Name: FDG micro-PET/CT와 마우스의 브라운 지방의 기능 영상 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-11-23T12:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 53 s
Description: 학습하세요 생쥐의 갈색지방 조직 활성을 비침습적으로 측정하는 micro-PET/CT 영상법을. 냉각 자극과 FDG 흡수 측정을 통해 대사 질환 연구에 활용할 수 있는 표준화된 프로토콜입니다.

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저자는이 방법을 개발에서의 의견 도움 및 기술 지원을위한 로라 디아즈, 케빈 필립스, 윌라 A. Hsueh, 그리고 왕 C. 리를 감사드립니다.

1. 동물 준비 및 감기 치료 <ol><li> 실험실 쥐를 수용하기위한 승인 된 4 ° C 감기에 방을 찾아 검사한다. </li><li> 추운 방에서 하룻밤 사전 냉기 동물 케이지. 케이지는 피드와 침구없이 물이 병으로 조립된다. </li><li> 실험 하루 아침에, 장소 마우스 30 분 간격으로 미리 차가운 케이지의 각에 하나씩. 이 영상 실험실로 이송되기 전에 각 단독 갇힌 마우스는 거의 4 시간의 추운 방에서 숙박해야합니다. 쥐가 물이에 액세스 할 수 있도록 금식. </li><li> 이미징 랩에 한 번에 4 시간 게시물 감기 치료 운송에 하나의 동물은 매일 30 분. 이것은 얼음는 스티로폼 컨테이너를 입력하고 상자 안에 얼음 위에 미리 차가운 주택 케이지를 삽입함으로써 달성 될 수있다. 대충 스티로폼 상자에 덮개를 놓습니다. </li></ol> 2. 설치 Micro-PET/CT 이미징 워크 플로우 <p class=이 프로토콜 micro-PET/CT 영상에서 &quot;jove_content&quot;&gt;는 지멘스 Inveon 전용 PET (dPET) 시스템 및 Inveon의 Multimodality (MM) 고정 모드에서 시스템 (중부 표준시 / SPECT)로 달성된다. 동물이 처음 해부학 적 참조에 대한 컴퓨터 단층 촬영기로 스캔 MM 입구에서 배치 한 다음 정적 F18 PET 인수에 대한 dPET의 중심에 하락하고 있습니다. 호스트 컴퓨터가 자동으로 연속 작업을 수행 할 수 있도록하기 위해, 다음과 같은 &quot;워크 플로우&quot;가 전에 실제 이미지 세션에 Inveon 수집 직장 (법에) 소프트웨어 프로그램입니다. <ol><li> 중부 표준시 취득 : 몸 전체 CT 촬영의 경우는, 500에서 현재 UA, 80kV, 200 밀리 초에서 노출 시간 및 240 ° 회전 240 단계에서 전압을 설정합니다. X-선 검출기를 들어, 78mm 축 이미징 분야와 싱글 침대 모드로 &quot;낮은 시스템 배율&quot;에서 해상도를 선택합니다. 