Waiting
Login processing...

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

Medicine

Yağ-su hayaletler manyetik rezonans görüntüleme doğrulama için: esnek ve ölçeklenebilir iletişim kuralı

Published: September 7, 2018 doi: 10.3791/57704

Summary

Bu çalışmanın amacı hayaletler değişen yağ yüzdeleri ve birimler ile üretmek için özelleştirilebilir pratik bir yağ-su hayalet oluşturmak için bir protokol tarif etmektir.

Abstract

Görüntü yağ dokusu için yeni teknikler geliştirilmiştir gibi yöntemleri gibi protokolleri doğrulamak için giderek daha önemli hale gelmektedir. Hayaletler, deneysel kopyaları bir doku veya organ ilgi, düşük maliyetli, esnek bir çözüm sağlar. Ancak, pahalı ve özel ekipman erişim olmadan, yüksek yağ kesirli sayıları istikrarlı hayaletler inşa (e.g., > % 50 yağ kesir düzeyleri bu kahverengi yağ dokularında görülen gibi) lipidler hidrofobik yapısı nedeniyle zor olabilir. Bu çalışma 5 x 100 mL hayaletler % 0, % 25, % 50, % 75 ve % 100 temel laboratuar malzemeleri (Pinar, kadehler, vb) ve kolayca erişilebilir bileşenler (distile su, agar, suda çözünen kullanarak yağ kesirler ile oluşturmak için ayrıntılı, düşük maliyetli bir iletişim kuralı sunar yüzey aktif, sodyum benzoat, Gadolinyum-diethylenetriaminepentacetate (DTPA) kontrast Ajan, fıstık yağı ve yağ çözünen yüzey aktif). Protokol esnek olarak tasarlanmıştır; Hayaletler farklı yağ kesirler ve birimleri geniş bir yelpazesi ile oluşturmak için kullanılabilir. Bu teknik ile oluşturulan hayaletler yağ-su manyetik rezonans görüntüleme hedef değerleri inşa hayaletler şişman kesir değerleriyle karşılaştırılan fizibilite çalışması olarak değerlendirildi. Bu çalışmada 0.998 uyumluluk korelasyon katsayısı vermiştir (% 95 güven aralığı: 0.972-1.00). Özetle, yağ dokusu teknikleri klinik doku ve organların aralığında Imaging doğrulamak için yağ hayaletler yarar bu çalışmalar göstermektedir.

Introduction

Yağ dokusu ve manyetik rezonans görüntüleme (MRG) gibi görüntüleme yöntemleri kullanarak trigliserid içerik miktarının ilgi birçok alanları arasında uzanır. Araştırma alanları organ veya doku karaciğer1, pankreas2ve iskelet kas3gibi beyaz ve kahverengi yağ dokusu depoları incelenmesi ve lipid ektopik depolanmasını içerir. Adipose miktar için roman bu teknikler geliştirilmiştir gibi yöntemleri görüntüleme parametrelerinin araştırma ve klinik uygulamalar için geçerli olduğunu doğrulamak için ihtiyaç vardır.

Hayaletler, bir doku veya organ, deneysel kopyaları sağlar geliştirmek ve görüntüleme teknikleri4doğrulamak için bir düşük maliyetli esnek ve kontrollü araç. Özellikle, hayaletler yağ oluşur ve su seviyesi bir hacim oranı ya da yağlı kesir (FF) klinik faiz dokusunun karşılaştırılabilir inşa edilecek. Klinik olarak, doku ve organların FF değerleri çok değişebilir: kahverengi yağ dokusu FF düşer %29,7 ve %93,95; Ortalama Karaciğerde yağlanma hastalarda FF olduğunu 18.1 ± %9.06; tip 2 diyabet aralıkları arasında % 1.6 ve %22,27için risk altında erişkinlerde pankreas FF; ve önceden hastalığı bazı durumlarda, Duchenne kas distrofisi hastalarının bazı kaslar8' FF değerleri neredeyse % 90 olabilir.

