Analyse de ¹⁸FDG TEP/CT d’imagerie comme un outil pour étudier Mycobacterium tuberculosis Infection et traitement chez les Primates Non humains

L’objectif global de cette tomographie par émission de positons, tomographie par ordinateur ou procédure d’analyse d’images TEP/TDM, est d’étudier le processus pathologique et les méthodes de traitement potentielles des infections à Mycobacterium tuberculosis chez les primates non humains. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans l’étude de la tuberculose, notamment la localisation de l’infection au fil du temps, la réactivation à partir de la latence et le résultat de régimes de traitement spécifiques. Le principal avantage de cette technique est que l’infection et le traitement de Mycobacterium tuberculosis peuvent être suivis en temps réel sans qu’il soit nécessaire de procéder à des nécropsies animales périodiques.

Commencez par exporter les images TEP/TDM co-enregistrées vers le logiciel approprié et ouvrez les images de la base de données du logiciel dans l’orientation de l’axe. Cliquez sur la tomodensitométrie et changez le niveau de la fenêtre, la largeur de la fenêtre en TDM pulmonaire. Le tissu pulmonaire deviendra sombre et les caractéristiques anatomiques apparaîtront plus claires avec les voies respiratoires en noir et le système vasculaire en blanc.

En se concentrant sur un lobe à la fois, faites défiler l’image PET/CT fusionnée pour identifier les lésions. Les petites lésions peuvent être distinguées des vaisseaux en passant le curseur sur la structure en question et en faisant défiler de haut en bas une tranche ou deux. Si la structure reste sous le curseur, il s’agit d’une lésion.

Pour mesurer une lésion d’intérêt, supprimez le signal TEP, de sorte que seul le CT soit visible et sélectionnez l’outil de longueur. Faites défiler jusqu’à ce que la tranche qui contient la plus grande partie de la lésion soit visible et tracez une longue ligne sur la plus grande longueur de la lésion. Les données incluses dans cette région d’intérêt représenteront la longueur en millimètres du diamètre de la lésion.

Dans le menu de la table de recherche du niveau de la fenêtre, de la largeur de la fenêtre et de la couleur, sélectionnez définir le niveau de la fenêtre, la largeur de la fenêtre manuellement dans le menu déroulant Niveau de la fenêtre, largeur de la fenêtre et entrez zéro pour de et 20 pour pour à dans la boîte de dialogue. Sélectionnez l’outil ovale dans le menu déroulant de l’outil de fonction du bouton de la souris et faites défiler la lésion pour évaluer la partie la plus dure du tissu. Dessinez ensuite un ovale autour de la lésion pour obtenir des statistiques descriptives pour tous les niveaux de seuil spécifiques dans la région en voxels.

Pour mesurer l’avidité totale du FDG dans les poumons, cliquez n’importe où sur la tomodensitométrie. Dans le menu déroulant de la région qui vous intéresse, sélectionnez Segmentation 3D 2D de la région cultivée et définissez le seuil inférieur sur 1024 et le seuil supérieur sur 200. Lorsque les seuils ont été définis, cliquez n’importe où à l’intérieur du poumon pour mettre en surbrillance toute la tranche en vert.

Dans la boîte de dialogue des paramètres de segmentation, cliquez sur calculer pour étendre la région cultivée d’une diapositive à l’ensemble du volume pulmonaire. Ensuite, cliquez sur la petite icône à gauche du nom de la tomodensitométrie et faites glisser l’icône vers la TEP. Ensuite, sélectionnez Copier les régions d’intérêt pour superposer les poumons sur la TEP.

Pour combler les zones à haute densité du poumon qui apparaissent comme des lacunes sur la TEP. Dans le menu déroulant Région d’intérêt, sélectionnez Zones d’intérêt du pinceau et Fermeture. Dans la fenêtre contextuelle, faites glisser la flèche sur trois pour que le haut de la boîte indique le rayon de l’élément structurant 3 et cochez appliquer à toutes les régions d’intérêt du même nom.

Fermez manuellement les espaces restants si nécessaire. Lorsque l’ensemble du poumon est visible sur la TEP, supprimez tous les pixels à l’extérieur du poumon, ouvrez le menu de la région d’intérêt et sélectionnez, définissez les valeurs de pixel sur, cochez la case à l’extérieur de la région d’intérêt et mettez tous les pixels à l’extérieur de la région d’intérêt à zéro. Pour isoler la pathologie à chaud, sélectionnez à nouveau définir les valeurs de pixel sur et cliquez sur la case à cocher à l’intérieur des régions d’intérêt, en cliquant sur la case de fin, de sorte que toutes les valeurs comprises entre zéro et 2,3 soient mises à zéro.