그 때문에 &#39;일반 콘 - 빔 재건 &quot;방법을 사용하여&quot;실시간 복구 &quot;를 선택으로 호스트 PC 회담작업을 시작하기위한 전용 실시간 재건 컴퓨터 (코브라). </li><li> PET 방출 취득 : &quot;시간에 의해 취득&quot;옵션에서 &quot;고정 스캔 시간&quot;에 대한 설정 600 초 (10 분). &quot;연구 동위 원소&quot;로 F-18를 선택하고 &quot;에너지 수준&quot;이라고 350-650 케빈를 사용합니다. </li><li> PET 방출 히스토그램 : 정적 검사를 달성 할 수있는 전체 기간에 대해 하나의 프레임으로 프로세스 데이터에 &quot;검정&quot;으로 설정 &quot;동적 프레임&quot;. 히스토그램 유형으로 &quot;3D&quot;를 선택하고 &quot;더 분산 보정 &#39;을 선택하지 않습니다. </li><li> PET 재건 : 재건 알고리즘으로 2D 순서 Subset이 기대 극대화 (OSEM2D)를 사용합니다. </li></ol> 3. FDG의 주입 <ol><li> 영상 실험실로 도착 ~ 30 분 예약 첫번째 주입하기 전에에 대한 지역 업체에서 18 F-FDG (10 MCI)의 임상 패키지를 주문하십시오. 방사성 물질이 포함 된 패키지를 받아 조사하는 연구소의 안전 절차를 따르십시오혹시 (RAM). </li><li> L-블록 테이블 탑 쉴드, 나누어지는 FDG와 살균 식염수에 dilutions을가 제공하는 보호를 갖추고 있습니다. FDG의 희석 활동 농도는 각 분사에 대한 200-300 μCi/100 UL에서 사용할 수 있습니다. 26G 2분의 1 인치 바늘로 1 ML의 주사기에 FDG 솔루션을 그리기, 그리고 선량 캘리브레이터을 가지고있는 전체의 주사기의 방사능을 측정합니다. </li><li> 단지 intraperitoneal (IP) 경로를 통해 FDG 솔루션 100 μl와 함께 추운 방 (단계 1.4 참조) 운송되는 동물을 주사. 분사 시간을 기록합니다. 선량 캘리브레이터로 다시 주사기의 잔류 방사능을 측정합니다. </li><li> 얼음 유지는 스티로폼 쿨러 내부의 차가운 케이지에 다시 동물을 놔. FDG의 이해를위한 1 시간에 추위 (~ 4 ° C)에서 동물을 길러. </li><li> 다음 수식에 의해 각 마우스의 주입 FDG 활동을 계산할 수 있습니다 : 주사 전에 주사기에 주입 활동 (μCi) = 활동- 주입 후 주사기 활동 </li></ol> 4. Micro-PET/CT 이미징 <ol><li> micro-PET/CT 영상은 추위 치료 후 FDG 분사 또는 5 시간 후 1 시간을 시작합니다. 산소의 Isoflurane 3%로 마취 유도 챔버에 동물을 놔. </li><li> 일단 마취가 유도되고, 동물의 머리가 지속적으로 2 L / 분의 유량에서 (2 %) Isoflurane 제공하는 콘 얼굴 마스크 내에서 휴식과 마이크로-CT 펠릿 (동물 침대)에 이동합니다. 전기 가열 패드 (BioVet, M2M 이미징 주식회사)는 몸의 온도를 유지하기 위해 동물에서 배치됩니다. </li><li> MM 스캐너의 입구에 동물을 슬라이드하면, 도구 모음에서 &quot;레이저&quot;아이콘을 활성화하고, 동물의 가슴은 수평 및 수직 레이저 라인 십자가 위에 오도록 침대를 이동하려면 터치 패드 컨트롤을 사용합니다. &#39;레이저 정렬&#39;창에서 optio로 &quot;PET 인수가 워크 플로에 포함&quot;CT 촬영으로 &quot;처음 스캔 유형&quot;을 선택하고,N. </li><li> &quot;스카우트보기 &#39;창을 열고 X-레이 방사선 스카우트보기를 취득. 