الإنسان براون الدهنية مستودعات الأنسجة مجزأة تلقائيا من قبل البوزيترون البوزيتروني / التصوير المقطعي والرنين المغناطيسي مسجل صور

الهدف من هذا الإجراء هو استخدام كل من التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير المقطعي المحوسب (PET CT) في الحالة الحرارية المتعادلة وفي حالة التنشيط بالبرد لتقسيم مستودعات النسيج الدهني البني تلقائياً وتطبيق ذلك على فحوصات الرنين المغناطيسي (MRI) المسجلة مكانياً لنفس الشخص. يتم تحقيق ذلك أولاً من خلال الحصول على فحوصات الرنين المغناطيسي وPET CT في كل من الحالة الحرارية المتعادلة وحالة التنشيط بالبرد لنفس الشخص. وتتمثل الخطوة الثانية في التسجيل المكاني للفحوصات الأربعة جميعها للشخص الواحد.

نظراً لصعوبة تسجيل صور الجسم بالكامل، يجب التركيز على التسجيل الدقيق للمنطقة فوق الترقوة. بعد ذلك، تُستخدم صور PET CT المسجلة في حالتي التنشيط بالبرودة والحياد الحراري لخاضع واحد للدراسة لتحديد مناطق BAT لهذا الشخص تحديداً. وتتمثل الخطوة النهائية في تطبيق مناطق الاهتمام BAT على صور MRI التي تم تسجيلها مع صور PET CT لنفس الشخص.

في نهاية المطاف، يوفر هذا الإجراء مقاييس كمية للتصوير بالرنين المغناطيسي في النسيج الدهني البني باستخدام مناطق اهتمام للنسيج الدهني البني (BAT) تم إنشاؤها تلقائياً بدلاً من المناطق المحددة يدوياً. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية المستخدمة في دراسات النسيج الدهني البني البشري في أنها تقوم باكتساب ودمج فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيترونيات/التصوير المقطعي المحوسب (PET CT) تحت ظروف التعادل الحراري والتنشيط بالبرد على نفس الشخص. وباستخدام مقاييس التصوير بالرنين المغناطيسي الناتجة عن هذا النهج، قد يكون من الممكن الإجابة على أسئلة رئيسية مثل مدى انتشار والتوزيع المكاني للنسيج الدهني البني البشري باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي فقط. لتجهيز الغرفة ذات الحرارة المنضبطة.

بالنسبة للتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، استخدم غرفة صغيرة لضمان درجات حرارة أكثر برودة، وحافظ على درجة حرارة الغرفة باستخدام وحدة تكييف هواء محمولة ومروحة أرضية دوارة للحفاظ على تدوير الهواء البارد. وعند الرغبة في درجات حرارة أعلى، استخدم سخانًا محمولاً قابلاً للبرمجة، والذي يتأرجح لتدوير الهواء الدافئ في أرجاء الغرفة. وقبل دخول الغرفة التي يتم التحكم في درجة حرارتها، يجب على الخاضع للتجربة ارتداء سروال طبي قياسي وقميص طبي قياسي.

قم بإزالة الجوارب والأحذية. قم بقياس طول الخاضع للتجربة ووزنه ومحيط خصره بعد تغيير ملابسه إلى الملابس القياسية. كما يجب قياس درجة حرارة جسم الخاضع للتجربة باستخدام مقياس حرارة تحت اللسان.

ثم وجّه الشخص الخاضع للدراسة للدخول إلى الغرفة ذات درجة الحرارة المُنضبطة. اطلب من الشخص الجلوس بهدوء وعدم القيام بأي نشاط قد يؤدي إلى تغيير درجة حرارة الجسم، مثل ممارسة التمارين الرياضية، أو الكتابة، أو النوم. وبعد الجلوس في الغرفة لمدة ساعة واحدة، قم بقياس درجة حرارة الجسم مرة أخرى باستخدام مقياس حرارة تحت اللسان.

