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

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.