Artigo de método

Análise de 18FDG PET-CT Imaging como uma ferramenta para estudar infecção por Mycobacterium tuberculosis e tratamento em primatas não-humanos

DOI:

10.3791/56375

⸱

5 de setembro de 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Microbiology and Molecular Genetics, University of Pittsburgh School of Medicine, 2Department of Pediatrics, Children's Hospital of Pittsburgh, University of Pittsburgh Medical Center

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

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Aqui, apresentamos um protocolo para descrever a análise de imagem de 18F-FDG PET-CT em primatas não-humanos que foram infectados com M. tuberculosis para estudar o processo da doença, tratamento medicamentoso e reativação da doença.

Resumo

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Mycobacterium tuberculosis continua a ser o número um agente infeccioso no mundo hoje. Com o surgimento de cepas resistentes aos antibióticos, novos métodos clinicamente relevantes são necessários que avaliam o processo da doença e tela para tratamentos potenciais de antibiótico e vacina. A tomografia por emissão de pósitrons/Computed Tomography (PET/CT) foi estabelecida como uma valiosa ferramenta para o estudo de uma série de doenças como câncer, doença de Alzheimer e inflamação/infecção. Descritas aqui são um número de estratégias que têm sido empregadas para avaliar imagens de PET/CT em macacos cynomolgus intrabronchially infectados com baixas doses de M. tuberculosis. Através da avaliação do tamanho da lesão no CT e absorção de 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) em lesões e nódulos linfáticos nas imagens de PET, estes métodos descritos mostram que as imagens de PET/CT podem prever desenvolvimento futuro de ativo contra doença latente e o propensão para a reativação do estado latente da infecção. Além disso, ao analisar o nível global de inflamação pulmonar, esses métodos determinam eficácia antibiótica medicamentos contra M. tuberculosis no modelo animal mais clinicamente relevante existente. Esses métodos de análise de imagem são algumas das ferramentas mais poderosas do arsenal contra esta doença, que não só eles podem avaliar uma série de características de infecção e tratamento medicamentoso, mas eles também são traduzíveis diretamente para um ambiente clínico para uso em humanos estudos.

Introdução

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Mycobacterium tuberculosis tem atormentado os humanos por milênios e provoca mortalidade mais do que qualquer outro agente infeccioso único no mundo de hoje. Em 2015, foram relatados 10,5 milhões de novos casos de tuberculose (TB) globalmente1 com a maioria dos casos provenientes da Índia, Indonésia, China, Nigéria, Paquistão e África do Sul. Estimativas coloca o número de mortes global de TB em 1,4 milhões de pessoas durante o mesmo período de tempo. Esse valor é quase 25% menor que a taxa de morte há mais de 100 anos. Embora sensível TB drogas é tratável, o regime é moroso que requer múltiplos medicamentos e conformidade é uma preocupação. O surgimento de multi, cepas resistentes (MDR) contabilizados ~ 580.000 dos novos casos de TB em 2015. A taxa de sucesso do tratamento de pacientes com cepas MDR de M. tuberculosis é apenas estimada em cerca de 50%. Ainda mais alarmante é o surgimento de extensivamente resistente (XDR) cepas de M. tuberculosis, que são resistentes a quase todas as drogas disponíveis. Assim, novas técnicas são necessárias dentro do campo de pesquisa de TB que melhoram a capacidade de diagnosticar a TB, aumentar a compreensão imunológica do processo de doença e permitir a seleção de novos tratamentos e estratégias de prevenção, incluindo o antibiótico regimes e estudos de eficácia da vacina.

M. tuberculosis é um bacilo ácido-álcool resistentes aeróbio que fisicamente se caracteriza por sua parede de pilha exterior muito complexa e cinética de crescimento lento. A infecção geralmente ocorre através da inalação de bactérias individuais contidos em aerossol gotículas que são expelidas de um indivíduo infectado, sintomático, enquanto tosse, espirro ou cantar. Dos indivíduos expostos que desenvolvem a infecção, apenas 5-10% das pessoas desenvolvem TB clínico ativo. Os restantes 90% têm um espectro variando de infecções assintomáticas que varia de infecção subclínica a nenhuma doença, que é classificada clinicamente como latente TB infecção (ILTB)2,3. Da população que tenha esta infecção assintomática, aproximadamente 10% desenvolverão ativo TB por reativação da infecção contida em sua vida. O risco de reativação dramaticamente aumenta se uma pessoa com infecção assintomática contratos HIV ou são submetidas a tratamento com uma droga imunossupressora, tais como inibidores TNF a4,5,6. Doença de TB ativa apresenta-se também como um espectro, com a maioria das pessoas com tuberculose pulmonar, que afeta os pulmões e linfonodos torácicos. No entanto, o M. tuberculosis pode infectar qualquer órgão, para que a infecção também pode apresentar em sites extrapulmonar de envolvimento.

