Name: 단일 피험자 수준에서 2-Deoxy-2- 18F Fluoro-D-Glucose Dynamic Positron Emission Tomography를 사용한 대사 뇌 연결성 연구 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-24T14:10:00.000+00:00
Duration: 7 min 28 s
Description: 탐색하세요 쥐 뇌 내출혈 후 대사적 뇌 연결성 변화를 동적 PET 영상으로 분석하는 방법을 배우세요. 시간-활동 곡선을 통해 개별 피험자 수준에서 포도당 흡수 패턴을 추적하여 뇌 기능 회복 메커니즘을 이해할 수 있습니다.

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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>Sala, A., Perani, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+molecular+connectivity+in+neurodegenerative+diseases%3A+Recent+advances+and+new+perspectives+using+positron+emission+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Brain molecular connectivity in neurodegenerative diseases: Recent advances and new perspectives using positron emission tomography.</a> Front Neurosci. 13, 617(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>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>
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</ol>

<table><tbody><tr><td>Antisedan</td><td>Orion Pharma</td><td></td><td>Atipamezole hydrochloride 5 mg/mL</td></tr><tr><td>BD Micro-Fine+ 인슐린 주사기 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 바늘 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 주사기 1 mL</td><td>BD</td><td>303172</td> 주입 <td>펌프용</td></tr><tr><td>BTPE-10 폴리에틸렌 튜브</td><td>Instech</td><td></td><td>0.11x.024in (.28x60mm)</td></tr><tr><td>Domitor</td><td>Orion Pharma</td><td>1070499</td><td>Medetomidine hydrochloride 1 mg/mL</td></tr><tr><td>Fusion 100 주입 펌프</td><td>Chemyx Inc.</td><td>07100</td><td>최신 모델 사용 가능: 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 with CUBEFLOW 소프트웨어</td><td>MOLECUBES NV</td><td></td><td>Preclinical PET 스캐너</td></tr><tr><td>PMOD 소프트웨어 버전 4.4&nbsp;</td><td>Bruker Corporation</td><td></td><td>http://www.pmod.com; PET 데이터의 정량화</td></tr><tr><td>식염수</td><td>B. Braun</td><td>394496</td><td>NaCl 0.9%</td></tr><tr><td>Vidisic eye gel</td><td>Vidisic</td><td></td><td>Carbomerum 980 2 mg/g</td></tr></tbody></table>

단일 피험자 수준에서 2-deoxy-2-[18f]fluoro-d-glucose dynamic positron emission tomography를 사용한 대사 뇌 연결성 연구

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

스캔이 완료되면 수집 중 검출된 속도의 TAC를 조사하여 올바른 추적자 주입 및 흡수를 확인할 수 있습니다. 그림 1 은 성공적인 추적자 주입 및 획득 후 스캐너의 전체 FOV에서 생성된 TAC(패널 A)와 부분 파라정맥 추적자 주입 후 생성된 TAC(패널 B)를 보여줍니다. 성공적인 사례의 경우, 추적자 주입 후 계수율이 급격히 증가하여 처음 4분 이내에 최고점에 도달한 후 나머지 획득 기간 동안 꾸준히 감소합니다. 파라베루스의 경우, 계수율은 추적자 주입 직후 국소 최대값에 도달하고 여러 분 동안 감소한 후 다시 상승하여 획득의 후반부에 전역 최대치에 도달합니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67458/67458fig01v2.jpg"> 
그림 1...

단일 피험자 수준에서 2-Deoxy-2-[18F]Fluoro-D-Glucose Dynamic Positron Emission Tomography를 사용한 대사 뇌 연결성 연구

