טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים לבביים ברזולוציה גבוהה/טומוגרפיה ממוחשבת לבעלי חיים קטנים

פרוטוקול PET/CT הלב המוצג שימושי לקבלת מידע תפקודי ומורפולוגי במגוון מודלים של בעלי חיים קטנים של מחלות לב. היתרונות של הדמיית PET/CT בהשוואה לשיטות הדמיה פרה-קליניות אחרות כוללים, בין היתר, רגישות גבוהה ורזולוציה מרחבית גבוהה מאוד, כמו גם חוסן מכיוון שהיא אינה דורשת מיקום ידני של בדיקות על ידי המפעילים. אחד ממודל המחלה העיקרי שניתן ללמוד באמצעות פרוטוקול זה הוא אוטם שריר הלב.

עם זאת, מחלות קרדיומטבוליות אחרות וגם תגובה לטיפול ניתן לחקור. לדוגמה, הקבוצה שלנו מתעניינת בתפקיד של השמנת יתר וסוכרת על חילוף החומרים והתפקוד הלבבי. השלבים הכלולים בפרוטוקול זה יכולים להתבצע בקלות על ידי משתמשים ללא ניסיון.

עם זאת, כמה צעדים כגון cannulations ורידים caudal ודגימת דם עשויים לדרוש קצת הכשרה וניסיון להיעשות בשחזור. מי שידגימו את ההליך יהיו פדריקה לה רוזה, עמיתת מחקר מהמעבדה שלנו, פדריקו גרנזיירה, דוקטורנט מבית הספר ללימודים מתקדמים סנט'אנה, ודומיזיאנה טרליזי, הרופאה הווטרינרית של פונדציונה טוסקנה גבריאלה מונסטריו. כדי להתחיל, הנח את העכבר בראש במצב שכיבה תחילה על מצע הסורק של טומוגרף PET/CT המכניס את אפו למסכת האף להרדמה וחוסם בעדינות את ראש המסכה עם סרט דבק.

קבצו את הגפיים העליונות והתחתונות על מיטת הסורק כדי למנוע תנועות לא רצוניות במהלך הליכי ההדמיה שעלולים להוביל לתוצרי תנועה. נטר את טמפרטורת הגוף באמצעות בדיקה רקטלית וקצב נשימה באמצעות כרית נשימה. עבור עכברים, ציירו 100 עד 150 מיקרוליטרים של 10 מגה-בקרלים פלואור-18 FDG באמצעות מזרק אינסולין.

אם הריכוז המקורי של העקיבה בבקבוקון גבוה, דלל את העקיבה עם מלח לריכוז של 50 עד 100 מגה-בקר למיליליטר. השתמש בכיול מינון PET כדי למדוד את הפעילות בפועל במזרק. הוסף הערות לפעילות טרום ההזרקה ולזמן המדידה מכיוון שערכים אלה ישמשו מאוחר יותר באמצעות מודולי קלט ספציפיים של ממשק המשתמש הגרפי של סורק PET.

אם משתמשים ב- iomeprol, הגדר את קצב ההזרקה ל -10 מיליליטר לשעה ואת הנפח ל -0.5 מיליליטר. חבר את המזרק למשאבת המזרק וקבע את המשאבה לגודל ולקוטר המזרק בפועל, ולאחר מכן חבר את המזרק לצינורות CA ולמחט ומלא מראש את הצינורות ב- CA. הגדר את קצב ההזרקה ל -10 מיליליטר לשעה, והגביל את נפח ההזרקה ל -0.5 מיליליטר. להזרקת יומפרול, השתמשו במשאבת מזרק המאפשרת הזרקה איטית בקצב קבוע, עם קצב הזרקה שכבר נקבע של 10 מיליליטר לשעה.

הגבלת נפח ההזרקה ל 0.5 מיליליטר, להפסיק את ההזרקה לאחר שלוש דקות. לאחר שווידאת שהצינורות והמחט מולאו מראש ב- CA, חבר את המחט המחוברת לצינור CA לצינורית של וריד הזנב. התחל את ההזרקה.

סגור את מכסה הסורק והתכונן לסריקת Cine-CT. לחץ על לחצן המשך בממשק המשתמש של הטומוגרף לאחר 60 שניות מתחילת ההזרקה, כך שרכישת Cine-CT תתחיל. הזרקת CA תיפסק בערך באותו זמן כמו השלמת סריקת Cine-CT.

פתח את תמונות DICOM של סריקת PET דינמית. בחר את מודול תוסף הלב. התקרב לתמונת לב העכבר או החולדה ובחר את מסגרת הזמן האחרונה או את סכום שלוש עד חמש מסגרות הזמן האחרונות שעבורן רוב פעילות בריכת הדם כבר נשטפה החוצה.

עקבו אחר ההוראות שעל המסך כדי לכוון מחדש את התמונה לאורך הציר הראשי של לב החיה. עשו זאת באופן אינטראקטיבי על ידי הזזת הסמנים המוצגים עבור בסיס הלב והפסגה. לאחר מכן, בחר בכלי סגמנטציה.

