5 września 2017
Tutaj prezentujemy protokół opisujący analizę 18obrazowań F-FDG PET/CT u naczelnych, które zostały zakażone M. tuberculosis, w celu zbadania procesu chorobowego, leczenia farmakologicznego i reaktywacji choroby.
Ogólnym celem tej pozytonowej tomografii emisyjnej, tomografii komputerowej lub procedury analizy obrazu PET/CT, jest zbadanie procesu chorobowego i potencjalnych metod leczenia zakażeń Mycobacterium tuberculosis u naczelnych innych niż ludzie. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w badaniach nad gruźlicą, w tym lokalizację infekcji w czasie, reaktywację z latencji i wyniki określonych schematów leczenia. Główną zaletą tej techniki jest to, że zakażenie i leczenie Mycobacterium tuberculosis można śledzić w czasie rzeczywistym bez konieczności przeprowadzania okresowych sekcji zwłok zwierząt.
Rozpocznij od wyeksportowania współzarejestrowanych obrazów PET/CT do odpowiedniego oprogramowania i otwarcia obrazów z bazy danych oprogramowania w orientacji osi. Kliknij tomografię komputerową i zmień poziom okna, szerokość okna na CT płucny. Tkanka płucna stanie się ciemna, a cechy anatomiczne będą jaśniejsze, z drogami oddechowymi w kolorze czarnym i naczyniami krwionośnymi w kolorze białym.
Skupiając się na jednym płacie na raz, przewijaj połączony obraz PET/CT, aby zidentyfikować zmiany. Małe zmiany można odróżnić od naczyń krwionośnych, najeżdżając kursorem na daną strukturę i przewijając w górę iw dół o plasterek lub dwa. Jeśli struktura pozostaje pod kursorem, jest to zmiana.
Aby zmierzyć zmianę będącą przedmiotem zainteresowania, usuń sygnał PET, tak aby widoczna była tylko tomografia komputerowa i wybierz narzędzie do pomiaru długości. Przewiń, aż plasterek zawierający największą część zmiany będzie widoczny i narysuj długą linię w poprzek najdłuższej długości zmiany. Dane zawarte w tym obszarze zainteresowania będą reprezentować długość w milimetrach średnicy zmiany.
W menu tabeli przeglądowej na poziomie okna, szerokości okna i kolorów wybierz opcję ustaw poziom okna, szerokość okna ręcznie w menu rozwijanym na poziomie okna, szerokość okna i wprowadź zero dla od i 20 dla do w oknie dialogowym. Wybierz owalne narzędzie z menu rozwijanego narzędzia funkcji przycisku myszy i przewiń zmianę, aby ocenić najtwardszą część tkanki. Następnie narysuj owal wokół zmiany, aby uzyskać statystyki opisowe dla wszystkich określonych poziomów progowych w regionie w wokselach.
Aby zmierzyć całkowitą awidność FDG płuc, kliknij w dowolnym miejscu tomografii komputerowej. W menu rozwijanym obszaru zainteresowania wybierz segmentację 2D 3D regionu uprawy i ustaw dolny próg na 1024, a górny próg na 200. Po ustawieniu progów kliknij w dowolnym miejscu wewnątrz płuca, aby podświetlić cały plasterek na zielono.
W oknie dialogowym parametrów segmentacji kliknij przycisk Oblicz, aby rozszerzyć obszar uprawy od jednego slajdu do całej objętości płuc. Następnie kliknij małą ikonę po lewej stronie nazwy tomografii komputerowej i przeciągnij ikonę do skanu PET. Następnie wybierz obszary zainteresowania kopiowania, aby nałożyć płuca na skan PET.
Aby wypełnić obszary płuc o dużej gęstości, które pojawiają się jako luki na skanie PET. W menu rozwijanym obszaru zainteresowania wybierz obszary pędzla zainteresowania i zamykanie. W wyskakującym okienku przesuń strzałkę do trzech, tak aby w górnej części pola pojawił się promień elementu strukturalnego 3 i zaznacz opcję zastosuj do wszystkich obszarów zainteresowania o tej samej nazwie.
