脏阵列获得的,只改变了SMS因子(无或SMS2)和切片数(2或4)。所有其他参数均为恒定的,TE/TR:1.6/10 ms,分辨率:(130 x 130)μm2,切片厚度:800 μm;电影帧数:12,采集时间(触发):约8 m 30 s。
临床前MR硬件和软件方法实现了在最大限度地缩短总扫描时间的同时,实现高信噪比(SNR),这对小动物心脏病学大有裨益。布鲁克的MR仪器硬件和方法,包括符合人体工程学设计的心脏阵列线圈、快速梯度和放大器、自门控方法(即IntraGate)和基于人工智能(AI)的分割,可以显著缩短总测量时间,提高心脏成像性能。
除了临床前心脏测量方法本身的改进,从设置到心脏参数评估,这一精简且强大的工作流程,使心脏研究与分析成为了一个简单的过程,为临床前研究人员提供了支持。