Hedefli Tedavi Teknolojileri Merkezi Deney Hayvanları Görüntüleme Birimi’nde, MRSolutions MRS*DRYMAG 7017 7T (Tesla) preklinik deney hayvanı görüntüleme MRG tarayıcısı bulunmaktadır. Sistem in-vivo (canlı), ex-vivo (doku örnekleri) ve diğer (örneğin cihazlar, kimyasal bileşenler) görüntülemeler için uygundur.

Tarayıcının maksimum sargı (koil) iç çapı 66.5 mm’dir.

Gradyan gücü 600 mT/m’dir.

Rat ve farelerde beyin ve vücut görüntüleme işlemleri rat beyin, rat vücut ve fare vücut için özelleşmiş alıcı-verici (Tx/Rx) quadrature sargılar ile gerçekleştirilmektedir ve ayrıca alıcı yüzeyel sargılar da mevcuttur.

Anestezi için izofluran gaz anestezi cihazı mevcuttur.

Hayvan fizyolojik vital sinyalleri SA Instruments Model 1030 MR uyumlu deney hayvanı monitörizasyon ve sinyal tetikleme sistemi ile takip edilmektedir: EKG, kalıp atm hızı, solunum hızı, vücut sıcaklığı izlenmekte, EKG ve solunum tetikleme ile görüntüleme yapılabilmektedir.

Rat ve fare için özelleşmiş ısıtmalı hayvan yatakları görüntüleme boyunca hayvanların vücut sıcaklığının stabil kalmasını sağlamaktadır. Rat vücut, fare vücut, rat beyin ve fare beyin görüntüleme için hayvan yatakları bulunmaktadır: kafa yatakları hayvanın mükemmel sabitlenmesini sağlayarak solunum tetikleme olmaksızın beyin görüntüleme işlemlerine olanak tanımaktadır.

7T preklinik MRG tarayıcısının benzersizliği öncelikle tipik olarak 1.5T veya 3T olan konvansiyonel klinik MRG sistemlerine kıyasla çok daha yüksek olan manyetik alan gücü ile bağlantılı yüksek sinyal-gürültü oranıdır (SNR). Hayvanların görüntülenmesi için özel gantri boyutu ve sargıları da SNR üzerinde çok olumlu katkılar sağlamaktadır. Bunların yanı sıra MR tarayıcının hayvanlar için özel bir görüntüleme laboratuvarında bulunmasının anestezi, fizyolojik monitörizasyon, hayvan sağlığı ve deney planlaması konusunda önemli avantajlar sağlamaktadır. 7T MR görüntüleme sisteminin eşsizliğini öne çıkaran bazı kilit noktalar şöyledir:

Yüksek Uzamsal Çözünürlük

Yüksek sinyal (SNR) ve güçlü gradyan sargıları ile daha yüksek uzamsal çözünürlük ile görüntüleme yapılmasına olanak tanır. Böylece daha deney hayvanlarında çok daha olan küçük anatomik yapılar ve bunların detayları daha net görülür, bu da beyin, kalp, batın ve kas-iskelet yapılarının görüntülenmesinde sistemi özellikle değerli kılar.  

Yüksek Sinyal-Gürültü Oranı (SNR)

Yüksek manyetik alan gücü, daha küçük gantri çapı ve özelleşmiş hayvan sargıları (koil) sinyal-gürültü oranındaki iyileşmeye katkıda bulunur. SNR’daki bu iyileşme daha kaliteli görüntülere ve hassas patolojik değişimlere daha yüksek duyarlılığa olanak tanıyabilir. Daha yüksek SNR görüntüleme süresini kısaltabilir. Ayrıca fMRI, dinamik kontrast ve kardiyak sekanslar gibi yüksek zaman çözünürlüğünün önemli olduğu protokollerde avantajlıdır. Doğaları gereği düşük SNR sorunları olan difüzyon ağırlıklı görüntüleme ve difüzyon tensör görüntüleme gibi protokollerde de önemli iyileşmeler sağlar. 

Daha İyi Görüntü Kontrastı

7T MRG tarayıcısının sağladığı yüksek doku görüntü kontrastı organlardaki farkı doku tipleri ve dokulardaki varyasyonları ayırt etmek için önemlidir. Bu, özellikle nöro-görüntülemede örneğin hipokampüs ve bazal ganglia gibi yapılar için avantaj sağlar.

Uygulamalar

• T1 ve T2 ağırlıklı görüntüleme (beyin, organ, tümör, ...)
• Difüzyon tensör görüntüleme (DTI), traktografi
• Difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DWI)
• Kontrastlı görüntüleme (DCE)
• T1, T2, T2* haritalama
• Biyodağılım (örn. Kontrast maddeye bağlı hedefli ilaçlar, T1 haritaları, ...)
• Dinlenim durumu işlevsel MRG (rs-fMRI)
• Perfüzyon görüntüleme
• Spektroskopi
• Kardiyak görüntüleme
• Çok merkezli çalışmalar
• Görüntüleme donanım, yazılım ve sekans geliştirme
• Hedefli tedavi ajanları ve görüntüleme işaretleyicilerin test edilmesi
• Nörodejeneratif, otoimmün, metabolik hastalıklar; kanser; yaşlanma; inme; diyabet; depresyon; doku mühendisliği uygulamaları…

Standart T1 ağırlıklı ve T2 ağırlıklı görüntülemeye ek olarak T1 haritalama, T2 haritalama ve T2* haritalama sekansları mevcuttur.

