Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

الجسم كله والإقليمية الكمي لنشاط الإنسان براون الأنسجة الدهنية باستخدام 18وفدج PET/CT

Published: April 1, 2019 doi: 10.3791/58469
Automatic Translation
1, 2, 1, 1, 3, 1, 1, 1, 1
1Diabetes, Endocrinology, and Obesity Branch, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Institutes of Health, 2National Cancer Institute, National Institutes of Health, 3Division of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, Department of Radiology, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School

Summary

استخدام البرمجيات الحرة والمفتوحة المصدر، وقد طورنا نهجاً تحليلياً التحديد الكمي لحجم النسيج الدهني البنى الإقليمية ومجموع (BAT) والنشاط الأيضي لبات استخدام 18وفدج الحيوانات الأليفة/قيراط

Abstract

في الحيوانات ماص للحرارة، يتم تنشيط الأنسجة الدهنية براون (BAT) لإنتاج الحرارة للدفاع عن درجة حرارة الجسم في الاستجابة للبرد. جعلت من قدرة الخفافيش إلى أنفاق الطاقة هدفا محتملاً لرواية علاجات التخفيف من السمنة والاضطرابات الأيضية المرتبطة بها في البشر. على الرغم من أن هذا النسيج قد درست جيدا في الحيوانات الصغيرة، يظل غير معروف إلى حد كبير بسبب الصعوبات في قياس حجمها، والنشاط، وتوزيع قدرة الخفافيش حرارة في البشر. تحديد وقياس الخفافيش البشرية النشطة تتم عادة باستخدام 18وفلوروديوكسيجلوكوسي (18وفدج) بوزيترون التصوير المقطعي والتصوير المقطعي (PET/CT) يمسح بعد التنشيط-التعرض للبرد أو الدوائي. هنا يصف لنا نهج لتحليل صورة مفصلة لقياس مجموع الجسم الخفافيش البشرية من 18وفدج PET/CT الأشعة باستخدام برمجيات المصدر المفتوح. علينا أن نظهر رسم المناطق ذات الاهتمام لتحديد النشط أيضي الأنسجة الدهنية مع تجنب المشتركة غير الخفافيش الأنسجة، لقياس حجم الخفافيش والنشاط، وكذلك تميز توزيعه التشريحية المحددة من قبل المستخدم. على الرغم من أن هذا النهج الصارم مضيعة للوقت، ونعتقد أنها سوف توفر في نهاية المطاف أساسا لتطوير المستقبل خوارزميات الكمي الخفافيش الآلي.

Introduction

أدى تزايد انتشار السمنة في جميع أنحاء العالم1 تحقيق في رواية المداواة لمنع وتخفيف السمنة والمضاعفات المرتبطة به. السمنة يرجع في جزء منه إلى فائض الطاقة المخزنة في الأنسجة الدهنية البيضاء (وات) في شكل الشحوم2. الأنسجة الدهنية براون (BAT) يختلف وات أبرزها نظراً لارتفاع محتوى mitochondrial وقطرات الدهن أصغر ومولتيلوكولار، توزيع تشريحية متميزة، وتعصيب متعاطفة مع أكبر، والحرارة توليد القدرة. رغم أنه يعتقد بات مرة موجودة فقط في الثدييات الصغيرة والرضع حديثي الولادة، تم تأكيد وجود الخفافيش الوظيفية في البشر البالغين في 20093،،من45. حرارة قدرة الخفافيش البشرية لم يعرف بعد، ولكن أظهرت دراسة مستفيضة في الحيوانات الصغيرة يمكن أن يشكل ذلك ثيرموغينيسيس غير يرتجف تصل إلى 60 في المائة الأيض بهم أثناء التعرض للبرد6. نتيجة لذلك يجري الآن بحث الخفافيش البشرية كهدف للعلاج والوقاية من السمنة والاضطرابات ذات الصلة7. وقد أظهرت العديد من الدراسات السريرية أن ثيرموغينيسيس بات يرتبط مع الجلوكوز زيادة نفقات الطاقة وامتصاص عند التنشيط بالتعرض للبرد خفيف8،،من910. حتى الآن، ومساهمة لبات ثيرموغينيسيس التي يسببها البرد تبقى مثيرة للجدل11،12،13،14، مع الكثير من المناقشات التي تتمحور حول كيفية قياس البشرية بات15. لفهم أفضل إذا ثيرموغينيسيس بات يمكن تسخيرها لمكافحة البدانة، من المهم الحصول قياس دقيق لوحدة التخزين والنشاط الأيضي.

الحصول على قياسات دقيقة لبات يمثل تحديا بسبب توزيع الخفافيش تشريحية فريدة من نوعها في البشر. وتوزع الخفافيش داخل المستودعات الدهنية البيضاء في العنق والصدر، والبطن في المواقع التي لا يمكن الوصول إليها خزعات غير معقدة14. تشريح الجثة قد استخدمت لوصف الخفافيش تشريحيا16، ولكنها غير مجدية بالنسبة لمعظم بحوث المختبرات القيام بدراسات كبيرة ولا يمكن توفير معلومات طولية أو وظيفية. حيث بات لديها كثافة مماثلة لوات، ويمكن أن تحدث في طبقات اللفافي ضيقة أو في جيوب صغيرة تتخللها وات16، من الصعب تحديد استخدام تقنية تصوير مفرد، والتقليدية. أيضا يجعل هذا التغاير الكمي التلقائي لبات أكثر صعوبة من التحديد الكمي لهياكل متجانسة مثل الكبد17.

للتغلب على هذه التحديات، كمياً حجم الخفافيش والنشاط عادة باقتران التصوير المقطعي (CT) والتصوير المقطعي بالبوزيترون (PET). الجلوكوز راديولابيليد التناظرية 18وفلووروديوكسيجلوكوسي (18وفدج) هو التتبع الأكثر استخداماً لدراسة النشاط الأيضي الخفافيش18. يمكن أن تكون متباينة في الأنسجة الدهنية من الأنسجة والهواء استناداً إلى كثافة المعلومات المقدمة من صورة الأشعة المقطعية في وحدات هاونسفيلد (هو جين تاو) الأخرى. وتظهر صور الحيوانات الأليفة مبلغ 18وفدج أخذ إلى حجم الأنسجة في وحدات امتصاص موحدة القيم (سيارات الدفع الرباعي). بات نشاطا لا يمكن فصلها عن الأنسجة مع امتصاص الراسم ضئيلة، بما في ذلك وات وبات غير نشط، من خلال المشترك تسجيل صور الحيوانات الأليفة بالمقابل الأشعة المقطعية واختيار حد سيارات الدفع رباعي مناسبة.

