Name: Fett-Wasser-Phantome für die Magnet-Resonanz-Tomographie-Validierung: eine Flexible und skalierbare Protokoll (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-07T13:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: Lernen Sie die Herstellung anpassbarer Fett-Wasser-Phantome für die Magnetresonanztomographie-Validierung. Diese kostengünstige Methode ermöglicht stabile Phantome mit variablen Fettanteilen für quantitative Bildgebung.

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Finanzielle Unterstützung für diese Forschung zur Verfügung die National Institutes of Health (NIH) und National Institute of Diabetes und Magen-Darm und Niere-Krankheiten (NIDDK gestellt wurde) / NIH R01-DK-105371. Wir danken Dr. Houchun (Harry) Hu für Hinweise und Anregungen an Fett Wasser phantom Schöpfung.

1. bereiten Sie die Workstation und Materialien
<ol><li>Alle Labor-Sicherheitsregeln einhalten. Tragen Sie Schutzbrille und Handschuhe. Lesen Sie das Sicherheitsdatenblatt für jede der Reagenzien verwendet und entsprechende Vorkehrungen zu treffen. Überprüfen Sie die Materialien und Ausrüstungsliste, chemische Handhabung und Glaswaren Vorsichtsmaßnahmen. Achtung: Dieses Protokoll erfordert den Einsatz einer Herdplatte bei hohen Temperaturen. Seien Sie vorsichtig und hitzebeständige Handschuhe beim Umgang mit heißen Behälter und berühren Sie nicht die Oberfläche der Kochplatte.</li>
	<li>Deaktivieren Sie den Arbeitsbereich und reinigen Sie die Oberflächen mit einem Desinfektionsmittel. Waschen Sie Ihre Hände und ziehen Sie Handschuhe an.</li>
	<li>Sterilisieren Sie alle Instrumente und die Innenseite der alle Gläser auf das potentielle Risiko einer Kontamination zu reduzieren und erhöhen die Langlebigkeit des Phantoms. Hinweis: Wenn das Phantom für mehr als ein paar Tage benutzt wird, in regelmäßigen Abständen reinigen Sie die Oberfläche des fertigen Phantom mit Ethanol, Bakterienwachstum zu verhindern.</li>
</ol>2. bereiten Sie die Wasserlösung
<ol><li>Bereiten Sie den Arbeitsbereich für die Wasser-Lösung. Positionieren Sie die folgenden Materialien und Ausrüstung auf der Bank: Schloss, Zylinder, 400 mL-Becherglas, rühren Bar, Skala, 2 X wiegen Boote, Spachtel, 2 x 1,0 mL Spritzen mit Nadel, destilliertes Wasser, Kontrastmittel Gadolinium-Diethylenetriaminepentacetate (DTPA), Wasserlösliches Tensid, Agar und Natriumbenzoat. Hinweis: Spritzen können mit oder ohne Nadeln verwendet werden. Mit Nadeln wird jedoch verbessert die Genauigkeit der Messung und Splatter verhindern, wenn der Inhalt in Wasser oder Öl Lösungen hinzugefügt werden.</li>
	<li>Legen Sie eine Stir Bar in eine 400 mL-Becherglas. Verwenden Sie einen 100 oder 200 mL Schloss Zylinder Messen 300 mL destilliertem Wasser und Gießen das Wasser in den Becher. Stellen Sie den Becher auf die Herdplatte und bei 90 ° C mit einer rühren-Rate von 100 u/min eingestellt. Hinweis: Hohe Temperaturen werden in diesem Protokoll verwendet, um schnelle Ergebnisse zu erzielen. Da die Lösungen nicht für längere Zeit auf der Herdplatte Links sind, spiegelt die Sollwert Temperatur für die Herdplatte nicht die Temperatur der Lösung.</li>
	<li>Verwenden einer kalibrierten Skala zur Messung von 0,30 g Natriumbenzoat in wiegen Boot. Die Wasserlösung Natriumbenzoat hinzufügen.</li>
	<li>Mithilfe einer Spritze um 0,6 mL wasserlösliches Tensid zu messen. Stellen Sie sicher, dass keine Luftblasen vorhanden sind. Halten Sie die Nadel ein paar Millimeter über der Mitte der Lösung, und lassen Sie langsam wasserlösliche Tensid um Splatter an den Wänden des Bechers zu vermeiden los.</li>
