Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Fett-vann Phantoms for magnetisk resonans Imaging validering: en fleksibel og skalerbar protokoll

Published: September 7, 2018 doi: 10.3791/57704

Summary

Formålet med dette arbeidet er å beskrive en protokoll for å lage en praktisk fett-vann phantom som kan tilpasses for å produsere fantomer med varierende fett prosenter og volumer.

Abstract

Som nye teknikker er utviklet til bildet fettvev, blir metoder for å godkjenne slike protokoller stadig viktigere. Fantomer, eksperimentelle replikaer av en vev eller organ av interesse, gi en rimelig, fleksibel løsning. Men uten tilgang til dyre og spesialisert utstyr, konstruere stabil fantomer med høy fett fraksjoner (f.eks., > 50% fett brøkdel nivå som dem sett i brun fettvev) kan være vanskelig på grunn av hydrofobe natur lipider. Dette arbeidet gir en detaljert, lavpris protokoll for å lage 5 x 100 mL fantomer med fett fraksjoner av 0%, 25%, 50%, 75% og 100% bruker grunnleggende lab utstyr (kokeplate, kanner, osv.) og lett tilgjengelige komponenter (destillert vann, agar, vannløselige surfactant, sodium benzoate, gadolinium-diethylenetriaminepentacetate (DTPA) kontrast agent, peanut olje og olje-løselige surfactant). Protokollen ble designet for å være fleksibel; Det kan brukes å lage fantomer med forskjellige fett fraksjoner og en rekke volumer. Fantomer opprettet med denne teknikken ble vurdert i lønnsomhetsstudien som sammenlignet fett brøk verdier fra fett-vann magnetisk resonans imaging mål verdier i de konstruert fantomer. Denne studien ga en konkordans korrelasjonskoeffisienten til 0.998 (95% konfidensintervall: 0.972-1,00). Oppsummert viser disse studiene nytten av fett fantomer for validering av fettvev imaging teknikker over et spekter av klinisk relevante vev og organer.

Introduction

Interesse kvantifisere fettvev og triglyserider innhold ved hjelp imaging modaliteter, for eksempel magnetisk resonans imaging (MRI), strekker seg over mange felt. Forskningsområder inkluderer etterforskningen av hvite og brune fettvev depoter og ektopisk lagring av lipid i organer og vev som leveren1, bukspyttkjertelen2og skjelettlidelser muskel3. Som disse romanen teknikker for adipose kvantifisering utvikles, for metoder å bekrefte at tenkelig parametrene er gyldige for forskning og klinisk bruk.

Fantomer, eksperimentelle replikaer av en vev eller organ, gir et rimelig, fleksibel og kontrollert verktøy for å utvikle og validere imaging teknikker4. Spesielt kan fantomer konstrueres består av fett og vann i et volum forholdet eller fett brøkdel (FF) sammenlignes med vev av klinisk interesse. Klinisk FF verdiene i vev og organer kan variere mye: FF i brun fettvev faller mellom 29,7% og 93,9%5; gjennomsnittlig leveren FF i Steatose pasienter er 18.1 ± 9.0%6. bukspyttkjertelen FF hos voksne risiko for type 2 diabetes områder mellom 1,6% og 22.2%7; og i noen tilfeller av forhånd sykdom pasienter med Duchenne muskeldystrofi kan ha FF verdier av nesten 90% i noen muskler8.

Fordi ikke-polar molekyler som lipider oppløses i løsninger består av polare molekyler som vann, fortsatt opprette stabil fantomer med en høy målet FF utfordrende. For FF opp til kan 50%, mange eksisterende metoder brukes til å opprette fat vann, phantoms,9,,10,,11,,12. Andre metoder som oppnå høyere FFs vanligvis krever dyrt utstyr for eksempel en homogenizer eller en ultralyd celle disruptor13,14. Selv om disse teknikkene gir et veikart for høy FF fantomer, begrense utstyr begrensninger og varierende mengder eksperimentelle detaljer arbeidet med å opprette reproduserbare og robust fat vann fantomer.