A marca patológica da infecção por M. tuberculosis é uma estrutura esférica organizada das células do hospedeiro, chamado o granuloma. Macrófagos, células T e células B são os principais componentes da granuloma, com um número variável de neutrófilos7. O centro da granuloma é muitas vezes necrótico. Assim, granulomas funcionam como um microambiente imune para matar ou contêm bacilos, impedindo a propagação para outras partes do pulmão. No entanto, M. tuberculosis pode subverter matar o granuloma e mantidas dentro destas estruturas por décadas. Monitoramento consistente e regular para o desenvolvimento da doença de TB ativa após nova infecção ou reativação da ILTB é impraticável, cientificamente desafiador e demorado. Técnicas que estudar estes processos longitudinalmente, em humanos e modelos animais parecidos com os humanos, são extremamente úteis para a comunidade científica em promover a compreensão das complexidades muitos do M. tuberculosis infecção e doença.

PET/CT é uma técnica de imagem extremamente útil que tem sido empregada para estudar uma vasta gama de Estados de doença em seres humanos e modelos animais8. Animal de estimação é uma técnica funcional que usa compostos radioativos emissores de pósitrons como repórter. Esses radioisótopos são normalmente acrescidos de um composto metabólico, como a glicose, ou a um grupo alvo que é projetado para ligar a um receptor de interesse. Uma vez que a radiação emitida a partir de isótopos de PET é poderosa o suficiente para penetrar o tecido, concentrações muito baixas podem ser usadas que permite estudo abaixo dos níveis de saturação em compostos do receptor-alvo e em concentrações baixas o suficiente para ter nenhum impacto sobre o metabolismo processos quando usando agentes como 2-deoxy - 2-(18F) Fluoro-D-glicose (FDG). CT é uma técnica de imagem tridimensional, raio-x que usa diferentes níveis de atenuação de raios-x para identificar as características físicas dos órgãos dentro do corpo9. Quando emparelhado com PET, CT é usado como um mapa para determinar os locais específicos e estruturas que mostram a absorção de um radiotracer PET. PET/CT é uma poderosa ferramenta para a imagem latente na vivo de seres humanos e modelos animais infectados com M. tuberculosis infecção que levou a muitos insights importantes sobre patogênese, resposta ao tratamento medicamentoso, o espectro da doença, etc6 ,10,11,12. Este trabalho descreve métodos analíticos específicos do PET/CT para estudar TB em modelos de primatas não humanos no sentido longitudinal, utilizando parâmetros como tamanho de granuloma, captação FDG em lesões individuais, toda avidez FDG pulmonar e do nó de linfa e detecção de extrapulmonar doença6,10,11,12.

Este manuscrito descreve metodologias de análise em primatas não-humanos (NHPs), especificamente macacos cynomolgus, que são usados para avaliar longitudinalmente a progressão da doença e o tratamento medicamentoso após infecção com M. tuberculosis de imagem . NHPs são um modelo animal valioso porque quando inoculado com uma dose baixa de M. tuberculosis Erdman estirpe, animais mostram uma variedade de resultados de doença com ~ 50% desenvolvimento de TB ativa e os restantes animais tendo infecção assintomática (ou seja, controlar a infecção, ILTB), fornecendo o modelo mais próximo para o espectro clínico da doença visto nos seres humanos3,13,14,15,16. Reativação da ILTB em macacos é desencadeada pelos mesmos agentes que causam a reativação nos seres humanos, que são exemplos de vírus de imunodeficiência humana (HIV, usando o vírus da imunodeficiência símia (SIV) como a versão de macaca do HIV), depleção de CD4 ou tumor fator de necrose de13,de neutralização (TNF)16. Além disso, os macacos os apresentam com patologia que é extremamente semelhante ao observado em seres humanos, incluindo os granulomas organizados que se formam nos pulmões ou outros órgãos17. Assim, este modelo forneceu insights importantes sobre as interações patógeno-hospedeiro básica em infecção de M. tuberculosis , bem como conhecimentos valiosos sobre regimes de drogas e vacinas para a tuberculose14,18 , 19 , 20 , 21.