	<li>Messen Sie mit einer sauberen Spritze, 0,24 mL des Kontrastmittels Gadolinium-DTPA. Fügen sie den Becher mit der gleichen Technik wie in Schritt 2.4. Hinweis: Gadolinium-DTPA wird verwendet, um das Phantom MRI Entspannung Eigenschaften diejenigen des Gewebes von Interesse entsprechend anpassen. Der Leser kann die Lautstärke des hinzugefügt Gadolinium-DTPA entsprechend besser die Entspannung Eigenschaften des Gewebes von Interesse.</li>
	<li>Messen Sie 9,0 g Agar in ein Boot wiegen. Langsam Löffel Agar mit einem Spatel in das Becherglas mit Wasser.</li>
	<li>Sobald alles Wasser-Lösung hinzugefügt wurde, erhöhen Sie die Herdplatte Temperatur auf 350 ° C und rühren Sie bar Geschwindigkeit auf 1100 u/min für ca. 5-10 min zu Agar schmelzen.<ol>
<li>Um zu überprüfen, ob die Agar geschmolzen ist, kurz entfernen Sie der Wasserlösung von der Herdplatte, stoppen Sie, rühren und überprüfen Sie die Farbe der Lösung. Geschmolzene Agar sollte klar (keine Streamer oder Klumpen) und gelb oder gelb in der Farbe sein.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sobald der Agar vollständig geschmolzen ist, eine Spritze verwenden oder ein kleines Fläschchen ca. 3,5 mL der Wasserlösung Gießen. Wenn die Testlösung nicht festgelegt wird oder nach 5-10 min trennt, ist der Agar nicht geschmolzen. Die Herdplatte Temperatur wieder auf 350 ° C erhöhen und weiter die Heizlösung.</li>
	<li>Wiederholen Sie Schritt 2,8 bis Wasserlösung in den Test Fläschchen richtig.</li>
	<li>Lassen Sie die Wasserlösung auf der Herdplatte bei 50 ° C und 100 u/min. Reinigen Sie den Arbeitsbereich und die öllösung vorbereiten.<ol>
<li>Entfernen Sie die folgenden Materialien aus der Bank: Maßstab, 2 x wiegen Boote, Spachtel, 2 x 1,0 mL Spritzen mit Nadel (verwendet), destilliertes Wasser, Kontrastmittel Gadolinium-DTPA, wasserlösliches Tensid, Agar und Natriumbenzoat.</li>
		<li>Positionieren Sie die folgenden Materialien und Ausrüstung auf der Bank: 400 mL-Becherglas (sauber), Stir bar (sauber), 2,0 mL Spritze mit Nadel, Erdnussöl und öllösliche Tensid.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. die Öllösung
<ol><li>Legen Sie eine neue Stir Bar in eine saubere 400 mL-Becherglas. Verwenden Sie einen Messzylinder, um 300 mL Erdnussöl zu messen und in das Becherglas gießen. Entfernen Sie den Becher mit Wasser-Lösung und stellen Sie den Öl-Lösung-Becher auf der Herdplatte. Eingestellt auf 90 ° C mit 100 u/min für 1 min rühren. Hinweis: Erdnuss-Öl wird verwendet, weil es ein ähnliches NMR-Spektrum im Vergleich zu Triglyceriden im menschlichen Fettgewebe15hat.<ol>
<li>Nicht unbeaufsichtigt lassen das Öl auf der Herdplatte. Wenn das Öl zu heiß wird und beginnt zu rauchen, von der Herdplatte entfernen und reduzieren Sie die Temperatur vor der Rückkehr des Öls in der Kochplatte.</li>
	</ol>
</li>
	<li>3,0 mL Maß der öllösliche Tensid mit einer sauberen Spritze. Das Becherglas mit der gleichen Technik im Schritt 2.4 beschrieben, öllösliche Tensid hinzufügen. Festlegen der Herdplatte bis 150 ° C und 1100 u/min für 5 min um die Öl-Lösung vollständig zu mischen.</li>
	<li>Nehmen Sie die öllösung Ausschalten der Herdplatte und reinigen Sie den Arbeitsbereich in der Vorbereitung für die Erstellung der Phantom.<ol>