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

우리는 뇌내출혈이 뇌 세포 내 대사 연결성에 어떤 영향을 미치는지 조사하고 있으며, 이는 뇌 영역 전반에 걸쳐 포도당 흡수와 같은 대사 활동 간의 관계를 반영합니다. 이러한 네트워크의 변화는 간질과 같은 뇌 질환 발병 위험 증가를 설명할 수 있으며, 뇌 기능 장애와 회복에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 현재 대사 뇌 연결성 분석은 정적 PET 이미지를 기반으로 하며, 연결성은 단일 피험자 내에서가 아니라 피험자 그룹에 대해 계산됩니다.동적 PET 이미지를 사용하면 피험자당 관심 있는 각 볼륨에 대한 시간 활동 곡선을 추출할 수 있으며, 이를 통해 단일 피험자 수준에서 상관 관계 기반 연결성을 계산할 수 있습니다. 이를 통해 시간이 지남에 따라 피험자 내에서 대사 뇌 연결의 변화를 쉽게 추적할 수 있습니다. 핵심 시설로서 Infinity는 다양한 응용 분야의 연구자를 지원합니다.이 연구자들은 뇌졸중 모델에서 다양한 종류의 종양학 모델에 이르기까지 광범위한 동물 모델을 연구합니다. 이러한 모델을 통해 연구자들은 질병을 평가하고 새로운 치료 전략도 평가합니다. 먼저 마취된 동물을 왼쪽이나 오른쪽으로 돌리고 가열 램프를 사용하여 꼬리를 따뜻하게 하여 예광탄 주사를 위한 혈관 확장을 유도합니다.바늘 홀더를 사용하여 30 게이지 바늘의 샤프트를 끊고 백엔드의 1-2mm를 BTPE-10 튜브에 삽입합니다. 1밀리리터 인슐린 주사기에 식염수를 채우고 바늘 끝을 BTPE-10 튜브에 3-5mm 삽입합니다. 채워진 주사기에서 식염수를 튜브에 미리 채우고 나중에 식염수 주사기를 튜브에 연결된 상태로 유지합니다.다음으로, 찜질이나 종이 티슈를 사용하여 부위 소독을 위해 에탄올로 동물의 꼬리를 철저히 청소합니다. 그런 다음 난방 램프를 제거하십시오. BTPE-10 튜브의 바늘 끝을 측면 꼬리 정맥에 삽입합니다.플런저를 뒤로 당길 때 튜브로 들어가는 혈액을 관찰하십시오. 주사 중 저항이 없는지 확인하고 주사 부위에 피하 기포가 형성되지 않도록 합니다. 성공하면 침투 부위에 인스턴트 접착제 한 방울로 바늘을 고정하고 튜브를 꼬리에 테이프로 붙입니다.이미 메데토미딘이 2-3mm 미리 채워진 BTPE-10 튜브의 바늘을 견갑골 사이에 피하로 삽입합니다. 침투 부위에 인스턴트 접착제 한 방울로 바늘을 고정하고 튜브를 동물의 등에 부드럽게 테이프로 붙입니다. 동물을 배치하고 스캐너 베드를 준비하려면 압력 센서와 종이 티슈를 침대에 놓습니다.동물을 스캐너 베드에 조심스럽게 옮겨 메데토미딘 라인과 꼬리 정맥 카테터가 단단히 고정되도록 합니다. 필요한 경우 노즈콘을 사용하여 동물의 머리를 가능한 한 똑바로 배치하고 적절하게 정렬되면 테이프로 머리를 고정합니다. 이제 발열 패드를 켜서 동물을 따뜻하게 하십시오.호흡수 모니터링 시스템이 올바르게 작동하는지 확인하고 필요에 따라 압력 센서 위치를 조정합니다. PET 스캔을 시작하기 전에 앞에서 설명한 대로 소량의 식염수를 흡인하고 주입하여 정맥에 적절한 배치를 확인하십시오. 그런 다음 식염수 주사기를 방사성 추적자 주사기로 교체하여 바늘이 PE 튜브에 구멍을 뚫지 않도록 합니다.스캐너 소프트웨어를 사용하여 스캔을 시작합니다. 수집이 시작되면 약 0.5초에서 2초에 걸쳐 무선 추적기를 볼루스로 주입합니다. 즉시 비어 있는 라디오 추적 주사기를 식염수 주사기로 교체하고 PE 튜브를 0.1ml의 식염수로 세척합니다.티슈를 사용하여 주사기를 교체하는 동안 빠져나갈 수 있는 무선 추적자 방울을 잡습니다. 동적 재구성 설정을 사용하여 수집된 데이터를 30개의 2분 시간 프레임으로 재구성합니다. 시작하려면 쥐 뇌의 PET 데이터를 얻습니다.동적 복원의 DICOM 파일을 캔버스로 끌어다 놓아 소프트웨어에 로드합니다. 오른쪽 상단에 있는 일반 이미지 표시 컨트롤을 사용하여 슬라이스와 시간대를 탐색하고 색상 막대를 조정합니다. 필요한 경우 오른쪽 사이드바의 입력 이미지 방향 변경 버튼을 사용하여 이미지 방향을 표준 방향으로 조정합니다.참조 이미지를 로드하려면 Select normalization template 버튼을 클릭합니다. Rat FDG W.Schiffer 템플릿을 참조 이미지로 선택합니다. 오른쪽 사이드바에서 Input matching(입력 일치), Input Adjust manually(입력 조정) 버튼을 클릭하여 입력 이미지를 템플릿과 일치시킵니다.입력 이미지를 드래그 앤 회전하여 템플릿에 대략적으로 정렬합니다. rat가 종으로 선택되고 등록 방법이 변형으로 설정되어 있는지 확인합니다. 그리고 현재 일치 버튼을 클릭하여 다음 하위 페이지로 이동합니다.Matching Results 하위 페이지에서 정렬 결과를 확인하고 필요한 경우 수동으로 조정합니다. Apply Current Transformation to All(현재 변환을 모두 적용)을 클릭하여 모든 타임프레임이 템플릿과 일치하는지 확인합니다. 녹색 VOI 버튼을 클릭하여 다음 단계로 진행합니다.템플릿(Template) 탭의 아틀라스(Atlas) 탭에서 Px Rat W.Schiffer를 선택하거나 아틀라스를 로드하여 원하는 볼륨을 선택합니다. 선택한 관심 볼륨을 적용하려면 하단의 개요 버튼을 클릭합니다. 그런 다음 템플릿 탭 위의 버튼을 클릭하여 시간-활동 곡선 또는 TAC를 계산합니다.추가 분석을 위해 TAC를 PKIN 툴로 보냅니다. 소프트웨어 인터페이스의 오른쪽 하단에서 디스플레이 유형으로 TACs를 선택하여 이전에 선택한 관심 볼륨에 대한 시간 활동 곡선을 밀리리터당 킬로 베크렐 단위로 시각화합니다. TAC를 표시하는 캔버스를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 보이는 곡선의 값 테이블을 선택합니다.추가 분석을 위해 값 테이블을 스프레드시트에 복사합니다. 시간 가중 평균 이미지와 단일 2분 시간 프레임 모두에서 동물의 눈에서 높은 표준 흡수 값이 관찰되었으며 색상 강도는 파란색에서 빨간색에 이르기까지 다양했습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