Imagens de PET/CT fornece a habilidade de seguir a aparência, distribuição e progressão de granulomas individuais. Este trabalho utilizou principalmente FDG como uma sonda, que, como um análogo da glicose, incorpora em células hospedeiras metabolicamente ativas, como macrófagos, neutrófilos e linfócitos8, todos os quais estão em granulomas. Assim, o FDG é um proxy para a inflamação do anfitrião. Os procedimentos de análise detalhados neste documento usa OsiriX, um visualizador DICOM amplamente usado disponível para compra e uso. Os métodos de análise de imagem descritos rastrear a forma, tamanho e atividade metabólica (através de captação FDG) de granulomas individuais ao longo do tempo e usa a imagem como um mapa para identificar lesões específicas sobre necropsia animal. Além disso, um método separado foi desenvolvido que quantifica o somatório de captação FDG no pulmão acima de um limite específico (SUV ≥ 2.3) e usa esse valor para avaliar as diferenças entre controle e grupos experimentais em estudos variando de vacina ensaios de modelos de co-infecção. Estes dados suportam que esta medida global de captação FDG em pulmões está correlacionada com a carga bacteriana, proporcionando informações sobre o status de doença. Análises semelhantes podem ser executadas na captação FDG dos linfonodos torácicos para estudar a progressão da doença também. O protocolo seguinte descreve o processo experimental de infecção animal através da análise de imagem.

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Protocolo

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todos os métodos descritos neste trabalho foram aprovados pela Universidade de Pittsburgh institucional Animal cuidados e Comissão de utilização. Todos os procedimentos seguiram requisitos de segurança institucionais de biossegurança e radiação. Varredura de CT requer vestindo capa de chumbo avental e garganta. Traje de biossegurança nível 3 (BSL3) e procedimentos para trabalhar com primatas não-humanos devem ser seguidos de acordo com as normas institucionais. Digitalização de todos foi realizado em uma instalação de BSL3.

1. procedimento de infecção animal

  1. sedar o animal com cetamina (10 mg/kg, intramuscular) ou telazol (5-8 mg/kg, intramuscular) se o animal tem reações adversas à cetamina.
  2. Usando um laringoscópio, Visualizar a epiglote e cordas vocais. Anestesiar as cordas vocais por pulverização com Cetacaina spray para ~ 1 s (não mais que 2 s).
  3. Usando o laringoscópio e guiar a traqueia através de visualização directa para o lobo pulmonar direita caudal um broncoscópio (2,5 mm de diâmetro externo).
  4. Prepare uma seringa consistindo de aproximadamente 5-20 (dependendo do estudo) unidades formadoras de M. tuberculosis em 2 mL de solução salina estéril e administrar a solução através do canal do broncoscópio. Preparar uma seringa separada consiste em solução salina estéril de 2 mL e administrar o soro fisiológico através do canal do broncoscópio seguido de ar de 5 mL para garantir a completa deposição de bactérias 22.
  5. Retirar o broncoscópio e observar o macaco até totalmente acordado e alerta.

