2015년 2월 18일
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).
이 절차의 목표는 열 중성 및 저온 활성화 PET CT를 모두 사용하여 갈색 지방 조직의 저장소를 자동으로 분할하고 동일한 피험자의 Coregistered MRI 스캔에 적용하는 것입니다. 이는 먼저 동일한 주제에 대해 열 중성 및 저온 활성화 MRI 및 PET CT 스캔을 모두 획득하여 수행됩니다. 두 번째 단계는 한 피험자에 대한 4개의 스캔을 모두 공간적으로 등록하는 것입니다.
전신 이미지를 등록하기 어렵기 때문에 쇄골상 부위를 정확하게 등록하는 데 초점을 맞춰야 합니다. 다음으로, 한 피험자에 대한 등록된 냉간 활성화 및 열중성 PET CT 스캔을 사용하여 해당 특정 피험자에 대한 BAT 영역을 정의합니다. 마지막 단계는 동일한 피험자의 PET CT 스캔에 등록된 MRI 스캔에 BAT 관심 영역을 적용하는 것입니다.
궁극적으로 이 절차는 수동으로 정의된 영역 대신 자동으로 생성된 BAT 관심 영역을 사용하여 갈색 지방 조직에서 정량적 MRI 메트릭을 제공합니다. 인간 갈색 지방 조직 연구에 사용된 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 이 기술이 동일한 피험자에 대해 열 중성 및 저온 활성화 조건 모두에서 MRI 및 PET CT 스캔을 획득하고 결합한다는 것입니다. 이 접근 방식으로 생성된 MRI 메트릭을 사용하면 MRI만 사용하여 온도 조절실을 준비하기 위해 인간 갈색 지방 조직의 유병률 및 공간 분포와 같은 주요 질문에 답할 수 있습니다.
MRI의 경우 더 시원한 온도를 위해 작은 방을 사용하고 휴대용 에어컨 장치와 회전식 바닥 선풍기로 실내 온도를 유지하여 시원한 공기가 순환되도록 합니다. 더 따뜻한 온도를 원할 때는 따뜻한 공기를 실내 주변으로 순환시키기 위해 진동하는 프로그래밍 가능한 휴대용 히터를 사용하십시오. 온도 조절실에 들어가기 전에, 피험자에게 표준 의료용 반바지와 표준 의료용 셔츠로 갈아입게 한다.
양말과 신발을 벗으십시오. 표준복으로 갈아입은 후 피험자의 키, 몸무게, 허리둘레를 측정합니다. 또한 설하 온도계를 사용하여 피험자의 체온을 측정합니다.
그런 다음 피험자에게 온도 조절실로 들어가라고 지시합니다. 피험자에게 조용히 앉아있고 운동, 타이핑, 잠들기 등 체온을 변화시킬 수 있는 어떠한 활동도 하지 말 것을 요청한다. 1시간 동안 방에 앉아 있다가 설하 체온계를 사용하여 다시 체온을 측정합니다.
온도 조절실에 앉아 두 번째 시간을 보낸 후 설하 온도계를 사용하여 체온을 세 번째로 측정합니다. 냉찜 MRI를 실시하는 경우, 피험자보다 먼저 방한조끼를 피험자에게 씌우고 온도 조절실에서 나갑니다. 온도 조절실에서 2시간 후, 휠체어에 탄 피험자를 MRI 스캐너로 옮깁니다.
2채널 병렬 전송 기능이 장착된 3개의 Tesla MRI 스캐너를 사용하여 MRI 스캔을 획득합니다. 초대형 16채널 토르소 리시브 코일과 수정된 탁상용 걸이. 몸통의 앞쪽 부분.
스캐너 보어 상단에서 코일을 받습니다. 천 슬링에서 슬링이 피험자의 몸에 미끄러질 수 있을 만큼 충분히 낮게 매달리도록 합니다. 신호 대 잡음비를 최대화하기 위해.
테이블이 스캐너 구멍을 통해 이동할 때 탁상의 두 층 사이에 끼워진 롤링 코일 마차에 몸통 수용 코일의 뒤쪽 부분을 놓습니다. 스캐너 전쟁의 앞면과 뒷면에 있는 스캐너 덮개에 부착된 스트랩으로 ISO 중앙에서 코일 왜건을 잡고 후방 코일 요소가 고정된 상태로 유지되도록 합니다. 피사체를 침대 위에 올려 놓고 스캐너 다리에 들어갑니다.
먼저 누운 자세로, 피험자가 눕기 전에 조끼를 벗습니다. 그런 다음 피험자에게 두 팔을 베갯잇과 비슷한 가방 안에 넣고 팔을 몸의 양쪽으로 내리게 합니다. MRI와 PET CT 스캔에서 피험자 위치 간의 차이를 최소화하려면 피험자가 스캐너 침대에 자연스럽게 눕도록 하고, 각 스캔 중에 머리 아래에 동일한 양의 쿠션을 사용하고, 베갯잇 가방을 사용하여 팔을 지지하는 것이 중요합니다.
한 번의 스캔 중 피험자에게 사용되는 모든 지지대(예: 무릎 아래 베개 또는 허리 아래)는 항상 해당 피험자에 대해 동일한 방식으로 사용해야 합니다. 피험자가 제자리에 배치되면 20개의 축 슬라이스로 구성된 7개의 스택을 사용하여 다중 스택 다중 슬라이스, 다중 패싯 필드 에코 획득을 사용하여 뚱뚱한 물 MRI를 획득합니다. 정수리에서 허벅지 위쪽까지의 덮개는 조각 사이에 0mm의 간격이 있는 연속적인 것입니다.