Lipitler gibi polar olmayan moleküller de polar moleküller su gibi oluşan çözümlerinde geçiyoruz değil çünkü istikrarlı hayaletler ile bir yüksek hedef FF oluşturma zorlu kalır. FF ilâ %50, birçok varolan Yöntem yağ su hayaletler9,10,11,12oluşturmak için kullanılabilir. Genellikle daha yüksek FFs ulaşmak diğer yöntem bir homogenizer veya bir ultrasonik hücre topu13,14gibi pahalı donanımları gerektirir. Bu tekniklerin yüksek FF hayaletler için bir yol haritası sağlasa, ekipman kısıtlamaları ve deneysel detayları değişen miktarlarda çabaları tekrarlanabilir ve sağlam yağ su hayaletler oluşturmak için sınırı.

Bu önceki teknikleri bina, maliyet-etkin ve kararlı yağ su hayaletler bir FF özelleştirilebilir aralığı değerleri oluşturmak için bir yöntem geliştirdi. Bu protokolü ayrıntıları şişman hayaletler 5 x 100 mL % 0, % 25, % 50, % 75 ve % 100 tek bir aspiratör kullanarak FF değerlerle yapmak için gerekli adımlar. Çeşitli birimler (10-200 mL) ve yağ yüzdeleri (0-%100) oluşturmak için kolayca ayarlanabilir. Fantom teknik etkinlik fizibilite çalışması karşılaştırma yağ-su MRI FF değerleri hedef FF değerlerine inşa hayaletler değerlendirilmiştir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. iş istasyonu ve malzemeleri hazırlamak

  1. Bütün laboratuvar güvenlik kurallarına uymak. Göz koruması ve eldiven giymek. Okuma malzeme güvenlik bilgi formu reaktifleri herbiri için kullanılan ve uygun önlemleri alın. Malzeme ve ekipman listesi, kimyasal işleme yordamlarını ve Züccaciye Mağazaları önlemleri gözden geçirin.
    Dikkat: Bu protokol bir Pinar yüksek sıcaklıklarda kullanımını gerektirir. Dikkatli olun ve kapsayıcılar sıcak ile etkileşim ve Pinar yüzeyine dokunmayın ısıya dayanıklı eldiven giyerler.
  2. Çalışma alanı temizleyin ve yüzey dezenfektan ile temiz. Ellerini yıka ve eldivenleri giy.
  3. Tüm araçları ve olası bulaşma riskini azaltmak ve hayalet uzun ömürlü artırmak için tüm cam kavanoz içine sterilize.
    Not: phantom için daha--dan birkaç gün kullanılacaksa, düzenli olarak bakteriyel büyüme önlemek için etanol ile tamamlanan hayalet yüzeyini temizlemek.

