Het bepalen van glucosemetabolisme Kinetics Met behulp ¹⁸ F-FDG Micro-PET / CT

Het algemene doel van dit beeldvormingsprotocol is om de in vivo realtime opname van glucose uit de bloedbaan in specifieke weefsels bij muizen te kwantificeren. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van diabetes en metabolisme, zoals de invloed van eventuele diabetische behandelingen op glucoseopname en -metabolisme. Het grote voordeel van deze techniek is dat experimenten longitudinaal kunnen worden uitgevoerd om bijvoorbeeld de invloed van leeftijd of voeding op glucosemetabolisme te beoordelen.

Het leren van deze methode geeft informatie over glucosemetabolisme in sclero-spierweefsel. Het is ook nuttig in andere weefsels zoals lever en hersenen en is overdraagbaar naar ratten. Visuele demonstratie van deze methode is cruciaal, omdat de beeldverwerving en onze analysestappen correct moeten worden voltooid om nauwkeurige resultaten te garanderen.

Wisch eerst de inductiekamer, het beeldvormingsbed en de verwarmingsmat af met 80% ethanol. Plaats de muis in de inductiekamer en anesthesieer de muis met 5% isofluraan en zuurstof. Bevestig een elektrische verwarmingsmat en een sensorpad op het beeldvormingsbed.

Plaats de muis in een buikligging en blijf een liter per minuut van 1,5 tot 2% isofluraan afleveren via een neuskoker. Breng veterinaire zalf aan op de ogen van de muis om uitdroging te voorkomen. Verwarm vervolgens de staart van de muis gedurende één tot twee minuten.

Zodra de laterale staarvader is verwijd, steek je een naald van 30 gauge in de ader. Bevestig de naald met chirurgische lijm en sluit een katheter aan op de naald. Laad het beeldvormingsbed in de PET/CT-scanner en plaats het bed zodat de katheter toegankelijk is vanaf de achterkant van de machine.

Bevestig een spuit met de dosis van tien mega back roll F18-FDG aan de katheter. Start na een bepaalde tijd na inductie van anesthesie een PET-scan van een uur en injecteer de dosis F18-FDG. Na voltooiing van de PET-scan voert u een CT-scan van 10 minuten uit.

Na de CT-scan brengt u het beeldvormingsbed terug naar de oorspronkelijke positie en verwijdert u de muis van het bed. Euthaniseer de muis door middel van cervicale dislocatie onder anesthesie, of laat de muis herstellen in eenlossing onder observatie. Laad de gereconstitueerde PET- en CT-beelden om met de beeldverwerking te beginnen.

Bepaal de CT-gegevens als bron en de PET-gegevens als doel. Co-registreer de gegevens en lijn de beelden uit zoals nodig. Selecteer vervolgens ROI-kwantificering.

Gebruik de pan- en zoomfuncties om de gewenste regio van belang in het beeld te lokaliseren. Navigeer naar het tabblad maken en selecteer het penseelgereedschap. Teken een ROI die overeenkomt met de gastrocnemius-spier.

Gebruik vervolgens de functie ROI-kwantificering opslaan om de weefseltijdactiviteitsgegevens als een CSV-bestand te extraheren. De-convolveer de geschatte systeempuntspreidingsfunctie gedurende vijf iteraties met een Van Cittert-deconvolutiemethode. Teken vervolgens een ROI die overeenkomt met de vena cava.

Exporteer de gegevens van de bloedinvoerfunctie tijdactiviteit uit de beelden na deconvolutie als een CSV-bestand. Importeer de CSV-bestanden in spreadsheetsoftware. Sla de gegevens op als nieuwe CSV-bestanden en converteer de opnamewaarden naar procent geïnjecteerde dosis per centimeter kubus.

Plot de tijdactiviteitscurven met de spreadsheetsoftware. Sla vervolgens de verwerkte vena cava-gegevens op in een nieuw CSV-bestand. Converteer de vena cava-gegevens naar een plasma-invoerfunctie.

Selecteer kinetisch in de kinetische modelleringstool. Importeer de gegevensbestanden voor het totale activiteitstelling weefsel en plasma. Kies een tweeweefselsel, driecompartimentenmodel.

Zorg ervoor dat de F18-FDG-defosforyleringssnelheid, K4, is uitgeschakeld en een waarde van nul heeft. Stel de bloedvolumefractie, VB, in op 2% Om dispersie toe te voegen aan de afgeleide inputfunctie van de vena cava, gebruikt u een programma zoals disp4dft om meerdere inputfuncties met verschillende dispersietijden te maken. Laad vervolgens de inputfuncties met dispersie een voor een en selecteer huidige regio aanpassen.

Herhaal om de inputfunctie met dispersie te vinden die de laagste ChiSquared-waarde heeft. Stel met behulp van de geoptimaliseerde inputfunctie de bloedvolumefractie in op een zwevende waarde. Pas de regio opnieuw aan om de regionale snelheidsconstanten te bepalen.

Bereken vervolgens de regionale instroomconstante. Zes weken oude DBDB-muizen die werden behandeld met insuline of fosfaatgebufferde zoutoplossing, werden met deze methode geïmageerde. De met insuline behandelde muizen vertoonden verhoogde F18-FDG-activiteit in de gastrocnemius-spier in vergelijking met de controlemuizen.

Er werd geen verhoogde activiteit waargenomen in de vena cava. Er werd een tweeweefselsel, driecompartimentenmodel gebruikt voor kinetische modellering. Er werd geen significant verschil met de controle waargenomen in de snelheid van F18-FDG-transport van arteriolplasma naar de intracellulaire ruimte of vice versa.

De F18-FDG-fosforyleringssnelheid was echter significant hoger bij de met insuline behandelde muizen. De instroomconstante was overeenkomstig hoger voor de met insuline behandelde muizen. Na het bekijken van de video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u de muizen correct kunt beeldvormen, regio's van belang kunt tekenen en kinetische parameters kunt berekenen.

Vergeet niet dat het werken met straling gevaarlijk kan zijn en dat voorzorgsmaatregelen zoals juiste training, gebruik van bescherming en bewaking van de blootstelling altijd moeten worden genomen bij het uitvoeren van deze procedure.