radyolojik modalitelerin rat deneylerindeki yerimanyetik rezonans görüntüleme temelinde bazı...

203DERMAN MEDICAL PUBLISHING1

Ural Koç, Cem Ören

Radyolojik Modalitelerin Rat Deneylerindeki Yeri

GİRİŞDeney hayvanları ile yapılan çalışmalarda bir çok hastalık modellerinde görüntüleme teknolojilerine ihtiyaç duyulmaktadır. Günümüzde ilaç endüstrisi ve araştırma şirket-leri, preklinik çalışmalarda görüntüleme teknolojilerini giderek artan bir şekilde labo-ratuvarlarında kullanmaktadırlar [1-4]. Deney hayvanı görüntüleme laboratuvarları, en yeni ve üst düzey cihazların, yazılım programlarının kullanıldığı ortamlardır. Rat ve fare gibi küçük boyutlu deneysel hayvanların yüksek kalitede ve rezolüsyonda gö-rüntülerinin alınmasını sağlayan çeşitli özelliklerde sistemler birçok firma tarafından üretilmektedir [4]. Küçük hayvan görüntülemeye yönelik mikro/nano tomografi, mikro pozitron emisyon tomografisi (PET), magnetik rezonans (MR) mikroskopi, mikro anji-yografi, fotoakustik optik görüntüleme gibi teknolojilerinin son yıllarda yaygınlaştığı-nı görmekteyiz. Bu sistemler ile rat modellemelerinde morfolojik, dinamik (doku vas-külarizasyonu, permeabilite, doku perfüzyonu), fonksiyonel, metabolik (spektroskopi) ve moleküler veriler elde edilebilmektedir. Yakın zamanda PubMed incelendiğinde bir milyonun üzerinde yayında ratın kulla-nıldığını gözlemlemekteyiz [5]. İnsan hastalıklarına model oluşturmada ratlar, fare ve diğer organizmalara göre daha avantajlıdır [5]. Yaygın olarak kullanılan modaliteler; X-ray görüntüleme, ultrason (US) ve ekokardi-yografi (EKO), bilgisayarlı tomografi (BT), tomosentez ve manyetik rezonans görün-tülemedir (MRG). Ayrıca radyofarmasötik ilaç kullanılarak tek foton yayan tomogra-fi (SPECT), Pozitron Emisyon Tomografi (PET), mikro PET ve hibrid görüntüleme tek-nolojileri olan PET-BT, SPECT-BT, PET-MR ile yapılan rat görüntüleme deneyleri de bulunmaktadır [6]. Görüntüleme teknolojileri kullanılarak yapılan deneysel çalışmalar son yıllarda ivme kazanmasına rağmen çalışmaların az, modalite imkanların çoğu yerde kısıtlı olma-sı nedeniyle materyal-metod oluşturmada zorluklar yaşanmaktadır. Bu görüntüleme modalitelerinin kullanımındaki en kritik nokta, oluşturulan deney modeline göre han-gi görüntüleme yönteminin kullanılacağına karar vermektir. Bu nedenle görüntüleme

204 DERMAN MEDICAL PUBLISHING

Radyolojik Modalitelerin Rat Deneylerindeki Yeri Radyolojik Modalitelerin Rat Deneylerindeki Yeri

2

araçlarının temel fizik özelliklerinin, görüntülemede üstün ve yetersiz olduğu doku/or-gan sistemleri gibi temel hususların bilinmesi oldukça önemlidir. Biz bu makalede görüntüleme yöntemlerinin temel özelliklerini, üstün ve zayıf oldu-ğu hususları basit fizik özellikleri ile birlikte ele almaya çalışacağız. İlave olarak gö-rüntüleme yöntemleri ile yapılmış deneysel model örnekleri ile konuyu pekiştireceğiz.

GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİX ışını Görüntüleme;1895 yılında Wilhelm Conrad Röntgen tarafından keşfedilen X ışınları günümüzde tıbbi görüntülemenin temelini oluşturmaya devam etmektedir [7]. X ışınları temel olarak röntgen tüpü içerisindeki elektronların katod uçtan, anod uça doğru yönlendi-rilmesi sonucu ortaya çıkmaktadır. Oluşan X ışınının görüntülenmek istenen bölge-ye odaklanması ve dokulardan geçmesi sağlanır. Dokuyu katederek geçen X-ışının, bu esnada oluşan absorbsiyon, saçılma ve penetrasyon gibi doku ile etkileşimlerine bağlı olarak değişen miktarları detektör veya kaset sistemleri kullanarak toplanır ve gri skalada görüntülerin oluşumu sağlanır. Görüntü oluşturma aşamasında, görüntü kalitesini ve kantitesini etkileyen parametrelerin bilinmesi deney modelleri oluştur-mada oldukça önemlidir. Temel olarak tüpün gerilimi (kilovolt-kV) ve tüpün akım şid-deti (miliampersaniye-mAs) dokulardaki etkileşimi ve buna bağlı olarak görüntü ka-litesini etkileyen pratik uygulamada kullanılan temel özelliklerdir [7,8]. Tüpün gerili-mi ile doku kontrastı ters orantılıdır yani tüpün gerilimi azaldıkça doku kontrastı art-makla birlikte, potansiyel enerjisi düşük X ışını üretiminden dolayı ışın kalitesi düşer. Tüpün akım şiddeti ile X ışın miktarı doğru orantılıdır ve akım şiddeti arttıkça, X-ışını miktarı arttığı gibi radyasyon dozu da artar. Görüntü ve radyasyon dozunu etkileyen bir başka husus ise tüp-obje mesafesidir [7,8]. X ışın miktarı mesafenin karesi ters orantılı olarak mesafe arttıkça ışın azalmaktadır. Elde olunan görüntüler siyah, beyaz ve gri tonlarda atenüasyon oranlarına göre izlenmektedir. Lezyonlar bu görüntüler-de karakterlerine göre radyolüsen ve radyopak olarak sınıflandırılırlar. Özellikle diji-tal sistemlerin günlük pratiğe girmesi ile birlikte elde edilen görüntü standartları en üst düzeye erişmiştir ve bu sistemler sayesinde işlemci programlardaki özellikler kul-lanılarak uzunluk ve açı ölçümleri gibi sayısal verilerin optimal değerlendirilmesi de sağlanmıştır. İlave olarak dijital sistemler, konvansiyel sistemlere göre görüntü üze-rinde değişiklikler yapma imkanı sunar.Tüm bu bilgiler ışığında deneysel rat modellerinde X ışınının yerine bakıldığında en büyük avantajı uygulamadaki kolaylık ve kolay ulaşılabilir olmasından ileri gelir. Gö-rüntü özelliklerine göre ise özellikle kemik dokunun değerlendirilmesi, kalsifikasyon-ların, radyoopak maddelerin, yabancı cisimlerin gösterilmesi ve travma modellerin-de kullanılabilir (Resim 1).Floroskopi, X ışını tüpü, detektör veya floresan ekranlar ile olan gerçek zamanlı gö-rüntüler alınmasını sağlayan diğer bir görüntüleme tekniğidir [8]. Tomografi cihazla-rında da bu özelliği olan sistemler mevcuttur. Anlık olarak izleme imkanı verme avan-tajının yanı sıra verilen doz parametreleri daha düşüktür. Kemik yapı, arter, ven ve safra yolları gibi lümeni olan organlar, kateter, dren, operasyon materyali gibi yaban-cı donanım materyallerinin değerlendirilmesinde bilgiler sunmaktadır. Tomosentez son zamanlarda geliştirilmiş ve primer olarak meme görüntülemesinde kullanılan bir yeni bir yöntem olup değişik tüp açıları ve düşük X-ray doz kullanılarak görüntüler elde olunur [9]. Meme gibi benzer özelliklere sahip yumuşak doku planla-

205DERMAN MEDICAL PUBLISHING

Radyolojik Modalitelerin Rat Deneylerindeki YeriRadyolojik Modalitelerin Rat Deneylerindeki Yeri

3

rında ve kemik dokuların , kalsifikasyonların de-ğerlendirilmesinde katkı sağlamaktadır [4].