من خلال هذه الورقة، ونحن نهدف إلى توفير نهج خطوة بخطوة مع فيديو تعليمية التي يمكن أن يستخدمها الباحثون السريرية للتحديد الكمي للبشرية بات استخدام مسح PET/CT فدج و 18. يتم استخدام هذا الأسلوب تحليل الصورة المثالية بعد الموضوع (ق) قد يتعرض للبرد أو تعامل مع الدوائي الخفافيش المنشطات. على وجه التحديد، نظهر للمستخدمين على كيفية بناء المناطق ذات الاهتمام (رويس) مع التقليل من إيجابيات كاذبة باستخدام معالجة الصور برمجيات الحرة والمفتوحة المصدر (إيماجيج) مع (petctviewer.org) في المكونات محددة. نتيجة لهذا النهج يمكن استخدامها لدراسة حجم الخفافيش والنشاط (امتصاص الجلوكوز) وتوزيع تشريحية في مواضيع الدراسة الفردية.

Protocol

وتم الحصول على جميع الحيوانات الأليفة/CT الصور المعروضة في هذه المخطوطة من المشاركين في "المعاهد الوطنية للصحة" البروتوكول رقم 12-DK-0097 (معرف ClinicalTrials.gov NCT01568671). قدم جميع المشاركين الموافقة الخطية، وجميع التجارب التي أقرها "مجلس المراجعة المؤسسية المعهد الوطني لمرض السكر" و "أمراض الكلي" والجهاز الهضمي.

1-برامج التثبيت

  1. تحميل إيماجيج من imagej.net أو استخدام الرابط في petctviewer.org لتحميل فيجي.
    ملاحظة: مطلوب إصدار 64-بت من إيماجيج لمجموعات مع الصور أكثر من 1000.
  2. قم بتحميل وتطبيق "المكونات في عارض" PET/CT إلى اتباع إرشادات التثبيت في petctviewer.orgإيماجيج. الرجوع إلى هذا الموقع لدليل شامل "عارض" PET/CT، ومما لا شك فيه للتحقق من وجود تحديثات منتظمة للبرنامج والارتباط للحصول على إرشادات عامة (http://sourceforge.net/p/bifijiplugins/wiki/Brown%20fat%20Volume/).

2-تحميل الصور PET/CT

  1. تحميل رزمة الثلاث التالية من الصور إلى "المكونات في عارض" PET/CT: توهين تصحيح الحيوانات الأليفة (كبة) وتصحيح عدم توهين الحيوانات الأليفة (أوبيت)، والتوهين بتصويب "الأشعة المقطعية" (CT). تحميل الصور باستخدام أحد الأساليب اثنين (الشكل 1).
    1. الأسلوب 1: السحب والإفلات
      1. السحب والإفلات من مستكشف الملفات فيليسيتس الأشعة المقطعية وكبة وأوبيت.
      2. انقر فوق "نعم" على المطالبات الثلاث التي تظهر (فتح كل X الصور في "مجلد" مكدس)، ترك خانات الاختيار ضمن المطالبات دون رادع.
      3. عندما يتم تحميل كافة الصور ثلاث مجموعات، اذهب إلى شريط الأدوات إيماجيج، حدد "الوظائف الإضافية"، وقم بالتمرير لأسفل في القائمة المنسدلة لتحديد "عارض ct الحيوانات الأليفة".
    2. الأسلوب 2: دراسات القراءة من القرص المضغوط أو موقع على القرص:
      1. تعيين اسم موقع لمجموعة البيانات في علامة التبويب "برنامج الإعداد" تعيين "مسار DICOM" بالنقر فوق "استعراض" والانتقال إلى مجلد تخزين رفيعة المستوى التي تحتوي على كافة مجموعات الصور.
        ملاحظة: DICOM (التصوير الرقمي والاتصالات في مجال الطب) تنسيق ملف شائع للصور الطبية و "المسار DICOM" تشير إلى مجموعة المجلدات التي تحتوي على كافة صور DICOM الخام.
      2. أرجع إلى علامة التبويب "قراءة" حيث ستصبح عمليات التفحص الفردية (من موضوع واحد وتاريخ واحد) قابل للتحديد لمعالجة الصور.
      3. حدد الموضوع واضغط على "القراءة"، وتلقائياً تحميل جميع ثلاث مجموعات مرتبطة إيماجيج وبدء تشغيل عارض PET/CT.
  2. تحميل مجموعة رويس تم إجراؤه من قبل العودة إلى المشاهد PET/CT بالنقر فوق الزر "تحميل" في محرر "الدهون براون، رويس".
    ملاحظة: السماح إيماجيج فقط إنشاء من المجموعة الحالية من الصور المقطعية وكبة، وأوبيت إلى أن يتم تحميل ملف.csv العائد على الاستثمار.