<li>Entfernen Sie die folgenden Materialien aus der Bank: 2,0 mL Spritze mit Nadel (verwendet), Erdnussöl und öllösliche Tensid.</li>
		<li>Positionieren Sie die folgenden Materialien und Ausrüstung auf der Bank: 250-mL-Erlenmeyerkolben, stir bar (sauber), volumetrische Pipetten, volumetrische Pipette Halter und 5 x 120 mL Gläsern.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Legen Sie Phantom-Emulsion
<ol><li>Volumetrische Pipetten für die Wasser und Öl Lösungen vorzubereiten. Pipetten sollten nur mit ihrer jeweiligen Lösung verwendet werden, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden.<ol>
<li>Passen Sie die Größe der Pipette auf das Volumen des Protokolls verwendet wird. Z. B. 2 x 50 mL Volumetrische Pipetten (Wasserlösung 50 mL + 50 mL-Öl-Lösung), erstelle ich eine 100 mL phantom mit einem Ziel FF 50 % Fett.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Die Warmhalteplatte der Wasserlösung aufsetzen und die Herdplatte bis 300 ° C und 1100 u/min eingestellt. Schalten Sie nach 4-5 min den Rührer aus.</li>
	<li>Mit einer volumetrischen Pipette, überprüfen Sie, ob der Wasserlösung bereit für die Extraktion von teilweise füllen die Pipette mit einer kleinen Menge (5-10 mL) der Lösung und die Freigabe zurück in den Becher. Wenn der Wasserlösung kann leicht entfernt und ohne übermäßige Reste in der Pipette veröffentlicht, gehen Sie zum nächsten Schritt, ansonsten, lassen Sie es auf der Herdplatte und 2-3 min. wieder einchecken. Hinweis: Die Komponenten der Wasser-Lösung sind anfälliger für Einstellung und trennen, so ist es am besten, die Wasserlösung rühren bzw. so oft wie möglich warm zu halten. Wenn die Wasserlösung ist nicht erwärmt und gerührt vor der Übertragung, werden es sehr schwierig, genaue Mengen aufgrund der Tendenz des Nährbodens zu erstarren beim Abkühlen zu messen.</li>
	<li>Fügen Sie eine saubere Stir Bar sorgfältig ein 250-mL-Erlenmeyerkolben hinzu. Nehmen Sie der Wasserlösung von der Herdplatte, Messen Sie die richtige Lautstärke (Tabelle 2) zu und übertragen Sie es auf dem Erlenmeyerkolben.</li>
	<li>Legen Sie die Öl-Lösung auf der Herdplatte und legen bei 90 ° C und 1100 u/min um sicherzustellen, dass die Lösung homogen ist. Entfernen Sie nach 1-2 min die Öl-Lösung von der Herdplatte und ersetzen Sie es mit dem Erlenmeyerkolben.</li>
	<li>Richtige Menge an Öl-Lösung (Tabelle 2) zu messen und die Wasserlösung in den Erlenmeyerkolben langsam hinzufügen.</li>
	<li>Nachdem alle öllösung hinzugefügt wurde, erhöhen Sie die Temperatur auf 300 ° C und pflegen Sie das Rühren bei 1100 u/min. Rühren Sie die kombinierten Lösungen für 4 – 5 min (es sollte sein Wirbel von der Stir Bar). Die Emulsion sollte weiß, mit einer cremigen Textur sein.</li>
	<li>Verwenden Sie einen magnetisches rühren Bar Retriever, um Stir Bar zu entfernen. Hinweis: Die Stir Bar Retriever sollte verwendet werden, alle zukünftigen Emulsionen rühren Bars entfernt. Zwischen jedem Gebrauch reinigen Sie gründlich.</li>
	<li>Verwenden Sie hitzebeständige Handschuhe, um die Mischung in den Erlenmeyerkolben in einem sauberen 120 mL Glas gießen Sie vorsichtig. Den Teig langsam hinunter die Seite der das Glasgefäß, Luftblasen in der Mischung zu verhindern, wenn es abkühlt.</li>
	<li>Reinigen Sie den Erlenmeyerkolben und Stir Bar, dann wiederholen Sie die Schritte 4.2-4.8, die Mengen von Wasser und Öl-Lösungen anpassen, bis alle Phantome erstellt werden. Hinweis: Stellen Sie sicher, dass das Glas vor der Reinigung kühl ist.</li>
</ol>