2. su solüsyonu hazırlayın

  1. Çalışma alanı için su solüsyonu hazırlayın. Aşağıdaki malzeme ve ekipman bankta pozisyon: mezun silindir, 400 mL kabı, heyecan bar, ölçek, 2 x tartmak tekneler, spatula, 2 x 1.0 mL şırınga ile iğne, distile su, Gadolinyum-diethylenetriaminepentacetate (DTPA) kontrast Ajan, suda çözünen yüzey aktif, agar ve sodyum benzoat.
    Not: Şırınga veya iğne olmadan kullanılabilir. Ancak, iğne kullanarak ölçüm doğruluğunu geliştirmek ve içeriği için su veya yağ çözümleri eklendiğinde sıçramak önleyebilirsiniz.
  2. Bir heyecan bar 400 mL kabı yerleştirin. 100 ya da 200 mL mezun silindir su kabı dökün ve 300 mL distile su ölçmek için kullanın. Kabı ocağın koyun ve bir heyecan oranı 100 RPM ile 90 ° C'de ayarlayın.
    Not: Yüksek sıcaklık bu protokol için hızlı sonuç elde etmek için kullanılır. Çözümler ocağın üzerinde uzun bir süre için bırakılmış değil çünkü, aspiratör için ayar noktası sıcaklık çözüm sıcaklığını yansıtacak.
  3. Kalibre edilmiş bir ölçek sodyum benzoat 0.30 g tartmak tekneye ölçmek için kullanın. Sodyum benzoat su ekleyin.
  4. Bir şırınga 0.6 mL suda çözünen yüzey aktif ölçmek için kullanın. Hava hava kabarcığı yok olduğundan emin olun. İğne birkaç milimetre Çözüm Merkezi üzerinde tutun ve yavaşça sıçramak kabı duvarlarında önlemek için suda çözünen yüzey aktif bırakın.
  5. Temiz bir şırınga kullanarak, Gadolinyum-DTPA kontrast ajanın 0,24 mL ölçmek. Adım 2.4 olduğu gibi aynı tekniği kullanarak kabı ekleyin.
    Not: Gadolinyum-DTPA faiz dokusunun uyum için Phantom'un MRI gevşeme özelliklerini ayarlamak için kullanılır. Okuyucu daha iyi doku faiz gevşeme özelliklerini eşleştirmek için eklenen Gadolinyum DTPA ses ayarlayabilirsiniz.
  6. Agar 9.0 g tartmak tekneye ölçmek. Yavaş yavaş agar su kabı içine bir spatula ile kaşık.
  7. Her şey su çözüm eklendikten sonra 350 ° c Pinar sıcaklık artışı ve agar eritmek 5-10 dk için 1100 devir/dakika hıza bar ilave edin.
    1. Agar erimiş denetlemek için kısaca su solüsyonu Pinar kaldırmak, karıştırarak durdurmak ve çözüm rengini kontrol edin. Erimiş agar açık (flamalar veya kümeleri) ve sarı ya da amber renkli olmalıdır.
  8. Agar tamamen erimiş, bir şırınga kullanın veya yaklaşık 3,5 mL su çözeltisi küçük bir şişe dökün. Test çözüm ayarlı değil veya 5-10 dk sonra ayıran, agar erimiş değil. 350 ° C başa Pinar sıcaklık artışı ve çözüm Isıtma devam edin.
  9. 2.8 test şişe setleri çözümde su kadar düzgün arasındaki adımları yineleyin.
  10. Su solüsyonu 50 ° C ve 100 rpm ocağın üzerinde bırakın. Çalışma alanı temiz ve petrol çözüm için hazır olun.
    1. Kürsüye aşağıdaki malzemeyi kaldır: ölçeği, 2 x tartmak tekneler, spatula, 2 x 1.0 mL şırınga (kullanılan) iğne ile distile su, Gadolinyum-DTPA kontrast Ajan, suda çözünen yüzey aktif, agar ve sodyum benzoat.
    2. Aşağıdaki malzeme ve ekipman bankta pozisyon: 400 mL kabı (temiz), heyecan (temiz) bar, iğne, fıstık yağı ve yağ çözünen yüzey aktif 2.0 mL şırınga.

3. petrol çözüm

  1. Yeni bir heyecan çubuğu temiz 400 mL kabı yerleştirin. Mezun silindir kabı dökün ve fıstık yağı 300 mL ölçmek için kullanın. Su solüsyon içeren kabı çıkarın ve petrol çözüm kabı ocağın yerleştirin. 1 dk. için 100 RPM heyecan oranıyla 90 ° C için ayarlayın.
    Not: trigliserid insan yağ dokusu15karşılaştırıldığında benzer bir nükleer manyetik rezonans spektrum olduğundan fıstık yağı kullanılır.
    1. Yağı ocağın üzerinde sahipsiz bırakmayın. Eğer petrol gets çok sıcak ve duman, Pinar kaldırmak ve petrol aspiratör için dönmeden önce sıcaklığı azaltmak başlar.
  2. Temiz bir şırınga ile petrol çözünür yüzey aktif 3,0 mL ölçüsü. 2.4. adımda açıklanan aynı teknikle, petrol çözünür yüzey aktif kabı için ekleyin. Pinar 150 ° C ve tamamen petrol çözüm karıştırmak 5 min için 1100 devir/dakika olarak ayarlayın.
  3. Petrol çözüm ocağın kapalı almak ve hayalet oluşturmak için hazırlık çalışma alanı temiz.
    1. Kürsüye aşağıdaki malzemeyi kaldır: 2.0 mL şırınga iğne (kullanılan), fıstık yağı ve yağ çözünen yüzey aktif.
    2. Aşağıdaki malzeme ve ekipman bankta pozisyon: 250 mL Erlenmeyer flask, karıştırın (temiz), bar hacimsel Pipetler, hacimsel pipet tutucu ve 5 x 120 mL Cam kavanoz.