2. Aquisição, histograma e procedimento de reconstrução de imagem

animal
  1. Prepare-se para a imagem latente.
    1. Sereno animal com cetamina (10 mg/kg, intramuscular) ou telazol (5-8 mg/kg, intramuscular) se o animal tem reações adversas à cetamina.
      Nota: Os animais precisam ser jejuou durante a noite para reduzir o risco de vômitos durante o procedimento de imagem e para manter a consistência em FDG PET scans.
    2. Inserir um cateter (IV) por via venosa da veia safena da perna ou e fixe com a fita de pano.
    3. Diluir uma dose de aproximadamente 5 millicurie de FDG com solução salina estéril para um volume total de 5 mL em uma seringa plástica.
    4. Gravar o nível de radioatividade de pre-injeção na seringa usando um calibrador de dose, registrar o tempo e colocar a seringa em um suporte de seringa chumbo.
    5. Lentamente injete a dose radioativa através do cateter IV e siga com 5 mL de solução salina estéril. Registrar o tempo de injeção. Tempo de injeção deve ser coordenado para ser aproximadamente 45 min - 1h antes de imagem PET.
    6. Gravar o nível de radioatividade pós-injeção da seringa utilizando o calibrador de dose e registrar o tempo. Descartar a seringa em um recipiente de recolha apropriado.
    7. Usando um laringoscópio, visualize a epiglote e cordas vocais e anestesia com spray Cetacaina.
    8. : Guia de um tubo endotraqueal (3.5 mm - 4,5 mm dependendo do tamanho do macaco) na traqueia e insuflar a braçadeira no final do tubo inserido.
    9. Usando uma régua longo fina de gaze estéril, fixar o tubo de intubação encapsulando a tira ao redor do tubo, perfurando a tira com cada canino do animal, em seguida, um nó com a quantidade restante de gaze em torno da ponte do focinho e, finalmente, volta a volta o a cabeça de f.
    10. Cobrem os olhos com lágrimas artificiais, para evitar que sequem durante a imagem latente.
  2. Perform CT e PET scans.
    1. Animal de lugar na cama de digitalização.
    2. Tubo de intubação Connect para um respirador com as seguintes configurações: taxa de respiração = 15, pressão de pico = 15-17, oxigênio % = 40, PEEP (pressão expiratória positiva ao final) = 3, Volume corrente = 60, T eu (tempo inspiratório) = 0,4, eu: E (inspiratório para tempo expiratório) Ratio = 1:3. 4, T planalto (pausa inspiratória antes de vencimento) = 0,5, Peak Flow = 9.0 (esses valores podem ser ajustados baseado no animal específica conformidade pulmonar ou necessidades experimentais).
    3. Começar a anestesia inalantes (2% de isoflurano) através do ventilador e continuar até o animal não apresente nenhuma reação aos estímulos físicos.
    4. Animal de lugar em uma posição de bruços com a cabeça e os pés apoiados.
    5. Colocar o animal dentro do campo de visão CT e realizar uma varredura de visualização para garantir que toda a extensão do volume pulmonar será incluída no scan completo.
    6. Adquirir uma tomografia computadorizada com os seguintes parâmetros (varredura helicoidal, FOV Axial = 250 mm, tensão = 140 kV, corrente = 2,0 mA, espessura da fatia = 1,25 mm, nitidez = afiada extra) durante a realização de uma respiração do ventilador segura.
      Nota: O agente de contraste CT é opcional. Se executar uma verificação de contraste, um atraso é necessário entre a injeção do agente de contraste e aquisição de imagem porque o pool de agente de contraste no coração interfere com a reconstrução da imagem adequada do espaço a tomografia pulmonar e cria o artefato nos pulmões a tomografia
    7. certifique-se reduzir a concentração de isoflurano 0,7 - 0,8% durante o processo de digitalização.
      8. Animal de
    8. lugar dentro do campo de visão PET.
      Nota: O sistema em vigor para este trabalho é um sistema embutido com um CT e PET scanner separadas. Coordenadas para o posicionamento de PET manualmente são calculadas com base nas coordenadas de CT.
    9. 600 adquirir imagens de PET s para cada posição cama.
      Nota: O sistema de foco 220 tem um FOV axial de 7,6 cm. Este trabalho foi realizado utilizando quatro posições de cama que são costuradas manualmente durante o pós-processamento.
    10. Desativar o isoflurano, desmamar animal Desligar aparelhos gradualmente, remova a braçadeira do tubo ventilador ar e remover o tubo, uma vez que o animal recuperou reflexos de tosse e está respirando normalmente. Remover o cateter IV e mantém a pressão no local da injeção até o fluxo de sangue parou.
  3. PET executar imagem histograma e reconstrução.
    1. Histograma de imagem PET realizar com os seguintes parâmetros: histograma 3D com nenhuma suavização, extensão: 3, diferença de anel: 47, correção global média deadtime.
    2. Reconstrução de imagem PET realizar com os seguintes parâmetros = OSEM3D algoritmo (ordenou subconjunto expectativa máximo-3 Dimensão) com atenuação baseados em CT, filtro de projeção de rampa e correção de dispersão, produzindo uma imagem de 284-fatia.
  4. Co registo PET e CT imagens.
  5. Imagens de exportação Co-registered PET e CT DICOM para o software (por exemplo, OsiriX).