Bygger på disse tidligere teknikker, utviklet vi en metode å konstruere kostnadseffektiv og stabil fett vann fantomer over passelig utvalg av FF verdier. Denne protokollen detaljer trinnene for å gjøre 5 x 100 mL fett fantomer FF verdiene til 0%, 25%, 50%, 75% og 100% med en enkelt kokeplate. Den kan enkelt justeres for å lage ulike volumer (10 til 200 mL) og fett prosenter (0-100%). Effekten av phantom teknikken ble evaluert i gjennomførbarhet studie-verdier for Mr FF av sammenligne fett-vann målet FF verdiene i de konstruert fantomer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. klargjør arbeidsstasjonen og materialer

  1. Overholde alle laboratorium sikkerhetsregler. Bruk vernebriller og hansker. Les sikkerhetsdatabladet for hver av reagensene brukt og ta nødvendige forholdsregler. Se materialer og utstyr, kjemiske håndteringsprosedyrer og glass forholdsregler.
    Advarsel: Denne protokollen krever bruk av en kokeplate ved høye temperaturer. Vær forsiktig og bruk varmebestandige hansker når samarbeidsstil varmt beholdere og ikke berør varmeplaten overflate.
  2. Fjern arbeidsområdet og rengjør flater med desinfiserende. Vask hendene og sette hansker på.
  3. Sterilisere alle instrumenter og innsiden av alle glass krukkene å redusere den potensielle risikoen for forurensning og øke levetiden av phantom.
    Merk: Hvis phantom vil bli brukt for mer enn et par dager, jevne rengjøre overflaten av fullførte phantom med etanol å unngå bakterievekst.

2. Forbered vann løsningen

  1. Forberede arbeidsområdet vann løsningen. Plasser følgende materialer og utstyr på benken: uteksaminert sylinder, 400 mL kanne, rør bar, skala, 2 x veie båter, spatel, 2 x 1,0 mL sprøyter med nål, destillert vann, gadolinium-diethylenetriaminepentacetate (DTPA) kontrast agent, vannløselige surfactant, agar og sodium benzoate.
    Merk: Sprøyter kan brukes med eller uten nåler. Men vil over pinner forbedre nøyaktigheten av målene og forhindre splatter når innholdet legges til vann eller olje løsninger.
  2. Plass en røre bar i en 400 mL kanne. Bruk en 100 eller 200 mL uteksaminert sylinder til å måle 300 mL destillert vann og helle vannet i begeret. Plasser begeret på varmeplaten og angi ved 90 ° C med en røre hastighet på 100 rpm.
    Merk: Høye temperaturer er brukt i denne protokollen for å oppnå raske resultater. Fordi løsningene ikke er igjen på varmeplaten over lengre tid, gjenspeiler ikke normalnivå temperaturen for varmeplaten temperaturen i løsningen.
  3. Bruke en kalibrert skala for å måle 0,30 g sodium benzoate til veie båt. Legge til sodium benzoate vann løsningen.
  4. Bruk en sprøyte som måler 0,6 mL av vannløselige surfactant. Kontroller at det er ingen luftbobler. Hold nålen noen millimeter over midten av løsningen, og langsomt slipper den vannløselige surfactant for å unngå splatter på veggene av begeret.
  5. Bruker en ren sprøyte, måle 0,24 mL av gadolinium-DTPA kontrast agent. Legge til begeret, bruke den samme teknikken som i trinn 2.4.
    Merk: Gadolinium-DTPA brukes til å justere phantom MRI avslapning egenskaper slik at de av vev rundt. Leseren kan justere volumet for ekstra gadolinium-DTPA passer bedre til egenskapene avslapning av vev rundt.
  6. Mål 9.0 g agar til veie båt. Sakte skjeen i agar med en slikkepott til begeret med vann.
  7. Når alt er lagt til vann løsning, øke kokeplate temperaturen til 350 ° C og rør bar hastighet til 1100 rpm i 5-10 min å smelte agar.
    1. For å sjekk hvis agar er smeltet, kort fjerne vann løsningen fra varmeplaten, stopper røring, og sjekk fargen på løsningen. Smeltet agar bør være klart (ingen streamere eller klumper) og gule eller oransje i farge.
  8. Når agar er helt smeltet, bruk en sprøyte eller Hell ca 3,5 mL vann løsningen i en liten flaske. Hvis testen løsningen ikke eller skiller etter 5-10 min, er ikke agar smeltet. Øke kokeplate temperaturen tilbake til 350 ° C og fortsette oppvarming løsningen.
  9. Gjenta trinn 2.8 til vann løsning i test medisinglass angir riktig.
  10. La vann løsningen på varmeplaten på 50 ° C og 100 rpm. Rengjør arbeidsområdet og forberede olje løsningen.
    1. Fjern følgende materialer fra benken: skalere, 2 x veie båter, spatel, 2 x 1,0 mL sprøyter med nål (brukt), destillert vann, gadolinium-DTPA kontrast agent, vannløselige surfactant, agar og sodium benzoate.
    2. Plasser følgende materialer og utstyr på benken: 400 mL kanne (ren), rør bar (ren), 2.0 mL sprøyte nål, peanut olje og olje-løselige surfactant.