<ol><li>Franz, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Association+of+proton+density+fat+fraction+in+adipose+tissue+with+imaging-based+and+anthropometric+obesity+markers+in+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Obes%22%5BJournal%5D)">Association of proton density fat fraction in adipose tissue with imaging-based and anthropometric obesity markers in adults.</a> Int J Obes. , 1-8 (2017).</li>
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</ol>

Die Autoren erklären, dass die Forschung in Ermangelung jeder kommerziellen oder finanziellen Beziehung geführt wurde, die als ein potenzieller Interessenkonflikt ausgelegt werden könnte.

Wir beschreiben eine robuste Methode um Fett Wasser Phantome geeignet für die Validierung der medizinischen bildgebenden Verfahren zur Quantifizierung von Fettgewebe und Triglycerid Inhalte in Vivozu erstellen. Durch die Schaffung von zwei Stauseen (eine für die Öl-Lösung) und eine für die Wasserlösung, entstanden stabile Phantome mit einer Vielzahl von FF Werte – auch Werte von mehr als 50 % – ohne die Notwendigkeit für teure Ausrüstung. Hohen FF Phantome (> 50 %) bieten das Dienstprogramm, um sicherzustellen, ...

Interesse an der Quantifizierung der Fettgewebe und Triglycerid-Inhalte mithilfe bildgebende Verfahren wie Magnetresonanztomographie (MRT), erstreckt sich über viele Bereiche. Forschungsgebiete umfassen die Untersuchung von weißen und braunen Fettgewebe-Depots und ektopische Lagerung von Lipid in Organen und Geweben wie der Leber1, Bauchspeicheldrüse2und Skelettmuskulatur3. Nachdem diese neuartige Techniken für adipöse Quantifizierung entwickelt wurden, werden Methoden benötigt, zu bestätigen, dass bildgebende Parameter für Forschung und klinische Anwendungen gelten.
Phantome, experimentelle Repliken von einem Gewebe oder Organ, sind Low-Cost-, flexible und kontrollierte Tools zur Entwicklung und Validierung von bildgebenden Techniken4. Insbesondere können Phantome konstruiert werden, um bestehen aus Fett und Wasser in einem Verhältnis oder Fett Volumenanteil (FF) vergleichbar mit der des Gewebes der klinischen Interesse. Klinisch, FF Werte in Geweben und Organen können stark variieren: FF im braunen Fettgewebe fällt zwischen 29,7 % und 93.9 %5; die durchschnittliche Leber FF bei Steatose Patienten beträgt 18,1 ± 9,0 %6; Die Bauchspeicheldrüse FF bei Erwachsenen mit einem Risiko für Typ 2 Diabetes liegt zwischen 1,6 % und 22,2 %7; und in einigen Fällen von Krankheit voraus, können Patienten mit Duchenne-Muskeldystrophie FF Werte von fast 90 % in einigen Muskeln8haben.
Da nicht-polaren Moleküle wie Lipide nicht rechtzeitig Lösungen bestehend aus polare Moleküle wie Wasser auflösen, bleibt stabile Phantome zu schaffen, mit einem hohen Ziel FF eine Herausforderung. Für FF bis zu 50 %, viele vorhandene Methoden lässt sich Fett Wasser Phantome9,10,11,12zu erstellen. Andere Methoden, die in der Regel höhere FFs zu erreichen erfordert teure Ausrüstung wie ein Homogenisator oder ein Ultraschall Zelle Disruptor13,14. Obwohl diese Techniken eine Roadmap für hohe FF Phantome bieten, beschränken Ausrüstung Zwänge und unterschiedliche Mengen an experimentellen Details die Bemühungen um reproduzierbare und robuste Fett Wasser Phantome.
Aufbauend auf diese früheren Techniken, entwickelten wir eine Methode, um kostengünstige und stabile Fett Wasser Phantome über eine anpassbare Palette von FF-Werte zu konstruieren. Dieses Protokolldetails die erforderlichen Schritte zum 5 x 100 mL Fett Phantome mit FF-Werte von 0 %, 25 %, 50 %, 75 % und 100 % mit einem einzigen Herdplatte stellen. Es kann leicht eingestellt werden, um verschiedene Mengen (10 bis 200 mL) und Körperfett Prozentsätze (0 bis 100 %) zu erstellen. Die Wirksamkeit der phantom-Technik wurde die Machbarkeit Studie vergleichen Fett-MRI FF Wasserwerte, FF Zielwerte in den konstruierten Phantoms evaluiert.