3. Identificar e analisar lesões individuais

  1. imagens abertas PET e CT DICOM do OsiriX database na orientação axial (CT imagem will ser fundida com a imagem de PET e haverá uma janela de imagem separada do PET).
  2. Conjunto de varredura (ou seriais scans) para orientação axial.
  3. Clique (em qualquer lugar) a tomografia computadorizada e mudar o " WL/WW " na barra de menu superior para " CT – pulmonar ".
  4. Scroll através a varredura para determinar onde começam os lobos pulmonares e fim. (Identificar fissuras pulmonares.)
    1. Rolar através o scan inteiro, com foco em pequenas áreas do espaço do pulmão na uma vez.
    2. Observe que pulmão normal aparece escuro e características anatômicas aparecem mais leves (dependendo da densidade). Vias respiratórias aparecem pretas enquanto vasculatura aparece quase branca.
    3. Siga dos navios e das vias aéreas, como eles parecem se mover durante a rolagem através de fatias axiais.
    4. Fissuras podem ser identificadas em áreas onde não existem navios ou vias respiratórias. (Estas são áreas do pulmão que aparecem apenas escuras com nenhum outras estruturas anatômicas).
  5. Usar o PET/CT fundido para identificar lesões.
    1. Rolar através o scan inteiro, com foco em pequenas áreas de espaço do pulmão cada vez.
      Nota: Concentre-se no lobo do pulmão ao mesmo tempo para identificar e contar as lesões.
    2. Fernandes-ávido de identificar lesões dentro do pulmão. Eles vão olhar como esferas quentes - muito diferente do fundo do pulmão. Lesões pequenas, frias será muito menos óbvio e mais difícil de identificar. Eles aparecerão na varredura como estruturas densas que não se mova durante a rolagem (como navios).
      Nota: Os navios e pequenas lesões olham muito similares. Uma maneira fácil de distinguir entre os dois é que passe o cursor sobre a estrutura em questão e rolagem acima e abaixo uma fatia ou duas. Se a estrutura permanece sob o cursor, a estrutura é uma lesão. Se a estrutura se afasta o cursor durante a rolagem de cima ou para baixo uma fatia, é mais provável de navio ou das vias respiratórias.
    3. Para fins de identificação, use o " seta " ferramenta para apontar para cada lesão na digitalização.
    4. Para fins de localização, usar o " ponto " tool e clique sobre a lesão para que o ROI (região de interesse) é directamente no centro do granuloma. Informações contidas neste ROI incluirá as coordenadas cartesianas (coordenadas XYZ) onde a lesão pode ser encontrada.
  6. Uso da " comprimento " e " Oval " ferramentas para medir o tamanho (mm) e avidez FDG (SUV) de cada lesão.
    1. Para medir o tamanho de uma lesão, remova o sinal de PET para que somente o CT é visível.
    2. Escolher o " comprimento " ferramenta.
    3. Role até a fatia que contém a maior parte da lesão é identificada (a fatia onde a lesão parece ser maior).
    4. Desenhar uma linha em todo o comprimento mais longo da lesão. As informações incluídas no presente ROI representará o comprimento (em mm) do diâmetro da lesão.
    5. Para medir a avidez FDG de uma lesão, primeiro clique no PET-CT e transformar-se o animal de estimação. Vá para o " WL/WW & CLUT " Osirix menu no topo da tela e escolha " definir manualmente WL/WW " no menu suspenso WL/WW. Na caixa de diálogo, digite 0 para o " de " e 20 em " para " a fim de limitar a janela de 0 a 20 SUV.
    6. Escolher o " Oval " ferramenta a partir do " Mouse botão function " menu dropdown de ferramenta.
    7. Rolar sobre a lesão para avaliar a parte mais quente da lesão. Desenhe uma elipse ao redor da lesão. O " Oval " ferramenta de informações de ROI inclui a estatística descritiva para todos os SUVs em voxels dentro da região. Gravar o SUV máximo dentro da região.
    8. Como cada " Oval " ROI apenas representa os valores SUV para esse plano axial específico da lesão e lesões típicas são esféricas em forma, desenhar elipses em várias fatias para garantir que o SUV máxima real da lesão é capturado.
      Nota: Se os exames de PET/CT manualmente são reconstruídos, as imagens de PET e CT podem não ser perfeitamente. Se este for o caso, todas as análises SUV e ROIs devem ser conduzidas a tomografia em vez do exame de PET/CT fundido. Porque muitas lesões são menores do que a resolução dos cristais detector PET, todos os SUVs medidos para lesões individuais são inseridos em uma planilha de calculadora de coeficiente de recuperação que realiza uma correção parcial do volume para cada lesão 23.

