Name: Badanie metabolicznych połączeń mózgu za pomocą dynamicznej pozytonowej tomografii emisyjnej 2-deoksy-2- 18F fluoro-D-glukozy na poziomie pojedynczego obiektu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-24T14:10:00.000+00:00
Duration: 7 min 28 s
Description: Poznaj metodę dynamicznej tomografii PET do badania metabolicznej łączności mózgu u szczurów po krwotoku wewnątrzczaszkowym. Technika ta umożliwia analizę na poziomie pojedynczego osobnika.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca została wsparta grantem badawczym z Flamandzkiej Fundacji Badawczej [G027422N].

<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>
<li>Singnurkar, A., Poon, R., Metser, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+18F-FDG-PET%2FCT+and+18F-FDG-PET%2FMR+imaging+in+oncology%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Comparison of 18F-FDG-PET/CT and 18F-FDG-PET/MR imaging in oncology: a systematic review.</a> Ann Nucl Med. 31 (5), 366-378 (2017).</li>
<li>Youssef, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+18F-FDG+PET+in+the+diagnosis+of+cardiac+sarcoidosis%3A+a+systematic+review+and+metaanalysis+including+the+Ontario+experience%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">The use of 18F-FDG PET in the diagnosis of cardiac sarcoidosis: a systematic review and metaanalysis including the Ontario experience.</a> J Nucl Med. 53 (2), 241-248 (2012).</li>
<li>Carli, G., Tondo, G., Boccalini, C., Perani, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+molecular+connectivity+in+neurodegenerative+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Sci%22%5BJournal%5D)">Brain molecular connectivity in neurodegenerative conditions.</a> Brain Sci. 11 (4), 433(2021).</li>
<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>
<li>Horwitz, B., Duara, R., Rapoport, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intercorrelations+of+glucose+metabolic+rates+between+brain+regions%3A+Application+to+healthy+males+in+a+state+of+reduced+sensory+input%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cereb+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">Intercorrelations of glucose metabolic rates between brain regions: Application to healthy males in a state of reduced sensory input.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 4 (4), 484-499 (1984).</li>
<li>Sporns, O., Tononi, G., Kötter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+human+connectome%3A+A+structural+description+of+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+Comput+Biol%22%5BJournal%5D)">The human connectome: A structural description of the human brain.</a> PLOS Comput Biol. 1 (4), e42(2005).</li>
<li>Biswal, B., Zerrin Yetkin, F., Haughton, V. M., Hyde, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+connectivity+in+the+motor+cortex+of+resting+human+brain+using+echo-planar+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Functional connectivity in the motor cortex of resting human brain using echo-planar MRI.</a> Magn Reson Med. 34 (4), 537-541 (1995).</li>
<li>Sanchez-Catasus, C. A., et al. Use of nuclear medicine molecular neuroimaging to model brain molecular connectivity. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSanchez-Catasus%2C+CA+%22PET+and+SPECT+in+neurology%22">PET and SPECT in neurology</a>. Diercke, R. A. J. O., de Vries, E. F. J., van Waarde, A., Leenders, K. L. , Springer. Cham. 181-207 (2021).</li>
<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>
<li>Rosenberg, G. A., Mun-Bryce, S., Wesley, M., Kornfeld, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collagenase-induced+intracerebral+hemorrhage+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Collagenase-induced intracerebral hemorrhage in rats.</a> Stroke. 21 (5), 801-807 (1990).</li>
<li>Krishnamoorthy, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+evaluation+of+the+MOLECUBES+%CE%B2-CUBE+-+a+high+spatial+resolution+and+high+sensitivity+small+animal+PET+scanner+utilizing+monolithic+LYSO+scintillation+detectors%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Performance evaluation of the MOLECUBES β-CUBE - a high spatial resolution and high sensitivity small animal PET scanner utilizing monolithic LYSO scintillation detectors.</a> Phys Med Biol. 63 (15), 155013(2018).</li>
<li>Schiffer, W. K., Mirrione, M. M., Dewey, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+experimental+protocols+for+quantitative+behavioral+imaging+with+18F-FDG+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Optimizing experimental protocols for quantitative behavioral imaging with 18F-FDG in rodents.</a> J Nucl Med. 48 (2), 277-287 (2007).</li>
<li>Fueger, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+animal+handling+on+the+results+of+18F-FDG+PET+studies+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Impact of animal handling on the results of 18F-FDG PET studies in mice.</a> J Nucl Med. 47 (6), 999-1006 (2006).</li>
<li>Gold, M. E. L., Norell, M. A., Budassi, M., Vaska, P., Schulz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+18F-FDG+uptake+in+brain+of+awake%2C+behaving+rat+and+anesthetized+chicken+has+implications+for+behavioral+PET+studies+in+species+with+high+metabolisms%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Rapid 18F-FDG uptake in brain of awake, behaving rat and anesthetized chicken has implications for behavioral PET studies in species with high metabolisms.</a> Front Behav Neurosci. 12, 115(2018).</li>
<li>Miranda, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PET+imaging+of+freely+moving+interacting+rats%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">PET imaging of freely moving interacting rats.</a> NeuroImage. 191, 560-567 (2019).</li>
<li>Miranda, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Awake+18F-FDG+PET+imaging+of+memantine-induced+brain+activation+and+test-retest+in+freely+running+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Awake 18F-FDG PET imaging of memantine-induced brain activation and test-retest in freely running mice.</a> J Nucl Med. 60 (6), 844-850 (2019).</li>
<li>Jahreis, I., Bascuñana, P., Ross, T. L., Bankstahl, J. P., Bankstahl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Choice+of+anesthesia+and+data+analysis+method+strongly+increases+sensitivity+of+18F-FDG+PET+imaging+during+experimental+epileptogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">Choice of anesthesia and data analysis method strongly increases sensitivity of 18F-FDG PET imaging during experimental epileptogenesis.</a> PLOS ONE. 16 (11), e0260482(2021).</li>
<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>
<li>Rubinov, M., Sporns, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complex+network+measures+of+brain+connectivity%3A+Uses+and+interpretations%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Complex network measures of brain connectivity: Uses and interpretations.</a> NeuroImage. 52 (3), 1059-1069 (2010).</li>
<li>Engel, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Connectomics+and+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurol%22%5BJournal%5D)">Connectomics and epilepsy.</a> Curr Opin Neurol. 26 (2), 186(2013).</li>
</ol>

