Étude de la connectivité métabolique du cerveau à l’aide de la tomographie dynamique par émission de positrons 2-désoxy-2-[¹⁸F]fluoro-D-glucose au niveau d’un seul sujet

Nous étudions comment une hémorragie intracérébrale affecte la connectivité métabolique du cerveau, qui reflète les relations entre les activités métaboliques, comme l’absorption de glucose, dans toutes les régions du cerveau. Les changements dans ces réseaux pourraient expliquer le risque accru de développer des troubles cérébraux comme l’épilepsie, ce qui donnerait un aperçu du dysfonctionnement cérébral et de la récupération. Actuellement, l’analyse de la connectivité métabolique cérébrale est basée sur des images TEP statiques, et la connectivité est calculée pour un groupe de sujets, plutôt qu’au sein d’un seul sujet.

L’utilisation d’images TEP dynamiques nous permet d’extraire des courbes temps-activité pour chaque volume d’intérêt par sujet, ce qui nous permet de calculer la connectivité basée sur la corrélation à un seul niveau de sujet. Cela facilite le suivi des changements dans la connectivité métabolique du cerveau chez un sujet au fil du temps. En tant que plate-forme, Infinity soutient des chercheurs de différents domaines d’application.

Ces chercheurs travaillent avec un large éventail de modèles animaux, allant du modèle d’AVC à différents types de modèles d’oncologie. Avec ces modèles, les chercheurs évaluent les maladies et évaluent également de nouvelles stratégies de traitement. Pour commencer, retournez l’animal anesthésié sur son côté gauche ou droit, et utilisez une lampe chauffante pour réchauffer sa queue, induisant une vasodilatation pour l’injection de traceur.

À l’aide d’un porte-aiguille, cassez la tige d’une aiguille de calibre 30 et insérez un à deux millimètres de son extrémité arrière dans un tube BTPE-10. Remplissez une seringue à insuline d’un millilitre de solution saline et insérez la pointe de l’aiguille de trois à cinq millimètres dans la tubulure BTPE-10. Préremplissez le tube avec du sérum physiologique à partir de la seringue remplie et gardez ensuite la seringue saline connectée au tube.

Ensuite, utilisez une compresse ou un mouchoir en papier pour nettoyer soigneusement la queue de l’animal avec de l’éthanol pour la désinfection du site. Ensuite, retirez la lampe chauffante. Insérez l’extrémité de l’aiguille du tube BTPE-10 dans une veine latérale de la queue.

Observez le sang pénétrer dans le tube lorsque le piston est tiré vers l’arrière. Notez l’absence de résistance lors de l’injection et assurez-vous qu’aucune bulle sous-cutanée ne se forme au site d’injection. En cas de succès, fixez l’aiguille avec une goutte de colle instantanée au point de pénétration et collez le tube à la queue.

Insérez l’aiguille du tube BTPE-10 déjà pré-rempli de médétomidine de deux à trois millimètres par voie sous-cutanée entre les omoplates. Fixez l’aiguille avec une goutte de colle instantanée au point de pénétration et collez doucement le tube sur le dos de l’animal. Pour positionner l’animal et préparer le lit du scanner, placez un capteur de pression et des mouchoirs en papier sur le lit.

Transférez soigneusement l’animal sur le lit du scanner, en vous assurant que la ligne de médétomidine et le cathéter veineux de la queue restent bien fixés. Positionnez la tête de l’animal aussi droite que possible à l’aide d’un cône nasal si nécessaire, et fixez la tête avec du ruban adhésif une fois correctement alignée. Maintenant, allumez le coussin chauffant pour réchauffer l’animal.

Vérifiez que le système de surveillance de la fréquence respiratoire fonctionne correctement, en ajustant le positionnement du capteur de pression si nécessaire. Avant de commencer la TEP, confirmez le bon placement dans la veine en aspirant et en injectant une petite quantité de solution saline comme décrit précédemment. Ensuite, remplacez la seringue saline par la seringue de radiotraceur, en vous assurant que l’aiguille ne perfore pas le tube en PE.

Démarrez la numérisation à l’aide du logiciel du scanner. Une fois l’acquisition commencée, injectez le traceur radio sous forme de bolus pendant environ 0,5 à deux secondes. Remplacez immédiatement la seringue de radiotraceur vide par la seringue de solution saline et rincez le tube en PE avec 0,1 millilitre de solution saline.

Utilisez un mouchoir pour récupérer les gouttes de traceur radio qui pourraient s’échapper lors de l’échange de seringue. Reconstruisez les données acquises en 30 périodes de deux minutes à l’aide des paramètres de reconstruction dynamique. Pour commencer, obtenez les données TEP du cerveau du rat.

Chargez le fichier DICOM de la reconstruction dynamique dans le logiciel en glissant et déposant le fichier dans le canevas. Utilisez les commandes générales d’affichage de l’image en haut à droite pour naviguer dans les tranches et les périodes et ajuster la barre de couleur. Si nécessaire, ajustez l’orientation de l’image à l’orientation standard à l’aide du bouton Modifier l’orientation de l’image d’entrée dans la barre latérale droite.

Pour charger l’image de référence, cliquez sur le bouton Sélectionner le modèle de normalisation. Choisissez le modèle Rat FDG W.Schiffer comme image de référence. Cliquez sur le bouton Correspondance d’entrée, Ajustement manuel de l’entrée dans la barre latérale droite pour faire correspondre l’image d’entrée au modèle.

Faites glisser et faites pivoter l’image d’entrée pour l’aligner grossièrement sur le modèle. Assurez-vous que le rat est sélectionné comme espèce et que la méthode d’enregistrement est réglée pour se déformer. Et cliquez sur le bouton Correspondre à l’actuel pour passer à la sous-page suivante.

Sur la sous-page Résultats de correspondance, vérifiez le résultat de l’alignement et ajustez-le manuellement, si nécessaire. Cliquez sur Appliquer la transformation actuelle à tous pour vous assurer que toutes les périodes correspondent au modèle. Cliquez sur le bouton vert VOI pour passer à l’étape suivante.

Dans l’onglet Modèle, sélectionnez Px Rat W.Schiffer dans l’onglet Atlas ou chargez un atlas pour choisir les volumes souhaités. Pour appliquer les volumes d’intérêt sélectionnés, cliquez sur le bouton Plan en bas. Ensuite, cliquez sur le bouton situé au-dessus de l’onglet Modèle pour calculer les courbes temps-activité, ou TAC.

Envoyez les TAC aux outils PKIN pour une analyse plus approfondie. En bas à droite de l’interface du logiciel, sélectionnez TAC pour le type d’affichage afin de visualiser les courbes temps-activité en kilo-becquerels par millilitre pour les volumes d’intérêt précédemment sélectionnés. Faites un clic droit sur le canevas affichant les TAC et sélectionnez le tableau des valeurs des courbes visibles.

Copiez la table de valeurs dans une feuille de calcul pour une analyse plus approfondie. Des valeurs d’absorption standard élevées ont été observées dans les yeux de l’animal à la fois dans les images moyennes pondérées dans le temps et dans la période unique de deux minutes, avec une intensité de couleur allant du bleu au rouge.