3. olje løsning

  1. Plass en ny oppstuss bar i en ren 400 mL kanne. Bruk en uteksaminert sylinder til å måle 300 mL peanøttolje og hell i begeret. Fjern begeret som inneholder vann løsningen og plasser olje løsning begeret på varmeplaten. Angi 90 ° c med en røre hastighet på 100 rpm for 1 min.
    Merk: peanøttolje brukes fordi det har en lignende kjernefysiske magnetisk resonans spektrum sammenlignet triglyserider i menneskelig fettvev15.
    1. Ikke la olje på varmeplaten uovervåket. Hvis oljen blir for varmt og begynner å røyke, fjerne den fra kokeplate og redusere temperaturen før retur olje til varmeplaten.
  2. Mål 3,0 mL olje-løselige surfactant med en ren sprøyte. Bruke den samme teknikken beskrevet i trinn 2.4, legge til olje-løselige surfactant begeret. Sett varmeplaten til 150 ° C og 1100 rpm for 5 min å fullt ut blande olje løsningen.
  3. Ta olje løsningen av kokeplate og rengjør arbeidsområdet i forberedelse for oppretting av phantom.
    1. Fjern følgende materialer fra benken: 2.0 mL sprøyte nål (brukt), peanut olje og olje-løselige surfactant.
    2. Plasser følgende materialer og utstyr på benken: 250 mL Erlenmeyer kolbe, rør bar (ren), volumetriske Pipetter, volumetriske pipette holderen og 5 x 120 mL glass krukkene.

4. Opprett Phantom emulsjon

  1. Forberede volumetriske Pipetter for vann og olje løsninger. Pipetter bør bare brukes med deres respektive løsning for å forhindre kryss-kontaminering.
    1. Tilpasse størrelsen på pipette volumet brukes i protokollen. Bruk for eksempel 2 x 50 mL volumetriske Pipetter (50 mL vann løsning + 50 mL olje løsning) for å opprette en 100 mL phantom med et mål FF 50% fett.
  2. Plasser vann løsningen på varmeplaten og angi varmeplaten 300 ° C og 1100 rpm. Etter 4-5 min, deaktivere rørestang.
  3. Bruk en volumetriske pipette kontrollere om vann løsningen er klar for utvinning ved å delvis fylle pipette med en liten mengde (5-10 mL) av løsningen og slippe tilbake inn begeret. Hvis vann løsningen kan enkelt fjernes og utgitt uten overdreven rester i pipette, gå videre til neste trinn, ellers, la den på varmeplaten og sjekk igjen i 2-3 minutter.
    Merk: Komponentene av vann løsningen er flere mottagelig å sette og skille, så det er best å holde vann løsningen gripende og/eller varme så ofte som mulig. Hvis vann løsningen ikke varmet og rørte før overføring, vil det være svært vanskelig å måle nøyaktig volumer på grunn av tendensen til agar å størkne når avkjølt.
  4. Nøye legge til en ren rør bar en 250 mL Erlenmeyer kolbe. Ta vann løsningen av varmeplaten, måle riktig volumet (tabell 2) og overføre den til Erlenmeyer kolbe.
  5. Plasser olje løsningen på varmeplaten og angi ved 90 ° C og 1100 rpm for å sikre løsningen er homogen. Etter 1-2 min, fjerne olje løsningen fra kokeplate og erstatte den med Erlenmeyer kolbe.
  6. Måle riktig mengde olje løsningen (tabell 2) og sakte legger vann løsningen i Erlenmeyer kolbe.
  7. Når alle olje løsning er lagt, øke temperaturen til 300 ° C og vedlikeholde omrøring 1100 RPM. Rør kombinert løsninger for 4-5 minutter (det bør være vortex fra baren rør). Emulsjonen bør være hvit, med en kremet tekstur.
  8. Bruk en magnetic røre bar gjenerverve for å fjerne baren rør.
    Merk: Oppstuss bar gjenerverve skal brukes til å fjerne rør barene fra alle fremtidige emulsjoner. Rengjør den grundig mellom hver bruk.
  9. Bruk varmebeskyttende hansker til å nøye Hell blandingen i Erlenmeyer flasken i en ren 120 mL glasskrukke. Sakte Hell blandingen på siden av glasskrukke å hindre bobler i blandingen som den kjøler.
  10. Rengjør Erlenmeyer kolbe og røre bar, og Gjenta trinnene 4.2-4.8, justere beløpene av vann og olje, helt til alle fantomer er opprettet.
    Merk: Kontroller at glasset er kult før rengjøring.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Hvis vann løsningen har blitt forberedt riktig, bør en liten mengde løsningen stivner raskt ved test ampuller (figur 1, venstre). Hvis løsningen skiller (figur 1, høyre), bør løsningen være forberedt igjen (som beskrevet i trinn 3.8 protokollen). Hvis emulsjonen skiller (eksempler i figur 2, venstre og høyre), phantom er ikke levedyktig og bør forkastes. Når dette skjer, er det vanligvis fordi emulsjonen ikke nådde høy nok temperatur.