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Przedstawiony tutaj protokół prowadzi użytkowników przez proces pozyskiwania dynamicznych danych PET w ciągu 1 godziny przy użyciu [18F]FDG jako znacznika u szczurów. Na koniec uzyskuje się macierz korelacji VOI, którą można wykorzystać do oceny połączeń metabolicznych na poziomie jednego podmiotu. Doświadczeni badacze mogą dostosować protokół do swoich specyficznych potrzeb w różnych punktach, na przykład używając innego radioznacznika, czasu akwizycji lub szerokości ram czasowych do rekonstrukcji obrazu i wy...

Pozytonowa tomografia emisyjna (PET) jest techniką obrazowania molekularnego powszechnie używaną zarówno w badaniach, jak i w warunkach klinicznych. Ze względu na rozwój różnych znaczników PET, PET może być używany do badania patofizjologii choroby oraz monitorowania postępu choroby i odpowiedzi na leczenie1. Jednym z najczęściej stosowanych radioznaczników jest 2-deoksy-2-[18F]fluoro-D-glukoza ([18F]FDG), który pozwala na obrazowanie metabolizmu glukozy, co wskazuje na aktywację komórkową. Jest wykorzystywany w onkologii do diagnozy, oceny stopnia zaawansowania i prognozowania; w neurologii, często w kontekście chorób neurodegeneracyjnych, takich jak demencja; a w kardiologii, aby zdiagnozować stany takie jak sarkoidoza, by wymienić tylko kilka przykładów1,2,3.
Ocena metabolicznej łączności mózgu, uzyskana z [18F]FDG danych PET, odnosi się do funkcjonalnych relacji między wychwytem znacznika w różnych regionach mózgu. Podejście to umożliwia obliczenie "macierzy połączeń" poprzez wybór zestawu regionów mózgu, które mogą dostarczyć informacji na temat tego, jak różne części mózgu oddziałują na siebie i funkcjonują razem. Ten rodzaj analizy jest szczególnie przydatny do badania funkcji mózgu w zdrowiu i chorobie, w tym w stanach takich jak demencja, epilepsja i inne zaburzenia neurologiczne4,5.
Pierwsze badanie oceniające metaboliczne połączenia mózgu sięga już lat 80-tych XX wieku6, ale badacze badali głównie strukturalne połączenia mózgu, znane również jako "konektom"<klasa sup="xref">7, za pomocą obrazowania metodą rezonansu magnetycznego ważonego dyfuzją (DW-MRI). Co więcej, łączność funkcjonalna wykorzystująca techniki takie jak funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), elektroencefalografia (EEG) i magnetoencefalografia (MEG) jest szeroko badana od wielu dziesięcioleci8,9.
Ostatnio powróciło zainteresowanie badaniem metabolicznej łączności mózgu za pomocą [18F]FDG PET, nie tylko samodzielnie, ale także w połączeniu z innymi formami połączeń mózgowych10. Jednak ze względu na nieodłączną "statyczną" naturę obrazów PET (w przeciwieństwie do np. funkcjonalnego rezonansu magnetycznego), zdecydowana większość wyników opartych na PET sieci mózgowych opiera się na analizie na poziomie grupy, gdzie korelacje między regionami mózgu są obliczane na poziomie międzyosobniczym. To ograniczenie uniemożliwia wewnątrzobiektową analizę obrazów PET, co jest niezbędne w badaniach podłużnych, które mogą śledzić zmiany w czasie w obrębie tej samej osoby4. W związku z tym opracowanie metod umożliwiających analizę pojedynczych obiektów, takich jak dynamiczna łączność molekularna oparta na PET, jest ważnym kierunkiem badawczym w badaniach mózgu nad zaburzeniami sieci, ponieważ otwiera drzwi do zastosowania analizy sieci molekularnych w praktyce klinicznej. W związku z tym w naszym badaniu przedklinicznym wykorzystano dynamiczne dane PET.
Nasze grupy badawcze obecnie przeprowadzają badanie, które bada zmiany w połączeniach metabolicznych po krwotoku śródmózgowym na poziomie wewnątrzmózgowym w wielu punktach czasowych przy użyciu modelu kolagenazy szczurów<klasa sup="xref">11. Aby zbadać wewnątrzosobniczą metaboliczną łączność mózgu, potrzebne są czasowe informacje o wychwytywaniu znacznika w różnych obszarach mózgu, które można uzyskać za pomocą dynamicznego PET. W poniższych sekcjach podajemy szczegółowy opis protokołu gromadzenia i analizy danych.

<table><tbody><tr><td>Antisedan</td><td>Orion Pharma</td><td></td><td>Chlorowodorek atypamezolu 5 mg/ml</td></tr><tr><td>strzykawka insulinowa BD Micro-Fine+ 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 igły 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>Strzykawka BD Plastipak 1 ml</td><td>BD</td><td>303172</td><td>do pompy infuzyjnej</td></tr><tr><td>BTPE-10 Rurka polietylenowa</td><td>Instech</td><td></td><td>0,11x,024 cala (.28x60 mm)</td></tr><tr><td>Domitor</td><td>Orion Pharma</td><td>1070499</td><td>Chlorowodorek medetymidyny 1 mg / ml</td></tr><tr><td>Fusion 100 pompa infuzyjna</td><td>Chemyx Inc.</td><td>07100</td><td>Dostępny nowszy model: 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 z oprogramowaniem CUBEFLOW</td><td>MOLECUBES NV</td><td></td><td>Przedkliniczny skaner PET</td></tr><tr><td>PMOD Wersja oprogramowania 4.4&nbsp;</td><td>Bruker Corporation</td><td></td><td>http://www.pmod.com; kwantyfikacja danych PET</td></tr><tr><td>Sól fizjologiczna</td><td>B. Braun</td><td>394496</td><td>NaCl 0,9%</td></tr> <tr><td>Vidisic żel pod oczy</td><td>Vidisic</td><td></td><td>Carbomerum 980 2 mg/g</td></tr></tbody></table>

badanie metabolicznych połączeń mózgu za pomocą dynamicznej pozytonowej tomografii emisyjnej 2-deoksy-2-[18f]fluoro-d-glukozy na poziomie pojedynczego obiektu