중부 표준시의 전망의 중앙 필드는 마우스 본체 (간)의 중심부에 위치한 있도록 동물 침대의 위치를​​ 조정하는 법에 사용합니다. 이 단계 필요한 경우를 반복합니다. </li><li> 2 단계에서 설립 된 &quot;워크 플로우&quot;를 시작합니다. 옵션이 팝업되면, CT 재건에 사용될 수있는 적절한 3D PET-CT 변환 매트릭스 파일을 선택하고 더 감쇠 보정과 PET 재건을위한 최근에 만든 정상화 파일을 선택합니다. 법에는 중부 표준시와 PET 스캔 순서로 프로그램을 시작합니다. </li><li> 전체 워크 플로우가 완료되면, 이는 20-25 분 걸릴 수 있습니다, 간단히 획득 중부 표준시와 ASIPro VM, 마이크로 PET 분석 소프트웨어 법에와 공동으로 설치되어있는 PET 이미지의 품질을 평가합니다. 아카이브는 영상 데이터 저장 장치에 데이터 나 추가 분석을 위해 게시물을 영상 분석 워크 스테이션 (5 단계 참조) 네트워크를 통해 데이터를 전송합니다. </li><li> ReleaSE는 이미징 시스템에서 동물과 상온에서의 복구를위한 정상적인 음식과 물 공급과 깨끗한 주택 케이지에 넣습니다. 시스템은 현재 대기열에있는 다음 동물에 대한 준비가되어 있습니다. 후 영상 동물의 관리 및 취급이 &quot;RAM으로 주입 실험 동물의 취급&quot;에 관한 연구소의 규정을 준수해야합니다. 또한 연구소의 관련 RAM 폐기물 처리 규정에 따라 바늘 / 주사기, 흡수성 패드, 장갑, 모든 침구를 사용하고 대변가 방사성 폐기물로 간주되어야하며 처리된다는 점에 유의하십시오. </li></ol> 5. 후 영상 분석 <ol><li> 수동으로 열기 Inveon 연구 직장 (IRW) 소프트웨어 (지멘스)과 중부 표준시와 PET 데이터 세트를 모두 가져옵니다. &quot;등록&quot;에서 &quot;일반 분석&quot;기능과 도구를 사용하여 창 및 &quot;검토&quot;창 아래에 공동 등록 중부 표준시와 PET 이미지는 중부 표준시와 모든 3 차원의 PET 이미지 사이의 완벽한 정렬을해야합니다. </li><li>공동 등록 중부 표준시 이미지가 제공하는 참조로 &quot;관심 영역 (ROI) 정량화&quot;창에서, 목, 성인 쥐에서 가장 지배적 인 냉 inducible의 BAT의 interscapular 지역에서 BAT를 확인하고, 관심 볼륨을 그리는 (VOI) PET 데이터 세트 이상 BAT의. &quot;정량화 유형 &#39;으로&quot;Voxel 강도 &quot;를 선택하고 BQ / ML로 VOI 내에서 평균 방사능을 기록합니다. BQ / ML에 카운트 / 초 변환 교정 계수는 이전에 알려진 방사능과 팬텀을 검색하여 설립되었습니다. </li><li> BAT에서 FDG의 이해는 붕괴 보정과 그램 조직 당 비율 주입 용량 (% ID / g)으로 정량화되어 있습니다. 주입 용량 단계 3.5의 결과 그러나, becquerel (BQ) 단위 (1 μCi = 37,000 BQ)로 변환, 우리는 조직의 1 ML은 1g에 동일 있다고 가정합니다. </li></ol>