<table><tbody><tr><td>Destilliertes Wasser</td><td>Amazon</td><td>B000P9BY38</td><td>Basis der Wasserlösung</td></tr><tr><td>Agar</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>A1296-100G</td><td>Geliermittel</td></tr><tr><td>Wasserlösliches Tensid</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>P1379-500ML</td><td>Tensid/Emulgator</td></tr><tr><td>Gadolinium-DTPA Kontrastmittel</td><td>Bayer Healthcare</td><td>50419-0188-01</td><td>Magnetresonanztomographie Kontrastmittel.</td></tr><tr><td>Natriumbenzoat</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>71300-250G</td><td>Konservierungsmittel</td></tr><tr><td>Erdnussöl</td><td>Amazon</td><td>54782-LOU</td><td>Basis der Öllösung</td></tr><tr><td>Öllösliches Tensid</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>S6760-250ML</td><td>Tensid/Emulgator</td></tr><tr><td>Heizplatte mit Rührer</td><td>Fisher Scientific</td><td>07-770-152</td><td></td></tr><tr><td>Rührstäbchen (eiförmig)</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>Z127116-1EA</td><td></td></tr><tr><td>400 mL Becherglas</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>CLS1003400-48EA</td><td></td></tr><tr><td>250 mL Erlenmeyerkolben</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>CLS4450250-6EA</td><td></td></tr><tr><td>25 mL Volumenpipette aus Glas</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-650-2P</td><td>Menge = 2</td></tr><tr><td>50 mL Volumenpipette aus Glas</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-650-2S</td><td>Menge = 2</td></tr><tr><td>75 mL Glas-Volumenpipette</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-650-2T</td><td>Menge = 2</td></tr><tr><td>3,0 mL Spritze</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>Z248002-1PAK</td><td></td></tr><tr><td>1,0 mL Spritze</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>Z230723-1PAK</td><td></td></tr><tr><td>Spatel</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>S3897-1EA</td><td></td></tr><tr><td>Waage (100 g x 0,01 g Auflösung)</td><td>Amazon</td><td>AWS-100-BLK</td><td></td></tr><tr><td>Wägeschiffchen</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>Z740499-500EA</td><td></td></tr><tr><td>120 mL Gläser</td><td>McMaster Carr Supply Co</td><td>3801T73</td><td></td></tr><tr><td>Hitzebeständige Handschuhe (Paar)</td><td>Amazon</td><td>B075GX43MN</td><td></td></tr><tr><td>Spritzennadeln</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>Z192341-100EA</td><td></td></tr><tr><td>18" Rührstab Retriver</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-513-70</td><td></td></tr><tr><td>1 Dram Fläschchen aus Klarglas</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-339-25B</td><td></td></tr></tbody></table>

fett-wasser-phantome für die magnet-resonanz-tomographie-validierung: eine flexible und skalierbare protokoll

