この作業の目的は、実用的な脂肪水ファントム ファントム脂肪をさまざまな割合とボリュームを生成するカスタマイズすることができますを作成するためのプロトコルを記述するためです。
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この記事について
サマリー
要約
画像脂肪組織に新しい技術を開発すると、そのようなプロトコルの検証を行うメソッドがますます重要になっています。ファントム、組織や臓器、目的の実験的レプリカは、低コスト、柔軟なソリューションを提供します。しかし、高価で特殊な機器へのアクセス、なし高脂肪分数で安定したファントムを構築 (e.g。、> 褐色脂肪組織に見られるものなど 50% 脂肪率レベル) 脂質の疎水性性質のために困難にすることができます。この作業は、0%、25%、50%、75%、100% の基本的な実験室の供給(ホット プレート、ビーカーなど)と簡単にアクセスできるコンポーネント (蒸留水、寒天、水溶性を使用しての脂肪の分数の 5 x 100 mL ファントムを作成するため、低コストで詳細なプロトコルを示す界面活性剤、安息香酸ナトリウム、ガドリニウム-diethylenetriaminepentacetate (DTPA) 造影剤、ピーナッツ油、油溶性界面活性剤)。プロトコルに柔軟に対応する設計されましたそれは脂肪質の異なる画分とボリュームの広い範囲でファントムを作成する使用できます。この手法で作成したファントムは、構築されたファントムのターゲット値に脂肪水磁気共鳴イメージングから脂肪の割合の値を比較した検討で評価しました。今回得られた一致の相関係数は 0.998 (95% 信頼区間: 0.972 1.00)。要約すると、これらの研究は、脂肪ファントム脂肪組織が臨床的に関連する組織や臓器の範囲にわたってイメージング技術を検証するためのユーティリティを示します。
概要
脂肪とトリグリセライドの磁気共鳴画像 (MRI) などの画像診断装置を用いた定量化に興味は多方面にわたってあります。研究分野は、臓器や組織など肝1膵臓の2、および骨格筋3に白と茶色の脂肪組織の貯蔵庫の調査および脂質の異所性ストレージをなど。脂肪の定量化のためのこれらの新規技術を開発すると、撮像パラメーターが研究および臨床応用に有効であることを確認する方法が必要です。
ファントム、組織や臓器の実験的レプリカ開発し、イメージングのテクニック4を検証する低コスト、柔軟性、および制御ツールを提供します。具体的には、脂肪から成り、水比または脂肪体積 (FF) 臨床興味の組織のそれに匹敵するファントムを構築できます。組織や臓器での FF の値が大きく異なることが臨床的に: 褐色脂肪組織での FF が 29.7%、93.95; の間滝平均肝脂肪変性患者で FF は 18.1 ± 9.06;1.6% 22.27と 2 型糖尿病の範囲のリスクで成人の膵 FFあらかじめ病気のいくつかのケースでデュシェンヌ型筋ジストロフィー患者はいくつかの筋肉の
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プロトコル
1. ワークステーションと材料を準備します。
- すべての研究室の安全規則に従います。目の保護と手袋を着用します。読み取り化学物質安全性データ シート各試薬の使用し、適切な予防策を講じる。材料と機器リスト、化学処理手順、およびガラス製品の注意事項を確認してください。
注意: このプロトコルには、高温ホット プレートの使用が必要です。注意を使用し、コンテナーをホットとやり取りし、ホット プレートの表面には触れないで耐熱手袋を着用します。 - ワークスペースをオフし、消毒剤で表面をきれいします。手を洗うし、グローブを着用してください。
- すべての楽器と幻の長寿の増加汚染の潜在的な危険性を減らすためにすべてのガラス瓶の内側を殺菌します。
注: ファントムが数日間以上使用する場合、細菌の増殖を防ぐためにエタノールと完成したファントムの表面を定期的にクリーンアップします。
2. 水ソリューションを準備します。
- 水ソリューションのワークスペースを準備します。ベンチに次の材料および装置の位置: シリンダー、400 mL ビーカー、攪拌棒、スケール、2 x の重さの船、へら、2 x 1.0 mL 注射器針、蒸留水、ガドリニウム-diethylenetriaminepentacetate (DTPA) 造影剤を卒業水溶性界面活性剤、寒天、安息香酸ナトリウム。
注: または針なし注射器は使用できま....