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</ol>

관심 없음 충돌이 선언 없습니다.

본 연구에서는 micro-PET/CT-based 이미징 방법은 단순히 감기 치료 18 F-FDG 상업적으로 이용 가능한 중 하나 주입을 필요로 성인 쥐 BAT 활동을 검출하기 위해 개발되었습니다. 전체 절차는 치료 및 모든 동물 취급 이미징 때까지 매 30 분마다 시작 이미징 순서에 따라 하루에 수행 할 수 있습니다. 에 설명 된 실험 조건 하에서, 10 마우스 (5 마우스 2 그룹)의 총은 하나의 영상 시스템과 같은 날에 테스트 할 수 있습니다. 이 이전 17 신고되었습니다로 2 개 이상의 동물이 특별히 고안된 동물 침대에 동시에 스캔 할 수없는 경우 처리량이 유형에 제한이 해제 될 수 있습니다. 우리는 중부 표준시에서 제공하는 자세한 해부학 적 정보를 활용 결합 micro-PET/CT 이미징 시스템의 사용에 의존하는 연구를 완료합니다. 그러나 독립 마이크로 PET는 또한 때 57 C 작업을 수행 할 수 있습니다O 전송 스캔 전에 F18 방출 데이터 수집에 대한 워크...

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약의 이름 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td><td> 코멘트 (선택 사항) </td></tr><tr><td> Micro-PET/CT 이미징 시스템 </td><td> 지멘스 의료 솔루션 미국, 주식회사 </td><td> Inveon 전용 PET 시스템 및 Inveon Multimodality 중부 표준시 / SPECT 시스템 (도킹) </td><td></td></tr><tr><td> Propranolol </td><td> 시그마 </td><td> P0884 </td><td></td></tr><tr><td> BRL 37344 </td><td> 시그마 </td><td> B169 </td><td></td></tr><tr><td> 18 F-FDG </td><td> Cyclotope 주식회사 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> C57BL/6J 남성 마우스 </td><td> 잭슨 연구소 </td><td> 000664 </td><td> 3-4개월 이전 </td></tr></tbody></table>

fdg micro-pet/ct와 마우스의 브라운 지방의 기능 영상

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

갈색 지방 조직 (BAT)는 별개의 위치와 풍부한 vascularization과 미토콘드리아의 높은 밀도로 인해 갈색 - 붉은 색으로 흰색 지방 조직 (와트)에서 다릅니다. BAT는 에너지 지출 및 비 떨고 thermogenesis 신생아 포유 동물에서뿐만 아니라 성인 1 중요한 역할을 담당하고 있습니다. BAT로 인한 thermogenesis가 높은 β 아드레날린 수용체 2, 3을 통해 주로, 교감 신경계에 의해 조절된다. 최근 연구는 인간의 성인 BAT 활동이 부정적인 신체 질량 지수 (BMI) 및 기타 당뇨병 매개 변수 4-6과 상관 아르 것으로 나타났습니다. BAT 따라서 anti-obesity/anti-diabetes 요법은 에너지 밸런스 6-8의 변조에 초점을위한 잠재적 인 타겟으로 제안되었습니다. 여러 추위 도전 기반의 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 방법은 인간의 BAT 9-13을 검출하기 위해 설립 있지만, 이미징 및 quantif에 대한 표준화 된 프로토콜은 기본적으로 없습니다같은 마우스와 같은 작은 동물 모델에서 BAT의 ication. 여기 쥐 BAT의 기능 평가를위한 강력한 PET / CT 이미징 방법을 설명합니다. 간단히, 성인 C57BL/6J 마우스는 18 F-Fluorodeoxyglucose (FDG) 중 하나 복용량을받은 전에 4 시간 기간 동안 금식 조건에서 처리 추위했다. 마우스는 하나의 추가 시간 후 FDG 주입을 위해 추위에 남아, 그리고 작은 동물 전용 micro-PET/CT 시스템을 스캔했다. 획득 PET 이미지는 해부학 적 참조에 대한 중부 표준시 이미지와 함께 공동 등록 BAT 활동을 제시 할 수있는 interscapular BAT 지역의 FDG의 이해를 분석했다. 이 추위에 치료 표준화 및 이미징 프로토콜 약리 개입하는 동안 테스트 BAT 활동을 통해 검증 된, 예를 들어, β-adrenoceptor 14, 15 propranolol 길항제, 또는 β3 작용제 BRL37344 16 향상된 BAT 활성화의 치료에 의해 ​​억압 BAT 활성화. 방법 DES여기 cribed는 BAT의 활동을 조절하거나, 유전자 / 다양한 잠복기 및 기본 연구 BAT 개발 및 규제에 관련된 경로를 확인하기 위해 약물 / 화합물에 대한 화면으로 적용 할 수 있습니다.

마우스 BAT의 micro-PET/CT 영상의 예는 그림 1에 표시됩니다. 중부 표준시 영상은 해부학 적 정보를 제공하지만, PET 영상은 몸 전체에 걸쳐 18 F-FDG의 호응을 배포하고 수량을 인코딩합니다. 이 영상 자료는 (1C) 융​​합, 또는 최대 강도 투사 (MIP, 1D)와 같은 3D 기능을 시연 (1A 및 1B) 개별적으로 볼 수 있습니다. 3D 이미징 도구, 관심 볼륨 (VOI)의 도움으로, 여기 interscapular BAT 지역은 (그림 1의 화살표로 표시), PET 이미지와 VOI 내의 총 신호를 통해 ​​그려집니다는 % ID로 변환 할 수 있습니다 조직 g 당 비율 주입 용량 (% ID)를 나타내는 / g. 마우스가 시연에서, BAT에서 FDG의 이해는 19 % ID / g입니다. 이 추위 유도 및 이미징 프로토콜가 규제 또는 아래로 규제 중 하나 경우, 변경된 BAT의 활동을 감지 할 수있을만큼 문자를 구분합니다 있는지 ...