출처: Casquero-Veiga, M. et al. 쥐의 심부 뇌 자극에 의해 유도된 활동 패턴을 밝히기 위한 생체 내 양전자 방출 단층 촬영. J. Vis. 경험. (2022).이 비디오는 쥐 모델에서 FDG-PET 이미징을 사용하여 심부 뇌 자극(DBS)의 대사 효과를 보여줍니다. 대사 활동이 증가하거나 억제된 뇌 영역을 매핑하기 위해 FDG 투여, DBS 적용 및 PET/CT 이미징과 관련된 단계를 간략하게 설명합니다.

In Vivo FDG-PET를 사용하여 쥐의 급성 심부 뇌 자극에 의해 유도된 대사 신경조절 평가

출처: Jamadar, S. 외. al. 인간 뇌의 높은 시간 분해능 양전자 방출 단층 촬영을 위한 방사성 추적자 투여: FDG-fPET에 적용. J. Vis. 경험. (2019년)이 비디오는 양전자 방출 단층 촬영(PET)을 사용하여 뇌 포도당 대사를 정량화하는 방법을 보여줍니다. 참가자는 스캔하는 동안 추적자 F-18 플루오로데옥시글루코스(FDG)를 주입받습니다. FDG는 활성 뉴런에 축적되고 F-18 붕괴 시 양전자를 방출합니다. 이 양전자는 전자와 상호 작용하여 PET 스캐너에서 감지한 광자를 생성하여 고해상도 뇌 활동 지도를 생성합니다.

방사성 추적자를 사용한 인간 뇌의 양전자 방출 단층 촬영 이미징

소동물 양전자 방출 단층 촬영을 통해 뇌의 두 가지 주요 에너지 기질인 포도당과 케톤을 평가할 수 있습니다. 본 방법에서는 각 동물에 11개의 C-아세토아세테이트와 18개의 F-플루오로데옥시글루코스를 순차적으로 주입하고, 자기공명영상에서 결정된 특정 뇌 영역에서 이들의 흡수를 정량적으로 측정한다.

