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

El objetivo de este procedimiento es utilizar tanto la tomografía por emisión de positrones y tomografía computarizada (PET CT) en condiciones termoneutrales como activada por frío para segmentar automáticamente depósitos de tejido adiposo pardo y aplicarlos a escáneres de resonancia magnética (MRI) coregistrados del mismo sujeto. Esto se logra primero obteniendo escáneres de resonancia magnética y PET CT tanto en condiciones termoneutrales como activadas por frío en el mismo sujeto. El segundo paso consiste en registrar espacialmente los cuatro escáneres de un mismo sujeto.

Debido a la dificultad de registrar imágenes de todo el cuerpo, se debe enfocar en el registro preciso de la región supraclavicular. A continuación, se utilizan las tomografías PET-TAC registradas en estado frío activado y en estado térmico neutro de un sujeto para definir las regiones de BAT para ese sujeto específico. El paso final consiste en aplicar las regiones de interés de BAT a las resonancias magnéticas que han sido registradas con las tomografías PET-TAC del mismo sujeto.

En última instancia, este procedimiento proporciona métricas cuantitativas de RM en tejido adiposo pardo utilizando regiones de interés del ATP generadas automáticamente en lugar de regiones definidas manualmente. La principal ventaja de esta técnica frente a los métodos existentes utilizados en estudios del tejido adiposo pardo humano es que esta técnica adquiere y combina escáneres de RM y TEP-TAC bajo condiciones tanto termoneutrales como de activación por frío en el mismo sujeto. Mediante las métricas de RM obtenidas con este enfoque, podría ser posible responder preguntas clave, como la prevalencia y distribución espacial del tejido adiposo pardo humano, utilizando únicamente RM. Para preparar la habitación con temperatura controlada.

Para uso de resonancia magnética, utilice una habitación pequeña para temperaturas más bajas; mantenga la temperatura de la habitación con una unidad de aire acondicionado portátil y un ventilador de piso rotatorio para mantener la circulación del aire frío. Cuando se deseen temperaturas más cálidas, use un calentador portátil programable, que oscila para distribuir el aire caliente por toda la habitación. Antes de entrar en la habitación con temperatura controlada, haga que el sujeto se cambie a pantalones cortos médicos estándar y una camisa médica estándar.

Retire los calcetines y los zapatos. Mida la altura, el peso y la circunferencia de la cintura del sujeto después de que se cambie a la ropa estándar. Asimismo, mida la temperatura corporal del sujeto utilizando un termómetro sublingual.

A continuación, indique al sujeto que ingrese a la habitación con temperatura controlada. Pídale al sujeto que permanezca sentado en silencio y que no realice ninguna actividad que pueda alterar la temperatura corporal, como hacer ejercicio, escribir en el teclado o quedarse dormido. Después de permanecer sentado en la habitación durante una hora, mida nuevamente la temperatura corporal utilizando un termómetro sublingual.

Después de la segunda hora sentado en la habitación con temperatura controlada, mida la temperatura corporal por tercera vez utilizando un termómetro sublingual. Si se realiza la resonancia magnética fría, coloque el chaleco frío sobre el sujeto antes de que este abandone la habitación con temperatura controlada. Después de dos horas en la habitación con temperatura controlada, transporte al sujeto en una silla de ruedas hasta el escáner de resonancia magnética.

Adquiera escáneres de MRI utilizando un escáner de MRI de tres tesla, equipado con capacidad de transmisión paralela de dos canales. Una bobina receptora de torso extragrande de 16 canales y una mesa modificada con soporte colgante. La porción anterior del torso.

Reciba la bobina desde la parte superior del orificio del escáner. En una correa de tela, permita que la correa cuelgue lo suficientemente bajo como para deslizarse contra el cuerpo del sujeto. Con el fin de maximizar la relación señal-ruido.

Coloque la porción posterior del torso del sujeto con la bobina receptora en un carro rodante para bobinas, intercalado entre dos capas de la mesa mientras esta avanza a través del orificio del escáner. Sujete el carro de la bobina en el centro ISO mediante correas fijadas a las cubiertas del escáner en la parte delantera y trasera del túnel del escáner, de modo que el elemento de la bobina posterior permanezca estacionario. Coloque al sujeto sobre la camilla para ingresar al escáner con los pies primero.

Primero, en posición supina, retire el chaleco antes de que el sujeto se acueste. Luego, pida al sujeto que coloque ambos brazos dentro de una bolsa similar a una funda de almohada y baje los brazos a los lados del cuerpo. Para minimizar las diferencias entre la posición del sujeto en las resonancias magnéticas y en las tomografías computarizadas por emisión de positrones, es importante permitir que el sujeto se acueste de forma natural sobre la camilla del escáner, utilizar la misma cantidad de acolchado bajo la cabeza durante cada escaneo y emplear la bolsa tipo funda de almohada para sostener los brazos.