3. التنقل العارض PET/CT في المكونات

  1. الانتظار لعارض PET/CT تظهر بعد تحميل نافذة جديدة مع ثلاثة آراء منفصلة من الصور PET/CT، قدمت أما فردياً أو تنصهر فيها.
    1. انقر فوق الزر "خطة التأمين الطبي" في الأعلى اليسار من عارض PET/CT لاستبدال واحد من اثنين من النوافذ بطريقة عرض PET/CT تنصهر. ومع ذلك، إذا هو فقط بالنقر فوق هذا الزر مرة واحدة، وخطة التأمين الطبي لن تكون متاحة.
      ملاحظة: خطة التأمين الطبي أو الإسقاط الشدة القصوى صورة ثنائية الأبعاد، وكامل الجسم عرض فقط بكسل مع كثافة أعلى في كل شريحة المحوري.
    2. انقر فوق الزر "خطة التأمين الطبي" مرة أخرى لإعادة خطة التأمين الطبي؛ وينبغي أن تكون آراء تنصهر PET/CT والتصوير المقطعي، وخطة التأمين الطبي متاحة الآن.
  2. تبديل اتجاه الصورة خطة التأمين الطبي مع ">>"، أزرار "و"، و "S" في الجزء العلوي من المشاهد CT الحيوانات الأليفة.
  3. تغيير اتجاه الحيوانات الأليفة والتصوير المقطعي، وتنصهر PET/CT الصور لطائرات محورية أو الاكليلية السهمي استخدام ثلاثة أزرار على يسار المكبرة.
  4. انقر فوق عدسة التكبير على شريط الأدوات في الجزء العلوي من المشاهد CT الحيوانات الأليفة إلى تبديل وظيفة عجلة التمرير الماوس.
    1. تكبير كافة طرق العرض (باستثناء خطة التأمين الطبي) بالتمرير مع المكبرة المحدد.
    2. التنقل عبر الشرائح على كافة طرق العرض (باستثناء خطة التأمين الطبي) بالتمرير عندما لا يتم تحديد المكبرة.
      ملاحظة: النقر على خطة التأمين الطبي سوف أيضا تغيير الشرائح الحيوانات الأليفة والتصوير المقطعي إلى موقع التشريحية على مستوى المؤشر.
  5. حدد "تحرير" في الجزء العلوي الأيسر من شريط الأدوات، وحدد "براون الدهون، رويس" من القائمة المنسدلة التي تظهر. سوف يظهر مربع حوار جديد. تأكد من أن يتم تحديد الخيارات التالية قبل بدء القياس الكمي:
    1. تحقق من خانات الاختيار "استخدام سيارات الدفع الرباعي" و "استخدام الأشعة المقطعية".
    2. اختر واحد من ثلاثة معايير الاشتمال فوكسل ("أي" أو "متوسط" أو "جميع").
      ملاحظة: "أي" استخدمت في et al. عام 2017 لايتنر19. للحصول على شرح مفصل للخيارات الأخرى، تشير إلى petctviewer.org.
    3. حدد "الداخلية" لتطبيق خوارزمية الكشف عن الخفافيش لدراسة فوكسيلس داخل (وليس خارجها) المنطقة من العائد على الاستثمار.
  6. إدخال حدود سيارات الدفع الرباعي للخفافيش في الصف الأول من حقول النص الحر لمربع الحوار هذا.
    1. إدخال قياس حد أدنى لسيارات الدفع رباعي تطبيع للفرد أو الجسم الهزيل المتوقع الجماهيري وحد أعلى كافية لاستيعاب النشاط ارتفاع مستويات19،20.
      ملاحظة: بات القصوى سيارات الدفع الرباعي عالية كما أبلغ ~ 75 غ/مل في الدراسات السابقة17؛ وهكذا، 100 غرام/مل حد العلوي معقولة.
  7. إدخال نطاق كثافة الخفافيش في الصف الثاني من حقول النص الحر.
    ملاحظة:-300 هو حد أدنى والحد الأعلى هو جين تاو-10 استخدمت في et al. عام 2017 لايتنر19 وكان كما سبق أن أوصت مجموعة من-190 إلى هو جين تاو-1021.
  8. تحقق من خانة الاختيار الموجودة أسفل "المجلد * يعني" حيث أن جميع فوكسيلس اعتبر أن الخفافيش سيتم تمييز باللون الأزرق بينما يتم فتح إطار "براون الدهون، والعائد على الاستثمار".
    ملاحظة: سوف تظهر سوفماكس باللون الأحمر وعدد قابل للتعديل بجوار خانة الاختيار هذه يملي سمك الإبراز.
  9. رسم رويس
    1. انقر فوق الزر "رسم" "براون الدهون، العائد على الاستثمار" في مربع الحوار. وتعتبر جميع النقرات ضمن إطار عارض PET/CT النقاط التي تشكل رويس.
      1. انقر فوق أي مكان ضمن واحدة من ثلاث وجهات نظر تبدأ الرسم العائد على الاستثمار.
        ملاحظة: مطلوب الحد أدنى من ثلاث نقاط لتشكل العائد على الاستثمار. انقر نقراً مزدوجاً فوق بعد النقطة الأولى أو الثانية تلقائياً حذف النقاط وترك الرسم وضع العائد على الاستثمار.
      2. قم بإغلاق وتخزين العائد على الاستثمار عن طريق النقر المزدوج فوق بعد تعريف أكثر من نقطتين.
  10. تجميع رويس للحصول على إجمالي الخفافيش
    1. رسم رويس في الطائرة محورية للحصول على إجمالي الخفافيش.
      ملاحظة: فمن الأسهل الحد الأقصى من دوروا واحد كل شريحة المحوري. بما في ذلك عائدات الاستثمار أكثر من كل شريحة قد يؤدي إلى تداخل غير مقصود. فوكسيلس اعتبرت أن ثم تحسب الخفافيش في تداخل المناطق أكثر من مرة تجاه مجموع الخفافيش حجم.
    2. تعيين البداية والنهاية "شريحة الحد الأقصى" للشريحة نفسها، حيث أن العائد على الاستثمار سوف تنطبق فقط على شريحة المحورية الحالية (مثل بدء تشغيل شريحة = 90 وتنتهي شريحة = 90).
    3. دائرة مستودع واحد من الخفافيش (مثلاً في منطقة سوبراكلافيكولار اليسرى) دون إكمال العائد على الاستثمار. مواصلة العائد على الاستثمار بتمديد خط ربط جميع أنحاء الجسم إلى الجزء البعيد من الخفافيش. أرفق بمستودع الخفافيش الثانية وانقر نقراً مزدوجاً فوق هذه النقطة التي سبق تحديدها في بداية المنطقة 2nd . ضبط نقاط عائد الاستثمار اللازمة لمواصلة الحد من إمكانية المغلوطة.
    4. ترك التسمية عائد الاستثمار استناداً إلى مستوى التشريحية للرجوع إليها في المستقبل باستخدام مربع نص في الجزء السفلي من مربع الحوار.
  11. حذف رويس غير المرغوب فيها
    1. إزالة دوروا غير المرغوب فيها الحق بعد الانتهاء.
      1. انقر نقراً مزدوجاً فوق أي مكان ضمن عارض PET/CT لإكمال دوروا غير المرغوب فيها.
      2. انقر فوق الزر مع رمز بن إعادة التدوير في مربع الحوار "الدهون براون، والعائد على الاستثمار".
      3. انقر فوق "نعم" عند مطالبتك بذلك أم لا يرغب المستخدم إزالة عائد الاستثمار الحالية.
    2. حذف عائد المصنوعة سابقا.
      1. تحديد العائد على الاستثمار المطلوب باستخدام الأعلى أو لأسفل الأسهم بجوار عدد العائد على الاستثمار.
      2. انقر فوق الزر إعادة التدوير.
        ملاحظة: بمجرد تم حذف العائد على الاستثمار، الأرقام المرتبطة بكل عائد الاستثمار أكبر من إرادة دوروا المحذوفة تبعاً لذلك إزاحة إلى الأسفل في الترتيب (مثلاً إذا تم حذف ROI #2، سوف تصبح ROI #3 #2، ودوروا #4 سوف تصبح #3، وهكذا). رويس المسمى في تسهيل هذه العملية.
  12. حفظ رويس
    1. انقر فوق الزر "حفظ" وتوفير اسم ملف لحفظ رويس المكتملة في ملف.csv.
      ملاحظة: من المستحسن أن يتم حفظ رويس في فواصل زمنية من 10 شرائح حتى لا تفقد التقدم. ملفات.csv يمكن فتحه في أحد برامج محرر أو جدول بيانات نص ويحتوي على البيانات ذات الصلة حول التقنيات التي تم تحديدها في كل العائد على الاستثمار بما في ذلك المجلد، النشاط، سوفمين، إلخ تغيير القيم في برنامج جدول بيانات يمكن تغيير تنسيق الملف وجعله غير قابل للقراءة في إيماجيج.

