24 בינואר 2025
רכישת נתוני טומוגרפיה דינמית של פליטת פוזיטרונים (PET) ושחזור למסגרות זמן מאפשרת ניתוח קישוריות מוחית מטבולית ברמת הנבדק היחיד. אנו מתארים שיטה לרכישת נתוני PET דינמיים [18F]FDG של מוח החולדה וקבלת מטריצת קישוריות באמצעות חילוץ עקומות זמן-פעילות של נפחים מעניינים.
אנו חוקרים כיצד דימום תוך מוחי משפיע על קישוריות מוחית מטבולית, המשקפת את הקשרים בין פעילויות מטבוליות, כמו ספיגת גלוקוז, בין אזורי מוח. שינויים ברשתות אלה יכולים להסביר את הסיכון המוגבר לפתח הפרעות מוח כמו אפילפסיה, ולספק תובנה לגבי תפקוד לקוי של המוח והתאוששות. נכון לעכשיו, ניתוח הקישוריות המטבולית של המוח מבוסס על תמונות PET סטטיות, והקישוריות מחושבת עבור קבוצת נבדקים, ולא בתוך הנבדק הבודד.
השימוש בתמונות PET דינמיות מאפשר לנו לחלץ עקומות זמן-פעילות עבור כל נפח עניין לכל נושא, מה שמאפשר לנו לחשב קישוריות מבוססת מתאם ברמת נושא יחיד. זה מקל על מעקב אחר שינויים בקישוריות המטבולית של המוח בתוך נושא לאורך זמן. כמתקן ליבה, אינפיניטי תומכת בחוקרים מתחומי יישומים שונים.
חוקרים אלה עובדים עם מגוון רחב של מודלים של בעלי חיים, החל ממודל שבץ ועד לסוגים שונים של מודלים אונקולוגיים. בעזרת מודלים אלה, החוקרים מעריכים מחלות וגם מעריכים אסטרטגיות טיפול חדשות. כדי להתחיל, סובב את החיה המורדמת לצד שמאל או ימין, והשתמש במנורת חימום כדי לחמם את זנבה, ולגרום להרחבת כלי הדם להזרקת עוקב.
בעזרת מחזיק מחט, נתק את הפיר של מחט בגודל 30 והכנס מילימטר עד שניים מהקצה האחורי שלה לתוך צינור BTPE-10. מלאו מזרק אינסולין של מיליליטר במי מלח והכניסו את קצה המחט שלושה עד חמישה מילימטרים לתוך צינור BTPE-10. מלאו מראש את הצינור במי מלח מהמזרק המלא והשאירו את מזרק המלח מחובר לצינור לאחר מכן.
לאחר מכן, השתמש בממחטת דחיסה או נייר כדי לנקות היטב את זנב החיה עם אתנול לחיטוי האתר. לאחר מכן, הסר את מנורת החימום. הכנס את קצה המחט של צינור BTPE-10 לווריד זנב לרוחב.
שימו לב לדם שנכנס לצינור כאשר הבוכנה נמשכת לאחור. שימו לב להיעדר התנגדות במהלך ההזרקה וודא שלא נוצר בלב תת עורי במקום ההזרקה. אם הצליח, אבטח את המחט עם טיפת דבק מיידי באתר החדירה והדביק את הצינור לזנב.
הכנס את המחט של צינור BTPE-10 שכבר מלא מראש במדטומידין שניים עד שלושה מילימטרים תת עורית בין השכמות. אבטח את המחט עם טיפת דבק מיידי באתר החדירה, והדביק בעדינות את הצינור לגב החיה. כדי למקם את החיה ולהכין את מיטת הסורק, הנח חיישן לחץ וממחטות נייר על המיטה.
העבירו בזהירות את החיה למיטת הסורק, וודאו שקו המדטומידין וצנתר וריד הזנב יישארו מאובטחים. מקם את ראש החיה ישר ככל האפשר באמצעות חרוט אף במידת הצורך, ואבטח את הראש עם סרט לאחר יישור נכון. כעת, הפעל את כרית החימום כדי לחמם את החיה.
ודא שמערכת ניטור קצב הנשימה פועלת כהלכה, והתאם את מיקום חיישן הלחץ לפי הצורך. לפני תחילת סריקת ה-PET, ודא מיקום נכון בווריד על ידי שאיבה והזרקה של כמות קטנה של מי מלח כפי שתואר קודם לכן. לאחר מכן, החלף את מזרק המלח במזרק הרדיו-טרסר, וודא שהמחט לא תנקב את צינור ה-PE.
התחל את הסריקה באמצעות תוכנת הסורק. לאחר תחילת הרכישה, הזריק את עוקב הרדיו כבולוס במשך כ-0.5 עד שתי שניות. החלף מיד את מזרק מעקב הרדיו הריק במזרק מי המלח, ושטוף את צינור ה-PE ב-0.1 מיליליטר מי מלח.