4. hayalet emülsiyon oluşturma

  1. Hacimsel pipetler için su ve yağ çözümleri hazırlayın. Pipetler yalnızca onların anılan sıraya göre çözüm ile çapraz kontaminasyonu önlemek için kullanılmalıdır.
    1. Pipet protokolünde kullanılan birim için uygun. Örneğin, 2 x 50 mL hacimsel pipetler (50 mL su solüsyonu + 50 mL yağ solüsyon) 100 mL % 50 yağ FF bir hedefle hayalet oluşturmak için kullanın.
  2. Su solüsyonu ocağın koyun ve Pinar 300 ° C ve 1100 rpm için ayarlayın. 4-5 dakika sonra karıştırıcı kapatın.
  3. Hacimsel pipet kullanmadan, su solüsyonu kısmen pipet çözümü küçük bir miktar (5-10 mL) ile doldurma ve geri kabı bırakmadan çıkarma için hazır olup olmadığını kontrol edin. Su solüsyonu kolaylıkla kaldırıldı ve pipet aşırı kalıntıları olmadan serbest Eğer, aksi takdirde bir sonraki adıma geçmek, ocağın üzerinde bırakın ve tekrar 2-3 dakika içinde kontrol edin.
    Not: Bu heyecan verici ve/veya olabildiğince sık sıcak su solüsyonu tutmak en iyisidir su çözümünün bileşenlerini ayarlama ve ayırmak, daha duyarlı. Su çözüm değil ısıttı ve aktarmadan önce karıştırılır, agar soğuyunca donmak eğilimi nedeniyle doğru birimleri ölçmek çok zor olacak.
  4. Dikkatle temiz heyecan bar bir 250 mL Erlenmeyer flask ekleyin. Ocağın kapalı su solüsyonu almak, uygun cilt (Tablo 2) ölçmek ve bunu Erlenmeyer şişeye aktarabilirsiniz.
  5. Petrol çözüm ocağın koyun ve 90 ° c ve 1100 rpm çözüm homojen olduğundan emin olmak için ayarlayın. 1-2 dk sonra petrol çözüm Pinar kaldırın ve eski yerine koymak o ile Erlenmeyer flask.
  6. Yağ çözeltisi (Tablo 2) uygun miktarını ölçmek ve yavaş yavaş Erlenmeyer şişeye su çözümde ekleyin.
  7. Tüm petrol çözüm eklendikten sonra 300 ° c sıcaklık artışı ve karıştırma 1100 RPM korumak. 4-5 dk (girdap heyecan bardaki olmalıdır) için kombine çözümler karıştırın. Emülsiyon beyaz yumuşak doku ile olmalıdır.
  8. Bir manyetik heyecan bar retriever heyecan bar kaldırmak için kullanın.
    Not: Heyecan bar geri almak--dan tüm gelecekteki emülsiyonlar heyecan çubuklar kaldırmak için kullanılır. Her kullanım arasında iyice temizleyin.
  9. Dikkatle Erlenmeyer şişeye bir temiz 120 mL Cam kavanoz karışımı dökmek için ısıya dayanıklı eldiven kullanın. Yavaş yavaş olarak soğur kabarcıklar karışımı önlemek için cam kavanoz yan karışımı dökün.
  10. Erlenmeyer şişesi ve heyecan bar temizlik sonra adımları 4.2-4.8, tüm hayaletler oluşturuluncaya kadar çözümleri, su ve yağ miktarlarını ayarlama yineleyin.
    Not: cam temizlik öncesinde serin olduğundan emin olun.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Çözüm az miktarda su çözüm doğru şekilde hazırlanan, test şişede (Şekil 1, sol) hızlı bir şekilde donmak. Çözüm (Şekil 1, doğru) ayırır, çözüm (protokol 3.8 adımda talimat olarak) yeniden hazırlanmalıdır. Emülsiyon ( Şekil 2, sol ve sağ örneklerde) ayırır, hayalet uygun değil ve atılmalıdır. Bu durumda, emülsiyon yeterince yüksek bir sıcaklık ulaşmadı genellikle içindir.