4-التحديد الكمي للجسم كله بات

  1. استخدام هذه المبادئ التوجيهية العامة لتحديد التقنيات في جميع المناطق من الجسم.
    1. تجنب الأقسام المتاخمة الأنسجة عالية الكثافة أو تناقضات النشاط، كدقيقة شارك في تسجيل القضايا قد يعرض المغلوطة.
      ملاحظة: الاحتفاظ في الاعتبار أن مستودعات BAT غالباً ما تكون متناظرة، خاصية التي سوف تساعد في تحديد التقنيات البصرية.
  2. استخدام المعالم التشريحية فريدة مثل شكل العمود الفقري، وغيرها من الهياكل العظمية، ووجود أجهزة لتحديد المنطقة التشريحية الحالية. تجنب الهياكل الخاصة بالمنطقة المعروفة لتنتج إيجابيات كاذبة.
    1. تحديد الخفافيش في منطقة عنق الرحم (فقرات C3-C7).
      1. انتقل إلى طريقة عرض محوري في فقرة ثالثة عنق الرحم (C3).
        ملاحظة: مناطق C1-C2 قد تتضمن أيضا الخفافيش، ولكن الكشف بات من المرجح أن تكون مرتبك بامتصاص عالية من فدج في الدماغ، والهيكل العظمى والعضلات.
      2. تبدأ دوروا على الجانب الأفقي مستودع الأنسجة الدهنية، تجنب عضلات الرقبة حول العملية الشائكة من الفقرة، وخلق حدود الخلفي فقط إلى الحافة السفلية للفك السفلي.
      3. استبعاد الغدة الدرقية، التي قد تكون كثافة مماثلة ومستوى النشاط كالخفافيش (الشكل 2 ألف و 2 باء).
    2. تحديد الخفافيش في منطقة دورسوسيرفيكال (الفقرات C5-C7).
      1. وتشمل هذه مستودع صغير، تحت الجلد من الخفافيش.
        ملاحظة: يظهر شكل متناظر داخل الدهون تحت الجلد في الظهر قرب C5 C7، الشكل 2.
      2. بعناية وتشمل الأنسجة الدهنية تحت الجلد فقط حيث يحدث النشاط الأيضي.
    3. تحديد الخفافيش في منطقة سوبراكلافيكولار (فقرات C7-T3؛ عرفت العمود الفقري، اللاحق لمنصف)
      1. تبدأ الرسم العائد على الاستثمار من جانب أكثر سطحية، قريبة من منطقة بات نشطة للغاية.
        ملاحظة: الخفافيش قد تمتد إلى المنطقة المحيطة برأس عظم العضد.
      2. تجنب المنطقة مباشرة أعلى القصبة الهوائية، التي تحتوي على الغدة الدرقية، وأرفق دوروا حيث أن تستثني الرئتين والمغلوطة بالقرب من عضلات الرقبة.
    4. تحديد الخفافيش في منطقة الإبطين (فقرات T3-T7).
      1. إيجاد الخفافيش إبطي وكتطور من منطقة سوبراكلافيكولار.
      2. حدد بات قرب حيث يبدأ الذراع فصل عن الجذع، ولكن تجنب أضلاعه والرئتين.
        ملاحظة: سيتم في نهاية المطاف الانتقال هذه المستودعات الدهون إلى وات تحت الجلد على خط ميداكسيلاري.
    5. تحديد الخفافيش في منطقة الشعاعي (فقرات T1-T7؛ الأمامي):
      ملاحظة: قد تتراكم الخفافيش حول مجمل القص لبعض الأفراد.
      1. حدد الخفافيش حيث يبدأ القص تظهر في بداية T2 قرب منطقة الأمامي أكثر من تجويف في الفرد الصدر، ومواصلة رويس إينفيريورلي حتى نهاية عملية الرهابه.
    6. تحديد الخفافيش في منطقة باراسبينال (فقرات T1-T12)، عن طريق رسم رويس حول التقنيات المحيطة بالجسم، وليست هذه العملية الشائكة، فقرة.
      1. يبدأ بما في ذلك باراسبينال بات من مظهر الضلع الأول عند الحافة السفلي من C7.
      2. ولا تشمل المناطق بين الأضلاع، حيث يتم ترجمة ربية العضلات.
    7. تحديد الخفافيش في منطقة البطن (أدنى إلى T12).
      1. تجنب الحالب، التي تتمتع بكثافة مماثلة لأفضل التقنيات المتاحة ومستويات عالية جداً من النشاط. (الشكل 2D).
      2. تتبع نشط الدهون المحيطة مباشرة بالكليتين، حتى لم يعد النشاط الأيضي الحالية.
      3. ضبط رويس البطن داخل هذه المنطقة استبعاد الحالب إذا فوكسل سوفماكس يظهر داخل أو بالقرب من الجزء الآنسي من الكليتين.

5-ضمان الجودة

  1. دراسة خطة التأمين الطبي لأي إيجابيات كاذبة واضحة بعد رويس قد وضعت على جميع شرائح محورية يقاس من فقرات C3 إلى جميع أنحاء L3-4.
  2. ضمان أن فوكسل سوفماكس الأحمر في منطقة التي تحتوي على أفضل التقنيات المتاحة، بدلاً من هياكل مثل الحالب، الذي عرض قيم كثافة مماثلة للخفافيش وسيارات الدفع الرباعي قيم عالية للغاية.
  3. حفظ ملف.csv النهائي عند بعض التي تم التعرف على جميع الخفافيش وتم استبعاد كل من إيجابيات كاذبة.

6-تجزئة الخفافيش في مستودعات الفردية

ملاحظة: المقطع التالي يركز فقط على التحديد الكمي لمستودعات إقليمية بات17. الخطوات ليست ضرورية للحصول على حجم الجسم كله الخفافيش والنشاط.