반려동물 CT 기공사가 피험자의 손이나 팔 정맥에 IV 포트를 삽입하도록 합니다. 이 IV 포트를 통해 방사선 기술자는 나중에 피험자가 온도 조절실에 앉아 있을 때 무선 추적자를 주입할 수 있습니다. 이전과 같이 온도 조절실을 설정한 후 피험자에게 들어가도록 지시합니다.
피험자에게 조용히 앉아있고 체온을 변화시킬 수 있는 어떠한 활동도 하지 말 것을 요청한다. 1시간 동안 방에 앉아 있다가 설하 체온계를 사용하여 다시 체온을 측정합니다. 온도 조절실에서 첫 1시간 후, 방사선 기술자가 IV 포트를 통해 플루오로 데옥시 포도당을 주입하도록 합니다.
F 18 FDG 킬로그램당 0.14밀리를 주입합니다. 피험자의 특정 체중에 따라 정확한 복용량을 계산합니다. 온도 조절실에 앉아 두 번째 시간을 보낸 후 설하 온도계를 사용하여 체온을 다시 측정합니다.
온도 조절실에서 2시간 후, 휠체어에 탄 피험자를 PET CT 스캐너로 이송합니다. 디스커버리 C에서 PET CT 스캔을 획득하고 선도 PET CT 스캐너를 처리합니다. 피사체를 침대에 올려 놓고 누운 자세로 스캐너 머리부터 들어갑니다.
일단 눕게 되면, 피험자에게 두 팔을 베갯잇과 비슷한 가방 안에 넣고 팔을 몸의 양쪽으로 내리게 한다. 이렇게 하면 MRI 및 PET CT 검사 모두에서 어깨가 유사한 방식으로 배치되도록 하여 이미지 공동 정합을 더 쉽게 할 수 있습니다. PET CT 영상 시야각은 정수리부터 허벅지 중간까지 피험자의 키에 따라 7-9개의 침대 자세로 커버합니다.
텍스트 프로토콜에 나열된 권장 PET CT 매개변수를 사용하여 PET CT 이미지를 획득합니다. 텍스트 프로토콜에 자세히 설명된 대로 처리 및 분석을 진행합니다. 동일한 주제에 대해 MRI 및 PET CT 스캔을 모두 획득하고 모든 스캔에 대해 공동 등록을 수행하면 정량적 MRI를 신뢰할 수 있게 측정할 수 있습니다.
여기에 표시된 BAT의 지표는 한 피험자의 처리되지 않은 온찜질과 저온 PET CT 및 MRI 스캔입니다. 따뜻한 PET CT 데이터와 차가운 PET CT 데이터를 모두 획득함으로써 증가된 18 FFDG 흡수로 저온 활성화 박쥐 저장소를 명확하게 구별할 수 있습니다. 여기에 표시된 것은 쇄골 수준 축 절편 재등록 후입니다.
저온 PET 스캔에서 볼 수 있는 증가된 18 FFDG 흡수는 지방 조직의 쇄골상 영역에서 발생합니다. 이 영역의 MRI 지방 신호 비율은 이전 연구와 유사하게 50-80% 범위에 속합니다. 4개의 스캔을 모두 동시 등록한 후 PET CT 이미지에서 파생된 기준을 사용하여 피험자별 박쥐 마스크를 만들 수 있습니다.
그런 다음 이 마스크를 4개의 공동 등록된 스캔에 적용하여 한 피험자에 대해 표시된 것처럼 박쥐 저장소에서 이미지 메트릭을 획득할 수 있습니다. 등록된 스캔에 BAT 마스크를 적용하면 획득한 데이터의 숫자 값이 평균 N 95% 신뢰 구간으로 표시됩니다. 이 절차를 시도하는 동안 4개의 스캔 각각에 대해 항상 동일한 방식으로 피사체를 배치하는 것을 기억하는 것이 중요하며, 이렇게 하면 이 절차를 따라 이미지의 공동 정합이 크게 향상됩니다.
확산 가중 영상, 관류 및 온도 측정과 같은 다른 MRI 방법을 추가하면 인간의 갈색 지방 조직의 공간 분포 및 유병률을 연구할 수 있습니다.
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본 연구는 18 F-Fluorodeoxyglucose (18 F-FDG) 양전자 방출 단층 촬영/전산화 단층 촬영(PET-CT)과 지방-수 분리 자기 공명 영상(MRI)을 이용한 성인 인간의 갈색 지방(BAT) 매핑 방법을 제시합니다. 스캔은 열중성 및 냉각 조건에 2시간 동안 노출된 후에 수행됩니다.
Automated segmentation of human brown adipose tissue (BAT) using co-registered PET-CT and MRI enables quantitative, non-invasive assessment of BAT depots, addressing a key challenge in metabolic disease research. This workflow enhances predictive confidence in tissue identification and supports translational continuity from discovery to preclinical model development. The approach positions MRI-based BAT quantification as a scalable, radiation-free alternative for future metabolic and obesity-targeted R&D portfolios.
This automated imaging protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum, bridging early mechanistic studies and translational research in metabolic disease.