Obrazowanie TSPO-PET/CT w celu wykrycia powstania zawału w mysim modelu udaru niedokrwiennego

Weź znieczulone myszy kontrolne i myszy z ograniczonym przepływem krwi do kory somatosensorycznej.

To ograniczenie powoduje śmierć neuronów i powstanie zawału w mózgu, wywołując aktywację mikrogleju i infiltrację obwodowych komórek odpornościowych.

Komórki odpornościowe wykazują nadekspresję białka translokatora mitochondrialnego (TSPO).

Zabezpiecz myszy na łóżku skanera PET/CT.

Wykonaj tomografię komputerową za pomocą obracającego się źródła promieniowania rentgenowskiego, które przepuszcza promienie rentgenowskie przez ciało myszy.

Detektor przechwytuje promienie rentgenowskie i przetwarza je na obrazy głównych anatomicznych punktów orientacyjnych.

Wstrzyknąć radioznacznik TSPO przez żyłę ogonową.

Radioznacznik przemieszcza się do obszaru zawału i wiąże się z TSPO w komórkach odpornościowych.

Wykonaj skanowanie PET.

Radioznacznik ulega rozpadowi pozytonów, emitując pozytony, które zderzają się z pobliskimi elektronami, wytwarzając promieniowanie gamma.

Detektor wychwytuje te promienie i rekonstruuje obraz 3D rozkładu radioznaczników.

Wizualizacja nałożonych obrazów PET/CT w celu zidentyfikowania obszarów zawału o wyższym wychwycie znacznika.

Zacznij od ułożenia znieczulonych myszy leżących na łóżku skanera PET/CT, upewniając się, że są wyprostowane i bezpiecznie w stożkach nosowych. Przyklej głowę i ciało każdej myszy do łóżka miękką taśmą chirurgiczną, upewniając się, że oddychanie nie jest ograniczone przez umieszczenie taśmy. Gdy zwierzęta są już bezpieczne w łóżku, a oddychanie jest stabilne, włącz celownik laserowy i przesuń łóżko skanujące tak, aby zrównało się z mózgiem wszystkich czterech myszy.

Przesuń łoże skanera do pozycji akwizycji, tak aby mózgi myszy znajdowały się jak najbliżej środka pola widzenia. Uzyskaj obraz myszy w widoku zwiadowcy, aby zweryfikować ich pozycję i dostosuj pozycję, przeciągając pole pola widzenia na interfejsie, jeśli to konieczne. Na koniec kliknij przycisk Start Workflow (Rozpocznij przepływ pracy) w oprogramowaniu skanera, aby rozpocząć tomografię komputerową, upewniając się, że wybrano opcję Wyświetlaj interaktywne monity użytkownika, aby skanowanie PET można było rozpocząć ręcznie przed wstrzyknięciem znacznika.

Gdy myszy automatycznie przejdą z tomografii komputerowej do PET, ustaw tylną część skanera do wstrzyknięcia radioznacznika. Umieść ochronną chłonną wyściółkę na półce i upewnij się, że nożyczki i zapalniczka są pod ręką. Przetnij zapieczętowaną rurkę cewnika nożyczkami. Sprawdź, czy linie cewnika są wolne od pęcherzyków i upewnij się, że kaniula nadal znajduje się w żyle, wykonując płukanie solą fizjologiczną o pojemności od 10 do 20 mikrolitrów. Następnie załaduj wcześniej odmierzone strzykawki do każdego z czterech cewników, śledząc, jaka dawka została podana każdej myszy.

Kliknij OK, gdy skanowanie PET jest gotowe do rozpoczęcia, jednocześnie uruchamiając 10-sekundowy timer. Miej dwóch badaczy z tyłu skanera, ze strzykawkami dozującymi w ręku, aby wstrzyknąć wszystkim czterem myszom jednocześnie, gdy zegar osiągnie zero. Przepłucz każdy cewnik od 50 do 100 mikrolitrów soli fizjologicznej, aby upewnić się, że pełna dawka dostanie się do żyły ogonowej i ponownie uszczelnij rurkę za pomocą zapalniczki.

Następnie należy zmierzyć dawkę strzykawki za pomocą kalibratora dawki, aby uzyskać resztkową wartość radioaktywności. Zwróć uwagę na wartości i czas ich rejestrowania. Po zakończeniu skanowania przywróć łóżko PET do pierwotnej pozycji za pomocą poziomego przycisku Home w panelu sterowania ruchem. Wyjmij myszy ze skanera i ostrożnie wyjmij cewnik. Delikatnie uciskaj miejsce kaniulacji, aby zapobiec nadmiernemu krwawieniu. Następnie zmierz pozostałą aktywność w cewniku za pomocą kalibratora dawki.