Başarılı hayalet görüntüsü ve MRG ile ölçülen homojen bir karışım oluşturmak için donmak. (Şekil 3). Yüksek uyumluluk korelasyon katsayısı (0.998; % 95 güven aralığı: 0.972-1.00) ve ölçülen ortalama MRI gözlenen yağ sinyal kesir (FSF) değerleri kimlik % 95 güven grup regresyon çizgisinin içinde satır eklenmesi göstermektedir bir görüntüleri ilgi bölgenin bilinen FF değerleri yağ-su hayaletler (Şekil 4) önemli ölçüde farklı değil.

Figure 1
Şekil 1. Illustration pıhtılaşmış (solda) ve (sağ) su çözüm test tüpleri ayrılmış. Küçük bir test şişe su solüsyonu canlılığı değerlendirmek için tatmak. Su solüsyonu (solda) pıhtılaşır, hayalet inşaat protokolündeki sonraki adımla devam edin. Su çözüm ayıran (sağ şişe iki okları gösterilir Eğer), su solüsyonu hayalet emülsiyon oluşumu için kullanılmadan önce yeniden hazırlanması gerekir.

Figure 2
Şekil 2. Başarısız hayalet emülsiyonlar örneği. Hayalet yaklaşık 10 dk emülsiyon düzgün ayarlanmış olmadığını belirlemek için dökme sonra kontrol edin. Operadaki hayalet (sol) ayırmak başlar veya inhomogeneous (sağ) görünür, hayalet tekrar tekrar düzenlendi gerekir.

Figure 3
Şekil 3. Hayaletler ve onların anılan sıraya göre manyetik rezonans görüntüleme (MRG) sonuçları bir dizi şematik Gösterim. Resimler (% 0, % 25, % 50, % 75 ve % 100; top) inşa hayaletler hafif renk farklılıkları gösterir. Proton-yoğunluk yağ-sinyal-kesir (FSF) haritalar hedef yağ içeriği (orta) benzer bir homojen FSF ölçüm ortaya koyuyor. Cam kaplar görüntüleme özellikleri nedeniyle farklı kenar efektleri her FSF harita sınırları üzerinde görünür.

