Name: Studio della connettività cerebrale metabolica utilizzando la tomografia a emissione di positroni dinamica 2-deossi-2- 18F Fluoro-D-glucosio a livello di singolo soggetto (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-24T14:10:00.000+00:00
Duration: 7 min 28 s
Description: Scopri la connettività metabolica cerebrale in risposta all'emorragia intracerebrale utilizzando la PET dinamica nel cervello di ratto. Questo metodo consente di tracciare le variazioni di assorbimento del glucosio a livello individuale.

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<ol><li>Wilson, H., Pagano, G., Politis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dementia+spectrum+disorders%3A+lessons+learnt+from+decades+with+PET+research%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Transm%22%5BJournal%5D)">Dementia spectrum disorders: lessons learnt from decades with PET research.</a> J Neural Transm. 126 (3), 233-251 (2019).</li>
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<li>Wehrl, H. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+PET-MRI+reveals+brain+function+in+activated+and+resting+state+on+metabolic%2C+hemodynamic+and+multiple+temporal+scales%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Med%22%5BJournal%5D)">Simultaneous PET-MRI reveals brain function in activated and resting state on metabolic, hemodynamic and multiple temporal scales.</a> Nat Med. 19 (9), 1184-1189 (2013).</li>
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<li>Schiffer, W. K., Mirrione, M. M., Dewey, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+experimental+protocols+for+quantitative+behavioral+imaging+with+18F-FDG+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Optimizing experimental protocols for quantitative behavioral imaging with 18F-FDG in rodents.</a> J Nucl Med. 48 (2), 277-287 (2007).</li>
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<li>Miranda, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Awake+18F-FDG+PET+imaging+of+memantine-induced+brain+activation+and+test-retest+in+freely+running+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Awake 18F-FDG PET imaging of memantine-induced brain activation and test-retest in freely running mice.</a> J Nucl Med. 60 (6), 844-850 (2019).</li>
<li>Jahreis, I., Bascuñana, P., Ross, T. L., Bankstahl, J. P., Bankstahl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Choice+of+anesthesia+and+data+analysis+method+strongly+increases+sensitivity+of+18F-FDG+PET+imaging+during+experimental+epileptogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">Choice of anesthesia and data analysis method strongly increases sensitivity of 18F-FDG PET imaging during experimental epileptogenesis.</a> PLOS ONE. 16 (11), e0260482(2021).</li>
<li>Pawela, C. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+protocol+for+use+of+medetomidine+anesthesia+in+rats+for+extended+studies+using+task-induced+BOLD+contrast+and+resting-state+functional+connectivity%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">A protocol for use of medetomidine anesthesia in rats for extended studies using task-induced BOLD contrast and resting-state functional connectivity.</a> NeuroImage. 46 (4), 1137-1147 (2009).</li>
<li>Rubinov, M., Sporns, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complex+network+measures+of+brain+connectivity%3A+Uses+and+interpretations%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Complex network measures of brain connectivity: Uses and interpretations.</a> NeuroImage. 52 (3), 1059-1069 (2010).</li>
<li>Engel, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Connectomics+and+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurol%22%5BJournal%5D)">Connectomics and epilepsy.</a> Curr Opin Neurol. 26 (2), 186(2013).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Antisedan</td><td>Orion Pharma</td><td></td><td>Atipamezole cloridrato 5 mg/mL</td></tr><tr><td>BD Micro-Fine+ siringa da insulina 1 mL</td><td>BD</td><td>324827</td><td>0,33 mm (29G) x 12,7 mm</td></tr><tr><td>BD Microlance 3 aghi 30 G x 1/2"</td><td>BD</td><td>304000</td><td>30 G x 1/2"; 0,3 x 13 mm</td></tr><tr><td>BD Plastipak siringa 1 mL</td><td>BD</td><td>303172</td><td>per pompa di infusione</td></tr><tr><td>BTPE-10 Tubo</td> <td>in polietileneInstech</td><td></td><td>0.11x.024in (.28x60mm)</td></tr><tr><td>Domitor</td><td>Orion Pharma</td><td>1070499</td><td>Medetomidina cloridrato 1 mg/mL</td></tr><tr><td>Fusion 100 pompa per infusione</td><td>Chemyx Inc.</td><td>07100</td><td>Modello più recente disponibile: Fusion 100X</td></tr><tr><td>Isoflutek 1000 mg/g</td><td>Alivira</td><td></td><td>Isoflurane</td></tr><tr><td>MOLECUBES &beta;-CUBE con software CUBEFLOW</td><td>MOLECUBES NV</td><td></td><td>Scanner PET preclinico</td></tr><tr><td>PMOD Versione software 4.4&nbsp;</td><td>Bruker Corporation</td><td></td><td>http://www.pmod.com; quantificazione dei dati PET</td></tr><tr><td>Soluzione salina</td><td>B. Braun</td><td>394496</td><td>NaCl 0,9%</td></tr><tr><td>Vidisic gel oculare</td><td>Vidisic</td><td></td><td>Carbomerum 980 2 mg/g</td></tr></tbody></table>

studio della connettività cerebrale metabolica utilizzando la tomografia a emissione di positroni dinamica 2-deossi-2-[18f]fluoro-d-glucosio a livello di singolo soggetto

