Dépôts de tissus humains adipeux brun segmentés automatiquement par tomographie par émission de positons / informatisée et la résonance magnétique images enregistrées

L'objectif de cette procédure est d'utiliser à la fois la TEP-TDM à activation thermoneutre et froide afin de segmenter automatiquement les dépôts de tissu adipeux brun et de les appliquer à des examens IRM appariés du même sujet. Cela est réalisé en premier lieu en acquérant à la fois des examens IRM et TEP-TDM en conditions thermoneutres et activées par le froid chez le même sujet. La deuxième étape consiste à réaliser l'enregistrement spatial des quatre examens d'un même sujet.

En raison de la difficulté d'effectuer l'enregistrement d'images corporelles entières, l'accent doit être mis sur l'enregistrement précis de la région sus-claviculaire. Ensuite, les scans PET-TDM enregistrés, activés à froid et en conditions thermoneutres, d'un sujet donné sont utilisés pour définir les régions de tissu adipeux brun (BAT) spécifiques à ce sujet. La dernière étape consiste à appliquer les régions d'intérêt du BAT aux scans IRM qui ont été enregistrés par rapport aux scans PET-TDM du même sujet.

En fin de compte, cette procédure fournit des paramètres quantitatifs d'IRM dans le tissu adipeux brun en utilisant des régions d'intérêt du BAT générées automatiquement, au lieu de régions définies manuellement. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes utilisées dans les études sur le tissu adipeux brun humain réside dans le fait qu'elle acquiert et combine des examens d'IRM et de TEP-TDM chez le même sujet, dans des conditions à la fois thermo-neutres et de stimulation au froid. Grâce aux paramètres d'IRM obtenus par cette approche, il pourrait être possible de répondre à des questions essentielles, telles que la prévalence et la distribution spatiale du tissu adipeux brun humain, en utilisant uniquement l'IRM. Pour préparer la pièce à température contrôlée.

Pour l'IRM, utilisez une petite pièce à température plus fraîche, maintenez la température ambiante à l'aide d'un climatiseur portable et d'un ventilateur de sol rotatif afin de faire circuler l'air frais. Lorsqu'une température plus élevée est souhaitée, utilisez un radiateur portable programmable, qui oscille pour répartir la chaleur dans la pièce. Avant d'entrer dans la pièce à température régulée, demandez au sujet de revêtir un short médical standard et une chemise médicale standard.

Retirez les chaussettes et les chaussures. Mesurez la taille, le poids et le tour de taille du sujet après qu'il se soit changé en vêtements standards. Mesurez également la température corporelle du sujet à l'aide d'un thermomètre sous-lingual.

Ensuite, demandez au sujet d'entrer dans la pièce à température contrôlée. Demandez-lui de s'asseoir tranquillement et de ne pas effectuer d'activité pouvant modifier la température corporelle, comme faire de l'exercice, taper sur un clavier ou s'endormir. Après être resté assis dans la pièce pendant une heure, mesurez à nouveau la température corporelle à l'aide d'un thermomètre sous-lingual.

Après la deuxième heure passée dans la pièce à température contrôlée, mesurez une troisième fois la température corporelle à l’aide d’un thermomètre sous-lingual. Si l’on effectue l’IRM froide, placez le gilet froid sur le sujet avant qu’il ne quitte la pièce à température contrôlée. Après deux heures dans la pièce à température contrôlée, transportez le sujet en fauteuil roulant jusqu’au scanner d’IRM.

Acquérir des images IRM à l'aide d'un appareil d'IRM de trois Tesla, équipé d'une capacité de transmission parallèle à deux canaux. Une bobine de réception pour le tronc extra-large à 16 canaux et une table modifiée avec support suspendu. La partie antérieure du tronc.

Recevoir la bobine par le haut du tunnel de l'appareil d'IRM. Dans une sangle en tissu, laisser la sangle pendre suffisamment bas pour qu'elle puisse glisser contre le corps du sujet. Afin de maximiser le rapport signal sur bruit.

Placer la partie postérieure du torse du sujet sur la bobine réceptrice située dans un chariot roulant, prise en sandwich entre deux couches de la table pendant que celle-ci traverse l'ouverture du scanner. Maintenir le chariot de bobine au centre ISO à l’aide de sangles fixées aux capots du scanner à l’avant et à l’arrière du tunnel du scanner, de sorte que l’élément de bobine postérieur reste immobile. Positionner le sujet sur le lit d’entrée dans le scanner par les pieds.

D'abord en position supine, retirer le gilet avant que le sujet ne s'allonge. Ensuite, demander au sujet d'introduire les deux bras dans un sac similaire à une taie d'oreiller et de laisser les bras pendre de chaque côté du corps. Afin de minimiser les différences entre le positionnement du sujet lors des examens IRM et TEP-TDM, il est important de permettre au sujet de s'allonger naturellement sur la table du scanner, d'utiliser la même quantité d'oreillers sous la tête lors de chaque examen et de se servir du sac en forme de taie d'oreiller pour soutenir les bras.