마우스 갈색 지방 조직 (BAT)의 기능 영상의 방식은 BAT에서 18F-Fluorodeoxyglucose의 냉 자극 이해 (FDG)가 아닌 invasively 표준화 micro-PET/CT 프로토콜로 과세되는 설명되어 있습니다. 이 방법은 마우스 모델에서 BAT 활동의 차이를 감지 할 강력하고 민감하다.

FDG micro-PET/CT와 마우스의 브라운 지방의 기능 영상

갈색 지방 조직(BAT)은 백색 지방 조직(WAT)과 달리 특정 위치에 분포하며, 풍부한 혈관 분포와 높은...로 인해 갈색-붉은색을 띱니다.

이 절차의 전반적인 목표는 표준화된 micro PET CT 프로토콜을 사용하여 살아있는 생쥐의 갈색 지방 조직 활성을 비침습적으로 측정하는 것입니다. 이를 위해 먼저 동물을 4 °C에서 4시간 동안 저온 처리하여 갈색 지방 조직 활성을 유도합니다. 그 다음 fluorine-18 FDG를 주입하고 동물을 4 °C에서 1시간 더 배양하여 활성 섭취를 유도합니다.그 후 소동물 전용 영상 시스템을 사용하여 마이크로 CT 및 마이크로 PET 영상 촬영을 순차적으로 수행합니다. 마지막으로 영상 후처리 소프트웨어를 사용하여 획득한 PET 영상을 CT 영상과 공동 등록한 다음, 견갑골 사이의 갈색지방 조직 부위의 FDG 섭취량을 분석하여 갈색지방 활성도를 나타냅니다. 갈색지방 조직은 성체뿐만 아니라 포유류의 에너지 소비와 열 발생에 중요한 역할을 합니다.임상적 역량이 인간의 코딩 유도 bat 검출에 사용되어 왔으나, 본 영상에서는 소동물에서 bat의 영상 촬영 및 정량화를 위한 표준화된 프로토콜을 제시합니다. 이 실험을 시작하기 전, 우선 실험용 마우스 수용 승인을 받은 4 °C 저온실에서 빈 동물 케이지를 하룻밤 동안 예냉하십시오. 그 후 실험 당일 아침에, 마우스를 30분 간격으로 예냉된 각 케이지에 한 마리씩 넣으십시오. 각 단독 케이지에 들어간 마우스는 영상 촬영실로 이동하기 전 약 4시간 동안 저온실에 머물러야 합니다.마우스가 공복 상태인지 확인하십시오. 저온 처리 4시간 후부터 물은 공급하되, 30분 간격으로 동물 한 마리씩 영상 촬영실로 운반하기 시작합니다. 이는 스티로폼 상자에 얼음을 채우고, 상자 안의 얼음 위에 미리 냉각시킨 사육 케이지를 올려놓음으로써 수행할 수 있습니다. 영상 촬영 연구를 시작하기 전, 지역 공급업체로부터 10 Milli Curie 분량의 임상용 fluorine 18 FTG 패키지를 주문하십시오.영상 촬영실에 도착하면, 방사성 물질이 포함된 패키지를 수령하고 검사하기 위해 기관의 안전 절차를 반드시 준수하십시오. L-블록 테이블탑 차폐체의 보호 아래 FDG를 소분하고 멸균 식염수로 희석하십시오. 각 주입 시 FDG의 희석된 방사능 농도는 100 µL당 200 to 300 µCi가 되도록 준비해야 합니다.이제 26.5 gauge 바늘이 장착된 1 mL 주사기로 FDG 용액을 흡입하고, 선량 측정기(dose calibrator)를 사용하여 주사기 전체의 방사능을 측정합니다. 케이지를 콜드 룸

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Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

이 기사에서는 방사선 추적자 18F-FDG를 사용하여 PET 및 CT 진단 영상을 통한 암 조직의 다중 모드 영상에 대해 설명합니다. 해당작용이 높은 암 조직은 18F-FDG를 더 많이 흡수합니다.