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

Do dnia dzisiejszego, metaboliczne połączenia mózgu są głównie badane na poziomie grupy poprzez pozyskiwanie danych ze statycznej pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) wielu osób. Nasze grupy badawcze badają obecnie zmiany w łącznościach metabolicznych w wielu punktach czasowych po krwotoku śródmózgowym na poziomie wewnątrzosobniczym u szczurów. Aby zbadać wewnątrzosobniczą metaboliczną łączność mózgu, potrzebne są czasowe informacje o wychwytywaniu znacznika w różnych regionach mózgu, co można osiągnąć za pomocą dynamicznego PET. W tej publikacji podajemy szczegółowy opis naszego protokołu pozyskiwania i analizy danych.
Dynamiczne dane PET mózgu szczura są pozyskiwane na dedykowanym przedklinicznym systemie PET przy użyciu 2-deoksy-2-[18F]fluoro-D-glukozy ([18F]FDG) jako znacznika. Znacznik jest wstrzykiwany dożylnie w bolusie na początku skanowania PET. Podczas 60-minutowej akwizycji zwierzętom podaje się sedomidynę medetomidyny.
Po przejęciu, dane PET są rekonstruowane w trzydziestu 2-minutowych przedziałach czasowych za pomocą iteracyjnego algorytmu rekonstrukcji (Maximum-Probability Expectation-Maximization). Parcelowany atlas składający się z wielu objętości zainteresowania (VOI) służy do wyodrębniania krzywych aktywności czasowej każdego VOI, które są następnie wykorzystywane do obliczenia współczynnika korelacji Pearsona między każdą parą VOI.
Ten dynamiczny protokół PET umożliwia ocenę różnic w łączności metabolicznej między dwoma pojedynczymi skanami, a nie między grupami skanów. Podejście to pozwala na badanie zmian w łącznościach metabolicznych u jednego pacjenta w różnych punktach czasowych lub na porównanie łączności metabolicznej danej osoby z normalną bazą danych. Takie porównania mogą być przydatne do śledzenia postępu choroby lub pomocy w diagnozowaniu zaburzeń neurologicznych charakteryzujących się zaburzoną komunikacją między regionami mózgu, takich jak padaczka lub demencja.

Po zakończeniu skanowania można zbadać TAC wykrytej szybkości podczas akwizycji, aby sprawdzić poprawność wstrzyknięcia i wychwytu znacznika. Rysunek 1 przedstawia TAC uzyskany z całego FOV skanera po prawidłowym wstrzyknięciu znacznika i akwizycji (panel A) oraz TAC uzyskany po częściowym wstrzyknięciu pozajutrowym znacznika (panel B). W przypadku sukcesu szybkość zliczeń gwałtownie rośnie po wstrzyknięciu znacznika i osiąga szczyt w ciągu pierwszych 4 min, a następnie stop...

Akwizycja danych z dynamicznej pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) i rekonstrukcja w przedziałach czasowych pozwala na analizę metabolicznej łączności mózgu na poziomie pojedynczego podmiotu. Opisujemy metodę pozyskiwania [18F]FDG dynamicznych danych PET mózgu szczura i uzyskania macierzy połączeń poprzez ekstrakcję krzywych czasowo-aktywnych o interesujących nas objętościach.

Badanie metabolicznych połączeń mózgu za pomocą dynamicznej pozytonowej tomografii emisyjnej 2-deoksy-2-[18F]fluoro-D-glukozy na poziomie pojedynczego obiektu