W razie potrzeby zamknij wszystkie pozostałe luki ręcznie. Gdy całe płuco jest widoczne na skanie PET, usuń wszystkie piksele na zewnątrz płuca, otwórz menu obszaru zainteresowania i wybierz, ustaw wartości pikseli na, kliknij pole wyboru zewnętrznego obszaru zainteresowania i ustaw wszystkie piksele poza obszarem zainteresowania na zero. Aby wyizolować gorącą"patologię, ponownie wybierz ustaw wartości pikseli na i kliknij wewnętrzne obszary zainteresowania pole wyboru, klikając pole końcowe, tak aby wszystkie wartości z zakresu od zera do 2,3 były ustawione na zero.
Aby upewnić się, że mierzona jest tylko patologia choroby, w menu obszaru zainteresowania wybierz opcję usuń wszystkie obszary zainteresowania w tej serii i zwiększ segmentację 3D regionu . Zmień dolny próg na 2,3, a górny próg na 100 i przewiń całe okno PET, klikając dowolną patologię choroby i obliczenia. Po powtórzeniu dla każdego obszaru choroby serca, otwórz menu regionów zainteresowania i wybierz zapisz obszary zainteresowania, aby zapisać cały obszar zainteresowania płuc.
Następnie wyeksportuj nieprzetworzone wartości danych do arkusza kalkulacyjnego. Aby określić wychwyt FDG w gorących węzłach chłonnych, podświetl obraz fuzji PET/CT, otwórz pole rozwijane tabeli wyszukiwania kolorów na pasku narzędzi i wybierz ustawienie tabeli przeglądowej UCLA. Aby ręcznie narysować obszar zainteresowania wokół interesującego węzła chłonnego, kliknij menu rozwijane po prawej stronie funkcji przycisku myszy na głównym pasku narzędzi i wybierz zamknięty wielokąt.
Kliknij krawędź węzła chłonnego, aby ustalić pierwszy punkt obszaru zainteresowania, kontynuując klikanie i śledzenie segmentu tkanki, aż cały węzeł chłonny zostanie prawie zamknięty. Następnie kliknij dwukrotnie, aby zamknąć obszar zainteresowania i zapisać określone wartości progowe w osobnym arkuszu kalkulacyjnym. Aby znormalizować wartości danych FDG patologii choroby, kliknij jednocześnie zarejestrowany obraz PET i CT i przewijaj obraz, aż zostanie osiągnięty wycinek zawierający punkt styku głównej rurki oskrzelowej.
Użyj narzędzia owalnego, aby narysować obszary zainteresowania o mniej więcej tej samej wielkości na mięśniu grzbietu oraz mięśniu tylnym i bocznym do kręgosłupa, aby uzyskać wartości progowe specyficzne dla tła. Śledź ikonę po lewej stronie współzarejestrowanego skanu PET/CT do okna PET i wybierz, skopiuj obszary zainteresowania. Interesujące Cię obszary powinny pojawić się w oknie skanowania PET.
W menu głównym zaznacz pole wyboru trybu i upewnij się, że w menu rozwijanym wybrano projekcję maksymalnej intensywności. Następnie upewnij się, że skala przesuwna grubej płyty jest ustawiona na 10 i zapisz średnie określone wartości progowe dwóch interesujących regionów mięśniowych w nowym arkuszu kalkulacyjnym. Poszczególne ziarniniaki można wizualizować jakościowo pod kątem liczby, wielkości i wychwytu FDG, aby zrozumieć ogólny zakres procesu infekcji.