Cualquier soporte utilizado para el sujeto durante una exploración, por ejemplo, una almohada bajo las rodillas o la parte baja de la espalda, debe utilizarse siempre de la misma manera para ese sujeto. Una vez que el sujeto esté en posición, adquiera una resonancia magnética de grasa y agua utilizando una adquisición de eco de gradiente multifaceta, multislice y múltiples pilas con siete pilas de 20 cortes axiales. Los cortes abarcan desde la coronilla hasta el muslo superior y son contiguos, con un intervalo de cero milímetros entre cortes.

Haga que un técnico de tomografía computarizada coloque un puerto intravenoso en la vena de la mano o del brazo del sujeto. Este puerto intravenoso permite al técnico de radiología inyectar el trazador radiactivo más adelante, cuando el sujeto se encuentre sentado en la habitación con temperatura controlada. Después de preparar la habitación con temperatura controlada como antes, indique al sujeto que ingrese.

Pida al sujeto que permanezca sentado en silencio y que no realice ninguna actividad que pueda alterar la temperatura corporal. Después de permanecer sentado en la habitación durante una hora, mida nuevamente la temperatura corporal utilizando un termómetro sublingual. Tras la primera hora en la habitación con temperatura controlada, el técnico de radiología debe administrar la inyección de fluorodesoxiglucosa a través del puerto intravenoso.

Administre 0.14 milicurios por kilogramo de F 18 FDG. Calcule la dosis exacta según el peso específico del sujeto. Después de la segunda hora de permanecer en la habitación con temperatura controlada, mida nuevamente la temperatura corporal utilizando un termómetro sublingual.

Después de dos horas en la sala con temperatura controlada, transporte al sujeto en una silla de ruedas hasta el escáner de PET-TAC. Adquiera escáneres de PET-TAC en un Discovery C y trate el escáner de PET-TAC con plomo. Coloque al sujeto sobre la camilla para ingresar al escáner cabeza primero en posición supina.

Una vez acostado, pida al sujeto que coloque ambos brazos dentro de una bolsa similar a una funda de almohada y que baje los brazos a los lados del cuerpo. Esto ayuda a garantizar que los hombros estén posicionados de manera similar durante ambos exámenes, resonancia magnética y tomografía computarizada por emisión de positrones, lo que facilita la co-registración de imágenes. El campo de visión de la imagen de tomografía computarizada por emisión de positrones cubre desde la coronilla hasta la mitad del muslo en siete a nueve posiciones según la altura del sujeto.

Adquiera las imágenes de PET-TAC utilizando los parámetros recomendados de PET-TAC indicados en el protocolo escrito. Continúe con el procesamiento y análisis según se detalla en el protocolo escrito. La adquisición de escáneres de MRI y PET-TAC en el mismo sujeto y la realización del co-registro en todos los escáneres permiten la medición confiable de la MRI cuantitativa.

Las métricas del TAC mostradas aquí son escáneres PET CT y MRI no procesados, en condiciones cálidas y frías, de un mismo sujeto. Al obtener datos PET CT tanto en condiciones cálidas como frías, es posible distinguir claramente los depósitos de TAC activados por el frío mediante el aumento en la captación de 18F-FDG. Aquí se muestra la rebanada axial a nivel clavicular tras la reregistración.

La mayor captación de 18F-FDG observada en la tomografía por emisión de positrones en frío ocurre en la región supraclavicular del tejido adiposo. La fracción del señal de grasa en la RM en esta región varía entre el 50 y el 80 %, similar a la de investigaciones previas. Después de realizar la coregistración de las cuatro escáneres, es posible crear una máscara específica de tejido adiposo marrón para cada sujeto utilizando criterios derivados de las imágenes de PET-TC.

Esta máscara puede aplicarse luego a las cuatro exploraciones coregistradas para obtener métricas de imagen en los depósitos de BAT, como se muestra aquí para un sujeto. Aplicar la máscara de BAT a las exploraciones registradas produce valores numéricos a partir de los datos adquiridos, presentados como una media con intervalo de confianza del 95 %. Al intentar este procedimiento, es importante recordar siempre posicionar al sujeto de la misma manera en cada una de las cuatro exploraciones, ya que esto mejora considerablemente el coregistro de las imágenes siguiendo este procedimiento.

Con la incorporación de otros métodos de RM, como la imagen ponderada por difusión, la perfusión y la termometría, debería ser posible estudiar la distribución espacial y la prevalencia del tejido adiposo pardo en humanos.