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

Badamy, w jaki sposób krwotok śródmózgowy wpływa na metaboliczną łączność mózgu, która odzwierciedla relacje między czynnościami metabolicznymi, takimi jak wychwyt glukozy, w różnych regionach mózgu. Zmiany w tych sieciach mogą wyjaśniać zwiększone ryzyko rozwoju zaburzeń mózgu, takich jak padaczka, dostarczając informacji na temat dysfunkcji mózgu i powrotu do zdrowia. Obecnie analiza metabolicznych połączeń mózgu opiera się na statycznych obrazach PET, a połączenia są obliczane dla grupy badanych, a nie w obrębie pojedynczego pacjenta.Wykorzystanie dynamicznych obrazów PET pozwala nam wyodrębnić krzywe czasowo-aktywne dla każdej objętości zainteresowania dla każdego obiektu, co dodatkowo pozwala nam obliczyć łączność opartą na korelacji na poziomie pojedynczego obiektu. Ułatwia to śledzenie zmian w metabolicznych połączeniach mózgowych u pacjenta w czasie. Jako główny obiekt, Infinity wspiera naukowców z różnych dziedzin zastosowań.Badacze ci pracują z szeroką gamą modeli zwierzęcych, od modelu udaru mózgu po różnego rodzaju modele onkologiczne. Dzięki tym modelom naukowcy oceniają choroby, a także oceniają nowe strategie leczenia. Na początek obróć znieczulone zwierzę na lewy lub prawy bok i użyj lampy grzewczej, aby ogrzać jego ogon, wywołując rozszerzenie naczyń krwionośnych w celu wstrzyknięcia znacznika.Za pomocą uchwytu na igłę oderwij trzonek igły o rozmiarze 30 i włóż od jednego do dwóch milimetrów jej tylnego końca do rurki BTPE-10. Napełnij jednomililitrową strzykawkę insulinową solą fizjologiczną i włóż końcówkę igły na trzy do pięciu milimetrów do rurki BTPE-10. Wstępnie napełnij rurkę solą fizjologiczną z napełnionej strzykawki, a następnie utrzymuj strzykawkę z solą fizjologiczną podłączoną do rurki.Następnie użyj kompresu lub chusteczki papierowej, aby dokładnie oczyścić ogon zwierzęcia etanolem w celu dezynfekcji miejsca. Następnie wyjmij lampę grzewczą. Włóż końcówkę igły rurki BTPE-10 do bocznej żyły ogonowej.Obserwuj, jak krew dostaje się do rurki, gdy tłok jest odciągnięty. Należy zwrócić uwagę na brak oporu podczas wstrzykiwania i upewnić się, że w miejscu wstrzyknięcia nie tworzy się pęcherzyk podskórny. Jeśli się powiedzie, zabezpiecz igłę kroplą kleju błyskawicznego w miejscu penetracji i przyklej rurkę do ogona.Włóż igłę rurki BTPE-10 już wstępnie wypełnionej medetomidyną dwa do trzech milimetrów podskórnie między łopatkami. Zabezpiecz igłę kroplą kleju błyskawicznego w miejscu penetracji i delikatnie przyklej rurkę do grzbietu zwierzęcia. Aby ustawić zwierzę i przygotować łóżko skanera, umieść na łóżku czujnik nacisku i chusteczki papierowe.Ostrożnie przenieś zwierzę na łóżko skanera, upewniając się, że linia medetomidyny i cewnik żyły ogonowej pozostają bezpieczne. W razie potrzeby ustaw głowę zwierzęcia tak prosto, jak to możliwe, używając stożka nosowego, a po prawidłowym ustawieniu zabezpiecz głowę taśmą. Teraz włącz poduszkę grzewczą, aby ogrzać zwierzę.Sprawdź, czy system monitorowania częstości oddechów działa prawidłowo, dostosowując położenie czujnika ciśnienia w razie potrzeby. Przed