השתמש בטישו כדי לתפוס טיפות של עוקב רדיו שעלולות לברוח במהלך החלפת המזרק. שחזר את הנתונים שנרכשו ל-30 מסגרות זמן של שתי דקות באמצעות הגדרות השחזור הדינמיות. כדי להתחיל, השג את נתוני ה-PET של מוח החולדה.
טען את קובץ ה- DICOM של השחזור הדינמי לתוכנה על-ידי גרירה ושחרור של הקובץ לתוך בד הציור. השתמש בבקרי תצוגת התמונה הכלליים בפינה הימנית העליונה כדי לנווט בין פרוסות ומסגרות זמן ולהתאים את סרגל הצבע. במידת הצורך, התאימו את כיוון התמונה לכיוון רגיל באמצעות הלחצן Change Input Image Orientation בסרגל הצד הימני.
לטעינת תמונת ההתייחסות, לחצו על הלחצן 'בחר תבנית נורמליזציה'. בחר בתבנית Rat FDG W.Schiffer כתמונת ההתייחסות. לחץ על התאמת קלט, התאמת קלט ידנית כפתור בסרגל הצד הימני כדי להתאים את תמונת הקלט לתבנית.
גרור וסובב את תמונת הקלט כדי ליישר אותה בערך עם התבנית. ודא שהחולדה נבחרה כמין ושיטת הרישום מוגדרת לעיוות. ולחץ על התאם נוכחי כפתור כדי להמשיך לדף המשנה הבא.
בדף המשנה תוצאות תואמות, אמת את תוצאת היישור והתאם ידנית, במידת הצורך. לחץ על Apply Current Transformation to All כדי לוודא שכל מסגרות הזמן תואמות לתבנית. לחץ על כפתור VOIs הירוק כדי להמשיך לשלב הבא.
בכרטיסייה תבנית, בחר Px Rat W.Schiffer בכרטיסייה אטלס או טען אטלס כדי לבחור את אמצעי האחסון הרצויים. כדי להחיל את כרכי העניין שנבחרו, לחץ על כפתור מתאר בתחתית. לאחר מכן, לחץ על הלחצן מעל הלשונית תבנית כדי לחשב עקומות של פעילות זמן, או TACs.
שלח את ה-TAC לכלי PKIN להמשך ניתוח. בפינה השמאלית התחתונה של ממשק התוכנה, בחר TACs עבור סוג התצוגה כדי להמחיש את עקומות הזמן-פעילות בקילו-בקרל למיליליטר עבור נפחי העניין שנבחרו קודם לכן. לחץ לחיצה ימנית על בד הציור המציג את ה-TACs ובחר טבלת ערכים של עקומות גלויות.
העתק את טבלת הערכים לגיליון אלקטרוני להמשך ניתוח. ערכי קליטה סטנדרטיים גבוהים נצפו בעיני החיה הן בתמונות הממוצעות המשוקללות בזמן והן במסגרת הזמן הבודדת של שתי דקות, כאשר עוצמת הצבע נעה בין כחול לאדום.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מחקר זה בוחן את השפעת דימום תוך-מוחי על קישוריות מטבולית במוח, תוך שימוש בטומוגרפיה פוזיטרונית (PET) דינמית לניתוח דפוסי פעילות מטבולית אינדיבידואלית בתוך מוח של חולדה. המתודולוגיה מאפשרת מעקב מדויק יותר אחר שינויים בספיגת גלוקוז באזורי מוח שונים לאורך זמן, ובכך עשויה לספק תובנות להבנת הפרעות מוחיות כגון אפילפסיה.
בדיקת PET דינמית עם [18F]FDG מאפשרת ניתוח של קישוריות מטבולית במוח ברמת הנבדק הבודד, ובכך מקדמת את היכולות מעבר לגישות PET סטטיות מסורתיות ברמת הקבוצה. יכולת זו תומכת בהפחתת סיכונים מכניסטיים ובביטחון ניבוי בתיקי נוירומדעים פרה-קליניים, במיוחד עבור מודלים של מחלות הכרוכות בשיבוש של התקשורת ברשתות המוחיות. השיטה מציבה את הקישוריות המטבולית כסמן ביולוגי כמותי למעקב אחר התקדמות המחלה ולהערכת השפעות של התערבויות ברמת הנבדק הבודד.
פרוטוקול PET דינמי זה משתלב ברצף השלב שבין הגילוי לשלב הפרה-קליני, ומאפשר בדיקת השערות, קריאות כמותיות ופיתוח של סמנים ביולוגיים תרגומיים.