  1. إنشاء قناع بات في محرر "براون الدهون، والعائد على الاستثمار" (الشكل 1).
    ملاحظة: يتم تعريف القناع كما المجددة الحيوانات الأليفة صورة التي تحتوي على فقط سيارات الدفع رباعي فوكسيلس أكد كالخفافيش داخل رويس إنشاء قيم خلال الخطوات السابقة لهذا البروتوكول. يتم تعيين قيمة سيارات الدفع الرباعي لجميع فوكسيلس الأخرى إلى 0.
    1. تبقى "عارض" PET/CT مفتوحة مع جميع التقنيات التي تم تحديدها أو فتح "عارض" PET/CT من القائمة المنسدلة "الوظائف الإضافية" وتحميل رويس أنقذ أعلاه.
      1. فتح ثلاث مجموعات من المسح في هذا الموضوع.
      2. فتح مربع الحوار "براون الدهون، العائد على الاستثمار".
    2. حدد علامة التبويب "القناع" واضغط على "جعل الحيوانات الأليفة ملثمين".
    3. انتظر مربع إضافي يطفو على السطح، مع بداية اسم الملف مع "DUP_..."
    4. إغلاق "عارض" PET/CT، لكن إجازة فتح الصناديق الفردية (مع بالأشعة المقطعية والحيوانات الأليفة) ومن ثم إعادة فتح نافذة "عارض" PET/CT جديدة.
    5. قم بتحديد خانات الاختيار الثلاثة التالية في مربع الحوار الذي يظهر: مجموعة CT، تعيين أوبيت، وتعيين كبة آخر (أي، كبة تعيين الأقرب إلى الجزء السفلي من القائمة)-وهذا هو الملف الذي يحتوي على قناع التي تم إنشاؤها في وقت سابق.
    6. تغيير طريقة عرض الصور PET/CT إلى السهمي وبدء الرسم رويس كافة لبدء التحليل على نطاق المنطقة في نفس الشريحة السهمي.
      ملاحظة: لن تغير اتجاه الصورة خطة التأمين الطبي. أيضا، أن الشريحة الأكثر مركزية (أي، على طول وسط العمود الفقري) مكان انطلاق جيدة.
    7. حدود تغيير شريحة إلى مجموعة من الشريحة 1 إلى آخر شريحة في المسح الضوئي ويجري تحليلها.
    8. قم بإلغاء تحديد عتبة الكثافة (هو جين تاو) وقم بتغيير الحد الأدنى لعتبة "الحيوانات الأليفة" (سيارات الدفع الرباعي) إلى 0.01 سيارات الدفع الرباعي لاستبعاد أي فوكسيلس غير الخفافيش، التي أصبحت الآن قيمة سيارات الدفع رباعي من 0. تحقق من المربع الموجود أعلى الزر "رسم القادم".
      1. ترك تسمية المناطق بكتابة التسمية المطلوبة (مثل "سرطان عنق الرحم"، "سوبراكلافيكولار"، إلخ) في حقل النص في الجزء السفلي من مربع الحوار "الدهون براون، والعائد على الاستثمار".
  2. رسم وتسمية دوروا عنق الرحم (الشكل 3a) التي تبدأ في الجزء العلوي من C3 وتوسيع العائد على الاستثمار إلى C7، رسم خط تحت جسم C7 قبل إغلاق العائد على الاستثمار.
  3. رسم وتسمية سوبراكلافيكولار دوروا (الشكل 3b).
    1. تبدأ في C7، ولكن لا تشمل جسم الفقرات الصدرية بينما يمتد العائد على الاستثمار إلى T3، ثم تمديد الحد الأيسر للعائد على الاستثمار إلى الجزء العلوي من قبضة القص.
    2. خط الحد الأيمن للعائد على الاستثمار مع الحافة الأمامية لجسم الفقرات الصدرية المدرجة ضمن هذه المنطقة.
  4. رسم وتسمية إبطي دوروا (الشكل 3 ج).
    1. تبدأ في T3، ولكن لا يشمل جثة فقرات الصدر بينما يمتد العائد على الاستثمار إلى T7، ثم تمديد الحد الأيسر للعائد على الاستثمار أقل من جسم القص.
    2. خط الحد الأيمن للعائد على الاستثمار مع الحافة الأمامية لجسم الفقرات الصدرية المدرجة ضمن هذه المنطقة.
  5. رسم وتسمية دوروا الشعاعي (3d الشكل) التي تشمل القص الكامل داخل عائد واحد.
  6. رسم وتسمية باراسبينال دوروا (الرقم 3e) ابتداء من T1، بما في ذلك جميع الفقرات الصدرية (حتى T12) داخل العائد على الاستثمار.
    1. خط الحد الأيسر للعائد على الاستثمار مع الحافة الأمامية لجسم الفقرات الصدرية.
      توسيع الحد الأيمن للعائد على الاستثمار بحيث يتم تضمين جميع الخفافيش في المنطقة.
  7. رسم وتسمية "دوروا البطن" (الشكل 3f) قبل بداية أعلى من المستوى 1 وتشمل أي الخفافيش التي لا تحتسب في أي من المناطق السابقة الأخرى داخل البطن العائد على الاستثمار.
  8. رسم وتسمية دورسوسيرفيكال دوروا (الشكل 3 ز).
    1. وتشمل المنطقة الظهرية الشحمي قرب عنق الرحم وأعلى منطقة باراسبينال؛ هذا حيث قامت الهيئة في هذا الموضوع الاتصال مع السرير المسح الضوئي.
  9. الاختيار "إظهار الكل" لعرض رويس من جميع المناطق خط يصل رويس كافة لمنع التداخل أو بخس التقدير.
    1. تدفق موقف المحيط رويس متجاورة مع بعضها البعض، حتى أنه بات لا يرد في هاتين المنطقتين، وأن بات لا مفقود من جميع المناطق.
    2. مراقبة خطة التأمين الطبي من آراء الأمامية والجانبية للتحقق إذا كان كل الشرائح المضمنة في مناطق محددة. فحص حدود الشريحة إذا كانت هناك مجالات لا المميزة باللون الأزرق (الخطوة 6.2.2).
  10. حفظ البيانات النهائية في ملف.csv جديد. سوف يحتوي هذا الملف على المجاميع الإقليمية أو المتوسطات لجميع المعلمات بات من كل مستودع المحددة.

Representative Results

بات هو كمياً من خلال سلسلة من خطوات تجهيز الصورة-احتياز وظيفة كما هو مبين في الشكل 1. عتبات الحيوانات الأليفة والتصوير المقطعي تستخدم لتحديد فوكسيلس أيضي نشطة ولديها كثافة الأنسجة الدهنية. ومع ذلك، يمكن أن تحدث بعض فوكسيلس التي تستوفي هذه المعايير في المواقع التشريحية ليس من المرجح أن تحتوي على الخفافيش. لتجنب هذه إيجابيات كاذبة، والحيوانات الأليفة، والتصوير المقطعي، والمعلومات التشريحية يجب الجميع مراعاتها عند الرسم رويس (الشكل 2). العديد من المناطق المشتركة تشمل وتجنب عند التحديد الكمي للجسم كله بات في مواضيع الباردة حفز مبينة في الشكل 2، مثل الخفافيش عنق الرحم النشط أيضي مقابل الغدد اللعابية والحبال الصوتية والغدة الدرقية (الشكل 2A و 2B)؛ سوبراكلافيكولار الخفافيش مقابل يرتجف العضلات القريبة من الحدود الجوية والأنسجة الصلبة (مثل ربية العضلات) (الشكل 2)؛ وبات البطن مقابل كاليسيس الكلي كما أنها واضحة المسمى جلوكوز (الشكل 2D). بعد أن يتم تحويلها برمجياً العائد على الاستثمار لكل شريحة المحوري، يمكن مجزأة مستودعات الخفافيش في الطائرة السهمي بحث داخل/الفرد بين الاختلافات في إقليمي بات التنشيط (الشكل 3).