Vellykket fantomer vil størkne for å danne en homogen blanding, som kan bli fotografert og målt via MRI. (Figur 3). En høy konkordans korrelasjonskoeffisient (0.998, 95% konfidensintervall: 0.972-1,00) og inkludering av linjen identitet 95% sikkerhet bandet av regresjonslinjen foreslår mener MRI-observerte fett signalet brøkdel (FSF) verdier målt i en region av interesse i bildene ikke avvike betydelig fra kjente FF verdiene i fett-vann fantomer (Figur 4).

Figure 1
Figur 1. Illustrasjon av stivnet (venstre) og atskilt (høyre) vann løsning test hetteglass. En liten test medisinglass bør prøves for å vurdere levedyktigheten til vann løsningen. Hvis vann løsningen blir stiv (venstre), fortsetter du til neste trinn i phantom bygging protokollen. Hvis vann løsning skiller (angitt av de to pilene på høyre ampullen), vann løsningen må forberedes re før den kan brukes for dannelsen av phantom emulsjonen.

Figure 2
Figur 2. Eksempel på mislykket phantom emulsjoner. Visuelt inspisere phantom ca 10 min etter helle å avgjøre hvis emulsjonen settes skikkelig. Hvis phantom begynner å skille (venstre) eller vises ikke-homogen (høyre), må fantomer gjenvinnes.

Figure 3
Figur 3. Skjematisk fremstilling av en rekke fantomer og deres respektive magnetisk resonans imaging (MRI) resultater. Bildene viser liten avvik i bygget fantomer (0%, 25%, 50%, 75% og 100%, topp). Proton tetthet fett-signal-fraksjon (FSF) kart avslører en homogen FSF målenhet lignende mål fettinnholdet (midten). Forskjellige kanteffekter på grunn av bildeegenskaper av glass beholderne er tydelig på grensene til hvert FSF kart.

Figure 4
Figur 4. Scatterplot viser målt FSF verdiene som en funksjon av kjente FF verdier (blå poeng). Den svart heltrukket linjen angir identitet. Den blå stiplede linjen angir linjen av beste tilpassing. Skygget indikerer område 95% konfidensintervall for estimatene. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5. Skisse illustrerer høyt nivå oversikt over protokollen. Øverst til venstre i diagrammet viser råvarer, materialer og kokeplate innstillinger for å forberede vann løsningen, og øverst til høyre i diagrammet viser råvarer, materialer og kokeplate innstillinger for å forberede olje løsningen. Bunnen viser kokeplate innstillingene for å kombinere olje og vann løsninger for å danne emulsjonen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Antall Utstyr/materiell
300 mL Destillert vann
9.0 g Agar
0,6 mL Vannløselige Surfactant
0,24 mL Gadolinium-DTPA kontrast Agent
0,3 g Sodium Benzoate
300 mL Peanøttolje
2.0 mL Olje-løselige Surfacant
1 * Kokeplate med røreren
3 Rør barer
2 400 mL kanne
1 250 mL Erlenmeyer kolbe
2 25 mL volumetriske Pipetter
1 3.0 mL sprøyte
2 1,0 mL sprøyte
3 Sprøyte nåler
1 Slikkepott
1 Skala
2 Veie båter
5 120 mL Glass krukker
1 Varmebestandige hansker (par)
1 1-3 dram medisinglass
2 50 mL volumetriske Pipetter
2 75 mL volumetriske Pipetter