Ultrasonografi ve ekokardiyografi;Temel olarak ses dalgaları ile çalışmaktadır. Elektrik enerjisi, prob yapısında bulunan piezo-elektrik kristallerini titreştirerek ses dalgala-rı oluşturur. Farklı frekanslarda ses dalgası üre-ten problar ile değişik dokular değerlendirilebilir. Düşük frekanslı ses dalgalarının penetrasyonu güçlü ve daha derin dokuları görüntüleme özel-liği bulunmaktadır fakat görüntü rezolüsyonları frekans ile ters orantılıdır. Buna karşılık yüksek frekanslı ses dalgaları ise daha yüzeyel dokula-rı yüksek çözünürlükte görüntülemektedir [10]. Günlük pratikte genellikle kullanılan 3 -5 mega-hertz (MHz) aralığında ses dalgası üreten kon-veks probların, frekansları düşük, penetrasyon-ları yüksektir ve bu nedenle derin doku planla-rı daha net değerlendirilir. 8-12 MHz aralığında ses dalgası üreten yüzeyel, lineer ve sektör prob-larda (örn: ekokardiyografi) ise daha çok yüzeyel dokular yüksek çözünürlükte incelenir. Ratın bo-yutları baz alındığında yüzeysel ve sektör prob-ların kullanılması faydalıdır [11]. Ultrasonogra-fide lezyonlar değişik dokulardan kıyaslama ya-pılarak anekoik, hipoekoik, izoekoik ve hipereko-ik olarak tariflenir. Sıvı içeriği anekoiktir bunun-la birlikte doku yoğunluğu arttıkça eko şidde-ti artmaktadır (örneğin, kemik ve fibrotik doku-lar hiperekoiktir). Ayrıca, ultrason teknolojisinde var olan renkli doppler görüntüleme ve kontrast madde kullanımı ile de damar yapıları ya da lez-yonların ve çevre dokunun vaskülaritesi ile ilgili bilgiler elde edilebilir [12]. Ülkemizde ultrason kontrast ajanı bulunmamaktadır.

Bilgisayarlı Tomografi;X-ışınının kullanıldığı ve kesitler halinde görüntü elde edilmesini sağlayan görüntü-leme yöntemidir. Temel olarak görüntüleme tekniği direkt grafilere benzemekle bir-likte dönen bir ya da iki röntgen tüpünden çıkan X-ışınlarının hastayı geçerek dedek-törler aracığı ile toplanması ve bir takım bilgisayar işlemlerinden sonra görüntü elde edilmesidir [7,8]. Yıllar içerisinde görüntüyü kaydeden dedektör sayısının artması ile birlikte çok kısa sürelerde inceleme yapılabilmesine ve elde edilen ince kesitlerden multiplanar görüntüleme, volume tarama ve maksimum intensite projeksiyon (MIP) gibi tekniklerle üç boyutlu görüntü analizlerinin yapılmasına olanak sağlamıştır. Gü-nümüzde multidedektör bilgisayarlı tomografi kullanımı oldukça yaygındır ve dedek-tör sayısı 1 den 320’ye kadar değişmektedir. Küçük deney hayvanlarının görüntülen-mesinde hedef, yüksek uzaysal ve zamansal çözünürlüktür [13]. Mikro/Nano BT’ler bu

Resim 1. X-ray görüntüleme ile elde olunan iske-let sisteminin tümünün izlendiği iki boyutlu gö-rüntü (Uzm. Dr. Özgür BAŞAL’ın izniyle)



4

açıdan detaylı bilgiler sunmaktadır [13] (Resim 2). Özellikle toraks, abdomen, beyin,

kemik görüntülemede oldukça değerlidir ve ince kesit volumetrik taramalarla detay-lı görüntüler elde edilebilir. Diğer taraftan yumuşak dokulardaki rezolüsyonu düşük-tür. Değerlendirmede kemik, toraks, batın, beyin gibi değişik pencere ayarları kulla-nılabilir ve lezyonlar atenüasyon değerlerine göre Hounsfield unite (HU) birimindeki dansitelerine bakılarak hipodens, hiperdens ve izodens olarak referans doku ile karşı-laştırılıp tarif edilirler. HU biriminde dansite hesaplamaları da iş istasyonlarında ya-pılabilmektedir. İlave olarak iyonik ve non-iyonik bazlı kontrast ajanların kullanılma-sı ile görüntülenen doku ve organlardan, artmış rezolüsyona bağlı detaylı morfolojik bilgiler elde edilebilirken; yine bu kontrast ajanlar ile yapılan dinamik fazlı görüntü-lemelerle kitle karakteristikleri ortaya konulabilir ve organların fonksiyonları hakkın-da veriler elde edilebilir. Diğer yöntemlere göre alınan doz kullanılan tomografi ciha-zının özelliklerine ve ayarlanan parametrelere (kV, mAs, ilgilenilen alan) göre farklı-lık gösterebilmektedir.