Fat-Water Phantoms for Magnetic Resonance Imaging Validation: A Flexible and Scalable Protocol

Wie Bild Fettgewebe neue Techniken entwickelt werden, sind Methoden, um solche Protokolle überprüfen immer wichtiger. Phantome, experimentelle Repliken von einem Gewebe oder Organ von Interesse, bieten eine kostengünstige und flexible Lösung. Jedoch ohne Zugang zu teuer und spezialisierte Ausrüstung, bauen stabile Phantome mit hohem Fett Brüchen (zB., > 50 % Fett Anteil Ebenen wie die im braunen Fettgewebe) kann aufgrund des hydrophoben Charakters von Lipiden schwierig sein. Dieses Werk stellt eine detaillierte, low-cost Protokoll für die Erstellung von 5 x 100 mL Phantome mit Fett Bruchteilen von 0 %, 25 %, 50 %, 75 % und 100 % mit grundlegenden Laborbedarf (Kochplatte, Becher, etc.) und leicht erreichbare Bestandteile (destilliertes Wasser, Agar, wasserlöslich Tensid, Natriumbenzoat, Kontrastmittel Gadolinium-Diethylenetriaminepentacetate (DTPA), Erdnussöl und öllösliche Tensid). Das Protokoll wurde entwickelt, um flexibel zu sein; Es kann verwendet werden, um Phantome mit verschiedenen fetten Fraktionen und eine Vielzahl von Volumes zu erstellen. Phantome, die mit dieser Technik erstellt wurden in der Machbarkeitsstudie ausgewertet, die die Fette Bruchteil Werte Fett-Wasser-Magnetresonanztomographie auf die Zielwerte in den konstruierten Phantoms verglichen. Diese Studie ergab einen Konkordanz Korrelationskoeffizienten von 0.998 (95 % Konfidenzintervall: 0.972-1.00). Zusammenfassend lässt sich sagen belegen diese Studien den Nutzen von Fett Phantome zur Validierung von Fettgewebe bildgebende Verfahren in einer Reihe von klinisch relevanten Gewebe und Organe.

Wenn der Wasserlösung richtig vorbereitet wurde, sollte eine kleine Menge der Lösung in einer Küvette (Abbildung 1, Links) schnell erstarren. Wenn die Lösung (Abbildung 1, Rechts) trennt, sollte die Lösung wieder (wie in Schritt 3.8 des Protokolls angewiesen) vorbereitet werden. Wenn die Emulsion trennt (Beispiele in Abbildung 2, Links und rechts), d...

Das Ziel dieser Arbeit ist zu beschreiben, ein Protokoll für die Erstellung eine praktische Fett-Wasser-Phantom, die angepasst werden kann, um Phantome mit unterschiedlichen Körperfett Prozentsätze und Volumen zu erzeugen.

Fett-Wasser-Phantome für die Magnet-Resonanz-Tomographie-Validierung: eine Flexible und skalierbare Protokoll

As new techniques are developed to image adipose tissue, methods to validate such protocols are becoming increasingly important. Phantoms, experimental ...