Tabell 1. Antall materialer og utstyr som kreves for 5 x 100 mL fantomer (0%, 25%, 50%, 75% og 100%).

Phantom vann/olje målinger
Fettprosent Vann Olje løsning
0% 100 mL 0 mL
25% 75 mL 25 mL
50% 50 mL 50 mL
75% 25 mL 75 mL
100% 0 mL 100 mL

Tabell 2. Målinger av olje og vann løsninger opprette 5 x 100 mL fantomer (0%, 25%, 50%, 75% og 100%).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi beskriver en robust metode for å opprette fat vann fantomer egnet for validering av medisinsk bildebehandling teknikker brukt om å kvantifisere fettvev og triglyserider innhold i vivo. Ved å opprette to reservoarer (en olje løsning) og én for vann løsningen, ble stabil fantomer med en rekke FF verdier-inkludert verdier over 50%-bygget uten behov for dyrt utstyr. Høy FF fantomer (> 50%) gir verktøyet for å sikre imaging teknikker for adipose kvantifisering er gyldige for vev eller organer med høy FF verdier, for eksempel brun fettvev5. Mr estimater for FSF var også korrelert med de kjente FF verdiene.

Når bare en enkelt kokeplate er tilgjengelig (som beskrevet i denne protokollen), logistikk opprettholde varme i hver løsning er et hovedanliggende. Uten varme eller røring, kan vann løsningen kjøle og begynne å størkne. For å unngå dette, plassere vannet løsningen på varmeplaten (< 100 ° C, ~ 100 rpm) når det er mulig og alltid mellom blande fantomer. Viktigere, skal både olje og vann løsninger være godt blandet når hver løsning er utdraget for å opprette phantom. Alltid plassere respektive løsningen på varmeplaten minst 30 s (< 100 ° C, ~ 100 rpm) før utpakking løsningen. I en ideell sak, bør separat kokeplater brukes for vann løsningen, olje løsningen og phantom emulsjonen. Følg de samme trinnene som beskrevet ovenfor for å opprette hver løsning. Når fullt blandet, kan du angi både kokeplater til 50 ° C og 100 rpm å hindre sitter og settling. Tidligere utdrager løsningen fra begeret, slår rørestang og venter på rør for å fullstendig stoppe flytting.

Mens presisjon og nøyaktighet av oljen til vann-forhold i emulsjonen er avgjørende, gir målinger av hver komponent i olje og vann løsninger mer fleksibilitet. På sitt fundament er MRI-observerte FSF et mål på "fett" versus "ikke-fett"-signaler i det totale volumet; Derfor kan "ikke-fett" være enhver forbindelse som bidrar til bildet signal intensitet (vann, agar, surfactant, etc.). Vi anbefaler fortsatt måle løsningskomponentene vann og olje så nøyaktig som mulig, mens disse proporsjonene ble funnet for å lage de mest stabile og repeterbare fantomer. Lite avvik av agar i vann løsningen (f.eks., 8,9 i stedet for 9.0 g), men bør ikke påvirke det samlede FF av emulsjonen hvis olje til vann løsning ratio opprettholdes. Måling av volum av vann og olje løsningene ovenfor romtemperatur kan også resultere i en liten feil på grunn av effektene av termisk ekspansjon på volumet av hver komponent. Hensyntatt konto volumetriske temperaturen ekspansjon koeffisientene av vann og olje, som i deres tettheter16,17, og relativt liten endring i temperatur, regner vi feilen av generelle FF på grunn av termisk utvidelse til mindre enn 0,5%. Vi også oppmerksom på muligheten for at relaxivity av gadolinium-DTPA for vann og lipider kan variere. Hvis så, og avhengig av puls sekvens parametere, kan kvantitativ nøyaktigheten av Mr FSF målinger bli redusert. MRI-observerte FSF kan også variere med spektral modellen brukes til å analysere dataene.