Pozitron Emisyon Bilgisayarlı Tomografi ( PET-BT);Radyoaktif madde kullanılarak biyodağılım veya vücut fonksiyon görüntülerinin elde olunmasını sağlayan hibrid görüntüleme yöntemidir [6]. İlaç, radyonüklid madde ile işaretlenir ve vücuda verilir. Hedef organ ya da tümörün metabolizması hakkında ve-riler elde olunur (Resim 3). Salınan foton enerjileri türlerine göre PET veya SPECT ile algılanır ve elektronik sinyale dönüşür. Temelde onkolojik hastalıkların tanısı, evre-lemesi, izlemi, tedavi sürecinin değerlendirilmesi sürecinde yapısal ve metabolik bil-giler sunan modalitedir. Ayrıca kalp, beyin alanlarında da kullanılmaktadır (Resim 3). PET ve BT teknolojilerinin füzyonu ile oluşan bu modalitede PET hücresel ve metabo-lik bilgi verirken, BT anatomik bilgi verir. Tümör modellemelerinde, biyodağılım çalış-malarında radyonüklid ajanlarla bu modalite tercih edilebilir.

Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG);Manyetik rezonans görüntüleme temelinde bazı atomların örneğin 1H, 13C, 19F manyetik alana maruz bırakıldıklarında larmor frekansına göre atomların protonla-

Resim 2. Mikro BT ile elde olunan mandibula kesitleri (Uzm.Dt. Cansu EFEOĞLU’nun izniyle)



5

rında oluşan spin ve presesyon hareketleri ve çeşitli radyofrekans dalgalarından fay-dalanılarak görüntü elde olunmasıdır [7,8]. Rutin pratikte kullanılan MRG de organiz-madaki hidrojene ait protonların manyetik alan içerisinde değişik sürelerde ve açı-larda uyarılmasına dayalı kompleks bir sistemdir. Uyarılan protonlar (hidrojen ato-mu) eksite olur, belli bir uyum gösteren transverse manyetizma kazanır. Zamanla bu transverse manyetizma kaybolur ve protonlar eski konumlarına dönerek relakse olur ve başlangıçtaki longutidinal manyetizma tekrar kazanılır. Transverse ve longitudi-nal manyetizma sonucu, relaksasyon zamanlarına göre elde edilen sinyaller ölçülebi-lir hale getirilir. Toplanan sinyaller bilgisayar analizleriyle siyahtan-beyaz tona kadar değişik renklerde kodlanır. Çok çeşitli uyarılma ve eko toplama parametreleri kul-lanılarak parankimal, dinamik ve fonksiyonel veriler farklı özelliklere sahip sekanslar kullanılarak değerlendirir. Değerlendirmede intensite kullanılır (örneğin saf sıvılar T1 ağırlıklı görüntüde hipo-intens, T2 ağırlıklı görüntüde hiperintens olarak izlenir). T1 ağırlıklı görüntüler ana-tomiyi değerlendirmek için en uygun sekanslardır Kontrast madde enjeksiyonların-da verilen madde T1 relaksasyon zamanının kısalttığından görüntülemede parlaklık sağlar. Yağ, yavaş akım, proteinden zengin sıvı, melanin, methemoglobin, minerali-zasyon ve kontrast ajanlar T1 ağırlıklı görüntülemede yüksek sinyal intensitede yani parlak görülürler.Sekansların özelliklerine göre görüntüleme süreleri değişebilir. Temelde iki grup se-kans vardır. Spin eko ve Gradient eko. Gradient eko sekansları daha hızlı görüntü elde olunmasını sağlamaktadır. Hızlı sekanslar olduğu gibi uzun süren sekanslarda vardır. Yağ baskılama, su baskılama, kontrastsız damar görüntüleme sekansları bulunmak-tadır. Bu çeşitliliğe ilave olarak MRG de tıpkı BT gibi çoklu planda ve üç boyutlu gö-rüntüleme imkanını bizlere sunmaktadır (Resim 4).MR görüntülerin elde olunmasında geçen süre uzundur ve bu yüzden harekete olduk-ça duyarlıdır. Bu nedenle görüntülemenin anestezi eşliğinde planlanması görüntüle-rin kalitesi ve elde olunan veriler açısından sağlıklı olacaktır. MRG’nin dezavantajla-rından diğeri de çekim odasında kullanılan her türlü malzemenin MR uyumlu olması gerekmektedir. Bu da maliyeti artırabilmektedir.

