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Artículo de método

Depósitos de tejido adiposo humano Marrón segmentada automáticamente por Tomografía por Emisión de Positrones / Tomografía Computada y Resonancia Registrado Imágenes Magnéticas

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DOI:

10.3791/52415

18 de febrero de 2015

En este artículo

Resumen

El método presentado aquí utiliza 18 F-fluorodesoxiglucosa (18F-FDG) tomografía por emisión de positrones / tomografía computarizada (PET-TC) y la resonancia magnética separada grasa-agua (MRI), cada escaneado tras 2 horas de exposición a temperatura neutra (24 ° C ) y las condiciones de frío (17 ° C) para mapear el tejido adiposo marrón (BAT) en sujetos humanos adultos.

Resumen

Fiable diferenciar el tejido adiposo marrón (BAT) de otros tejidos utilizando un método de imagen no invasivo es un paso importante para el estudio de BAT en los seres humanos. Detectar BAT se confirma típicamente por la captación del trazador radioactivo inyectado 18 F-fluorodeoxiglucosa (18 F-FDG) en los depósitos de tejido adiposo, tal como se mide mediante tomografía por emisión de positrones / tomografía computarizada (PET-TC) después de exponer el sujeto a estímulo frío . Imágenes por resonancia magnética separada grasa-agua (MRI) tiene la capacidad de distinguir BAT sin el uso de un trazador radioactivo. Hasta la fecha, la RM de BAT en humanos adultos no ha sido co-registrado en frío activado PET-CT. Por lo tanto, este protocolo utiliza 18 exploraciones F-FDG PET-CT para generar automáticamente una máscara de BAT, que se aplica luego a co-registrado IRM del mismo tema. Este enfoque permite la medición de las propiedades de resonancia magnética cuantitativos de BAT sin segmentación manual. Máscaras MTD son creados a partir de dos PEExploraciones T-CT: después de la exposición durante 2 horas a temperatura neutra o bien (TN) (24 ° C) o en frío activado (CA) (17 ° C) Condiciones. Las exploraciones de TN y CA PET-CT están registrados, y los valores de captación estandarizado PET y TC Hounsfield se utilizan para crear una máscara que contiene sólo BAT. CA y TN MRI también se adquieren en el mismo tema y se inscribieron para las exploraciones PET-TC con el fin de establecer las propiedades cuantitativas MRI dentro de la máscara BAT definido automáticamente. Una ventaja de este enfoque es que la segmentación está completamente automatizado y se basa en métodos ampliamente aceptados para la identificación de BAT activado (PET-CT). Las propiedades de resonancia magnética cuantitativas de la MTD establecen utilizando este protocolo puede servir como base para un solo-MRI examen BAT que evita la radiación asociada con PET-CT.

Introducción

Debido al marcado aumento de la obesidad en todo el mundo, hay un mayor interés en las áreas de investigación destinados a comprender el balance energético. La obesidad puede provocar costosos y devastadores condiciones médicas tales como diabetes, enfermedad hepática, enfermedad cardiovascular y el cáncer, por lo que es un área importante de preocupación para la salud pública 1. Un área de investigación tuvo como objetivo comprender el equilibrio de la ingesta de energía en comparación con el gasto de energía es el estudio del tejido adiposo marrón o BAT. Aunque denominado un tejido adiposo, BAT difiere del tejido más común adiposo blanco (WAT) de muchas ....

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Protocolo

NOTA: El comité de ética local de este instituto aprobó este estudio, y todos los temas siempre el consentimiento informado por escrito antes de la participación. Para ser elegible para el estudio, los sujetos deben cumplir los siguientes requisitos: no conocido diabetes mellitus; no uso de bloqueadores beta o medicamentos para la ansiedad, en la actualidad o en el pasado; no fume ni mastique los productos de tabaco, en la actualidad o en el pasado; no más de 4 tazas de cafeína cada día; no más de 2 copas de alcohol cada día; y si es mujer, no está embarazada o amamantando.
NOTA: En este estudio, cada participante se somete a cuatro exámenes: dos resonancia ma....

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Resultados

La adquisición tanto de MRI y PET-TC sobre el mismo tema, y la realización de co-registro en todas las exploraciones permite la medición fiable de las métricas de MRI cuantitativos de BAT. La figura 1 muestra el estado natural caliente (TN) y fría (CA) PET-TC y la RM scans de una asignatura. Con la adquisición de datos tanto TN y CA PET-CT, es posible distinguir claramente los depósitos de las MTD en frío activado por el aumento de la captación de 18 F-FDG. Después de co-registro de todos los.......

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Discusión

El protocolo del estudio descrito está diseñado para utilizar tanto termoneutra y en frío activado PET / CT para automáticamente segmento depósitos IMPAC en forma específica tema. Estas regiones generadas automáticamente de interés, después se pueden aplicar tanto a imágenes por resonancia magnética termoneutrales y frío activado que han sido co-registradas a las exploraciones de PET / CT del mismo tema. A lo mejor de nuestro conocimiento, esta es la primera investigación para llevar a cabo tanto la RM y PET / CT despué.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos u otros conflictos de intereses.

Agradecimientos

Nos gustaría agradecer a los tecnólogos de resonancia magnética del Instituto de Ciencias de la Imagen de la Universidad de Vanderbilt, David Pennell, Leslie McIntosh y Kristen George-Durrett, y al equipo de tecnólogos de PET/CT del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt dirigido por Martha D. Shone. Este trabajo fue apoyado por las siguientes subvenciones de los NIH: NCATS/NIH UL1 RR024975, NIDDK/NIH R21DK096282, NCI/NIH R25CA136440 y NIBIB/NIH T32EB014841.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Resonancia magnéticaPhilipsAchieva 3T
Bobina de resonancia magnética Torso-XLBobinaPhilips Philips SENSE XL Torso de 16 elementos
Mesa de resonancia magnética X-tendX-tendMesa X-tend X-tend Acieva 3T
soporte de brazo X-tendX-tend X-tend, accesorios
X-tend de tela X-tendX-tend X-tend, accesorios
PET/CTGEDiscovery STE
Unidad de aire acondicionado portátilSoleus AirXL-140, 14000 BTU
Ventilador de sueloLasko Ventilador de pedestal2527
Calefactor portátilLasko Ceramic Air5536
SillaWinco Lifecare Sillón reclinable585
Termómetro sublingualWelchAllynSureTemp Plus 690
Chaleco fríoPolar ProductsCool58 #PCVZ
Cámara IR térmicaFLUKETIR-125

Referencias

  1. Eckel, R. H., Alberti, K. G. M. M., Grundy, S. M., Zimmet, P. Z. The metabolic syndrome. Lancet. 375 (9710), 181-183 (2010).
  2. Cinti, S. Between brown and white: novel aspects of adipocyte differentiation. Annals of Medicine. 43 (2), 104-115 (2011).
  3. Stephens, M., Ludgate, M., Rees, D. A. ....

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Tomografías PET-CTregistro de RMsegmentación automatizadacondiciones de activación por fríocondiciones termoneutralesregión supraclavicularRM de agua y grasamétricas cuantitativas de RMcorregistro de imágenes