Figure 1
رقم 1. التخطيطي تدفق خطوات تجهيز الصورة. أولاً، يتم تحميل صور الحيوانات الأليفة والصور المقطعية المقابلة إلى PET/CT المكونات في (أ). بعد رويس محورية يتم رسمها على كل شريحة PET/CT (ب)، يتم تحديد كل فوكسل الوفاء بمعايير كل من الحيوانات الأليفة والتصوير المقطعي باللون الأزرق (ج). يتم إنشاء قناع من هذه التقنيات المحددة فوكسيلس (د)، الذي هو محل لتفحص الحيوانات الأليفة المصوبة الأصلي (ه)، وهي مجزأة مستودعات في رأي السهمي (F). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2. اختيار المنطقة لمصلحة التقنيات المحورية والمجالات المشتركة لتجنب في مستودعات متعددة للخفافيش. شرائح محوري من صورة PET/CT تنصهر (العمودين 1 و 2) وصورة إسقاط كثافة قصوى (MIP، العمود 3) مع خطوط خضراء للدلالة على ارتفاع شريحة من تفحص المكتسبة في أعقاب التحفيز الباردة. رويس الخضراء هي المناطق دراوناروند مع كثافة الأنسجة الدهنية وامتصاص فدج عالية والمواقع التشريحية يحتمل أن تحتوي على التقنيات النشطة في العمودين 1 و 2. يتم تمييز المناطق التشريحية من المرجح أن تحتوي على الخفافيش باللون الأحمر في العمود 2. أكد إيماجيج فوكسيلس الوفاء بمعايير الخفافيش الحيوانات الأليفة والتصوير المقطعي وتمييز باللون الأزرق. أمثلة مأخوذة من مستودع عنق الرحم (A) الأمامي ومستودع (ب) عنق الرحم في مستوى الغدة الدرقية ومستودع (ج) سوبراكلافيكولار/الابطية القريبة يرتجف الهيكل العظمى والعضلات (أي، إينتيركوستالس) ومستودع البطن (د) على مستوى الحالب من الكلي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3. تجزئة إقليمية من سبعة مستودعات الخفافيش في رأي السهمي. بعد توليد صورة "قناع بات" التي تحتوي على فوكسيلس الحيوانات الأليفة فقط سبق تحديدها كالخفافيش النشطة، يمكن فصل المناطق التالية مع رويس رسمها في الطائرة السهمي: (أ) عنق الرحم (C3-C7)، (ب) سوبراكلافيكولار (C7 T3، باستثناء الفقرات)، (C ) الابطية (T3 T7، باستثناء الفقرات)، (د) ميدياستينال (منصف الأمامي)، (ه) باراسبينال (T1-T12، من الحافة الأمامية للفقرات في العمليات الشائكة)، والبطن (و) (T12-L3، خلف الصفاق) ودورسوسيرفيكال (ز) (مستودع الدهون متميزة و الخلفي لمستودع باراسبينال؛ قرب منطقة عنق الرحم). تظهر الصورة المركبة مع جميع المناطق في (ح). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Discussion

منذ تأكيد الخفافيش الوظيفية في البشر البالغين، كان هناك اهتمام كبير في فهم دور التقنيات في الفسيولوجيا البشرية. ومع ذلك، لأنه غالباً ما يتم العثور على هذا النسيج حرارة في تضييق طائرات اللفافي، يتخلل داخل الدهون البيضاء، والمحيطة بالأجهزة الأخرى، فإنه يمثل تحديا للقياس الكمي. في عام 2016، نشرت وثيقة توافق آراء "الدولي بات" فريق خبراء مع توصيات للإبلاغ مشارك من الخصائص ذات الصلة، والمعايير لإعداد هذا الموضوع، وبروتوكول لاقتناء الحيوانات الأليفة/CT الصور21. وحدد الفريق أيضا الحاجة إلى المزيد من الاتساق في معالجة الحيوانات الأليفة/CT بات التقدير الكمي، وإذ تلاحظ أن تباينت أساليب لتحديد التقنيات على نطاق واسع، وفي معظم الحالات، يتم توفيرها فقط محدودة التفاصيل إجراء التقدير الكمي الخفافيش. ونتيجة لذلك، بينما هناك تقارير في إمكانية تكرار نتائج الدراسة ارتفاع22،،من2324، بات حجم ونشاط ملحوظ مختلفة أبلغت مجموعات باستخدام أساليب القياس الكمي المختلفة، حتى عندما المشاركين هم من نفس العمر والجنس وكتلة الجسم25،26. هذه التناقضات تصعب المقارنة بين النتائج التي توصل إليها، وأدت إلى جدل عن المبلغ الذي بات في البشر البالغين15.

حد الملازمة لمعالجة الصور PET/CT هو إدراج فوكسيلس التي تفي بمعايير كل من الحيوانات الأليفة والتصوير المقطعي ولكن في المواقع التشريحية التي تتوافق مع هياكل خلاف الخفافيش. تسجيل المشارك المثالي لصور الحيوانات الأليفة والتصوير المقطعي مستحيلة تقريبا بسبب الاختلافات في اقتراح القرار وهذا الموضوع أثناء عمليات التفحص. نتيجة لذلك، تعتبر الهياكل المتاخمة للهواء أو العظام ومناطق لامتصاص الراسم عالية غالباً بشكل غير صحيح بات النشطة. للحد من إدراج فوكسيلس الإيجابية الكاذبة، واحدة ينبغي تطبيق معايير الحيوانات الأليفة والتصوير المقطعي فقط داخل رويس أن المستخدمين بناء. ولكن تختلف النهج الحالية لقياس الخفافيش مع رويس المحددة من قبل المستخدم أو تحليلات الآلي مبلغ اشتراك المستخدم والمعرفة التي يحتاجون إليها. وقد أظهرنا أن استخدام واحد، coronal ثنائي الأبعاد المعرفة من قبل المستخدم تطبيق عائد الاستثمار إلى مكدس كامل للصور قد تكون أكثر عرضه لتشمل المجالات الإيجابية الكاذبة19. ووضعت عدة مجموعات أساليب الآلي لتحديد التقنيات التي قادرة على سرعة معالجة مجموعات البيانات الكبيرة دون إدخال المستخدم الكثير. ومع ذلك، تفشل هذه الأساليب أما تشمل المناطق المحتوية على الخفافيش المحتملة كافة، لا سيما في الجسم السفلي27، أو تتحمل معدلات عالية نسبيا من إيجابيات كاذبة28 والسلبيات الكاذبة26. نظراً لحجم الخفافيش البشرية منخفضة عموما (< 600 مل، أو < 2% مجموع كتلة الجسم)، أخطاء مطلقة صغيرة في التحديد الكمي قد يؤدي إلى فوارق كبيرة نسبيا.