쥐의 지역 뇌 에너지 기질 흡수의 정량적 측정을 위한 이중 추적자 PET-MRI 프로토콜

[18F]-fluorodeoxyglucose (FDG) 양전자 방출 단층 촬영 계산한 단층 촬영은 뇌 기능에 관련 된 포도 당 대사를 공부 하는 데 유용. 여기, 선물이 프로토콜 [18F] FDG 추적 프로그램에 대 한 설치 및 심한 외상 성 뇌 손상 환자에서 임상 발현과 관련 된 대상된 뇌 영역에 대 한 관심 지역 분석의 semiquantitative 평가.

심한 뇌 손상 환자에서 [18F] FDG 추적 프로그램을 사용 하 여 반 정량적 평가

혈액 산소-레벨-종속적 기능 자기 공명 영상 (대담한 fMRI)는 해당 somatosensory 배럴 필드 피 질 영역 (S1BF 라고 함)가 올바르게 활성화, 주요 검사 후 젖 산 콘텐츠를 계량 하는 것입니다이 연구의 목표 지역화 된 양성자 자기 공명 분광학 (1H 부인) 7 t.에 의해 활성화 된 쥐 두뇌에 있는...

7 기능 자기 공명 분광학 수염 활성화 중 쥐 신 피 질에서 T

기술된 접근의 목표 기능 연결에 상당한 재구성 기능 자기 공명 영상에서 발생 하는 어떤 순간의 패러다임 (시간적 관점), 그리고 어느 지역 (공간 관점) 사이 결정 하는 것입니다. 기록 기간 동안 시간 동기 자극 재생 됩니다.

동적 상호 주제 기능 연결 밝혀 연속에 의해 구동 하는 순간 순간 두뇌 네트워크 구성 또는 통신 패러다임

이 원고는 FDG-PET (일정한 주입 및 볼루스 플러스 주입)에 대한 두 개의 방사성 추적기 관리 프로토콜을 설명하고 볼러스 투여와 비교합니다. 16s의 시간적 해상도는 이러한 프로토콜을 사용하여 달성 할 수 있습니다.

인간의 뇌의 고시간 해상도 양전자 방출 단층 촬영을위한 방사선 추적기 관리 : FDG-fPET에 응용 프로그램

우리는 생체 내 FDG-PET를 이용한 급성 심부 뇌 자극에 의해 유도 된 대사 신경 조절을 평가하는 전임상 실험 방법을 설명합니다. 이 원고에는 정위 수술에서 자극 치료의 적용, PET 이미지의 획득, 처리 및 분석에 이르기까지 모든 실험 단계가 포함되어 있습니다.

생체 내 쥐의 심부 뇌 자극에 의해 유도 된 활동 패턴을 밝히기위한 양전자 방출 단층 촬영

PET에 의한 산소 및 포도당 대사의 정량적 측정은 확립된 기술이지만 실제 프로토콜에 대한 세부 정보는 문헌에 드물게 설명되어 있습니다. 이 논문은 최첨단 양전자 방출 단층 촬영-컴퓨터 단층 촬영 스캐너에서 성공적으로 구현된 실용적인 프로토콜을 제시합니다.

Time-of-Flight 양전자 방출 단층 촬영-컴퓨터 단층 촬영 스캐너를 사용한 뇌 산소 및 포도당 대사에 대한 다중 추적 연구

성인 동물 신생아 이가있는 과립 세포의 통합을 연구하는 방법이 설명되어 있습니다. 이 기술은 생체내 기능 통합 확인할 수 electrophysiological 녹음 뒤에 신생아 뉴런을 라벨 설계 레트로 바이러스를 사용합니다.

성인에서 태어난 뉴런의 통합을 공부

탐색하세요 쥐 뇌 내출혈 후 대사적 뇌 연결성 변화를 동적 PET 영상으로 분석하는 방법을 배우세요. 시간-활동 곡선을 통해 개별 피험자 수준에서 포도당 흡수 패턴을 추적하여 뇌 기능 회복 메커니즘을 이해할 수 있습니다.

단일 피험자 수준에서 2-Deoxy-2-[¹⁸F]Fluoro-D-Glucose Dynamic Positron Emission Tomography를 사용한 대사 뇌 연결성 연구

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