Determinazione metabolismo del glucosio Cinetica Utilizzando ¹⁸ F-FDG micro-PET / TC

L'obiettivo generale di questo protocollo di imaging è quantificare l'assorbimento in vivo in tempo reale del glucosio dal flusso sanguigno in tessuti specifici nei topi. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo del diabete e del metabolismo, come l'impatto di qualsiasi trattamento diabetico sull'assorbimento del glucosio e sul metabolismo. Il vantaggio principale di questa tecnica è che gli esperimenti possono essere eseguiti longitudinalmente per valutare, ad esempio, l'impatto dell'età o della dieta sul metabolismo del glucosio.

L'apprendimento di questo metodo fornisce informazioni sul metabolismo del glucosio nel muscolo sclero. È utile anche in altri tessuti come il fegato e il cervello ed è trasferibile ai ratti. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale, poiché l'acquisizione delle immagini e le nostre fasi di analisi devono essere completate correttamente per garantire risultati accurati.

Innanzitutto, pulire la camera di induzione, il letto di imaging e il termoforo con etanolo all'80%. Posizionare il soggetto del topo nella camera di induzione e anestetizzare il topo con isoflurano al 5% e ossigeno. Fissare un termoforo elettrico e un cuscinetto sensore sul piano di imaging.

Posizionare il mouse in posizione prona e continuare a erogare un litro al minuto di isoflurano dall'1,5 al 2% attraverso un cono anteriore. Applicare un unguento veterinario sugli occhi del topo per prevenire la secchezza. Quindi, scalda la coda del topo per uno o due minuti.

Una volta dilatata la vena laterale della coda, inserire un ago da 30 gauge nella vena. Fissare l'ago in posizione con colla chirurgica e collegare un catetere all'ago. Caricare il letto di imaging nello scanner PET/CT e posizionare il letto in modo che il catetere sia accessibile dalla parte posteriore della macchina.

Fissare al catetere una siringa contenente la dose di F18-FDG da dieci mega rotoli posteriori. Dopo un determinato periodo di tempo dall'induzione dell'anestesia, avviare una scansione PET di un'ora e iniettare la dose di F18-FDG. Al termine della scansione PET, eseguire una TAC di 10 minuti.

Dopo la TAC, spostare il letto di imaging nella posizione iniziale e rimuovere il mouse dal letto. Sopprimere il topo mediante lussazione cervicale sotto anestesia o consentire al topo di riprendersi in un unico alloggiamento sotto osservazione. Per iniziare l'elaborazione delle immagini, caricare le immagini PET e CT ricostruite.

Designare i dati CT come origine e i dati PET come destinazione. Co-registrare i dati e allineare le immagini in base alle esigenze. Quindi, seleziona Quantificazione del ROI.

Utilizzare gli strumenti di panoramica e zoom per individuare l'area di interesse desiderata nell'immagine. Passa alla scheda Crea e seleziona lo strumento pennello. Disegna un ROI corrispondente al muscolo gastrocnemio.

Quindi, utilizzare la funzione di quantificazione del salvataggio del ROI per estrarre i dati dell'attività temporale dei tessuti come file CSV. Deconvolve la funzione di diffusione dei punti di sistema stimata per cinque iterazioni con un metodo di deconvoluzione di Van Cittert. Successivamente, disegna un ROI corrispondente alla vena cava.

Esporta i dati dell'attività del tempo della funzione di input del sangue dalle immagini post de-convoluzione come file CSV. Importa i file CSV nel software per fogli di calcolo. Salva i dati come nuovi file CSV e converti i valori di assorbimento in percentuale di dose iniettata per centimetro cubo.

Traccia le curve di attività temporale con il software per fogli di calcolo. Quindi, salva i dati elaborati della vena cava in un nuovo file CSV. Converti i dati della vena cava in una funzione di input del plasma.

Selezionare cinetica nello strumento di modellazione cinetica. Importare i file di dati del conteggio dell'attività totale dei tessuti e del plasma. Scegli un modello a due fazzoletti e tre scomparti.

Assicurarsi che il tasso di defosforilazione F18-FDG, K4, non sia controllato e abbia un valore pari a zero. Impostare la frazione del volume del sangue, VB, al 2%Per aggiungere la dispersione alla funzione di input derivata dalla vena cava, utilizzare un programma come disp4dft per creare più funzioni di input con tempi di dispersione diversi. Quindi caricare le funzioni di ingresso con dispersione una per una e selezionare adatta alla regione corrente.

Ripetere l'operazione per trovare la funzione di input con dispersione con il valore ChiSquared più basso. Utilizzando la funzione di input ottimizzata, impostare la frazione del volume sanguigno su un valore mobile. Adattare nuovamente la regione per determinare le costanti di velocità regionali.

Quindi calcola la costante di afflusso regionale. Topi DBDB di sei settimane trattati con insulina o soluzione salina tamponata con fosfato sono stati sottoposti a imaging con questo metodo. I topi trattati con insulina hanno mostrato un aumento dell'attività F18-FDG nel muscolo gastrocnemio rispetto ai topi di controllo.

Non è stato osservato alcun aumento dell'attività nella vena cava. Per la modellazione cinetica è stato utilizzato un modello a due tessuti e tre compartimenti. Non è stata osservata alcuna differenza significativa rispetto al controllo nella velocità di trasporto di F18-FDG dal plasma arteriolo allo spazio intracellulare o viceversa.

Tuttavia, il tasso di fosforilazione di F18-FDG era significativamente più alto nei topi trattati con insulina. La costante di afflusso era corrispondentemente più alta per i topi trattati con insulina. Dopo aver visto il video, dovresti avere una buona comprensione di come visualizzare correttamente i topi, disegnare le regioni di interesse e calcolare i parametri cinetici.

Non dimenticare che lavorare con le radiazioni può essere pericoloso e che quando si esegue questa procedura è necessario adottare sempre precauzioni come un'adeguata formazione, l'uso di schermature e il monitoraggio dell'esposizione.