Diese Methode kann helfen, Magnetresonanztomographie-Sequenzen und Sequenzparameter für die quantitative Fett-Wasser-Darstellung von Geweben mit hohen Fettanteilen zu optimieren. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie mit allgemein erhältlichen Labormaterialien durchgeführt werden kann, die zu relativ geringen Kosten erworben werden können. Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, da die Herstellung stabiler Phantome mit Fettfraktionen von mehr als 50 % aufgrund der hydrophoben Natur der Lipide schwierig ist.Um die Wasserlösung herzustellen, geben Sie zunächst einen Rührstab in ein 400-Milliliter-Becherglas. Verwenden Sie dann einen 100- oder 200-Milliliter-Messzylinder, um 300 Milliliter destilliertes Wasser abzumessen, und gießen Sie das Wasser in das Becherglas. Stellen Sie den Becher auf die heiße Platte und stellen Sie ihn auf 90 Grad Celsius mit einer Rührrate von 100 U/min ein.Verwenden Sie eine geeichte Waage, um 0,30 Gramm Natriumbenzoat in eine Waage zu messen. Geben Sie das Natriumbenzoat in die Wasserlösung. Verwenden Sie anschließend eine Spritze, um 0,6 Milliliter des wasserlöslichen Tensids zu messen.Stellen Sie sicher, dass keine Luftblasen vorhanden sind. Halten Sie die Nadel einige Milliliter über die Mitte der Lösung und geben Sie das wasserlösliche Tensid langsam ab, um Spritzer an den Wänden des Becherglases zu vermeiden. Messen Sie mit einer sauberen Spritze 0,24 Milliliter des Gadolinium-DTPA-Kontrastmittels ab.Gib es mit der gleichen Technik in den Becher. Dann die 9,0 Gramm Agar langsam mit einem Spatel in das Becherglas mit Wasser löffeln. Sobald alles in die Wasserlösung gegeben wurde, erhöhen Sie die Temperatur der Heizplatte auf 350 Grad Celsius und rühren Sie die Geschwindigkeit des Stabs fünf bis 10 Minuten lang auf 1100 U/min, um den Agar zu schmelzen.Um zu überprüfen, ob der Agar geschmolzen ist, nehmen Sie kurz die Wasserlösung von der Heizplatte, hören Sie auf zu rühren und überprüfen Sie die Farbe der Lösung. Geschmolzenes Agar sollte klar und gelb oder bernsteinfarben sein. Sobald der Agar vollständig geschmolzen ist, nehmen Sie das Becherglas der Wasserlösung aus dem heißen Ort und gießen Sie etwa 3,5 Milliliter der Wasserlösung in ein Ein-Dram-Fläschchen.Überprüfen Sie die Lösung, um sicherzustellen, dass sie klar und homogen ist. Lassen Sie die Wasserlösung bei 50 Grad Celsius und 100 U/min an einem heißen Ort. Reinigen Sie den Arbeitsbereich und bereiten Sie die Öllösung vor.Für die Öllösung wird Erdnussöl verwendet, da es im Vergleich zu Triglyceriden und menschlichem Fettgewebe ein ähnliches Kernspinresonanzspektrum aufweist. Legen Sie einen neuen Rührstab in ein sauberes 400-Milliliter-Becherglas. Messen Sie mit einem Messzylinder 300 Milliliter Erdnussöl ab und gießen Sie es in das Becherglas.Entfernen Sie das Becherglas mit der Wasserlösung und stellen Sie das Öllösungsbecherglas auf die Heizplatte. Stellen Sie die Kochplatte eine Minute lang mit einem Rühren von 100 U/min auf 90 Grad Celsius ein. Lassen Sie das Öl nicht unbeaufsichtigt auf der Herdplatte.Messen Sie 3,0 Milliliter des öllöslichen Tensids mit einer sauberen Spritze. Geben Sie mit der gleichen Technik wie zuvor das öllösliche Tensid in das Becherglas. Stellen Sie die Heizplatte fünf Minuten lang auf 150 Grad Celsius und 1100 U/min ein, um die Öllösung vollständig zu mischen.Nehmen Sie die Öllösung von der heißen Stelle und reinigen Sie den Arbeitsbereich, um die Erstellung des Phantoms vorzubereiten. Um die Phantomemulsion herzustellen, bereiten Sie volumetrische Pipetten für die Öl-Wasser-Lösung vor. Volumetrische Pipetten sollten nur für die jeweilige Lösung verwendet werden, um eine Kreuzkontamination zu vermeiden.Passen Sie die Größe der Pipette an das Volumen an, das im Protokoll verwendet wird. Verwenden