FDG 기반 PET/CT 스캔: 종양 대사의 비침습적 영상화를 위한 방사선 추적자 사용 방법

이 비디오 보고서에서는 활성화 및 우울한 조건에서 마우스의 견갑골 갈색 지방 조직에 대한 Cerenkov Luminescence Imaging(CLI)의 적용을 보여줍니다.

견갑골 갈색 지방 조직의 Cerenkov 발광 이미징

여기에 제시된 방법은 18 F-Fluorodeoxyglucose를 사용 (18 F-FDG) 양전자 방출 단층 촬영 / 전산화 단층 촬영 (PET-CT) 및 지방 물 분리 자기 공명 영상 (MRI), 각각 thermoneutral에 2 시간 노출 (24 ° C 다음 스캔 ) 및 성인 인간을 대상으로 갈색 지방 조직 (BAT)을지도하기 위해 추운 환경 (17 ° C).

인간의 갈색 지방 조직의 종점은 자동으로 양전자 방출 단층 촬영 / 전산화 단층 촬영 분단과 자기 공명 이미지 등록

이 연구는 18개의 F-FDG 및 양전자 방출 단층촬영/컴퓨터 단층촬영(PET/CT) 이미징을 동역학 모델링과 함께 사용하여 18개의 F-FDG가 조직으로 체내에서 실시간으로 흡수되는 것을 정량화하는 프로토콜을 설명합니다.

사용 포도당 대사 속도론 결정<sup&gt; (18)</sup&gt; F-FDG 마이크로 PET / CT

무료, 오픈 소스 소프트웨어를 사용 하 여, 우리는 총 및 지역 갈색 지방이 많은 직물 (박쥐) 볼륨 및 18F FDG PET/ct.를 사용 하 여 박쥐의 신진 대사 활동을 계량 분석 방법...

몸 전체와 활성 인간의 지역 정량화 갈색 지방 조직 18F FDG PET/CT를 사용 하 여

마이크로 PET/MR 이미징 기반 접근법을 사용하여 마우스에서 열원성 지방 창고의 기능적 이미징 및 정량화.

[18F]FDG 마이크로 PET/MR 이미징을 사용한 마우스의 갈색 및 베이지 지방 조직의 시각화 및 정량화

여기에서는 소형 동물을위한 고해상도 양전자 방출 단층 촬영 / 컴퓨터 단층 촬영을 사용하여 심장 기능 및 형태를 정량화하기위한 실험 이미징 프로토콜을 제시합니다. 마우스와 쥐 모두 고려되어 두 종에 대한 컴퓨터 단층 촬영 조영제의 다양한 요구 사항을 논의합니다.

소형 동물을 위한 고해상도 심장 양전자 방출 단층 촬영/컴퓨터 단층 촬영

여기에서 우리는 인간과 실험실 동물에서 식사 후 갈색 지방 조직 활성을 측정하기 위한 프로토콜을 제시합니다.

갈색 지방 조직 활동의 변화를 감지하기 위한 적외선 열화상 촬영

어둠 / 빛으로 전환 시험은 마우스의 동작과 같은 불안을 측정하기 위하여 가장 널리 사용되는 검사 중 하나입니다. 여기, 우리가 테스트를 실시하는 방법에 대한 자세한 절차를 보여주는 동영상을 제시한다.

마우스에 대한 진한 / 라이트 전환 테스트

새로운 줄기 세포 요법의 평가는 생체내에 주입된 세포를 추적 비 invasively하는 것이 중요합니다. 이 동영상은 생체내의 후속 MR 영상에 대한 생체내의 철 산화물 기반의 콘트라스트 에이전트와 인간 mesenchymal와 배아 줄기 세포를 레이블하는 방법을 보여줍니다.

이런 산화물로 hESCs과 hMSCs을 라벨링하는 MR 영상과 생체내 추적 비침습에 대한 Nanoparticles

학습하세요 생쥐의 갈색지방 조직 활성을 비침습적으로 측정하는 micro-PET/CT 영상법을. 냉각 자극과 FDG 흡수 측정을 통해 대사 질환 연구에 활용할 수 있는 표준화된 프로토콜입니다.

FDG micro-PET/CT와 마우스의 브라운 지방의 기능 영상

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