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結果
水ソリューションを正しく準備されている場合、ソリューションの少量はテスト バイアル (図 1、左) ですぐに凝固する必要があります。ソリューションは、(図 1右) を分離している場合、ソリューションを (プロトコルの 3.8 ステップの手順に従って)、再度準備されるべき。エマルジョンを分離 (の例図 2、左右)、怪人は現実的ではないと、破棄する必要があります。これが発生すると、それは通常乳剤は十分に高い温度に到達しないためです。
成功したファントムをイメージ、MRI で測定できる均質な混合物を形成する凍らせます。(図 3
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ディスカッション
脂肪組織およびトリグリセリドのコンテンツで生体を定量化するために使用の医療画像技術の検証に適した脂肪水ファントムを作成する手法について述べる.2 つの貯水池 (油液と水のソリューションの 1 つ) を作成すると、FF の値が-50% を超える値を含む-の様々 な安定したファントムは、高価な機器を必要とせず建設されました。高い FF ファントム (> 50%) 脂肪の定量化のためのイメージング技術、組織、褐色脂肪組織5など、FF 価値の高い臓器に有効なことを確認するためのユーティリティを提供します。FSF の MRI の見積もりも、既知の FF 値と相関しました。
場合のみ 1 つのホット プレート (としてこのプロトコルで記述されている)、各ソリューションの熱を維持するための物流は最大の関心事。加熱や攪拌がなければ水ソリューション可能性があります冷却し、凝固し始めます。これを避けるには、水ソリューションを配置、鉄板 (< ~ 100 rpm、100 ° C) 可能な限り、常にファントムを混合。重要なは、ファントムを作.......
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開示事項
著者らは、調査した潜在的な利益相反として解釈される可能性が任意の商業や金融関係の不在を宣言します。
謝辞
この研究は、国立衛生研究所 (NIH) と国立糖尿病・消化器・腎臓病 (NIDDK) 提供されたサポートの資金/NIH R01 DK 105371。脂肪水ファントム作成上のアドバイスや提案を博士 Houchun (ハリー) 胡に感謝いたします。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 蒸留水 | アマゾン | B000P9BY38 | 水溶液のベース |
| 寒天 | 培地 Sigma Aldrich Incorporated | A1296-100G | ゲル化剤 |
| 水溶性界面活性剤 | Sigma Aldrich Incorporated | P1379-500ML | 界面活性剤・乳化剤 |
| ガドリニウム-DTPA 造影剤 | バイエルヘルスケア | 50419-0188-01 | 磁気共鳴画像法造影剤。 |
| 安息香酸ナトリウム | Sigma Aldrich Incorporated | 71300-250G | 防腐剤 |
| ピーナッツオイル | Amazon | 54782-LOU | 油溶 |
| 界面活性剤 | Sigma Aldrich Incorporated | S6760-250ML | 界面活性剤/乳化剤 |
| ホットプレート スターラー付き | フィッシャーサイエンティフィック | 07-770-152 | |
| 攪拌子(卵形) | SigmaAldrich Incorporated | Z127116-1EA | |
| 400 mL ビーカーSigma | Aldrich Incorporated | CLS1003400-48EA | |
| 250 mL 三角フラスコ | Sigma Aldrich Incorporated | CLS4450250-6EA | |
| 25 mL ガラス容量ピペット | Fisher Scientific | 13-650-2P | 数量 = 2 |
| 50 mL ガラス容量ピペット | Fisher Scientific | 13-650-2S | 数量 = 2 |
| 75 mL ガラス容量ピペット | Fisher Scientific | 13-650-2T | 数量 = 2 |
| 3.0 mL シリンジ | Sigma Aldrich Incorporated | Z248002-1PAK | |
| 1.0 mL シリンジ | Sigma Aldrich Incorporated | Z230723-1PAK | |
| Spatula | Sigma Aldrich Incorporated | S3897-1EA | |
| スケール (100g x 0.01g 分解能) | Amazon | AWS-100-BLK | |
| 計量ボート | シグマ アルドリッチ インコーポレイテッド | Z740499-500EA | |
| 120 mL ガラス瓶 | マクマスター カー サプライ Co | 3801T73 | |
| 耐熱手袋 (ペア) | アマゾン | B075GX43MN | |
| シリンジ ニードル シグ | マ アルドリッチ インコーポレイテッド | Z192341-100EA | |
| 18" 攪拌棒 retriver | フィッシャーサイエンティフィック | 14-513-70 | |
| 1ドラムクリアガラスバイアル | フィッシャーサイエンティフィック | 03-339-25B |
参考文献
- Franz, D., et al. Association of proton density fat fraction in adipose tissue with imaging-based and anthropometric obesity markers in adults. Int J Obes. , 1-8 (2017).
- Chai, J., et al.
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