rozpoczęciem skanowania PET należy potwierdzić prawidłowe umieszczenie w żyle, odsysając i wstrzykując niewielką ilość soli fizjologicznej, jak opisano wcześniej. Następnie zastrzykaj strzykawkę z solą fizjologiczną strzykawką z radioznacznikiem, upewniając się, że igła nie przebije rurki PE.Rozpocznij skanowanie za pomocą oprogramowania skanera. Po rozpoczęciu akwizycji wstrzyknąć znacznik radiowy w postaci bolusa przez około 0,5 do dwóch sekund. Natychmiast zastąp pustą strzykawkę radioznacznikową strzykawką ze strzykawką z solą fizjologiczną i przepłucz rurkę PE 0,1 mililitra soli fizjologicznej.Użyj chusteczki higienicznej, aby złapać wszelkie krople znacznika radiowego, które mogą wydostać się podczas wymiany strzykawki. Zrekonstruuj pozyskane dane w 30 dwuminutowych przedziałach czasowych, korzystając z dynamicznych ustawień rekonstrukcji. Aby rozpocząć, uzyskaj dane PET mózgu szczura.Załaduj plik DICOM dynamicznej rekonstrukcji do oprogramowania, przeciągając i upuszczając plik na płótno. Użyj ogólnych elementów sterujących wyświetlaniem obrazu w prawym górnym rogu, aby poruszać się po plasterkach i przedziałach czasowych oraz dostosowywać pasek kolorów. W razie potrzeby dostosuj orientację obrazu do orientacji standardowej za pomocą przycisku Zmień orientację obrazu wejściowego na prawym pasku bocznym.Aby załadować obraz referencyjny, kliknij przycisk Wybierz szablon normalizacji. Wybierz szablon Rat FDG W.Schiffer jako obraz referencyjny. Kliknij przycisk Dopasowanie danych wejściowych, Dostosuj dane wejściowe ręcznie na prawym pasku bocznym, aby dopasować obraz wejściowy do szablonu.Przeciągnij i obróć obraz wejściowy, aby z grubsza wyrównać go z szablonem. Upewnij się, że szczur został wybrany jako gatunek, a metoda rejestracji jest ustawiona na deformację. I kliknij przycisk Dopasuj bieżący, aby przejść do następnej podstrony.Na podstronie Pasujące wyniki zweryfikuj wynik wyrównania i w razie potrzeby dostosuj go ręcznie. Kliknij opcję Zastosuj bieżące przekształcenie do wszystkich, aby upewnić się, że wszystkie przedziały czasu są zgodne z szablonem. Kliknij zielony przycisk VOIs, aby przejść do następnego kroku.Na karcie Szablon wybierz Px Rat W.Schiffer w zakładce Atlas lub załaduj atlas, aby wybrać żądane woluminy. Aby zastosować wybrane interesujące Cię woluminy, kliknij przycisk Konspekt u dołu. Następnie kliknij przycisk nad zakładką Szablon, aby obliczyć krzywe aktywności w czasie lub TAC.Wyślij TAC do narzędzi PKIN w celu dalszej analizy. W prawym dolnym rogu interfejsu oprogramowania wybierz TAC dla typu wyświetlania, aby wyświetlić krzywe czasowo-aktywności w kilobekereliach na mililitr dla wcześniej wybranych objętości zainteresowania. Kliknij prawym przyciskiem myszy na płótnie wyświetlającym TAC i wybierz tabelę wartości widocznych krzywych.Skopiuj tabelę wartości do arkusza kalkulacyjnego w celu dalszej analizy. Wysokie standardowe wartości absorpcji zaobserwowano w oczach zwierzęcia zarówno na średnich obrazach ważonych w czasie, jak i w pojedynczym dwuminutowym przedziale czasowym, z intensywnością kolorów od niebieskiego do czerwonego.

