Studie van metabole hersenconnectiviteit met behulp van 2-Deoxy-2-[¹⁸F]Fluoro-D-Glucose dynamische positronemissietomografie op het niveau van één proefpersoon

We onderzoeken hoe een intracerebrale bloeding de metabolische hersenconnectiviteit beïnvloedt, wat de relaties weergeeft tussen metabolische activiteiten, zoals glucoseopname, tussen verschillende hersengebieden. Veranderingen in deze netwerken kunnen het verhoogde risico verklaren voor het ontwikkelen van hersaandoeningen zoals epilepsie, en biedt inzicht in hersfunctiestoornis en herstel. Momenteel is de analyse van metabolische hersenconnectiviteit gebaseerd op statische PET-beelden, en de connectiviteit wordt berekend voor een groep proefpersonen, in plaats van binnen een enkel proefpersoon.

Het gebruik van dynamische PET-beelden stelt ons in staat om tijd-activiteitscurven voor elk volume van belang per proefpersoon te extraheren, waardoor we verder correlatie-gebaseerde connectiviteit op een enkel proefpersoonsniveau kunnen berekenen. Dit vergemakkelijkt het volgen van veranderingen in metabolische hersenconnectiviteit binnen een proefpersoon in de loop van de tijd. Als kernfaciliteit ondersteunt Infinity onderzoekers uit verschillende toepassingsvelden.

Deze onderzoekers werken met een breed scala aan diermodellen, variërend van een beroertemodel tot verschillende soorten oncologiemodellen. Met deze modellen evalueren de onderzoekers ziekten en evalueren ook nieuwe behandelstrategieën. Om te beginnen, draai het anesthesieerde dier op zijn linker of rechterzij en gebruik een verwarmingslamp om zijn staart te verwarmen, wat vasodilatatie induceert voor tracerinjectie.

Gebruik een naaldahouder, breek de schacht van een 30-gauge naald af en steek een tot twee millimeter van de achterkant in een BTPE-10 slang. Vul een insulinesyringe van één milliliter met zoutoplossing en steek de naaldpunt drie tot vijf millimeter in de BTPE-10 slang. Vul de slang vooraf met zoutoplossing uit de gevulde spuit en houd de zoutoplossingsspuit daarna verbonden met de slang.

Gebruik vervolgens een kompres of papierweefsel om de staart van het dier grondig te reinigen met ethanol voor ontsmetting van de injectieplaats. Verwijder vervolgens de verwarmingslamp. Steek de naaldpunt van de BTPE-10 slang in een laterale staartader.

Observeer bloed dat de slang binnenkomt wanneer de zuiger naar achteren wordt getrokken. Let op de afwezigheid van weerstand tijdens de injectie en zorg ervoor dat er geen subcutaan knobbeltje ontstaat op de injectieplaats. Als dit succesvol is, zet de naald vast met een druppelje instantlijm op de penetratieplaats en plak de slang op de staart.

Steek de naald van de BTPE-10 slang, die al vooraf gevuld is met medetomidine, twee tot drie millimeter subcutaan tussen de schouderbladen. Zet de naald vast met een druppeltje instantlijm op de penetratieplaats en plak de slang voorzichtig op de rug van het dier. Om het dier te positioneren en het scannerbed voor te bereiden, plaats een druksensor en papierweefsels op het bed.

Breng het dier voorzichtig over op het scannerbed, en zorg ervoor dat de medetomidinelijn en staartvenekatheter veilig blijven. Positioneer het hoofd van het dier zo recht mogelijk met behulp van een snuitkegel indien nodig, en zet het hoofd vast met plakband zodra het goed uitgelijnd is. Schakel nu het verwarmingskussen in om het dier te verwarmen.

Controleer of het ademhalingssnelheidsbewakingssysteem correct functioneert en pas indien nodig de plaatsing van de druksensor aan. Voordat u de PET-scan start, bevestigt u de juiste plaatsing in de ader door een kleine hoeveelheid zoutoplossing af te zuigen en te injecteren zoals eerder beschreven. Vervang vervolgens de zoutoplossingsspuit door de radiotracerspuit en zorg ervoor dat de naald de PE-slang niet puncteert.

Start de scan met behulp van de scannersoftware. Zodra de acquisitie begint, injecteer de radiotracer als bolus over ongeveer 0,5 tot twee seconden. Vervang onmiddellijk de lege radiotracerspuit door de zoutoplossingsspuit en spoel de PE-slang door met 0,1 milliliter zoutoplossing.

Gebruik een doek om eventuele druppels radiotracer op te vangen die tijdens de spuitwisseling kunnen ontsnappen. Reconstrueer de verworven gegevens in 30 twee-minutentijdframes met behulp van de dynamische reconstructie-instellingen. Om te beginnen, verkrijg de PET-gegevens van de rattenhersenen.

Laad het DICOM-bestand van de dynamische reconstructie in de software door het bestand te slepen en neer te zetten in het canvas. Gebruik de algemene beeldweergavebedieningen in de rechterbovenhoek om door plakken en tijdframes te navigeren en de kleurenbalk aan te passen. Pas indien nodig de beeldoriëntatie aan naar de standaardoriëntatie met behulp van de knop Invoerbeeldoriëntatie wijzigen op de rechterzijbalk.

Om het referentiebeeld te laden, klikt u op de knop Normalisatietemplate selecteren. Kies de Rat FDG W.Schiffer template als referentiebeeld. Klik op de knop Invoer matchen, Invoer handmatig aanpassen in de rechterzijbalk om de invoerbeeld aan de template te matchen.

Sleep en draai het invoerbeeld om het ruwweg uit te lijnen met de template. Zorg ervoor dat rat is geselecteerd als soort en dat de registratiemethode is ingesteld op vervormen. Klik op de knop Actuele match maken om naar de volgende subpagina te gaan.

Controleer op de subpagina Resultaten van de match de uitlijningsresultaten en pas deze handmatig aan, indien nodig. Klik op Actuele transformatie toepassen op alles om ervoor te zorgen dat alle tijdframes overeenkomen met de template. Klik op de groene VOIs-knop om naar de volgende stap te gaan.

Selecteer in het tabblad Template Px Rat W.Schiffer in het Atlas-tabblad of laad een atlas om de gewenste volumes te kiezen. Om de geselecteerde volumes van belang toe te passen, klikt u op de knop Omlijnen onderaan. Klik vervolgens op de knop boven het tabblad Template om de tijd-activiteitscurven, of TACs, te berekenen.

Stuur de TACs naar PKIN-tools voor verdere analyse. Selecteer in de rechterbenedenhoek van de software-interface TACs voor het weergavetype om de tijd-activiteitscurven in kilo-becquerel per milliliter voor de eerder geselecteerde volumes van belang te visualiseren. Klik met de rechtermuisknop op het canvas dat de TACs weergeeft en selecteer waardetabel van zichtbare curven.