Studying Metabolic Brain Connectivity Using 2-Deoxy-2-[18F]Fluoro-D-Glucose Dynamic Positron Emission Tomography at the Single-subject Level

Una volta completata la scansione, è possibile esaminare il TAC della velocità rilevata durante l'acquisizione per verificare la corretta iniezione e assorbimento del tracciante. La Figura 1 mostra un TAC risultante dall'intero FOV dello scanner dopo un'iniezione e un'acquisizione di traccianti riuscite (pannello A) e un TAC risultante dopo un'iniezione di tracciante parzialmente paravenoso (pannello B). In caso di successo, il tasso di conteggio aumenta rapidamente dopo l'i...

Studio della connettività cerebrale metabolica utilizzando la tomografia a emissione di positroni dinamica 2-deossi-2-[18F]Fluoro-D-glucosio a livello di singolo soggetto

To this day, metabolic brain connectivity is mostly studied on a group level through the acquisition of static positron emission tomography (PET) data of ...

Stiamo studiando come un'emorragia intracerebrale influisce sulla connettività metabolica del cervello, che riflette le relazioni tra le attività metaboliche, come l'assorbimento del glucosio, attraverso le regioni del cervello. I cambiamenti in queste reti potrebbero spiegare l'aumento del rischio di sviluppare disturbi cerebrali come l'epilessia, fornendo informazioni sulla disfunzione cerebrale e sul recupero. Attualmente, l'analisi della connettività cerebrale metabolica si basa su immagini PET statiche e la connettività è calcolata per un gruppo di soggetti, piuttosto che all'interno del singolo soggetto.L'uso di immagini PET dinamiche ci consente di estrarre curve tempo-attività per ogni volume di interesse per argomento, consentendoci ulteriormente di calcolare la connettività basata sulla correlazione a livello di singolo soggetto. Ciò facilita il monitoraggio dei cambiamenti nella connettività cerebrale metabolica all'interno di un soggetto nel tempo. In qualità di struttura principale, Infinity supporta ricercatori di diversi campi di applicazione.Questi ricercatori lavorano con un'ampia gamma di modelli animali, che vanno dal modello di ictus a diversi tipi di modelli oncologici. Con questi modelli, i ricercatori valutano le malattie e valutano anche nuove strategie di trattamento. Per iniziare, gira l'animale anestetizzato sul lato sinistro o destro e usa una lampada riscaldante per riscaldare la coda, inducendo la vasodilatazione per l'iniezione di tracciante.Utilizzando un portaaghi, rompere l'asta di un ago calibro 30 e inserire uno o due millimetri della sua parte posteriore in un tubo BTPE-10. Riempi una siringa da insulina da un millilitro con soluzione fisiologica e inserisci la punta dell'ago da tre a cinque millimetri nel tubo BTPE-10. Pre-riempire il tubo con soluzione fisiologica dalla siringa piena e mantenere la siringa salina collegata al tubo in seguito.Successivamente, utilizzare un impacco o un fazzoletto di carta per pulire a fondo la coda dell'animale con etanolo per la disinfezione del sito. Quindi, rimuovere la lampada riscaldante. Inserire la punta dell'ago del tubo BTPE-10 in una vena di coda laterale.Osservare il sangue che entra nel tubo quando lo stantuffo viene tirato indietro. Notare l'assenza di resistenza durante l'iniezione e assicurarsi che non si formino bolle sottocutanee nel sito di iniezione. Se ci riesce, fissa l'ago con una goccia di colla istantanea nel sito di penetrazione e fissa il tubo con del nastro adesivo alla coda.Inserire l'ago del tubo BTPE-10 già preriempito con medetomidina da due a tre millimetri sottocutaneo tra le scapole. Fissare l'ago con una goccia di colla istantanea nel sito di penetrazione e fissare delicatamente il tubo alla schiena dell'animale. Per posizionare l'animale e preparare il letto dello scanner, posizionare un sensore di pressione e fazzoletti di carta sul letto.Trasferire con cura l'animale sul letto dello scanner, assicurandosi che la linea di medetomidina e il catetere della vena caudale rimangano ben saldi. Posiziona la testa dell'animale il più dritta possibile usando un cono per il naso, se necessario, e fissa la testa con del nastro adesivo una volta allineata correttamente. Ora accendi il termoforo per riscaldare l'animale.Verificare che il sistema di monitoraggio della frequenza respiratoria funzioni correttamente, regolando il posizionamento del sensore di pressione se necessario. Prima di iniziare la scansione PET, confermare il corretto posizionamento nella vena aspirando