4. Total de pulmão FDG avidez procedimento de medição para determinar inflamação de pulmão Total

  1. imagens abertas PET e CT DICOM do OsiriX database na orientação axial (CT imagem will ser fundida com a imagem de PET e haverá uma janela de imagem separada do PET).
  2. Realizar uma segmentação do volume pulmonar na imagem CT.
    1. Clique em qualquer lugar sobre a tomografia computadorizada para certificar-se que é a janela ativa.
    2. Vá para o menu suspenso ROI e selecione " região crescer (2D/3D) segmentação … ".
    3. a fim de capturar a densidade do pulmão normal, definir o limite inferior para o-1024 e o limite superior para -200. Estas são indicativas de unidades Hounsfield, embora a caixa de segmentação não nomeá-los como tal.
    4. , Uma vez que os limites inferiores e superiores são definidos, clique em qualquer lugar dentro do pulmão. O pulmão inteiro deve aparecer realçado em verde.
    5. Em seguida, clique em " calcular " na caixa de diálogo parâmetros de segmentação. Isto irá expandir a região cresce de uma fatia para o volume de pulmão inteiro.
  3. Mover a " crescer a região " dos pulmões da tomografia computadorizada com a tomografia.
    1. Clique no pequeno ícone à esquerda do nome da tomografia computadorizada e arraste o ícone para o PET-CT.
      2. Selecione
    2. " copiar ROIs ". Agora, deve haver uma sobreposição dos pulmões a tomografia.
  4. Excluir ROI de tomografia computadorizada (opcional).
    Nota: Ajuda a ser capaz de ver o pulmão inteiro sem ROIs na tomografia para certificar-se de que toda patologia no pulmão é capturada. Para fazer isso, exclua o ROIs. Verifique se a janela de CT é ativo (clique sobre a tomografia computadorizada) seleciona o menu suspenso ROI e selecione " excluir todos os ROIs nesta série... "
  5. preencher áreas high-density do pulmão que aparecem como lacunas na PET-CT.
    Nota: Em muitas ocasiões, há buracos no ROI a tomografia, onde o tecido pulmonar era mais denso do que a HU-200 sobre a tomografia computadorizada (esta etapa pode ser pulada se não ocorre).
    1. Destacar o menu suspenso ROI e selecionar " escova ROIs " → " fechamento. " quando a caixa de diálogo for exibida, deslize a seta para 3 para que a parte superior da caixa de diálogo lê " estruturação Elemento raio: 3 " e verificar " aplicar a ROIs todos com o mesmo nome... "
      Nota: quando há grandes porções da doença (tais como consolidações que são mais densos do que o tecido do pulmão), muitas vezes fechando o pincel ROIs Não será suficiente para encher o pulmão inteiro. Se este for o caso, as lacunas devem ser preenchidas manualmente.
    2. Ir para o " do Mouse botão function " área no menu superior e clique na pequena seta à direita.
    3. Selecione o " escova " ferramenta.
    4. Uma vez que esta ferramenta é selecionada, desenhar manualmente dentro o ROI para preencher os buracos.
  6. Pulmão isolado ROI na tomografia.
    1. Agora que há uma representação do pulmão todo o animal de estimação Scan, excluir todos os pixels fora do pulmão.
    2. Destaque o ROI dropdown menu e seleccione " conjunto de valores de Pixel para … ".
    3. Clique a caixa de seleção Fora ROI e definir todos os pixels fora o ROI para 0.
  7. Isolar " quente " patologia.
    1. Use qualquer limite é desejada para ser usado como " quente. " SUVs maiores do que são considerados 2.3 " quente " com base nos valores de literatura para tuberculose lesões 24.
    2. Selecione o menu suspenso ROI e " conjunto de valores de Pixel para … ".
    3. Clique a caixa de seleção Dentro de ROI. Certifique-se de clicar no " e " da caixa para que todos os valores entre 0 e 2.3 estão definidos como 0.
  8. Certifique-se de patologia de doença só é contabilizada no ROI.
    1. Nota que existem áreas (tais como o fígado) que são mais quentes que 2.3. Certifique-se que apenas as áreas desejadas são capturadas, excluindo o ROIs e criar outra crescer a região. Outros tecidos comuns que interferem neste momento incluem o coração, linfonodos mediastinais, vértebras e costelas.
    2. Destacar o menu suspenso ROI e selecione " excluir todos os ROIs nesta série... " em seguida, vá para o ROI e selecione " região crescer (2D/3D) segmentação … ".
    3. Alterar o limite de franquia para 2.3 e o limite superior a 100.
    4. Rolar através de janela inteira do PET, clicando na patologia da doença e clicando em " computação. " repita para cada área de doença quente. Não se esqueça de salvar o pulmão inteiro ROI usando o " salvar ROIs " opção no menu ROI.
  9. Exportar crus valores em uma planilha.
    1. 2D Viewer na barra do menu dropdown e selecione " série Revert. "
    2. em seguida, vá para a barra de menu dropdown Plugins
    3. Select " ferramentas de ROI " → " exportação ROIs. " nome e salve o arquivo de dados em bruto exportado. Não se esqueça de selecionar " CSV " na parte inferior da caixa de diálogo.
  10. Calcular a avidez de FDG Total de dados brutos. Cada linha nesta planilha representa uma única fatia do exame. A coluna de interesse é " RoiTotal. "
    1. para calcular o " avidez de FDG Total, " adicionar todos os " RoiTotal " das fatias juntas. Calcule a soma da coluna F (RoiTotal). Esta soma é a medida da avidez FDG Total.
    2. OsiriX se não tem o ROI de exportação plug-in, vá para Plugins no menu suspenso. Selecione " Gerenciador de Plugins … " clique sobre o " Download … " guia na parte superior da caixa de diálogo. Selecione " ExportROIs " do " plugins disponíveis " menu dropdown. Selecione " baixar & Install. "