Selv om metoden beskrevet her er bare brukt til å lage fantomer mellom 10 mL og 200 mL, teknikken kan brukes til å produsere mindre eller større volum fantomer. Spesielt er det vanskelig å trekke av < 10 mL fra i vannmagasinene grunnet viskositeten av løsninger. Små fantomer, derfor krever overflødig emulsjon å trekke det ønskede volumet for å opprettholde FF nøyaktigheten av siste phantom. For eksempel nødvendiggjør en 10 mL phantom med en 10% målet FF en 10 mL utvinning fra en 100 mL emulsjon. Når du oppretter store fantomer (> 100 mL), størrelsen på både rør baren og glass må skaleres opp sammen (og forholdet mellom løsning glass kapasitet) opprette en vortex i løsningen når rørestang er > 500 rpm. Emulsjonen sannsynlig vil ikke oppnå homogenitet uten en vortex.

Gitt kompleksiteten i å skape høy FF fantomer, kan lite avvik fra protokollen ha en dyp effekt på stabilitet og kvalitet av siste phantom. Miljøforhold som romtemperatur, høyde og fuktighet, kan endre phantom forberede prosessen på en inkonsekvent måte og påvirke det endelige produktet. Mellomliggende sjekker vann løsningen gir muligheter til å oppdage og redusere effektene mulig. Det er imidlertid mulig at selv med strenge oppmerksomhet til protokollen detaljer, siste phantom kan skille, og prosessen må gjentas.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer at forskningen ble utført i fravær av noen kommersielle eller økonomiske forhold som kan tolkes som en potensiell interessekonflikt.

Acknowledgments

Finansiering støtte av denne forskningen ble levert til National Institutes of Health (NIH) og National Institute Diabetes fordøyelseskanal og nyre sykdommer (NIDDK) / NIH R01-DK-105371. Vi takker Dr. Houchun (Harry) Hu for råd og forslag på fat vann phantom etablering.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Distilled Water Amazon B000P9BY38 Base of water solution
Agar Sigma Aldrich Incorporated A1296-100G Gelling agent
Water-Soluble Surfactant Sigma Aldrich Incorporated P1379-500ML Surfactant/emulsifying agent
Gadolinium-DTPA Contrast Agent Bayer Healthcare 50419-0188-01 Magnetic Resonance Imaging Contrast Agent.
Sodium Benzoate Sigma Aldrich Incorporated 71300-250G Preservative
Peanut Oil Amazon 54782-LOU Base of oil solution
Oil-Soluble Surfactant Sigma Aldrich Incorporated S6760-250ML Surfactant/emulsifying agent
Hotplate w/ Stirrer Fisher Scientific 07-770-152
Stir bars (Egg-Shaped) Sigma Aldrich Incorporated Z127116-1EA
400 mL Beaker Sigma Aldrich Incorporated CLS1003400-48EA
250 mL Erlenmeyer Flask Sigma Aldrich Incorporated CLS4450250-6EA
25 mL Glass Volumetric Pipette Fisher Scientific 13-650-2P Quantity = 2
50 mL Glass Volumetric Pipette Fisher Scientific 13-650-2S Quantity = 2
75 mL Glass Volumetric Pipette Fisher Scientific 13-650-2T Quantity = 2
3.0 mL Syringe Sigma Aldrich Incorporated Z248002-1PAK
1.0 mL Syringe Sigma Aldrich Incorporated Z230723-1PAK
Spatula Sigma Aldrich Incorporated S3897-1EA
Scale (100g X 0.01g Resolution) Amazon AWS-100-BLK
Weigh Boats Sigma Aldrich Incorporated Z740499-500EA
120 mL Glass Jars McMaster Carr Supply Co 3801T73
Heat Resistant Gloves (pair) Amazon B075GX43MN
Syringe Needles Sigma Aldrich Incorporated Z192341-100EA
18" stir bar retriver Fisher Scientific 14-513-70
1 Dram Clear Glass Vial Fisher Scientific 03-339-25B