Pour vous assurer que seule la pathologie de la maladie est mesurée, dans le menu Région d’intérêt, sélectionnez Supprimer toutes les régions d’intérêt de cette série et Développer la segmentation 2D 3D de la région. Changez le seuil inférieur à 2,3 et le seuil supérieur à 100 et faites défiler toute la fenêtre TEP, en cliquant sur n’importe quelle pathologie de maladie et calcul. Après avoir répété pour chaque zone de maladie cardiaque, ouvrez le menu des régions d’intérêt et sélectionnez Enregistrer les régions d’intérêt, pour enregistrer toute la région pulmonaire d’intérêt.

Exportez ensuite les valeurs des données brutes dans une feuille de calcul. Pour déterminer l’absorption de FDG dans les ganglions lymphatiques chauds, mettez en surbrillance l’image de fusion TEP/TDM, ouvrez la liste déroulante de la table de recherche de couleurs dans la barre d’outils et sélectionnez le paramètre de la table de recherche UCLA. Pour dessiner manuellement une région d’intérêt autour du ganglion lymphatique d’intérêt, cliquez sur le menu déroulant sur le côté droit de la fonction du bouton de la souris dans la barre d’outils principale et sélectionnez polygone fermé.

Cliquez sur le bord du ganglion lymphatique pour établir le premier point de la région d’intérêt, en continuant à cliquer et à tracer le segment de tissu jusqu’à ce que tout le ganglion lymphatique soit presque fermé. Double-cliquez ensuite pour fermer la région d’intérêt et enregistrer les valeurs de seuil spécifiques dans une feuille de calcul séparée. Pour normaliser les valeurs des données FDG de pathologie de la maladie, cliquez sur l’image TEP et TDM co-enregistrées et faites défiler l’image, jusqu’à ce que la tranche contenant le point de rencontre de la bronche principale soit atteinte.

À l’aide de l’outil ovale, dessinez des régions d’intérêt d’environ la même taille sur le muscle du dos et le muscle postérieur et latéral de la colonne vertébrale, afin d’obtenir des valeurs seuils spécifiques à l’arrière-plan. Suivez l’icône à gauche de la TEP/TDM coenregistrée dans la fenêtre TEP et sélectionnez, copiez les régions qui vous intéressent. Les régions d’intérêt doivent apparaître dans la fenêtre de TEP.

Dans le menu principal, cochez la case mode et assurez-vous que la projection de l’intensité maximale est sélectionnée dans le menu déroulant. Vérifiez ensuite que l’échelle mobile de la dalle épaisse est réglée sur 10 et enregistrez les valeurs seuils spécifiques moyennes des deux régions musculaires d’intérêt dans une nouvelle feuille de calcul. Le nombre, la taille et l’absorption du FDG peuvent être visualisés de manière qualitative afin de comprendre la portée générale du processus d’infection.

Le comptage des granulomes à partir des images au fil du temps permet une mesure quantitative de la propagation de la maladie. Par exemple, sur les 10 animaux de cette expérience représentative, trois ont développé une maladie active et six ont développé une infection latente. À partir de six semaines après l’infection et par la suite, les animaux qui développeraient plus tard une maladie active présentaient un nombre statistiquement plus élevé de granulomes que les animaux qui développeraient une infection latente.

Chez tous les animaux infectés activement, une augmentation de l’absorption de FDG a été mesurée dans chaque granulome de trois à six semaines après l’infection. Alors que les animaux qui sont passés à la latence ont montré une variation dans l’absorption du FDG. Certaines lésions augmentent, diminuent ou présentent la même absorption au cours de la même période.

Alors que l’absorption de FDG dans les ganglions lymphatiques médiastinaux est similaire entre les animaux actifs et latents à trois semaines. Les ganglions lymphatiques des animaux actifs présentent une absorption significativement plus élevée à six, huit et 12 semaines. En effet, les animaux ayant une avidité pulmonaire totale plus élevée au FDG sont globalement plus susceptibles de se réactiver, plus de 90 % des animaux démontrant une avidité de plus de 1 x 10 sur les trois poumons ou avec au moins un site extrapulmonaire visible de l’infection se réactivant après la neutralisation du vecteur de nécrose tumorale dans cette expérience.

Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en une à trois heures par animal, selon la gravité de la maladie, si elle est correctement exécutée. Lors de cette procédure, il est important de faire attention aux détails et de toujours enregistrer vos régions d’intérêt. À la suite de cette procédure, d’autres évaluations, telles que la détermination des paramètres immunologiques et bactériens, peuvent être effectuées pour répondre à des questions supplémentaires sur la relation entre la taille et l’essence des granulomes et l’issue de l’infection.

Après son développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine de la tuberculose pour évaluer des traitements et des vaccins spécifiques chez une variété d’espèces de primates non humains. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’évaluer qualitativement et quantitativement les tomodensitogrammes de primates non humains infectés par M tuberculosis. N’oubliez pas que travailler avec Mycobacterium tuberculosis peut être extrêmement dangereux et que des précautions telles que le port d’un EPI de niveau 3 de biosécurité approprié et le respect des protocoles approuvés doivent toujours être prises lors de l’imagerie sur des primates non humains infectés.