5. Método analítico para determinar a captação de FDG em " quente " linfonodos

  1. de banco de dados aberto PET e CT DICOM imagens do OsiriX na orientação axial (CT imagem will ser fundida com a imagem de PET e haverá uma janela de imagem separada do PET).
  2. Garantir que durante a execução de análise ROI manual nas imagens de PET que a janela de intensidade de imagem seja coerente.
    1. Clique na janela de imagem PET para garantir é a janela ativa.
    2. Menu de OsiriX, o " WL/WW " menu suspenso e clique em " definir manualmente o WL/WW ".
    3. Quando a caixa suspensa aparece na janela ativa do PET, preencha o valor de intensidade mínima desejada no " de " campo e a intensidade máxima desejada da valorizam a " para " campo (por exemplo, a janela a imagem do PET de 0 a 20 SUV, digite 0 para o " de " campo e 20 para o " para " campo).
    4. Como alternativa, se se deseja sempre carregar imagens com os mesmos valores de intensidade, no menu superior destaque Osirix - > PET - > então sob " nível de janela & largura " seção, clique o Utilização fixa os níveis de bolha e inserir os valores desejados no " de " e " para " campos.
  3. Uma vez que o linfonodo desejado é determinado, desenhar manualmente um ROI em torno das bordas do nó de linfa.
    1. Realçar a imagem de fusão de PET/CT para garantir que é a janela ativa.
    2. Como é útil usar uma tabela look-up de cor multicoloridos para esta análise, para alterar essa configuração: clique sobre o " CLUT " lista suspensa da caixa na barra de ferramentas principal do OsiriX e selecione a configuração de tabela de pesquisa desejado (UCLA preferida).
    3. Desenhar um ROI manual ao redor do nó de linfa, clique o menu drop-down no lado direito do " Mouse botão função " na barra de ferramentas principal e selecione " fechado polígono ". Clique na borda do linfonodo baseada a aparência de janelas PET tabela para estabelecer o primeiro ponto do ROI.
    4. Clique em outro ponto da borda externa do nó de linfa e continuar o rastreamento até o nó de linfa é quase fechado.
    5. Para estabelecer o ponto final do ROI, dê um duplo clique para fechar no ROI.
    6. Repita este processo em várias fatias para assegurar a determinação do SUV máximo dentro do nó de linfa.
    7. Gravar os dados desejados do SUV em uma planilha separada.