Difüzyon Görüntüleme Uygulamaları

Dokulardaki (örneğin beyin, karaciğer) difüzyon özellikleri difüzyon ağırlıklı görüntüleme sekansları ile değerlendirilebilmektedir. Buna ek olarak, beyindeki beyaz cevher yolaklarının fraksiyonel anizotropi (FA) gibi ayrıntılı özelliklerini değerlendirmeye ve traktografisine olanak tanıyan difüzyon tensor görüntüleme yapılabilmektedir.

İşlevsel Görüntüleme İmkanı

Yüksek manyetik alan gücü işlevsel MRG (fMRI) yöntemlerinde daha detaylı görüntülemeye olanak tanır. Bu, beyin aktivitesi ve işlevsel bağlantısallığın daha yüksek hassasiyet ile çalışılması için önemlidir.

Spektroskopi Uygulamaları

Daha yüksek spektral ayırma ile metabolitleri daha net tespit edebilmesi sayesinde 7T MRG tarayıcısı dokuların kimyasal içeriğinin belirlenmesine olanak tanıyan spektroskopi uygulamaları için son derece uygundur.

Kontrastlı MR Görüntüleme Uygulamaları

Dinamik kontrastlı (DCE) MRG sekansları mevcuttur. T1 harita değerleri farklı zaman noktalarında kıyaslanarak gecikmeli kontrast çalışmaları da yapılabilmektedir. Bu yöntem bir MRG kontrast ajanına bağlı hedefli ilaçların dağılımının değerlendirilmesinde özellikle kullanışlıdır.

Kardiyak Görüntüleme

Kısa eksen, uzun eksen ve dört odacık kardiyak görüntüler prospektif tetikleme ile veya retrospektif olarak elde edilebilir.

Akış

MR anjiyografi gibi kan açıkışı değerlendirmesi içeren uygulamak için Arteryel Spin Etiketleme (ASL), faz kontrast görüntüleme gibi sekanslar mevcuttur.

Araştırma Uygulamaları

7T MRG tarayıcıları araştırma ortamında hassas anatomik ve işlevsel detayların incelenmesini kolaylaştırmaları nedeniyle önemli bir yere sahiptir. Araştırmacıların hastalık mekanizmaları ve fizyolojik süreçler ile ilgili bilgi sahibi olmalarını sağlar. Özellikle araştırma amaçlı kullanılmakla beraber 7T MRG klinikte az sayıda özelleşmiş merkezde kullanılmaya başlamıştır. Çeşitli tıbbi durumların tanı ve daha iyi karakterizasyonu için potansiyeli bulunur. Teknik zorlukları, maliyeti, faydalarının tüm görüntüleme türlerinde evrensel olarak geçerli olamayabilmesi nedeniyle 7T MRG daha çok araştırmada ve belli başlı özel klinik senaryolarda kullanılmaktadır. Teknoloji ilerledikçe ve zorluklar aşıldıkça 7T MRG’nin hem araştırma hem de klinik uygulamadaki rolü gelişmeye devam edebilecektir.

Hayvanlar tesise insan girişlerinden ayrı, çift taraflı biyogüvenlik kabini bulunan özel bir alandan tesise alınır ve muayenelerinin ardından karantina odalarına götürülürler.

Rat ve Transgenik Fare Barındırma Odaları

Birimimizde rat ve transgenik farelerin barındırılması için HEPA filtreden geçen havanın güvenli giriş ve çıkışı sayesinde çapraz enfeksiyon riskini en aza indiren ve hayvan sağlığını koruyan Bireysel Havalandırmalı Kafes (Individually Ventilated Cage, IVC) sistemleri mevcut olup, rat ve fareler için bu sistemlerin yer aldığı ayrı barındırma odaları bulunmaktadır. Barınma odaları hayvan sağlığı için uygun sıcaklık ve nem değerlerinde iklimlendirilmekte ve bu değerlerin günlük olarak kontrolü yapılmaktadır. Sterilizasyon işlemleri için kafes yıkama cihazı ve otoklav mevcuttur. Hayvanlar biyogüvenlik kabinleri içinde otoklavlanmış sterilize kafeslere transfer edilmektedir. Rat ve farelerin barındırılması için farklı partikül boyutlarına sahip UV-sterilize altlık sağlanmaktadır. Buna ek olarak, hayvanlar taze suya ve UV-sterilize yemlere serbest erişime sahiptir.