Liczenie ziarniniaków na podstawie obrazów w czasie pozwala na ilościowe zmierzenie rozprzestrzeniania się choroby. Na przykład u 10 zwierząt w tym reprezentatywnym eksperymencie u trzech rozwinęła się aktywna choroba, a u sześciu rozwinęła się utajona infekcja. Od sześciu tygodni po zakażeniu i po nim zwierzęta, u których później rozwinęła się aktywna choroba, wykazywały statystycznie wyższą liczbę ziarniniaków niż zwierzęta, u których rozwinęła się utajona infekcja.
U wszystkich zwierząt z aktywną infekcją wzrost wychwytu FDG mierzono w każdym ziarniniaku od trzech do sześciu tygodni po zakażeniu. Podczas gdy zwierzęta, które przeszły do latencji, wykazywały zmienność w wychwytywaniu FDG. Z niektórymi zmianami zwiększającymi się, zmniejszającymi lub wykazującymi taki sam wychwyt w tym samym okresie.
Podczas gdy wychwyt FDG w węzłach chłonnych śródpiersia jest podobny między zwierzętami aktywnymi i utajonymi po trzech tygodniach. Węzły chłonne od aktywnych zwierząt wykazują znacznie wyższy wychwyt po sześciu, ośmiu i 12 tygodniach. Rzeczywiście, zwierzęta z wyższą całkowitą zachłannością FDG w płucach są ogólnie bardziej skłonne do reaktywacji, przy czym ponad 90% zwierząt wykazuje awidność FDG od więcej niż 1 x 10 do trzech płuc lub z co najmniej jednym widocznym skanem pozapłucnym miejscem infekcji reaktywującym się po neutralizacji wektora martwicy guza w tym eksperymencie.
Po opanowaniu tej techniki można wykonać w ciągu jednej do trzech godzin na zwierzę, w zależności od ciężkości choroby, jeśli jest prawidłowo wykonywana. Próbując wykonać tę procedurę, ważne jest, aby zwracać uwagę na szczegóły i zawsze zapisywać interesujące Cię regiony. Po tej procedurze można przeprowadzić inne oceny, takie jak określenie parametrów immunologicznych i logicznych bakterii, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania dotyczące związku wielkości i SUV ziarniniaków z wynikiem infekcji.
Po opracowaniu technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się gruźlicą do oceny konkretnych metod leczenia i szczepionek u różnych gatunków naczelnych innych niż ludzie. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak jakościowo i ilościowo oceniać skany PET/CT od naczelnych zakażonych gruźlicą M. Nie zapominaj, że praca z Mycobacterium tuberculosis może być niezwykle niebezpieczna, a środki ostrożności, takie jak noszenie odpowiednich środków ochrony osobistej na poziomie bezpieczeństwa biologicznego 3 i przestrzeganie zatwierdzonych protokołów, powinny być zawsze podejmowane podczas wykonywania obrazowania na zakażonych naczelnych innych niż ludzie.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy artykuł przedstawia protokół analizy obrazowania 18 F-FDG PET/CT u naczelnych niebędących ludźmi zakażonych M. tuberculosis. Metoda ta ma na celu badanie procesu chorobowego, skuteczności leczenia oraz reaktywacji choroby.
Ilościowe obrazowanie 18FDG PET/CT u naczelnych umożliwia nieinwazyjną ocenę dynamiki infekcji Mycobacterium tuberculosis oraz odpowiedzi terapeutycznej w czasie rzeczywistym. Podejście to zapewnia predykcyjny wgląd w progresję choroby, stan utajenia oraz reaktywację, co bezpośrednio przekłada się na strategie translacyjne w opracowywaniu leków i szczepionek przeciwprątkowych. Metoda ta wspiera decyzje dotyczące portfela projektów w oparciu o analizę ryzyka, łącząc wyniki obrazowania przedklinicznego z klinicznie istotnymi punktami końcowymi.
Niniejszy protokół obrazowania obejmuje cały proces – od wczesnego etapu odkrywania po walidację przedkliniczną, wspierając identyfikację związków wiodących oraz badania translacyjne w ramach opracowywania leków i szczepionek przeciwko gruźlicy.