6. Determinação da absorção de fundo FDG músculo para normalização dos valores

Nota: a fim de manter a consistência ao longo de vários pontos de tempo de imagem em relação à captação FDG e a variação da atividade metabólica no animal em diferentes épocas, todas as análises de PET devem ser normalizada para o músculo e apresentadas como tais. Todos os dados quantitativos de PET apresentados neste trabalho é representado como um SUVCMR (padrão absorção valor cilindro rácio de músculo).

  1. De banco de dados aberto PET e CT DICOM imagens do OsiriX na orientação axial (CT imagem will ser fundida com a imagem de PET e haverá uma janela de imagem separada do PET).
  2. Clique na imagem Co-registered PET e CT para garantir que é a janela ativa.
  3. Rolar através da imagem até que seja alcançada a fatia que contém o ponto de encontro dos brônquios principais (carina).
  4. Desenhar ROIs nas costas muscular para obter fundo valores SUV.
    1. Selecione a ferramenta de ROI suspensa no lado direito do " opção de botão do Mouse " no menu principal do OsiriX.
    2. Realce " Oval " como a ferramenta ROI.
    3. Desenhar ROIs de aproximadamente o mesmo tamanho nos músculos localizados posterior e lateral à coluna vertebral.
    4. Clique no ícone à esquerda do Co-registered PET/CT scan e arraste o ícone para a janela de PET.
      5. Selecione
    5. " copiar ROIs ". O ROIs deve agora ser visto na janela do PET-CT.
    6. No menu principal, selecione o " modo " checkbox e certifique-se de " MIP – Max intensidade projeção " está selecionada no drop-down menu imediatamente à direita.
    7. Garantir que o " laje espessa " escala móvel é definida como 10. Isto indica que 10 fatias combinadas na imagem PET como uma tomada de projeção de intensidade máxima um " cilindro " volume de interesse (origem do rácio de músculo no cilindro).
  5. Gravar os valores médios de SUV de ROIs o dois em uma planilha.
  6. Média os dois valores para obter o valor de captação do FDG músculo fundo. Este é o valor usado para obter quaisquer valores de relação entre absorção no local de destino e absorção metabólica basal.

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Resultados

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Identificação e análise das lesões individuais

Granulomas individuais podem ser visualizadas por número, tamanho e captação FDG qualitativamente compreender o escopo geral do processo de infecção (Figura 1). Usando essas imagens, contar granulomas ao longo do tempo é uma medida quantitativa da doença se espalhar. A Figura 2 mostra contagens de granuloma individ...

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Discussão

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dados adquiridos de PET/CT podem ser usados como medições de substituto para muitos aspectos da infecção por M. tuberculosis que seria não-observável sem tal tecnologia. PET/CT é muito mais sensível do que a tecnologia de raio x, que é frequentemente utilizada em estudos de macacos. PET/CT fornece informações estruturais, espaciais e funcionais. As análises descritas acima têm muitas aplicações práticas, tais como monitoramento de progressão da doença, avaliando a eficácia do tratamento da toxicodependência e pr...

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Divulgações

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Os autores desejam reconhecer Mark Rodgers para delinear os procedimentos de infecção e L. Eoin Carney e Brian Lopresti para orientação no estabelecimento desses procedimentos de imagem. Financiamento para este trabalho foi fornecido pela Fundação Bill e Melinda Gates (J.L.F., P.L.L.), National Institutes of Health, institutos nacional de alergia e AI111871 de R01 de doenças infecciosas (P.L.L.), nacional coração, pulmão e sangue Instituto R01 HL106804 (J . L.F.), R01 HL110811.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
CetaminaHenry Schein23061Henry Schein
TelazolZoetis4866Henry Schein
CetacainePatterson Vet Generics07-892-6862Patterson
Solução salina estérilHospira07-800-9721Patterson
7H11 ágarBD283810BD Biosciences
cateterIVSurflash07-806-7659Patterson
18F-FDGZevacorN/A
Tubo endotraquealJorgensen Labs Inc07-887-0284Patterson
Lágrimas artificiaisPatterson Vet Generics07-888-1663Patterson
IsofluranoZoetis07-806-3204Patterson
Neurologica Ceretom CTSamsung NeurologicaN/A
Siemens Focus 220 microPETSiemens Molecular Imaging SystemsN/A
Inveon Research SoftwareSiemens Molecular Imaging SystemsN/A
OsiriXPixmeoN/A

Referências

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