単一被験者レベルでの2-デオキシ-2-[¹⁸F]フルオロ-D-グルコース動的陽電子放出断層撮影法を使用した代謝脳接続性の研究

私たちは、脳内出血が代謝脳の接続性にどのように影響するかを調査しており、これは、脳領域全体のグルコース取り込みなどの代謝活動間の関係を反映しています。これらのネットワークの変化は、てんかんのような脳障害を発症するリスクの高まりを説明し、脳の機能障害と回復に関する洞察を提供する可能性があります。現在、代謝脳のコネクティビティの解析は静的なPET画像に基づいており、コネクティビティは単一の被験者内ではなく、被験者のグループに対して計算されています。

動的PET画像を使用すると、被験者ごとに関心のある各ボリュームの時間活動曲線を抽出でき、さらに、単一の被験者レベルでの相関ベースの接続性を計算できます。これにより、被験者内の代謝脳の接続性の変化を経時的に追跡することが容易になります。インフィニティは中核施設として、さまざまな応用分野の研究者をサポートしています。

これらの研究者は、脳卒中モデルからさまざまな種類の腫瘍学モデルまで、幅広い動物モデルに取り組んでいます。これらのモデルを使用して、研究者は病気を評価し、新しい治療戦略も評価します。まず、麻酔をかけた動物を左側または右側に向け、加熱ランプを使用して尾を温め、トレーサー注射のための血管拡張を誘発します。

ニードルホルダーを使用して、30ゲージのニードルのシャフトを切断し、そのバックエンドの1〜2ミリメートルをBTPE-10チューブに挿入します。1ミリリットルのインスリン注射器に生理食塩水を入れ、針先をBTPE-10チューブに3〜5ミリメートル挿入します。充填されたシリンジから生理食塩水をチューブに事前に充填し、その後、生理食塩水シリンジをチューブに接続したままにします。

次に、湿布またはペーパーティッシュを使用して、動物の尻尾をエタノールで徹底的に洗浄し、部位を消毒します。次に、加熱ランプを取り外します。BTPE-10チューブの針先を側尾静脈に挿入します。

プランジャーを引っ張ったときにチューブに入る血液を観察します。注射中に抵抗がないことに注意し、注射部位に皮下ブレブが形成されないようにしてください。成功した場合は、針を浸透部位に瞬間接着剤で固定し、チューブをテールにテープで固定します。

すでにメデトミジンがあらかじめ充填されているBTPE-10チューブの針を、肩甲骨の間に2〜3mm皮下に挿入します。挿入部位に瞬間接着剤を滴下して針を固定し、チューブを動物の背中にそっとテープで固定します。動物を配置してスキャナーベッドを準備するには、圧力センサーとペーパーティッシュをベッドの上に置きます。

動物をスキャナーベッドに慎重に移し、メデトミジンラインと尾静脈カテーテルがしっかりと固定されていることを確認します。必要に応じてノーズコーンを使用して動物の頭をできるだけまっすぐに配置し、適切に位置合わせされたら頭をテープで固定します。次に、加熱パッドをオンにして動物を温めます。

呼吸数監視システムが正しく機能していることを確認し、必要に応じて圧力センサーの位置を調整します。PETスキャンを開始する前に、前述のように少量の生理食塩水を吸引して注入することにより、静脈内の適切な配置を確認します。次に、生理食塩水シリンジを放射性トレーサーシリンジに交換し、針がPEチューブに穴を開けないようにします。

スキャナーソフトウェアを使用してスキャンを開始します。取得が開始されたら、無線トレーサーをボーラスとして約0.5〜2秒間注入します。すぐに空のラジオトレーサーシリンジを生理食塩水シリンジと交換し、PEチューブを0.1ミリリットルの生理食塩水で洗い流します。

ティッシュを使用して、シリンジの交換中に漏れる可能性のあるラジオトレーサーの滴をキャッチします。動的再構成設定を使用して、集録したデータを 30 個の 2 分間の時間枠に再構築します。まず、ラットの脳のPETデータを取得します。

動的再構築のDICOMファイルをキャンバスにドラッグアンドドロップして、ソフトウェアにロードします。右上の一般的な画像表示コントロールを使用して、スライスと時間枠をナビゲートし、カラーバーを調整します。必要に応じて、右側のサイドバーにある [入力画像の向きを変更] ボタンを使用して、画像の向きを標準の向きに調整します。

参照画像を読み込むには、[正規化テンプレートの選択] ボタンをクリックします。参照画像として Rat FDG W.Schiffer テンプレートを選択します。右側のサイドバーにある[入力マッチング]、[手動で入力調整]ボタンをクリックして、入力画像をテンプレートに一致させます。

入力画像をドラッグして回転させ、テンプレートとほぼ揃えます。種として rat が選択され、レジストレーション方法が deform に設定されていることを確認します。そして、 現在の一致 ボタンをクリックして、次のサブページに進みます。

[一致結果]サブページで、位置合わせ結果を確認し、必要に応じて手動で調整します。[Apply Current Transformation to All] をクリックして、すべての時間枠がテンプレートと一致することを確認します。緑色のVOIボタンをクリックして、次の手順に進みます。

[テンプレート] タブで、[アトラス] タブで [Px Rat W.Schiffer] を選択するか、アトラスをロードして目的のボリュームを選択します。選択した対象ボリュームを適用するには、下部にあるアウトラインボタンをクリックします。次に、[テンプレート] タブの上にあるボタンをクリックして、時間アクティビティ曲線 (TAC) を計算します。

TACをPKINツールに送信して、さらに分析します。ソフトウェアインターフェースの右下で、表示タイプとしてTACsを選択し、以前に選択した対象体積の時間活動曲線をキロベクレル/ミリリットルで視覚化します。TACが表示されているキャンバスを右クリックし、表示されている曲線の値テーブルを選択します。

値テーブルをスプレッドシートにコピーして、さらに分析します。動物の目では、時間加重平均画像と単一の2分間の時間枠の両方で、色の強度が青から赤の範囲で高い標準取り込み値が観察されました。