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Franz, D., et al. Association of proton density fat fraction in adipose tissue with imaging-based and anthropometric obesity markers in adults. Int J Obes. , 1-8 (2017).
  2. Chai, J., et al. MRI chemical shift imaging of the fat content of the pancreas and liver of patients with type 2 diabetes mellitus. Exp Ther Med. 11 (2), 476-480 (2016).
  3. Hogrel, J. Y., et al. NMR imaging estimates of muscle volume and intramuscular fat infiltration in the thigh: variations with muscle, gender, and age. Age (Omaha). 37 (3), 1-11 (2015).
  4. Hoskins, P. R. Simulation and Validation of Arterial Ultrasound Imaging and Blood Flow. Ultrasound Med Biol. 34 (5), 693-717 (2008).
  5. Hu, H. H., Perkins, T. G., Chia, J. M., Gilsanz, V. Characterization of human brown adipose tissue by chemical-shift water-fat MRI. Am J Roentgenol. 200 (1), 177-183 (2013).
  6. d'Assignies, G., et al. Noninvasive quantitation of human liver steatosis using magnetic resonance and bioassay methods. Eur Radiol. 19 (8), 2033-2040 (2009).
  7. Schwenzer, N. F., et al. Quantification of pancreatic lipomatosis and liver steatosis by MRI: comparison of in/opposed-phase and spectral-spatial excitation techniques. Invest Radiol. 43 (5), 330-337 (2008).
  8. Wokke, B. H., et al. Quantitative MRI and strength measurements in the assessment of muscle quality in Duchenne muscular dystrophy. Neuromuscul Disord. 24 (5), 409-416 (2014).
  9. Fischer, M. A., et al. Liver Fat Quantification by Dual-echo MR Imaging Outperforms Traditional Histopathological Analysis. Acad Radiol. 19 (10), 1208-1214 (2012).
  10. Hayashi, T., et al. Influence of Gd-EOB-DTPA on proton density fat fraction using the six-echo Dixon method in 3 Tesla magnetic resonance imaging. Radiol Phys Technol. , (2017).
  11. Hines, C. D. G., Yu, H., Shimakawa, A., McKenzie, C. A., Brittain, J. H., Reeder, S. B. T1 independent, T2* corrected MRI with accurate spectral modeling for quantification of fat: Validation in a fat-water-SPIO phantom. J Magn Reson Imaging. 30 (5), 1215-1222 (2009).
  12. Fukuzawa, K., et al. Evaluation of six-point modified dixon and magnetic resonance spectroscopy for fat quantification: a fat-water-iron phantom study. Radiol Phys Technol. , 1-10 (2017).
  13. Bernard, C. P., Liney, G. P., Manton, D. J., Turnbull, L. W., Langton, C. M. Comparison of fat quantification methods: A phantom study at 3.0T. J Magn Reson Imaging. , (2008).
  14. Poon, C., Szumowski, J., Plewes, D., Ashby, P., Henkelman, R. M. Fat/Water Quantitation and Differential Relaxation Time Measurement Using Chemical Shift Imagin Technique. Magn Reson Imaging. 7 (4), 369-382 (1989).
  15. Yu, H., Shimakawa, A., Mckenzie, C. a, Brodsky, E., Brittain, J. H., Reeder, S. B. Multi-Echo Water-Fat Separation and Simultaneous R2* Estimation with Multi-Frequency Fat Spectrum Modeling. Spectrum. 60 (5), 1122-1134 (2011).
  16. Peri, C. The extra-virgin olive oil handbook. , John Wiley & Sons, Ltd. Chichester, UK. (2014).
  17. Kell, G. S. Density, Thermal Expansivity, and Compressibility of Liquid Water from 0° to 150°C: Correlations and Tables for Atmospheric Pressure and Saturation Reviewed and Expressed on 1968 Temperature Scale. J Chem Eng Data. 20 (1), 97-105 (1975).

Tags

Medisin problemet 139 Phantoms magnetisk resonans imaging fettvev fett-fraksjon brun fettvev fett kvantifisering
Fett-vann Phantoms for magnetisk resonans Imaging validering: en fleksibel og skalerbar protokoll
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bush, E. C., Gifford, A., Coolbaugh, More

Bush, E. C., Gifford, A., Coolbaugh, C. L., Towse, T. F., Damon, B. M., Welch, E. B. Fat-Water Phantoms for Magnetic Resonance Imaging Validation: A Flexible and Scalable Protocol. J. Vis. Exp. (139), e57704, doi:10.3791/57704 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter