Die Bestimmung Glucose Metabolism Kinetics Verwendung ¹⁸ F-FDG Micro-PET / CT

Das übergeordnete Ziel dieses Bildgebungsprotokolls ist es, die in vivo Echtzeitaufnahme von Glukose aus dem Blutkreislauf in bestimmte Gewebe bei Mäusen zu quantifizieren. Diese Methode kann helfen, wichtige Fragen im Bereich Diabetes und Stoffwechsel zu beantworten, wie z. B. die Auswirkungen von Diabetesbehandlungen auf die Glukoseaufnahme und den Stoffwechsel. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass Experimente im Längsschnitt durchgeführt werden können, um beispielsweise den Einfluss des Alters oder der Ernährung auf den Glukosestoffwechsel zu beurteilen.

Erlernen dieser Methode gibt Aufschluss über den Glukosestoffwechsel im Sklermuskel. Es ist auch in anderen Geweben wie Leber und Gehirn nützlich und auf Ratten übertragbar. Die visuelle Demonstration dieser Methode ist von entscheidender Bedeutung, da die Bildaufnahme und unsere Analyseschritte korrekt durchgeführt werden müssen, um genaue Ergebnisse zu gewährleisten.

Wischen Sie zunächst die Induktionskammer, das Bildgebungsbett und das Heizkissen mit 80 % Ethanol ab. Platzieren Sie das Maussubjekt in der Induktionskammer und betäuben Sie die Maus mit 5% Isofluran und Sauerstoff. Befestigen Sie ein elektrisches Heizkissen und ein Sensorpad auf dem Bildgebungsbett.

Bringen Sie die Maus in Bauchlage und geben Sie weiterhin einen Liter pro Minute 1,5 bis 2 % Isofluran über einen Nasenkonus ab. Tragen Sie Veterinärsalbe auf die Augen der Maus auf, um Trockenheit zu verhindern. Erwärmen Sie dann den Schwanz der Maus ein bis zwei Minuten lang.

Sobald die seitliche Schwanzvene erweitert ist, führe eine 30-Gauge-Nadel in die Vene ein. Fixieren Sie die Nadel mit chirurgischem Kleber und verbinden Sie einen Katheter mit der Nadel. Legen Sie das Bildgebungsbett in den PET/CT-Scanner ein und positionieren Sie das Bett so, dass der Katheter von der Rückseite des Geräts zugänglich ist.

Befestigen Sie eine Spritze mit der Ten Mega Back Roll F18-FDG-Dosis am Katheter. Beginnen Sie nach einer festgelegten Zeit nach Einleitung der Anästhesie mit einem einstündigen PET-Scan und injizieren Sie die F18-FDG-Dosis. Führen Sie nach Abschluss des PET-Scans einen 10-minütigen CT-Scan durch.

Bewegen Sie nach dem CT-Scan das Bildgebungsbett in seine Ausgangsposition und nehmen Sie die Maus aus dem Bett. Entweder wird die Maus durch Zervixluxation unter Narkose eingeschläfert oder die Maus kann sich unter Beobachtung in einem Einzelgehäuse erholen. Um die Bildverarbeitung zu starten, laden Sie die rekonstruierten PET- und CT-Bilder.

Legen Sie die CT-Daten als Quelle und die PET-Daten als Ziel fest. Registrieren Sie die Daten gemeinsam und richten Sie die Bilder nach Bedarf aus. Wählen Sie dann ROI-Quantifizierung aus.

Verwenden Sie die Schwenk- und Zoomwerkzeuge, um den gewünschten Interessenbereich im Bild zu lokalisieren. Navigieren Sie zur Registerkarte "Erstellen" und wählen Sie das Pinselwerkzeug aus. Zeichnen Sie einen ROI, der dem Gastrocnemius-Muskel entspricht.

Verwenden Sie dann die Funktion zum Speichern der ROI-Quantifizierung, um die Daten der Gewebezeitaktivität als CSV-Datei zu extrahieren. Entfaltung der geschätzten Systempunktverteilungsfunktion für fünf Iterationen mit einer Van-Cittert-Entfaltungsmethode. Zeichnen Sie als Nächstes einen ROI, der der Hohlvene entspricht.

Exportieren Sie die Bluteingabefunktion Zeitaktivitätsdaten aus den Bildern nach der Entfaltung als CSV-Datei. Importieren Sie die CSV-Dateien in eine Tabellenkalkulationssoftware. Speichern Sie die Daten als neue CSV-Dateien und konvertieren Sie die Aufnahmewerte in Prozent der injizierten Dosis pro Kubikzentimeter.

Zeichnen Sie die Zeitaktivitätskurven mit der Tabellenkalkulationssoftware. Speichern Sie anschließend die verarbeiteten Vena-Cava-Daten in einer neuen CSV-Datei. Konvertieren Sie die Vena-Cava-Daten in eine Plasma-Eingabefunktion.

Wählen Sie im kinetischen Modellierungswerkzeug die Option "kinetisch" aus. Importieren Sie die Datendateien zur Gesamtzahl der Gewebe- und Plasmaaktivität. Wählen Sie ein Modell mit zwei Geweben und drei Fächern.

Stellen Sie sicher, dass die F18-FDG-Dephosphorylierungsrate K4 deaktiviert ist und den Wert Null hat. Legen Sie den Blutvolumenanteil VB auf 2 % festUm der von der Vena cava abgeleiteten Eingabefunktion eine Dispersion hinzuzufügen, verwenden Sie ein Programm wie disp4dft, um mehrere Eingabefunktionen mit unterschiedlichen Dispergierzeiten zu erstellen. Laden Sie dann nacheinander die Eingabefunktionen mit Dispersion und wählen Sie "Aktuelle Region anpassen".

Wiederholen Sie diesen Vorgang, um die Eingabefunktion mit der Dispersion zu finden, die den niedrigsten ChiQuadrat-Wert aufweist. Stellen Sie mit der optimierten Eingabefunktion den Blutvolumenanteil auf einen gleitenden Wert ein. Passen Sie die Region erneut an, um die regionalen Ratenkonstanten zu bestimmen.

Berechnen Sie dann die regionale Zustromkonstante. Sechs Wochen alte DBDB-Mäuse, die entweder mit Insulin oder phosphatgepufferter Kochsalzlösung behandelt wurden, wurden mit dieser Methode abgebildet. Die mit Insulin behandelten Mäuse zeigten im Vergleich zu den Kontrollmäusen eine erhöhte F18-FDG-Aktivität im Gastrocnemius-Muskel.

In der Hohlvene wurde keine erhöhte Aktivität beobachtet. Für die kinetische Modellierung wurde ein Modell mit zwei Geweben und drei Kompartimenten verwendet. Es wurde kein signifikanter Unterschied zur Kontrolle in der Rate des F18-FDG-Transports vom Arteriolplasma in den intrazellulären Raum oder umgekehrt beobachtet.

Die F18-FDG-Phosphorylierungsrate war jedoch bei den mit Insulin behandelten Mäusen signifikant höher. Entsprechend höher war die Influxkonstante bei den mit Insulin behandelten Mäusen. Nachdem Sie sich das Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die Mäuse richtig abbilden, interessante Regionen zeichnen und kinetische Parameter berechnen.

Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit Strahlung gefährlich sein kann und dass bei der Durchführung dieses Verfahrens immer Vorsichtsmaßnahmen wie eine angemessene Schulung, die Verwendung von Abschirmungen und die Überwachung der Exposition getroffen werden sollten.