Tout support utilisé pour le sujet pendant un examen, par exemple un coussin sous les genoux ou le bas du dos, doit toujours être utilisé de la même manière pour ce sujet. Une fois le sujet en place, acquérir l'IRM eau-graisse à l'aide d'une séquence écho de gradient multi-séries, multi-tranches, multi-faciales, avec sept séries de 20 tranches axiales. L'ensemble couvre la partie supérieure du crâne jusqu'aux cuisses, les tranches étant contiguës, sans aucun espace entre elles.

Demander à un technologue médical spécialisé en tomodensitométrie de poser un accès veineux intraveineux dans la main ou la veine du bras du sujet. Cet accès permettra au technicien en radiologie d'injecter ultérieurement le traceur radioactif lorsque le sujet sera assis dans la pièce à température contrôlée. Après avoir configuré la pièce à température contrôlée comme précédemment, demander au sujet d'entrer.

Demander au sujet de rester assis tranquillement sans effectuer aucune activité susceptible de modifier la température corporelle. Après être resté assis dans la pièce pendant une heure, mesurer à nouveau la température corporelle à l’aide d’un thermomètre sous-lingual. Après la première heure passée dans la pièce à température contrôlée, le technicien en radiologie doit administrer l’injection de fluorodésoxyglucose par le port intraveineux.

Injectez 0,14 milli par kilogramme de F 18 FDG. Calculez la dose exacte en fonction du poids spécifique du sujet. Après la deuxième heure passée dans la pièce à température contrôlée, mesurez à nouveau la température corporelle à l’aide d’un thermomètre sous-lingual.

Après deux heures dans la pièce à température contrôlée, transporter le sujet en fauteuil roulant jusqu'au scanner TEP-TDM. Réaliser les examens TEP-TDM sur un scanner Discovery C et traiter les images TEP-TDM au plomb. Placer le sujet sur la table d'examen de manière à ce qu'il pénètre dans le scanner par la tête, en position décubitus dorsal.

Une fois allongé, demandez au sujet de placer les deux bras à l'intérieur d'un sac similaire à une taie d'oreiller et d'abaisser les bras sur les côtés du corps. Cela permet de s'assurer que les épaules sont positionnées de manière similaire lors des examens IRM et TEP-TDM, ce qui facilite la co-localisation des images. Le champ de vue en imagerie TEP-TDM couvre la région allant du sommet du crâne jusqu'au milieu des cuisses, en sept à neuf positions de lit selon la taille du sujet.

Acquérir les images TEP-TDM en utilisant les paramètres TEP-TDM recommandés indiqués dans le protocole écrit. Passer ensuite au traitement et à l'analyse conformément aux instructions détaillées dans le protocole écrit. L'acquisition simultanée de séries IRM et TEP-TDM chez le même sujet et la réalisation d'une co-registration sur toutes les séries permettent une mesure fiable de l'IRM quantitative.

Les métriques du TAB présentées ici sont des images IRM et TEP-TDM brutes, réalisées à chaud et à froid, provenant d'un même sujet. En acquérant des données TEP-TDM à chaud et à froid, il est possible de distinguer clairement les dépôts de TAB activés par le froid grâce à l'augmentation de la captation de 18F-FDG. On observe ici la coupe axiale au niveau claviculaire après réenregistrement.

L'augmentation de la captation de 18F-FDG observée sur la TEP à froid se produit dans la région sus-claviculaire du tissu adipeux. La fraction du signal graisseux en IRM dans cette région se situe entre 50 et 80 %, ce qui est similaire aux résultats de recherches antérieures. Après avoir co-registé les quatre examens, il est possible de créer un masque spécifique au sujet pour le tissu adipeux brun (BAT) en utilisant des critères dérivés des images TEP-TDM.

Ce masque peut ensuite être appliqué aux quatre scans coenregistrés afin d'obtenir des métriques d'image dans les dépôts de tissu adipeux brun (BAT), comme illustré ici pour un sujet. L'application du masque BAT aux scans enregistrés donne des valeurs numériques issues des données acquises, présentées sous forme de moyenne avec un intervalle de confiance à 95 %. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de toujours positionner le sujet de la même manière pour chacun des quatre scans, car cela améliore grandement la co-registration des images selon cette procédure.

Grâce à l'ajout d'autres méthodes d'IRM, telles que l'imagerie par diffusion, la perfusion et la thermométrie, il devrait être possible d'étudier la distribution spatiale et la prévalence du tissu adipeux brun chez l'humain.