بعد مرور الساعة الثانية من الجلوس في الغرفة ذات درجة الحرارة المضبطة، قم بقياس درجة حرارة الجسم للمرة الثالثة باستخدام ميزان حرارة تحت اللسان. في حالة إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي البارد (cold MRI)، قم بإلباس الخاضع للاختبار سترة التبريد قبل مغادرته الغرفة ذات درجة الحرارة المضبطة. بعد قضاء ساعتين في الغرفة ذات درجة الحرارة المضبطة، انقل الخاضع للاختبار باستخدام كرسي متحرك إلى جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي.

يتم الحصول على صور الرنين المغناطيسي باستخدام ماسح رنين مغناطيسي بقوة 3 Tesla، ومزود بإمكانية الإرسال المتوازي ثنائي القناة. كما يتم استخدام ملف استقبال للجذع بـ 16 قناة وحجم كبير جداً، مع حامل طاولة معدل للجزء الأمامي من الجذع.

استقبل الوشيعة من أعلى فتحة الماسح الضوئي. باستخدام حمالة قماشية، اجعل الحمالة تتدلى لمستوى منخفض بما يكفي لتنزلق مقابل جسم الشخص الخاضع للفحص، وذلك بهدف تحقيق أقصى قدر من نسبة الإشارة إلى الضوضاء.

ضع الجزء الخلفي من ملف استقبال الجذع في عربة ملفات دوارة، بحيث يكون محصوراً بين طبقتين من سطح الطاولة أثناء تحرك الطاولة عبر فتحة الماسح الضوئي. ثبت عربة الملفات عند مركز الـ ISO بواسطة أحزمة مثبتة في أغطية الماسح الضوئي في مقدمة وخلفية جدار الماسح الضوئي، وذلك لضمان بقاء عنصر الملف الخلفي ثابتاً. ضع الشخص الخاضع للفحص على السرير بحيث يدخل الماسح الضوئي من جهة القدمين.

أولاً في وضعية الاستلقاء على الظهر، يتم نزع السترة قبل استلقاء الشخص الخاضع للفحص. ثم يُطلب من الشخص وضع كلتا ذراعيه داخل حقيبة تشبه غطاء الوسادة وإنزال الذراعين إلى جانبي الجسم. وللحد من الاختلافات في وضعية الشخص بين فحوصات الرنين المغناطيسي (MRI) والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET CT)، من المهم السماح للشخص بالاستلقاء بشكل طبيعي على سرير الماسح الضوئي، واستخدام نفس المقدار من الوسادات تحت الرأس أثناء كل فحص، واستخدام حقيبة غطاء الوسادة لدعم الذراعين.

يجب استخدام أي دعامة تُستخدم للمفحوص أثناء الفحص الواحد، على سبيل المثال، وسادة تحت الركبتين أو أسفل الظهر، بنفس الطريقة دائمًا لهذا المفحوص. وبمجرد وضع المفحوص في موضعه، يتم الحصول على تصوير بالرنين المغناطيسي للدهون والمياه (fat water MRI) باستخدام تقنية اكتساب صدى المجال متعدد الأوجه، ومتعدد الشرائح، ومتعدد المجموعات، مع سبع مجموعات تتكون من 20 شريحة محورية. وتكون الشرائح متصلة مع وجود فجوة قدرها 0 mm بين الشرائح، بحيث تغطي المنطقة من قمة الرأس إلى أعلى الفخذ.

اطلب من تقني التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET CT) وضع قسطرة وريدية في وريد يد الخاضع للاختبار أو ذراعه. تسمح هذه القسطرة الوريدية لفني الأشعة بحقن المقتفي الإشعاعي لاحقاً عندما يكون الخاضع للاختبار جالساً في الغرفة ذات الحرارة المنضبطة. بعد إعداد الغرفة ذات الحرارة المنضبطة كما سبق، وجه الخاضع للاختبار للدخول.

اطلب من الخاضع للتجربة الجلوس بهدوء وعدم القيام بأي نشاط قد يغير درجة حرارة الجسم. وبعد الجلوس في الغرفة لمدة ساعة واحدة، قم بقياس درجة حرارة الجسم مرة أخرى باستخدام مقياس حرارة تحت اللسان. وبعد انقضاء الساعة الأولى في الغرفة التي يتم التحكم في درجة حرارتها، اجعل فني الأشعة يقوم بحقن الفلورو ديكسوز جلوكوز عبر المنفذ الوريدي.