Resim 3. Mikro PET-BT ve PET ile elde olunmuş füzyon görüntü ve çeşitli organlardaki (kalp, böbrek, üreter, mesane) rad-yofarmasötik madde uptakeleri izlenmektedir (Prof.Dr. N.Özlem KÜÇÜK’ün izniyle).



6

Anjiyografi:Damarsal dinamik X-ray görüntüleme şeklidir. Dijital çıkarım anjiyografisi (DSA) ola-rak da bilinir. Floroskopi tekniği kullanılarak damarlara, kontrast madde verilerek lü-men görüntülenir. Kontrast öncesi görüntü alındıktan sonra ardışık alınan kontrast madde sonrası imajlar birbirlerinden çıkarılarak anjiyografi görüntüleri elde edilir [7,8]. Tüp açısı değiştirilerek farklı planlardan görüntü alınabilir. Damarlara ulaşmak için yol haritası sunar. Yeni nesil cihazlarda üç boyutlu görüntüleme imkanı vardır. Gi-rişimsel işlemler için yol göstericidir.

İleri Görüntüleme Teknolojisi (Mikro/Nano BT, Yüksek frekans US)Küçük hayvan görüntüleme teknolojisi yurt dışında bir çok merkezde yaygın olarak kullanılmakla birlikte ülkemizde yakın zamanda gelişmeye başlamıştır. Mikrotomog-rafi, yapı olarak bilgisayarlı tomografiye benzerdir. Sistem; X ışını tüpü, üzerine sa-bitlenen materyali belli aralıklarla bilgisayar kontrollu çeviren adım motoru, X ışını-nı kamera sensörüne yoğunlaştıran akım yoğunlaştırıcısı, üzerine düşen X ışınlarını görüntü verisine dönüştüren CCD kamera sisteminden ve bilgisayardan oluştur [13]. Nano BT ise yeni bir teknoloji olup daha yüksek uzaysal rezolüsyon sağlamaktadır [13] (Tablo 2). Nano BT hareket artefaktlarına (kalp ve bağırsak hareketlerine bağlı

gelişen artefaktlar) oldukça duyarlı oluşu temeldeki kısıtlılığıdır ve bu nedenle şu an için çoğunlula ex-vivo görüntülemeye olanak sağlamaktadır [13]. 20 megaherz üzeri frekansa ulaşan yüksek frekanslı prob sistemleri (Yüksek frekans-lı US) rutin pratikte kullanılan ultrason problarının aksine, deneysel hayvan çalış-malarında organizmada herhangi bir stres yaratmadan kullanılabilmektedir ve non-invaziv yüksek uzaysal çözünürlükte görüntüleme imkanı sunmaktadır [14]. Ayrıca in-celeme süresini kısaltmakta, deneyde kaybedilen hayvan sayısını azaltmaktadır [14].

Resim 4. a. T2 ağırlıklı aksiyel kesitlerde akciğer bazalleri, b.mesane, c. böbrek düzeyi izlenmektedir. (Doç.Dr.A. Turan ILICA’nın izniyle)

Tablo 2. In vivo mikro BT, in vitro mikro BT ve nano- BT nin teknik özellikleri [21]

In-vivo mikro-BT In-vitro mikro-BT Nano-BT

Tüp dizaynı Refleksiyon tüpü Refleksiyon tüpü/Transmisyon Tüpü

Transmisyon tüpü

Foküs boyutu 50-200 μm 1-50 μm <400 nm

Tüp voltajı 20-90 kVp 20-130 kVp 8-190 kVp

Tüp gücü 10-300 W 1-50 W 8-25 W

Uzaysal rezolusyon (% 10 MTF) 50-200 μm 5-100 μm 50-600 nm

Tarama süreleri 0.1-30 dk 10-300 dk 60-180 dk

Dedektör CCD / flat panel CCD/ flat panel CCD / flat panel



7

DENEYSEL MODELLERDEN ÖRNEKLERBu başlık altında yukarıda bahsedilen görüntüleme yöntemlerinin nasıl kullanıldığı-nı daha iyi anlamak için örneklerle rat deney modellerindeki görüntüleme özellikleri-ni değerlendireceğiz.