e iniettando una piccola quantità di soluzione fisiologica come descritto in precedenza. Quindi, sostituire la siringa salina con la siringa radiotracciante, assicurandosi che l'ago non fori il tubo PE.Avviare la scansione utilizzando il software dello scanner. Una volta iniziata l'acquisizione, iniettare il radiotracciante come bolo nell'arco di circa 0,5-2 secondi. Sostituire immediatamente la siringa tracciante radio vuota con la siringa salina e lavare il tubo in PE con 0,1 millilitri di soluzione fisiologica.Utilizzare un fazzoletto per raccogliere eventuali gocce di radiotracciante che potrebbero fuoriuscire durante lo scambio della siringa. Ricostruisci i dati acquisiti in 30 intervalli di tempo di due minuti utilizzando le impostazioni di ricostruzione dinamica. Per iniziare, ottieni i dati PET del cervello di ratto.Carica il file DICOM della ricostruzione dinamica nel software trascinando e rilasciando il file nell'area di disegno. Utilizza i controlli generali di visualizzazione dell'immagine in alto a destra per navigare tra le sezioni e gli intervalli di tempo e regolare la barra dei colori. Se necessario, regolare l'orientamento dell'immagine all'orientamento standard utilizzando il pulsante Cambia orientamento immagine di input nella barra laterale destra.Per caricare l'immagine di riferimento, fare clic sul pulsante Seleziona modello di normalizzazione. Scegli il modello Rat FDG W.Schiffer come immagine di riferimento. Fai clic sul pulsante Corrispondenza input, Regolazione input manualmente nella barra laterale destra per abbinare l'immagine di input al modello.Trascina e ruota l'immagine di input per allinearla approssimativamente con il modello. Assicurati che ratto sia selezionato come specie e che il metodo di registrazione sia impostato su deforme. E fai clic sul pulsante Corrispondenza corrente per passare alla sottopagina successiva.Nella sottopagina Risultati corrispondenza, verificare il risultato dell'allineamento e, se necessario, regolare manualmente. Fare clic su Applica trasformazione corrente a tutto per assicurarsi che tutti gli intervalli di tempo corrispondano al modello. Fare clic sul pulsante verde VOI per procedere al passaggio successivo.Nella scheda Modello, selezionare Px Rat W.Schiffer nella scheda Atlante o caricare un atlante per scegliere i volumi desiderati. Per applicare i volumi di interesse selezionati, fare clic sul pulsante Struttura in basso. Quindi, fare clic sul pulsante sopra la scheda Modello per calcolare le curve tempo-attività, o TAC.Inviare i TAC agli strumenti PKIN per ulteriori analisi. In basso a destra dell'interfaccia del software, selezionare TAC per il tipo di visualizzazione per visualizzare le curve tempo-attività in kilo-becquerel per millilitro per i volumi di interesse precedentemente selezionati. Fare clic con il pulsante destro del mouse sull'area di disegno che mostra i TAC e selezionare la tabella dei valori delle curve visibili.Copiare la tabella dei valori in un foglio di calcolo per ulteriori analisi. Valori di assorbimento standard elevati sono stati osservati negli occhi dell'animale sia nelle immagini medie ponderate nel tempo che nel singolo intervallo di tempo di due minuti, con intensità del colore che varia dal blu al rosso.

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Neuroscience

Neuroscienze

Fonte: Casquero-Veiga, M. et al. Tomografia a emissione di positroni in vivo per rivelare modelli di attività indotti dalla stimolazione cerebrale profonda nei ratti. J. Vis. Exp. (2022).Questo video mostra gli effetti metabolici della stimolazione cerebrale profonda (DBS) utilizzando l'imaging FDG-PET in un modello di ratto. Descrive i passaggi coinvolti nella somministrazione di FDG, nell'applicazione della DBS e nell'imaging PET/CT per mappare le regioni cerebrali con attività metabolica...

Valutazione della neuromodulazione metabolica indotta dalla stimolazione cerebrale acuta profonda nei ratti utilizzando FDG-PET in vivo

Fonte: Jamadar, S. et. al. Somministrazione di radiotraccianti per la tomografia a emissione di positroni ad alta risoluzione temporale del cervello umano: applicazione alla FDG-fPET. J. Vis. Exp. (2019)Questo video mostra la quantificazione del metabolismo del glucosio cerebrale utilizzando la tomografia a emissione di positroni (PET). Durante la scansione, il partecipante viene infuso con il tracciante F-18 fluorodesossiglucosio (FDG). L'FDG si accumula nei neuroni attivi ed emette positroni...