אם התוצאה של הסגמנטציה האוטומטית אינה מקובלת, שכלל את הצורה של שריר הלב המקוטע או חלל החדר השמאלי על-ידי הפעלת חיפוש ROI במצב ידני מושבת. בכלי המידול, בחר את המודל הקינטי המתאים או ניתוח PET דינמי. במקרה זה, בחר גרפי ולאחר מכן Patlak כדי לאפשר ניתוח העלילה Patlak כדי לחשב את קצב חילוף החומרים של ספיגת גלוקוז עבור כל מגזר לב.

לאחר מכן, בכלי מפת הקוטב, בחר את המספר הנכון של מקטעי הלב המוצגים. במקרה זה, בחר 17 מקטעים. כעת, לחץ על כפתור ההתאמה כדי לבצע את הליך ההתאמה של ניתוח Patlak.

בסוף הליך ההתאמה, התבונן במפת הקוטב המוצגת של ערכי KI. טען את תמונות ה- DICOM של סריקת Cine-CT בתוכנה. לאחר מכן פתח את ערכת הנתונים הדינמית עם מציג ה- 4D המובנה.

ובאמצעות הרפורמציה התלת-ממדית מרובת המשתתפים או הכלי MPR, כיוון מחדש של נתוני התמונה לאורך הציר הקצר. ייצא את הנתונים המכוונים מחדש ל- DICOM, כדי להבטיח שכל נתוני ה- 4D מיוצאים עם עובי פרוסה משומר ועומק סיביות תמונה של 16 סיביות לכל ווקסל. פתח את תמונות ה- 4D MPR המיוצאות באמצעות מציג ה- 4D, ולאחר מכן בחר מסגרת זמן המתאימה לדיאסטולה הסופית ודפדף בין כל מסגרות הזמן באמצעות מחוון הזמן בסרגל הכלים הראשי כדי להבטיח ששלב הלב הנכון נבחר.

במסגרת זמן זו, בחר את כלי ביאור המצולע הסגור ותחם ידנית את הקיר האנדוקרדיאלי של החדר השמאלי. בצע את אותו הדבר עבור 10 עד 20 פרוסות מהבסיס ועד לפסגה כדי להבטיח שלכל ה- ROIs יהיה שם זהה. לאחר מכן בתפריט ROI, בחר נפח ROI, ולאחר מכן צור ROIs חסרים כדי ליצור את ה- ROIs בכל פרוסות הציר הקצרות על ידי אינטרפולציה של ה- ROIs המצוירים באופן ידני.

לאחר מכן בחר אמצעי אחסון ROI, ואחריו נפח מחשוב כדי לחשב את נפח קבוצת ההחזר על ההשקעה עם אותו שם ROI. לאחר מכן, דפדף במסגרות הזמן, בחר פאזה המתאימה לסיסטולה הסופית, וחשב את נפח קבוצת ההחזר על ההשקעה עם אותו שם ROI כפי שהודגם. לבסוף, חשב את נפח הקו ואת שבר הפליטה באמצעות המשוואה המתוארת בכתב היד.

התוצאות של סגמנטציה אוטומטית של חלל שריר הלב והחדר השמאלי של עכבר CD1 בקרה מוצגות כאן. אפילו אצל נבדקים בריאים, ערכים משוחזרים נמוכים יותר סביב השיא נצפים בדרך כלל ב- PET. הניתוח הגרפי של Patlak הדגים דוגמה של ה- KI האזורי, תרשים הפיזור וניתוח הרגרסיה הליניארית, וערכי השיפוע והיירוט של ההתאמה הליניארית שבוצעו על כל מקטע יחד עם מקדם הקביעה המתאים.

בחולדה הבריאה, צורות וגדלים שונים של החדר השמאלי מוצגים עבור השלבים הדיאסטוליים הסופיים והאנד-סיסטוליים. עם השחזור התלת-ממדי של נפח החדר השמאלי המקוטע, חישוב הנפחים הביא לנפח דיאסטולי סופי של 0.361 מיליליטר ונפח סיסטולי סופי של 0.038 מיליליטר. עיבוד נפח של אותו לב חולדה עבור האנד-דיאסטולה והסוף-סיסטולה מאפשר לתאר את החדרים וכלי הדם המשופרים ביוד, כך שערכם איכותי יותר מאשר כמותי.

לשמור על רמת ההרדמה ולעתים קרובות לבדוק את הפרמטרים הפיזיולוגיים של החיה במהלך המחקר. יתר על כן, יש לבצע בדיקה ראשונית של הפטנט של הצינורית כדי למנוע זריקות לא מוצלחות. בשל האופי הלא פולשני של מחקר זה, ניתן לשחזר את החיה לאחר ההליך והריקבון של המעקב הרדיואקטיבי, כך שבאופן וירטואלי, ניתן ליישם כל שיטת חקירה אחרת.

אחרת, אם החיה עומדת לעבור המתת חסד לאחר הדמיית PET/CT, ניתן לבצע את כל ניתוחי ה-ex vivo הסטנדרטיים על רקמות נרגשות.