يسمح نهج أكثر صرامة الموصوفة بدراسة هذا الرسم رويس على كل شريحة الحيوانات الأليفة-التصوير المقطعي المحوري الكشف عن الخفافيش في طبقات اللفافي الضيقة مع توفير مزيد من الثقة بأنه قد تم استبعاد المغلوطة. هذا تؤدي إجراء تقييم كمي مفصل في كل إينديفيديال، بدلاً من إجراء تقييم ثنائي من وجود أو غياب29الخفافيش. ولذلك، قد يكون أكثر ملاءمة للتجارب التي تسيطر عليها في أحجام عينة صغيرة تنوي دراسة فسيولوجيا الخفافيش و/أو آثار من التدخلات. وعلاوة على ذلك، القدرة على تحديد مستودعات BAT الخاصة بالمنطقة قد التبصير أكثر صلة وظيفية الخفافيش والأصل التنموية. نحن نؤمن هذه التدابير الكمية مهمة ليس فقط للمقارنة عبر الحقل، ولكن أيضا إلى أفضل تقدير الخفافيش مساهمة الطاقة الأيض و thermoregulation في البشر البالغين.

وسيساعد العديد من الميزات التشريحية بات مستخدمين إدراج حد الأسلوب لدينا فوكسيلس إيجابية كاذبة. بات يوجد عادة في طبقات اللفافي المستمر ومتماثل. وهكذا، بينما الرسم والتكرير العائد على الاستثمار، دراسة الشرائح المحوري أعلى وأدنى من الاستمرارية والتماثل من الأنسجة الدهنية المحدد يمكن أن تساعد المستخدمين تعظيم إدراج الأنسجة الدهنية مع التقليل من إدراج الهيكل العظمى والعضلات والعظام، وغيرها الهياكل غير بات واضحا. بات النشط أيضا نادراً ما موجودة في مستودعات الدهنية تحت الجلد، حيث أننا ننصح المستخدمين على تجنب هذه المناطق عند بناء رويس. كما ورد في البروتوكول، وبات توزع في عدة مناطق تشريحية متميزة، بما في ذلك في عنق الرحم، دورسوسيرفيكال، سوبراكلافيكولار، الابطية، الشعاعي، باراسبينال، ومستودعات للبطن. وتوزع هذه المستودعات أن أحد محوري شريحة مايو تحتوي على أكثر من الخفافيش من مستودعات متعددة. على سبيل المثال، يمكن أن تحتوي شريحة محوري في منطقة الصدر بات من مستودع الشعاعي (الدانية والامامي)، ومستودع باراسبينال (الدانية والخلفي، على طول العمود الفقري)، ومستودع إبطي (الأفقي وقرب خط منتصف أنتيرو الخلفي). يمكن أن تساعد المعرفة بهذه المستودعات المستخدمين إنشاء رويس في مناطق مختلفة من الجسم، ونظرا لوقوعها في المواقع قبل وصف متجاورة إلى حد كبير، كما هو موضح في لدينا بروتوكول. ومع ذلك، نظراً لأننا نشجع المستخدمين لرسم دوروا واحد فقط كل شريحة لتجنب التداخل العائد على الاستثمار، خطوات إضافية لإنشاء قناع الخفافيش والرسم السهمي رويس مطلوب لفصل فوكسيلس بات سبق تحديدها إلى مستودعات إقليمية متميزة إذا معلومات التوزيع بات مطلوباً، أي فصل الشعاعي، باراسبينال، والابطيه بات المكتشفة في نفس العائد على الاستثمار المحوري في مستودعات استناداً إلى موقع ساجيتال (الشكل 3).

ويمكن أيضا أن تستخدم البرنامج عارض PET/CT لقياس نشاط الأنسجة خلاف بات، على سبيل المثال الارتعاش الهيكل العظمى والعضلات، الذي يلعب أيضا الرئيسية الناجمة عن برد دور ثيرموغينيسيس19، أو مناطق مختلفة من الدماغ أو الكبد التي تم واقترح الأنسجة مرجع ل تحليل PET/CT21. ومع ذلك، سوف يكون هذه الأنسجة الكثافة والتوزيعات التشريحية التي تختلف عن التقنيات وهي خارج التركيز لدينا البروتوكول الحالي. ونحن توجه القراء إلى وثيقة توافق الآراء لمزيد من التفصيل حول هذه المواضيع21. وأخيراً، فإننا ننصح كافة المستخدمين بتحديث إيماجيج باستمرار وزيارة petctviewer.org لتحديثات المكونات الإضافية وبرامج المساعدة.

على الرغم من أننا نعتقد أن هذا الأسلوب الدقيق أكثر دقة من أساليب مؤتمتة26،28 واﻷساليب التي تستخدم عائد مبسطة، واحدة لتقدير حجم بات مجموع9،30، ليس دون قيود. لا يوجد أي أسلوب مثالي كمياً بات غير إينفاسيفيلي في البشر، ويمثل 18وفدج فقط امتصاص الجلوكوز، الذي ليس هو نفسه الجلوكوز الأيض11. ومع ذلك، حتى ولو كانت الأخرى تتبع المشعة المستخدمة31،،من3233، 18وفدج هو الراسم أبرز المستخدمة لدراسة التقنيات البشرية. وهكذا، تطوير أساليب موحدة لتحليل الصور وفدج PET/CT 18ستظل تأثيراً في دراسة فسيولوجيا بات الإنسان في المستقبل القريب.

طريقة نقترح، خلق العائد على الاستثمار في كل شريحة المحورية التي تحتوي على الخفافيش مع تجنب المناطق المشكلة المشتركة، كثيفة العمالة ويطلب من المستخدم لدى بعض المعرفة عن علم التشريح الأساسية. من الممكن أيضا أن التحديد دوروا الصارمة قد يعرض السلبيات الكاذبة، نظراً لتفادي بعض مستودعات المحتوية على الخفافيش. الرسم رويس على كل شريحة المحوري للصورة PET/CT تنصهر يسمح بالتمييز الدقيق بين الأنسجة الدهنية والأنسجة النشط أيضي المجاورة و/أو المناطق التي تأثرت بانسكاب على مدى وحجم الجزئي آثار34. بيد أن الوقت المستغرق لإكمال تحليل لعملية الفحص يمكن أن تتراوح بين ثلاث وثماني ساعات، مع إمكانية تقصير الإطار الزمني للممارسة وتجربة. نهج مختلف آلة التعلم قد تكون قادرة على الحد من العمل والخبرة اللازمة لإنجاز هذه المهمة. ومع ذلك، إنشاء أسلوب أكثر الآلي التي يمكن الكشف بدقة عن الخفافيش وهو قوي إلى المغلوطة التي تم إنشاؤها بواسطة القيود المفروضة حاليا على تصوير سيتطلب مجموعة بيانات كبيرة مع الأفراد من تكوين الجسم المتنوعة وتوزيع الخفافيش. ونأمل أن يمكن استخدام هذا الأسلوب لإنتاج نظام أطلس الخفافيش تفصيلية التي يمكن أن تستخدم كنموذج لنهج البيانات الكبيرة أكثر تطورا.