احقن 0.14 ملي لكل كيلوغرام من F 18 FDG. احسب الجرعة الدقيقة بناءً على الوزن المحدد للخاضع للتجربة. بعد مرور الساعة الثانية من الجلوس في الغرفة التي يتم التحكم في درجة حرارتها، قم بقياس درجة حرارة الجسم مرة أخرى باستخدام مقياس حرارة تحت اللسان.

بعد مرور ساعتين في الغرفة ذات درجة الحرارة المضبوطة، يتم نقل الخاضع للدراسة بواسطة كرسي متحرك إلى جهاز PET CT. يتم إجراء مسوحات PET CT باستخدام ماسح PET CT من نوع discovery C وtreat lead. يتم وضع الخاضع للدراسة على السرير بحيث يدخل الماسح والرأس أولاً في وضعية الاستلقاء على الظهر.

بمجرد الاستلقاء، اطلب من الخاضع للاختبار وضع كلتا ذراعيه داخل حقيبة تشبه غطاء الوسادة وخفض الذراعين على جانبي الجسم. يساعد ذلك في ضمان وضع الكتفين بطريقة مماثلة خلال فحصي MRI و PET CT، مما يسهل عملية التسجيل المشترك للصور (co-registration). يغطي مجال الرؤية في تصوير PET CT المنطقة الممتدة من قمة الرأس إلى منتصف الفخذ عبر سبعة إلى تسعة مواضع للسرير، وذلك اعتماداً على طول الخاضع للاختبار.

يتم الحصول على صور PET CT باستخدام معلمات PET CT الموصى بها والمذكورة في البروتوكول النصي. يتم المضي قدماً في المعالجة والتحليل كما هو مفصل في البروتوكول النصي. إن إجراء مسحي MRI و PET CT على نفس الخاضع للفحص وإجراء التسجيل المشترك (co-registration) لجميع المسوح يتيح قياساً موثوقاً لـ MRI الكمي.

مقاييس النسيج الدهني البني (BAT) المعروضة هنا هي مسوحات PET CT و MRI غير معالجة، في حالتي الدفء والبرد لشخص واحد. ومن خلال الحصول على بيانات PET CT في كل من حالتي الدفء والبرد، يمكن تمييز مستودعات النسيج الدهني البني المنشطة بالبرد بوضوح من خلال زيادة امتصاص 18 FFDG. الموضح هنا هو مقطع عرضي على مستوى الترقوة بعد إعادة التسجيل.

يحدث ارتفاع امتصاص 18 FFDG الملحوظ في فحص PET البارد في المنطقة فوق الترقوة من النسيج الدهني. وتتراوح نسبة إشارة الدهون في التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) في هذه المنطقة بين 50 إلى 80%، وهو ما يماثل نتائج الأبحاث السابقة. وبعد إجراء التسجيل المشترك لجميع الفحوصات الأربعة، يمكن إنشاء قناع دهون خاص بكل شخص باستخدام معايير مشتقة من صور PET CT.

يمكن بعد ذلك تطبيق هذا القناع على المسوحات الأربعة المسجلة مشتركاً لاستخراج مقاييس الصور في مستودعات الأنسجة الدهنية البنية (BAT)، كما هو موضح هنا لأحد الأشخاص. ويؤدي تطبيق قناع BAT على المسوحات المسجلة إلى الحصول على قيم عددية من البيانات المقتناه، تظهر على شكل متوسط ± فاصل ثقة 95%. وأثناء محاولة تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر وضع الشخص دائماً بنفس الطريقة في كل مسح من المسوحات الأربعة، حيث يؤدي ذلك إلى تحسين التسجيل المشترك للصور بشكل كبير عند اتباع هذا الإجراء.

مع إضافة طرق أخرى للتصوير بالرنين المغناطيسي، مثل التصوير الموزون بالانتشار والتصوير الترويقي وقياس درجة الحرارة، سيكون من الممكن دراسة التوزيع المكاني ومدى انتشار النسيج الدهني البني لدى البشر.