X-Işını Görüntüleme;X ışını görüntüle ya da direkt filmler genellikle kemik doku, kalsifikasyon ve opak maddelerin değerlendirilmesinde kullanılmaktadır (Tablo 1). Bununla ilgili bir deney modelinde omurga füzyonuna yönelik ortopedik rat modeli oluşturulmuştur [15]. Bu çalışmada oluşturulan modelin takibi X-ray görüntüleme kullanılarak yapılmış ve disk mesafesinde daralma, kamalaşma, end plato değişiklikleri gibi parametreler kullanı-larak değerlendirme sağlanmıştır [15].

Ultrasonografi ve ekokardiyografi;Ultrasonografi veya ekokardiyografi, yüksek frekanslı problar yardımıyla deney hay-vanını real time gri skala, renkli roppler gibi incelemelerle görüntüleyerek morfolojik, fonksiyonel ve dinamik bulgular sunar (Tablo 1).

12- megahertz lineer prob kullanılarak erken ve orta dönem gebelik ultrasonografik bulgularının tanımladığı bir çalışma, ratların kullanıldığı fertilite ve doğurganlık tok-sikolojisi deneylerine yol göstermek fetal karakteristiklerini ortaya koymak için plan-lanmıştır [11]. Ayrıca puls-doppler kullanılarak embriyonik kalp atımı saptanmıştır [11]. Ultrasonun yaratabileceği termal etkiler dışında belirgin bir risk bilinmemekte-dir. Termal etkiler izlemi açısından mekanik indeks parametresi önemlidir. Modelle-me çalışmaları öncesinde tariflenen çalışma gibi öncül normal fizyoloji çalışmalarıda yol gösterici olması için gerektiğinde yapılmalıdır. İntraperitoneal olarak N-metil-N-nitrozüre verilerek ratlarda kadın meme tümörlerinin modellendiği bir çalışmada ult-rasonografi kullanılarak tümör volüm ve boyutları ölçülmüş ve takip edilmiştir [16]. Literatürde 40 megahertz frekansta problar ile yapılan rat deneyi çalışmaları da bu-lunmaktadır [14].

Bilgisayarlı Tomografi;Bilgisayarlı tomografi X-ışını kullanılarak, ince kesit, 3 boyutlu görüntü imkanı sunan, hızlı görüntü eldesi olan bir modalitedir. Bununla birlikte radyasyon dozu açısından

Tablo 1. Doku ve organ sistemlerine hangi modalitelerin daha faydalı bilgiler sağlayabileceği; morfoloji ve dinamik-fonksiyonel değerlendirildiğinde hangi modalitelerin tercih edilebileceği tabloda belirtilmiştir.