Operasyon Odası & Stereotaksik Cerrahi Platformu

Birimimizde cerrahi işlemler için enjektabl anestezikler ve izofluran gaz anestezi cihazları sağlanmaktadır. Belirli beyin yapılarının hedeflenmesini sağlayan, çevre dokulara hasarı en aza indiren ve yüksek hassasiyetli sonuçlar veren bilgisayarlı ve otomatize stereotaksik cerrahi platform bulunmaktadır. Ayrıca, konvansiyonel cerrahi setler kullanıma hazırdır. Hayvanların vücut sıcaklığı, elektrokardiyogram, kalp atım hızı, arteryel kan oksijenasyonu ve solunum hızı gibi vital parametreler cerrahi işlemler boyunca takip edilmektedir. Genel anestezi sonrası hayvanlar post-operasyon odasındaki yoğun bakım kabininde veteriner hekim gözetiminde dinlenirler.

Enjeksiyon Odası

Görüntüleme işlemleri öncesi rat ve farelere radyoaktif madde içeren ya da içermeyen kimyasal veya farmasötik maddelerin güvenli şekilde uygulanma imkanı sunulmaktadır. Radyoaktif madde içeren enjektör, kurşun zırhlı özel taşıma kabı ile bu odaya getirilmekte ve uygulama sonrası radyoaktif atık kabına alınarak güvenli şekilde bertaraf edilmektedir. Radyoaktif madde alan hayvanlar, uygulama sonrası bu odada yer alan IVC ünitelerinde radyoaktiviteleri sonlanana kadar barındırılmaktadır. Burada, hayvanların vital parametrelerinin takibi için cihazlar ve izofluran gaz anestezi imkânı mevcuttur.

Tam Kan Sayım Cihazı

Tesisimizde araştırmacılara tam kan sayımı yapma imkanı sunulmaktadır. Analiz edilebilen parametreler şöyledir: beyaz kan hücresi (lökosit) sayısı (WBC), lenfosit sayısı ve yüzdesi (LYM#, LYM%),  diğer tip beyaz kan hücresi (lenfosit ve granülosit olarak sınıflandırılamayan) sayısı ve yüzdesi (MID#, MID%), granülosit sayısı ve yüzdesi (GRA#, GRA%), eritrosit (RBC), hemoglobin içeriği (HGB), hematokrit (HCT), ortalama eritrosit hacmi (MCV), ortalama eritrosit hemoglobini ve konsantrasyonu (MCH, MCHC), eritrosit dağılım genişliği SD ve CV (RDW-SD, RDW-CV), trombosit sayısı (PLT), ortalama trombosit hacmi (MPV), trombosit dağılım genişliği (PDW),  kanın trombosit hücrelerinin diğer hücrelere yüzdesel oranı (PCT), büyük trombosit hücrelerin normal trombosit hücrelerine oranı (P-LCR); Trombosit, lökosit ve eritrosit histogram

Benchtop PET/BT sistemi fare ve rat deney hayvanlarının hassas görüntüleme ihtiyaçlarını karşılamak üzere tasarlanmıştır. Bu sistem milimetreden daha hassas motorize yatak kullanarak PET ve BT bileşenlerini sıralı görüntüleme için entegre eder.

PET bileşeni gelişmiş CLIP-ON teknolojisine sahiptir. Bu özellik PET’in BT sisteminden kolaylıkla ayrılıp 7T MRG tarayıcısına bağlanmasına ve sıralı PET/MR görüntüleme yapılmasına olanak tanır.

PET sistemi 112 mm iç çapa ve 150.44 mm’ye kadar görüş alanına sahiptir. Görüntüleme yazılımı 0.7 mm uzamsal çözünürlükte filtrelenmiş geri izdüşüm (Filtered Back Projection, FBP) ve 3D OSEM (Optimum Sensitivity Estimation Method) rekonstrüksiyonu yapabilmektedir ve yüksek çözünürlükte görüntüleme yeteneği sağlamaktadır.

BT bileşeni X-ışını tüpü 40-60 kVp gerilim ve 1 mA akım ile 60 W güç çıkışına sahiptir. Detektör piksel matrisi 1944 x 1536, uzamsal çözünürlüğü 50 μm’dir. Böylece yüksek ayrıntılı görüntüler elde edilmesine olanak tanır. Ayrıca, yüksek kalitede sonuçları etkilemeksizin maruz kalınan radyasyonu azaltan düşük doz teknolojisi sistemde mevcuttur.

Nükleer tıp kliniklerindeki düzene benzer olarak, tesisimizde radyoaktif materyallerin güvenli saklanması ve kullanımı için çeker ocaklı bir sıcak oda bulunmaktadır. Buna ek olarak radyoaktif atıklar için bir alan ve dekontaminasyon duşu mevcuttur. Laboratuvarımızda radyoaktivite ve doz hızı ölçümleri yapmak için kuyu tipi detektörler, duvar tipi radyasyon alan monitörleri ve taşınabilir Geiger-Muller cihazları olmak üzere radyasyon tespiti için ekipmanlar bulunmaktadır.