Na koniec zrekonstruuj dane, otwierając oprogramowanie zarządzające przetwarzaniem końcowym, które automatycznie zrekonstruuje każde skanowanie przy użyciu danych histogramu wygenerowanych z pierwszego pliku. W przypadku analizy PET zacznij od otwarcia oprogramowania do analizy obrazu. Kliknięcie ikony Otwórz dane, aby załadować obraz CT. I wybierając ikonę dołączania danych, aby załadować dynamiczny PET. Przeprowadź wizualną kontrolę jakości danych za pomocą operatora szeregów czasowych w menu rozwijanym. Wybierz opcje Odniesienie i Globalne, a następnie zastosuj odpowiednie wartości Minimum i Maksimum dla skali kolorów.

Wizualizuj dynamiczne dane PET klatka po klatce, weryfikując wychwyt radioaktywności i sprawdzając, czy w skanowaniu nie ma zakłóceń w ruchu. Następnie utwórz średni obraz PET za pomocą funkcji arytmetycznej. Wybierz opcję Średnia wybrana, usuń zaznaczenie opcji Odwołanie i upewnij się, że dane wejściowe są takie. Wejście drugie i gwiazdka wejściowa są wybierane, aby utworzyć średnią ze wszystkich ramek PET.

Przejdź do zakładki Data Manager (Menedżer danych) i przeciągnij Average Image (Uśredniony obraz) do pozycji wejściowej o jedną pozycję, aby umożliwić wizualizację sygnału PET za pomocą uśrednionego obrazu PET. Następnie ponownie rozprowadź skalę kolorów, klikając Automatyczne obliczanie w narzędziu MinMax. Następnie zarejestruj CT w przeciętnym pliku PET za pomocą automatycznej funkcji 3D. W menu rozwijanym Rejestracja reorientacji wybierz opcję Ref i wejście 1, a następnie wybierz opcję Sztywne szybkie wprowadzanie pierwszego, aby odwołać rejestrację.

Sprawdź wzrokowo pasowanie we wszystkich trzech wymiarach i ręcznie dostosuj, w razie potrzeby w ręcznej zakładce 3D, korzystając z funkcji translacji i obrotu. Jeśli rejestracja jest zadowalająca, wybierz opcję Wejście 2 i Gwiazdka wprowadzania i zastosuj je do wszystkich ramek zwierzaka, klikając znacznik wyboru. Kliknij prawym przyciskiem myszy pliki CT i PET w DM i zapisz jako surowe. Następnie wybierz Przycinanie z menu rozwijanego i przeciągnij granice obrazu, aby przyciąć głowę jednej myszy na raz poniżej pnia mózgu.

Ręcznie zmień orientację obrazów PET i CT tak, aby czaszka była prosta we wszystkich wymiarach. Załaduj obraz MR dla tej myszy za pomocą przycisku dołączania danych w lewym górnym rogu interfejsu. Przesuń rezonans magnetyczny za pomocą ręcznej reorientacji 3D i dopasuj go do czaszki na obrazie CT. Następnie wyłącz wizualizację PET, odznaczając ją na karcie kontrolera wizualnego i użyj tylko MR i CT do narysowania obszaru zainteresowania lub ROI.

W narzędziu 3D ROI kliknij przycisk Dodaj ROI, aby utworzyć nowy ROI i nazwać go infarct. Wybierz narzędzie splajnu, kliknij lewym przyciskiem myszy, aby narysować obramowanie ROI i kliknij prawym przyciskiem myszy, aby je zamknąć. Następnie utwórz nowy zwrot z inwestycji i oznacz go jako kontralateralny. Kliknij prawym przyciskiem myszy zwrot z inwestycji w zawał i wybierz Eksportuj. Następnie przesuń ROI do pozycji 2, Input one, aby umożliwić wizualizację i ręczną zmianę orientacji nowego ROI.

Po wybraniu tylko jednego wejścia zaznacz pole ROI i wybierz opcję Tylko widok, aby zezwolić na wizualizację zwrotu z inwestycji zawału bez jego zmiany orientacji. W menu rejestracji zmiany orientacji wykonaj przewrót w lewo w prawo za pomocą funkcji operatora i ręcznie przesuń nowy zwrot z inwestycji do tego samego obszaru po stronie przeciwnej. Następnie wybierz operator arytmetyki i zastosuj mnożenie skalarne 2 do nowego ROI, umożliwiając niezależną kwantyfikację ROI.

Wróć do narzędzia ROI 3D. Przejdź do zakładki Eksport i eksperyment i kliknij przycisk Importuj ROI. Wybierz opcję wprowadź jeden z nich w oknie dialogowym, aby załadować nowy wolumin jako kontralateralny zwrot z inwestycji. Na koniec kliknij prawym przyciskiem myszy obraz Average PET, rozładuj go i ponownie włącz PET. Wygeneruj ilościowe wyniki absorpcji za pomocą ikony eksportu wyników w narzędziu 3D ROI.