studying-metabolic-brain-connectivity-using-2-deoxy-2-18ffluoro-d

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Źródło: Casquero-Veiga, M. et al. Pozytonowa tomografia emisyjna in vivo w celu ujawnienia wzorców aktywności indukowanej głęboką stymulacją mózgu u szczurów. J. Vis. Exp. (2022).Ten film pokazuje metaboliczne efekty głębokiej stymulacji mózgu (DBS) przy użyciu obrazowania FDG-PET w modelu szczurzym. Przedstawiono w nim etapy związane z podawaniem FDG, aplikacją DBS i obrazowaniem PET/CT w celu zmapowania regionów mózgu o zwiększonej lub stłumionej aktywności metabolicznej.

Ocena neuromodulacji metabolicznej indukowanej ostrą głęboką stymulacją mózgu u szczurów przy użyciu in vivo FDG-PET

Źródło: Jamadar, S. et. al. Podawanie radioznacznika w pozytonowej tomografii emisyjnej ludzkiego mózgu o wysokiej rozdzielczości czasowej: zastosowanie do FDG-fPET. J. Vis. Exp. (2019 rok)Ten film przedstawia kwantyfikację metabolizmu glukozy w mózgu za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Podczas skanowania uczestnikowi podaje się znacznik F-18 fluorodeoksyglukozy (FDG). FDG gromadzi się w aktywnych neuronach i emituje pozytony po rozpadzie F-18. Pozytony te oddziałują z...

Pozytonowa tomografia emisyjna ludzkiego mózgu za pomocą radioznacznika

Pozytonowa tomografia emisyjna dla małych zwierząt umożliwia ocenę dwóch głównych substratów energetycznych mózgu: glukozy i ketonów. W niniejszej metodzie 11C-acetooctan i 18F-fluorodeoksyglukoza są wstrzykiwane sekwencyjnie każdemu zwierzęciu, a ich wychwyt jest mierzony ilościowo w określonych obszarach mózgu określonych na podstawie obrazów rezonansu magnetycznego.