Sie beispielsweise zwei volumetrische 50-Milliliter-Pipetten, um ein 100-Milliliter-Phantom mit einem Zielfettanteil von 50 % Fett zu erstellen. Geben Sie die Wasserlösung auf die Heizplatte und stellen Sie die Heizplatte auf 300 Grad Celsius und 1100 U/min ein.Schalten Sie das Aufrühren nach vier bis fünf Minuten aus. Überprüfen Sie mit einer volumetrischen Pipette, ob die wässrige Lösung zur Extraktion bereit ist, indem Sie die Pipette teilweise mit einer kleinen Menge der Lösung füllen und sie wieder in das Becherglas abgeben. Wenn die Wasserlösung leicht entfernt und freigesetzt werden kann, ohne dass sich übermäßige Rückstände in der Pipette befinden, fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.Andernfalls lassen Sie es auf der Herdplatte und prüfen Sie es in zwei bis drei Minuten erneut. Geben Sie nun vorsichtig einen sauberen Rührstab in einen 250 Milliliter Erlenmeyerkolben. Nehmen Sie die wässrige Lösung von der Herdplatte, messen Sie das richtige Volumen und geben Sie sie in den Erlenmeyerkolben.Geben Sie die Öllösung auf die Heizplatte und stellen Sie sie auf 90 Grad Celsius und 1100 U/min ein, um sicherzustellen, dass die Lösung homogen ist. Nach ein bis zwei Minuten nehmen Sie die Öllösung von der Heizplatte und ersetzen sie durch den Erlenmeyerkolben. Messen Sie die richtige Menge der Öllösung ab und geben Sie sie langsam zur Wasserlösung in den Erlenmeyerkolben.Jetzt können Sie feststellen, ob Ihre vorherigen Schritte zum Erstellen der Emulsion funktioniert haben. Sobald die gesamte Öllösung hinzugefügt wurde, erhöhen Sie die Temperatur auf 300 Grad Celsius und halten Sie das Rühren vier bis fünf Minuten lang bei 1100 U/min. Es sollte ein Wirbel aus dem Rührstab entstehen.Die Emulsion sollte weiß sein und eine cremige Textur haben. Entfernen Sie nun den Rührstab mit einem magnetischen Rührstab-Retriever. Gießen Sie die Mischung im Erlenmeyerkolben vorsichtig mit hitzebeständigen Handschuhen in ein sauberes 120-Milliliter-Glas.Gieße die Mischung langsam an der Seite des Glases hinunter, um Blasen in der Mischung beim Abkühlen zu vermeiden. Wiederholen Sie nach der Reinigung des Erlenmeyerkolbens und des Rührstabs diese Schritte und passen Sie die Mengen an Wasser- und Öllösungen an, bis alle Phantome gebildet sind. Erfolgreiche Phantome erstarren zu einer homogenen Mischung, die mittels Magnetresonanztomographie (MRT) abgebildet und vermessen werden kann.Hier sind Bilder von leichten Farbunterschieden in den konstruierten Phantomen zu sehen, mit Fettfraktionen von 0 %25 %50 %75 % und 100 % Protonendichte Fettsignalfraktion oder FSF-Karten, die aus der Magnetresonanztomographie erhalten wurden, zeigen eine homogene FSF-Messung, die dem Zielfettgehalt ähnelt. Ein hoher Konkordanzkorrelationskoeffizient und die Einbeziehung der Identitätslinie innerhalb des 95%-Konfidenzbandes der Regressionslinie deuten darauf hin, dass sich die mittleren MRT-beobachteten FSF-Werte nicht signifikant von den bekannten FF-Werten in den Fettwasserphantomen unterschieden. Wir hatten die Idee zu dieser Methode, als wir versuchten, einige unserer eigenen Phantome mit hohem Fettanteil für unsere Studien an menschlichem braunem Fettgewebe herzustellen, und wir stellten fest, dass viele der in der Literatur beschriebenen Methoden entweder unvollständig beschrieben waren oder teure Geräte erforderten.Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie eine gute Vorstellung davon haben, wie man Phantome mit Fettfraktionen von mehr als 50 % erstelltBeim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, die Menge an Öl- und Wasserlösung, die in der Emulsion verwendet wird, genau gemessen zu haben. Dies ist wichtig, da das Verhältnis letztendlich den Fettanteil des Phantoms bestimmt.

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