Doku ve Organ Modaliteler Anatomi Dinamik-Fonksiyonel

Kemik X-RAY, TOMOSENTEZ, BT, MRG

*BT ve MRG de 3 boyutlu detaylı görüntüleme

XRAY TOMOSENTEZ BT, MRG

PET-BTMRG BT

Solid Organlar Karaciğer, Böbrek, Dalak, Pankreas vs

US, BT, PET-BT, MRG

*BT ve MRG de 3 boyutlu (D) detaylı görüntüleme

US BTMRG

BTPET-BTMRG

Beyin BT, PET-BT, MRG *BT, MRG 3D detaylı görüntüleme

MRG, BT BT, MRG,PET-BT

Vasküler Doppler US, BT, MRG, Anjiyografi

*BT, MRG, Anjiyografi 3D detaylı görüntüleme

US, BT, MRG, Anjiyografi

Doppler US, BT, MRG, Anjiyografi



8

dikkatli olunması gereken bir modalitedir. Anatomik, dinamik ve fonksiyonel bilgiler sunar (Tablo 1). Mikro BT ya da Nano BT gibi daha yüksek çözünürlüklü, daha az rad-yasyon dozu verilen alt türleri vardır [13,17]. Lee ve arkadaşlarının tomografi kullanarak perfüzyon ve morfolojik parametrelerin, erken radyoterapi cevabında potansiyel görüntüleme biyomarkırı olarak kullanılabi-leceğini öneren rat-tümör modelinde tomografi ile boyut, alan ve hacim gibi mor-folojik; kan akımı, permeabilite gibi fonksiyonel verileri elde etmişlerdir [18]. Bu ça-lışmada, intramüsküler yolla 4 mg/kg xylazin hidroklorid ve 10 mg/kg ketamin hid-roklorid enjekte edilmiştir. Kuyruk veni, 24-gauge kanül ile kontrast madde enjek-siyonu için kateterize edilmiştir. Rat, plastik zemine yerleştirilmiş ve fiske edilmiş-tir. Tomografi görüntüleri, yüzeyel solunum sırasında alınmıştır. Öncelikle kontrast-sız görüntüler alınmış, sonrasında mikropompa kullanılarak, kuyruk veninden kont-rast madde değişik oran ve sürelerde verilmiştir. Burada dikkat edilmesi gerek husus kontrast madde verilmesinde geçen sürenin ve kontrast madde miktarının incelene-cek dokunun özelliklerine göre görüntüleme farklılığı yaratacağının akılda tutulması-dır. Rat çalışması planlarken, yapılan rat modellemesine uygun protokol rat fizyolo-jisine göre planlanmalıdır.

Pozitron Emisyon Blgisayarlı Tomografi ( PET-BT);Hibrid görüntüleme tekniğidir. BT kısmı anatomik veri sunarken, PET kısmı fonksi-yonel veri sunar (Tablo 1). Genel anestezi eşliğinde intraperitoneal, intravenöz, oral yollar kullanılarak radyonüklidler uygulanabilir. Ratlarda egzersizle ilgili iskelet kası metabolizma değişikliklerinin incelendiği bir çalışmada elektrositumulasyon ile vas-tus lateralis kasının motor noktası uyarılarak 11C asetat radyonüklid maddesi enjek-te edilmiştir [19]. Kinetik parametreler ve standardize uptake değerleri (SUV) ile ko-rele edilmiştir. Kinetik modellemenin, SUV ölçümüne göre yüksek duyarlılıkta aktif ve inaktif dönemde iskelet kası değişiklikleri saptadığı bildirilmiştir [19].

Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG);MRG kompleks bir görüntüleme modalitesidir. Anatomik veri yanı sıra dinamik ve fonksiyonel bilgiler de sağlar (Tablo 1). Bir deneysel çalışmada, rat spinal kordu-na kanser tedavisi için verilen radyasyon etkileri, difüzyon ağırlıklı ve T2 ağırlıklı se-kans parametreleri kullanılarak MRG’ de değerlendirilmiştir [20]. % 1.1 izofluran- 1:1 N2O/O2 gaz karışımı ile anestezi sağlanmıştır. Solunum ve ısı, MR uyumlu cihazlar-la monitörize edilmiştir. Yüzeyel koil kullanılarak görüntüler elde olunmuş, ödem ve beyaz cevher lezyonları difüzyon ağırlıklı ve T2 ağırlıklı sekans özellikleri kullanılarak değerlendirilmiştir.Sonuç olarak, rat modellemeli çalışmalarda, görüntüleme teknolojilerinin kullanıl-masında deneyim ve yöntemler yakın geçmişte gelişmeye başlamıştır. Çalışma sa-yılarının az olmasından dolayı araştırmacılar planlama yaparken zorluklar çekebil-mektedir. Radyolojik modalitelerin kullanımında, amaçlar çok önemlidir. Modalitele-rin birbirine üstün olduğu alanlar bulunmaktadır. Çalışmada kullanılacak modalite ve yöntem belirlenirken, ratın ve yaratılan modelin fizyolojik özellikleri ile modalitelerin özellikleri iyi bilinerek, örnek alınacak bir yöntem çalışması yok ise, araştırmacı ken-di yöntemini multidisipliner olarak geliştirmelidir.



9

TeşekkürUzm. Dr. Özgür BAŞAL’a, Uzm.Dt. Cansu EFEOĞLU’na, Prof.Dr. N.Özlem KÜÇÜK’e, Doç.Dr.A. Turan ILICA’ya yazıya görsel-leriyle katkılarından dolayı teşekkür ederiz.