Figure 4
Şekil 4. Scatterplot gösteren ölçülen FSF değerleri bilinen FF değerleri (mavi noktaları) bir fonksiyonu olarak. Siyah düz çizgi kimliğini gösterir. Mavi kesikli çizgi en uygun satır gösterir. Gölgeli alan tahminleri % 95 güven aralığı gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 5
Şekil 5. Yüksek düzey genel bakış Protokolü'nün gösteren kroki. Su solüsyonu hazırlamak için malzemeler, malzemeler ve Pinar ayarları diyagramının sol üst gösterir ve petrol çözüm hazırlamak için malzemeler, malzemeler ve Pinar ayarları Diyagramı sağ üst gösterir. Alt emülsiyon oluşturmak için yağ ve su çözümleri birleştirerek Pinar ayarlarını gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Miktar Ekipman/malzeme
300 mL Distile su
9.0 g Agar
0.6 mL Suda çözünen yüzey aktif
0,24 mL Gadolinyum-DTPA Karşıtlık aracı
0.3 g Sodyum benzoat
300 mL Fıstık yağı
2.0 mL Petrol çözünür Surfacant
1 * Pinar w / karıştırıcı
3 Barlar karıştırın
2 400 mL kabı
1 250 mL Erlenmeyer Flask
2 25 mL hacimsel pipet
1 3,0 mL şırınga
2 1.0 mL şırınga
3 Şırınga iğneleri
1 Spatula
1 Ölçek
2 Tekneler tartmak
5 120 mL Cam kavanozlar
1 Isıya dayanıklı eldivenler (çifti)
1 1-3 Dramı flakon
2 50 mL hacimsel pipet
2 75 mL hacimsel pipet

Tablo 1. Malzeme ve ekipman için gerekli miktarı 5 x 100 mL hayaletler (% 0, % 25, % 50, % 75 ve % 100).

Hayalet su/yağ ölçümleri
Yağ yüzdesi Su solüsyonu Petrol çözüm
% 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

Tablo 2. Ölçümler 5 x 100 mL hayaletler (% 0, % 25, % 50, % 75 ve % 100) oluşturmak için yağ ve su çözümleri.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Yağ su hayaletler yağ dokusu ve trigliserid içerik içinde vivoölçmek için kullanılan tıbbi görüntüleme teknikleri doğrulamak için uygun oluşturmak için sağlam bir yöntem açıklanmaktadır. İki su depoları (bir petrol çözüm için) ve bir su çözüm oluşturarak, istikrarlı hayaletler-% 50 aşan değerleri dahil-FF değerleri çeşitli pahalı ekipmanlara gerek kalmadan inşa edilmiştir. Yüksek FF hayaletler (> % 50) yağ miktar için görüntüleme teknikleri doku veya organ kahverengi yağ dokusu5gibi yüksek FF değerlerle için geçerli olduğundan emin olmak için yarar sağlar. FSF MRI tahminleri de bilinen FF değerleri ile ilişkili.

Sadece tek bir aspiratör (Bu iletişim kuralı açıklandığı gibi) kullanılabilir duruma geldiğinde, her çözüm sıcakta sürdürmenin lojistik birincil bir sorundur. Isıtma veya karıştırma olmadan su solüsyonu serin ve donmak başlar. Bunu önlemek için su solüsyonu ocağın koyun (< 100 ° C, ~ 100 rpm) mümkün olduğunda ve her zaman hayaletler karıştırma arasında. Hayalet oluşturmak için her bir çözüm ayıklandığında da önemlisi, yağ ve su çözümleri de karışık olması. Her zaman için en az 30 ocağın üzerinde ilgili çözüm koyun s (< 100 ° C, ~ 100 rpm) çözüm ayıklanan önce. İdeal bir durumda, ayrı Ocak su solüsyonu, petrol çözüm ve hayalet emülsiyon için kullanılmalıdır. Her bir çözüm oluşturmak için yukarıda açıklanan aynı adımları izleyin. Tam karışınca, her iki Ocak 50 ° C ve noktası(°c) ve yerleşme önlemek için 100 rpm için ayarlayın. Çözüm kabı çekme önce karıştırıcı kapatın ve heyecan bar tamamen hareketli durdurmak bekleyin.