Protokół PET-MRI z podwójnym znacznikiem do ilościowego pomiaru wychwytu regionalnych substratów energetycznych mózgu u szczura

[18F]-fluorodeoksyglukoza (FDG) pozytonowa tomografia emisyjna-tomografia komputerowa jest przydatna do badania metabolizmu glukozy związanego z funkcjonowaniem mózgu. W tym miejscu przedstawiamy protokół konfiguracji znacznika [18F] FDG i półilościowej oceny analizy regionu zainteresowania dla docelowych obszarów mózgu związanych z objawami klinicznymi u pacjentów z ciężkim urazowym uszkodzeniem mózgu.

Ocena półilościowa przy użyciu znacznika FDG [18F] u pacjentów z ciężkim uszkodzeniem mózgu

Po sprawdzeniu za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego zależnego od poziomu tlenu we krwi (BOLD fMRI), że odpowiedni obszar kory somatosensorycznej pola beczkowego (zwany S1BF) jest prawidłowo aktywowany, głównym celem tego badania jest ilościowe określenie wahań zawartości mleczanu w aktywowanych mózgach szczurów za pomocą zlokalizowanej spektroskopii rezonansu magnetycznego protonów (1H-MRS) przy 7 T.

Funkcjonalna spektroskopia rezonansu magnetycznego przy 7 t w korze lufy szczura podczas aktywacji wąsów

Celem opisanego podejścia jest określenie, w jakich momentach paradygmatu (perspektywa czasowa), a pomiędzy którymi regionami (perspektywa przestrzenna), zachodzą znaczące rekonfiguracje w funkcjonalnej łączności na nagraniach funkcjonalnego rezonansu magnetycznego, podczas których odtwarzany jest bodziec ograniczony czasowo.

Dynamiczna łączność funkcjonalna między obiektami ujawnia konfiguracje sieci mózgowych z chwili na chwilę napędzane przez paradygmaty ciągłe lub komunikacyjne

Ten manuskrypt opisuje dwa protokoły podawania radioznaczników dla FDG-PET (infuzja stała i bolus plus infuzja) i porównuje je do podawania w bolusie. Rozdzielczości czasowe 16 s są osiągalne przy użyciu tych protokołów.

Podawanie radioznacznika w pozytonowej tomografii emisyjnej ludzkiego mózgu o wysokiej rozdzielczości czasowej: zastosowanie do FDG-fPET

Opisujemy przedkliniczną eksperymentalną metodę oceny neuromodulacji metabolicznej wywołanej przez ostrą głęboką stymulację mózgu za pomocą in vivo FDG-PET. Manuskrypt ten obejmuje wszystkie etapy eksperymentalne, od chirurgii stereotaktycznej po zastosowanie leczenia stymulacją oraz pozyskiwanie, przetwarzanie i analizę obrazów PET.

In vivo (in vivo) Pozytonowa tomografia emisyjna w celu ujawnienia wzorców aktywności wywołanych głęboką stymulacją mózgu u szczurów

Ilościowe pomiary metabolizmu tlenu i glukozy za pomocą PET są uznanymi technologiami, ale szczegóły praktycznych protokołów są rzadko opisane w literaturze. W artykule przedstawiono praktyczny protokół, który z powodzeniem został wdrożony na najnowocześniejszym skanerze pozytonowej tomografii emisyjnej i tomografii komputerowej.

Wielośladowe badania metabolizmu tlenu i glukozy w mózgu przy użyciu skanera pozytonowej tomografii emisyjnej i tomografii komputerowej czasu przelotu

Opisano metodę badania integracji nowo powstałych komórek ziarnistych zakrętu zębatego u dorosłych zwierząt. Technika ta wykorzystuje zmodyfikowanego retrowirusa do znakowania nowych neuronów, a następnie rejestrację elektrofizjologiczną w celu określenia funkcjonalnej integracji in vivo.

Badanie integracji neuronów powstałych w wieku dorosłym

Poznaj metodę dynamicznej tomografii PET do badania metabolicznej łączności mózgu u szczurów po krwotoku wewnątrzczaszkowym. Technika ta umożliwia analizę na poziomie pojedynczego osobnika.

Badanie metabolicznych połączeń mózgu za pomocą dynamicznej pozytonowej tomografii emisyjnej 2-deoksy-2- 18F fluoro-D-glukozy na poziomie pojedynczego obiektu (Wideo) | JoVE Journal

Badanie metabolicznych połączeń mózgu za pomocą dynamicznej pozytonowej tomografii emisyjnej 2-deoksy-2-[¹⁸F]fluoro-D-glukozy na poziomie pojedynczego obiektu

Przeglądaj więcej filmów