Tomografia a emissione di positroni del cervello umano con un radiotracciante

La tomografia a emissione di positroni per piccoli animali consente di valutare i due principali substrati energetici del cervello: glucosio e chetoni. Nel presente metodo, 11C-acetoacetato e 18F-fluorodesossiglucosio vengono iniettati in sequenza in ciascun animale e il loro assorbimento viene misurato quantitativamente in specifiche regioni cerebrali determinate dalle immagini di risonanza magnetica.

Un protocollo PET-MRI a doppio tracciante per la misura quantitativa dell'assorbimento dei substrati energetici cerebrali regionali nel ratto

[18F]-tomografia computata di tomografia a emissione di positroni del fluorodeoxyglucose (FDG) è utile per studiare il metabolismo del glucosio legato alla funzione del cervello. Qui, presentiamo un protocollo per un tracciante FDG [18F] set-up e valutazione semiquantitativa dell'analisi dell'area di interesse per aree cerebrali mirata associata con le manifestazioni cliniche in pazienti con la ferita di cervello traumatica severa.

Valutazione semi-quantitativa utilizzando [18F] FDG Tracer in pazienti con trauma cranico severo

Dopo aver controllato di sangue-ossigeno-livello-dipendente funzionale imaging a risonanza magnetica (fMRI grassetto) che la corrispondente zona della corteccia somatosensoriale barile campo (chiamata S1BF) è correttamente attivato, il principale obiettivo di questo studio è quello di quantificare il contenuto del lattato fluttuazioni nei cervelli del ratto attivati dalla spettroscopia di risonanza magnetica del protone localizzata (1H-MRS) a 7 T.

Spettroscopia di risonanza magnetica funzionale a 7 T nella corteccia di canna del ratto durante l'attivazione Whisker

L'obiettivo dell'approccio descritto è quello di determinare quali momenti del paradigma (prospettiva temporale) e tra le regioni (prospettiva spaziale), significative riconfigurazioni in connettività funzionale si verificano su formazione immagine a risonanza magnetica funzionale registrazioni durante il quale viene riprodotto uno stimolo tempo-bloccata.

Connettività funzionale inter-soggetto dinamico rivela ad ogni istante cervello configurazioni di rete guidate da continuo o paradigmi di comunicazione

Questo manoscritto descrive due protocolli di amministrazione del radiotracer per FDG-PET (infusione costante e bolus plus infusione) e li confronta con l'amministrazione del bolo. Le risoluzioni temporali di 16 s sono realizzabili utilizzando questi protocolli.

Radiotracer Administration for High Temporal Resolution Positron Emission Tomoography of the Human Brain: Application to FDG-fPET

Descriviamo un metodo sperimentale preclinico per valutare la neuromodulazione metabolica indotta dalla stimolazione cerebrale profonda acuta con FDG-PET in vivo . Questo manoscritto comprende tutte le fasi sperimentali, dalla chirurgia stereotassica all'applicazione del trattamento di stimolazione e all'acquisizione, elaborazione e analisi di immagini PET.

In vivo Tomografia ad emissione di positroni per rivelare i modelli di attività indotti dalla stimolazione cerebrale profonda nei ratti

Le misurazioni quantitative del metabolismo dell'ossigeno e del glucosio mediante PET sono tecnologie consolidate, ma i dettagli dei protocolli pratici sono scarsamente descritti in letteratura. Questo articolo presenta un protocollo pratico implementato con successo su uno scanner per tomografia computerizzata a emissione di positroni all'avanguardia.

Studi multi-traccianti sul metabolismo dell'ossigeno e del glucosio nel cervello utilizzando uno scanner per tomografia computerizzata con tomografia a emissione di positroni a tempo di volo

Un modo per studiare l'integrazione del neonato granuli dentato negli animali adulti è descritto. Questa tecnica utilizza un retrovirus progettato per etichettare i neuroni neonati, seguita da registrazioni elettrofisiologiche in vivo per determinare integrazione funzionale.

Studiare l&#39;integrazione degli adulti nati Neuroni

Scopri la connettività metabolica cerebrale in risposta all'emorragia intracerebrale utilizzando la PET dinamica nel cervello di ratto. Questo metodo consente di tracciare le variazioni di assorbimento del glucosio a livello individuale.

Studio della connettività cerebrale metabolica utilizzando la tomografia a emissione di positroni dinamica 2-deossi-2- 18F Fluoro-D-glucosio a livello di singolo soggetto (Video) | JoVE Journal

Studio della connettività cerebrale metabolica utilizzando la tomografia a emissione di positroni dinamica 2-deossi-2-[¹⁸F]Fluoro-D-glucosio a livello di singolo soggetto

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