Hassasiyet ve doğruluk yağ emülsiyon su oranı kritik ise, yağ ve su çözümleri her bileşenin ölçümleri için daha fazla esneklik sağlar. Onun Vakfı'nda, MRI gözlenen FSF "şişman" karşı "yağsız" sinyalleri toplam hacim ölçüsüdür; Bu nedenle, "yağsız" görüntü sinyal yoğunluğu (su, agar, yüzey aktif, vb) katkıda bulunan herhangi bir bileşim olabilir. Bu oranlar en istikrarlı ve tekrarlanabilir hayaletler oluşturmak için bulunamadı gibi biz hala su ve yağ çözüm bileşenlerini, mümkün olduğunca doğru bir biçimde ölçüm öneriyoruz. Su çözümde agar miktarda küçük sapmalar (e.g., 8,9 9.0 g yerine), yağ su çözüm oranı korunur, ancak, emülsiyon genel FF etkilememelidir. Yukarıda oda sıcaklığında su ve yağ çözümleri hacimleri ölçümü de her bileşen hacmi üzerinde termal genleşme etkileri nedeniyle küçük bir hata neden olabilir. Hacimsel sıcaklığı genleşme katsayıları su ve yağ, yansıyan kendi yoğunlukları16,17ve sıcaklık nispeten küçük değişiklik olarak hesap dikkate alarak, termal nedeniyle genel FF hata tahmin ediyoruz genişleme % 0,5'den az olmalı. Ayrıca olasılığını Gadolinyum-DTPA için su ve lipidler relaxivity farklı olabileceğini unutmayın. Bu yüzden ve titreşim sıra parametreleri bağlı olarak, MRI FSF ölçümleri nicel doğruluğunu azalmış. MRI gözlenen FSF Ayrıca verileri çözümlemek için kullanılan spektral modeli ile farklı olabilir.

Yöntem açıklanan, ancak burada sadece hayaletler 10 mL ve 200 mL arasında yapmak için kullanılmıştır, teknik daha küçük veya daha büyük birimi hayaletler üretmek için kullanılabilir. Özellikle, hacimleri ayıklamak zordur < rezervuarlar viskozite çözümleri nedeniyle üzerinden 10 mL. Küçük hacimli hayaletler, bu nedenle, hangi son hayalet FF doğruluğunu korumak için istenen birimin çizmek aşırı emülsiyon gerektirir. Örneğin, 10 mL % 10 hedef FF ile hayali bir 10 mL çekme--dan 100 mL emülsiyon gerektirir. Büyük hayaletler oluştururken (> 100 mL), heyecan bar ve cam boyutu ölçekli olmalıdır karıştırıcı > 500 rpm ayarlandığında bir girdap içinde çözüm oluşturmak için yukarı birlikte (ve Züccaciye Mağazaları kapasite çözüm oranı). Büyük olasılıkla emülsiyon homojenliği bir girdap olmadan elde değil.

Yüksek FF hayaletler oluşturma karmaşıklığı göz önüne alındığında, protokol küçük sapmalar ve kalite son Hayalet'in üzerinde derin bir etkisi olabilir. Oda sıcaklığında, yükseklik ve nem gibi çevresel koşullar hayalet hazırlama işleminin tutarsız bir şekilde değiştirmek ve nihai ürün üzerinde olumsuz bir etkisi. Su çözüm ara kontrol algılamak ve bu olası etkileri azaltmak için fırsatlar sağlar. Ancak, bile sıkı protokol detaylara ile son hayalet ayırabilir ve işlemin tekrarlanması gerekir mümkündür.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar araştırma potansiyel bir çatışması olarak yorumlanamaz herhangi bir ticari veya mali ilişki yokluğunda yapılmıştır bildirin.

Acknowledgments

Bu araştırma ulusal kurumları sağlık (NIH) ve Ulusal Enstitüsü diyabet ve sindirim ve böbrek hastalıkları (NIDDK) sağlanan için destek finansman / NIH R01-DK-105371. Yağ su hayalet oluşturma ' Dr. Houchun (Harry) Hu tavsiye ve önerileriniz için teşekkür ederim.

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

Tıp sorunu 139 hayaletler manyetik rezonans görüntüleme yağ doku yağ-kesir kahverengi yağ dokusu yağ miktar
Yağ-su hayaletler manyetik rezonans görüntüleme doğrulama için: esnek ve ölçeklenebilir iletişim kuralı
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