Kaynaklar1. Bilgen M. Imaging corticospinal tract connectivity in injured rat spinal cord using manganese-enhanced MRI. BMCMed Imaging 2006;17;6:15.2. Kiessling F, Pichler BJ. Small Animal Imaging: Basics and Practical Guide. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011.3. Cunha L, Horvath I, Ferreira S, Lemos J, Costa P, Vieira D, et al. Preclinical imaging: an essential ally in modern biosci-ences. Mol Diagn Ther 2014;18(2):153-73.4. Bilgen M. Feasibility and merits of performing preclinical imaging on clinical radiology and nuclear medicine systems. Int J Mol Imaging 2013; ID:923823.5. Iannaccone PM, Jacop HJ. Rats. Dis Model Mech 2009;2(5-6):206-210.6. Altun GD, Üstün F. Deney Hayvanlarında Moleküler Görüntüleme Nükleer Tıp ve Optik Görüntüleme. Nobel Tıp Kitape-vi İstanbul 2015.7. Allisy Roberts P, Williams J. Farr’s Physics for Medical Imaging. Saunders Elsevier 2007.8. Kaya T, Adapınar B, Özkan R. Temel Radyoloji Tekniği. Nobel Tıp Kitapevi İstanbul 4.baskı.9. Dobbins J, McAdams HP. Chest Tomosynthesis: Technical Principles and Clinical Update. Eur J Radiol 2009;72(2):244-51.10. Rumack CM, Wilson SR, Charboneau JW, Levine D. Diagnostic Ultrasound. Saunders Elsevier 4th edition.11. Ypsilantis P, Deftereos S, Prassopoulos P, Simopoulos C. Ultrasonographic diagnosis of pregnancy in rats. J Am As-soc Lab Anim Sci 2009;48(6):734-9.12. Zwiebel WJ, Pellerito JS. Zwiebel’s Doppler general.Marban Libros Spain 2008.13. Kampschulte M, Langheinirch AC, Sender J, Litzlbauer HD, Althöhn U, Schwab JD,et al. Nano-computed tomography: Technique and Applications. Rofo 2016;188(2):146-54.14. Chen W, Chen JY, Tung YT, Chen HL, Kuo CW, Chuang CH, et al. High-frequency ultrasound imaging to evalua-te liver fibrosis progression in rats and yi guan jian herbal therapeutic effects. Evid Based Complement Alternat Med 2013;ID:302325.15. Gruber HE, Gordon B, Williams C, Ingram J, Norton HJ, Hanley EN. A new small animal model for the study of spine fusion in the sand rat: pilot studies. Lab Anim 2009;43:272-7.16. Al FR, Silva A, Gabriel J, Teixeira-Guedes CI, Lopes C, Gil da Costa E, et al. Ultrasonographic, thermographic and histologic evaluation of MNU-induced mammary tumors in female Sprague-Dawley rats. Biomed Pharmacother 2013;67(8):771-6. 17. Badea CT, Drangova M, Holdsworth DW, Johnson GA. In vivo small-animal imaging using micro CT and digital subt-raction angiography. Phys Med Biol 2008;53(19):319-50.18. Lee HY, Kim N, Goo JM, Chie EK, Song HJ. Perfusion parameters as potential imaging biomarkers for the early pre-diction of radiotheraphy response in a rat tumor model. Diagn Interv Radiol 2016;22:231-40. 19. Trombella S, Garcia D, Didier JC, Germain S, Seimbille Y, Ratip O. [ 11C] acetate and PET/CT assesment of muscle ac-tivation in rat studies. Int J CARS 2016;11:733. 20. Philippens MEP, Gambarota G, Kogel AJ, Heerschap A. Radiation effects in the rat spinal cord: Evaluation with appa-rent diffusion coefficient versus T2 at serial MR imaging. Radiology 2009;250(2):387-97. 21. Kalender WA, Deak P, Engelke K, Karolczak M. X-Ray and X-Ray CT. In: Kiessling F, Pichler BJ. Small Animal Imaging Basics and Practical Guide. Springer-Verlag Berlin Heidelberg; 2011: 129.

radyolojik modalitelerin rat deneylerindeki yerimanyetik rezonans görüntüleme temelinde bazı...

Documents