وفي الختام، أثبتنا نهج لتحليل صورة خطوة بخطوة لتحديد حجم النسيج الدهني البنى البشرية والنشاط والتوزيع باستخدام الأشعة فدج PET/CT المستحثة بالبرد. وتشمل الخطوات الحاسمة 1) بشكل مستمر والتتابع تحليل رويس المحوري و 2) تقييم مستودعات التقنيات ذات الصلة بموقعهم التشريحية مع تجنب النشط أيضي الأنسجة الأخرى. يمكن استخدام هذا النهج الكمي الدقيق من المحققين في الميدان لدراسة فسيولوجيا الخفافيش ويخدم كمرجع قياسي لوضع بات الإنسان الآلي كوانتيتيشن النهج في المستقبل.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

ونود أن نشكر جميع المتطوعين الدراسة، والتمريض والموظفين السريرية، وأخصائيي التغذية مركز السريرية المعاهد الوطنية للصحة لمشاركتهم في دراسات التعرض للبرد والرعاية المقدمة أثناء المرضى الداخليين الإقامة. ونود أيضا أن نشكر الدكتور بيل ديكمان للجميع لمساعدته بحيازة وتوزيع صور الحيوانات الأليفة-CT لدراساتنا. وأيد هذا العمل "الداخلية برنامج بحوث المعهد الوطني لمرض السكري" والجهاز الهضمي والكلى الأمراض منح Z01 DK071014 (إلى K.Y.C.) DK075116-02 (إلى A.M.C.).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ImageJ/Fiji Software ImageJ https://imagej.net/Fiji/Downloads Open Source Software

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bovet, P., Chiolero, A., Gedeon, J. Health effects of overweight and obesity in 195 countries. The New England Journal of Medicine. 377 (15), 1495-1496 (2017).
  2. Maughan, R. Carbohydrate metabolism. Surgery (Oxford). 27 (1), 6-10 (2009).
  3. Cypess, A. M., et al. Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans. The New England Journal of Medicine. 360 (15), 1509-1517 (2009).
  4. van Marken Lichtenbelt, W. D., et al. Cold-activated brown adipose tissue in healthy men. The New England Journal of Medicine. 360 (15), 1500-1508 (2009).
  5. Virtanen, K. A., et al. Functional brown adipose tissue in healthy adults. The New England Journal of Medicine. 360 (15), 1518-1525 (2009).
  6. Abreu-Vieira, G., Xiao, C., Gavrilova, O., Reitman, M. L. Integration of body temperature into the analysis of energy expenditure in the mouse. Molecular Metabolism. 4 (6), 461-470 (2015).
  7. Cypess, A. M., Kahn, C. R. Brown fat as a therapy for obesity and diabetes. Current Opinion in Endocrinology, Diabetes, and Obesity. 17 (2), 143-149 (2010).
  8. Orava, J., et al. Different metabolic responses of human brown adipose tissue to activation by cold and insulin. Cell Metabolism. 14 (2), 272-279 (2011).
  9. Chen, K. Y., et al. Brown fat activation mediates cold-induced thermogenesis in adult humans in response to a mild decrease in ambient temperature. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 98 (7), E1218-E1223 (2013).
  10. Ouellet, V., et al. Brown adipose tissue oxidative metabolism contributes to energy expenditure during acute cold exposure in humans. The Journal of Clinical Investigation. 122 (2), 545-552 (2012).
  11. Blondin, D. P., et al. Contributions of white and brown adipose tissues and skeletal muscles to acute cold-induced metabolic responses in healthy men. The Journal of Physiology. 593 (3), 701-714 (2015).
  12. Ruiz, J. R., Martinez-Tellez, B., Sanchez-Delgado, G., Aguilera, C. M., Gil, A. Regulation of energy balance by brown adipose tissue: at least three potential roles for physical activity. British Journal of Sports Medicine. 49 (15), 972-973 (2015).
  13. Bakker, L. E. H., et al. Brown adipose tissue volume in healthy lean south Asian adults compared with white Caucasians: a prospective, case-controlled observational study. The Lancet Diabetes & Endocrinology. 2 (3), 210-217 (2014).
  14. Lee, P., et al. Temperature-acclimated brown adipose tissue modulates insulin sensitivity in humans. Diabetes. 63 (11), 3686-3698 (2014).
  15. Jensen, M. D. Brown adipose tissue - not as hot as we thought. The Journal of Physiology. 593 (3), 489-490 (2015).
  16. Heaton, J. M. The distribution of brown adipose tissue in the human. Journal of Anatomy. 112 (Pt 1), 35-39 (1972).
  17. Chauvie, S., Bertone, E., Bergesio, F., Terulla, A., Botto, D., Cerello, P. Automatic liver detection and standardised uptake value evaluation in whole-body Positron Emission Tomography/Computed Tomography scans. Computer Methods and Programs in Biomedicine. , 47-52 (2018).
  18. Chondronikola, M., Beeman, S. C., Wahl, R. L. Non-invasive methods for the assessment of brown adipose tissue in humans. The Journal of Physiology. 596 (3), 363-378 (2018).
  19. Leitner, B. P., et al. Mapping of human brown adipose tissue in lean and obese young men. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (32), 8649-8654 (2017).
  20. Martinez-Tellez, B., et al. The impact of using BARCIST 1.0 criteria on quantification of BAT volume and activity in three independent cohorts of adults. Scientific Reports. 8 (1), 8567 (2018).
  21. Chen, K. Y., et al. Brown Adipose Reporting Criteria in Imaging STudies (BARCIST 1.0): recommendations for standardized FDG-PET/CT experiments in humans. Cell Metabolism. 24 (2), 210-222 (2016).
  22. Rasmussen, J. M., et al. Brown adipose tissue quantification in human neonates using water-fat separated MRI. PloS One. 8 (10), e77907 (2013).
  23. Becker, A. S., et al. In-depth analysis of interreader agreement and accuracy in categorical assessment of brown adipose tissue in (18)FDG-PET/CT. European Journal of Radiology. 91 (18), 41-46 (2017).
  24. Lee, Y. -H., Hsiao, H. -F., Yang, H. -T., Huang, S. -Y., Chan, W. P. Reproducibility and repeatability of computer tomography-based measurement of abdominal subcutaneous and visceral adipose tissues. Scientific Reports. 7, 40389 (2017).
  25. Lundström, E., Strand, R., Johansson, L., Bergsten, P., Ahlström, H., Kullberg, J. Magnetic resonance imaging cooling-reheating protocol indicates decreased fat fraction via lipid consumption in suspected brown adipose tissue. PLOS One. 10 (4), e0126705 (2015).
  26. Gifford, A., Towse, T. F., Walker, R. C., Avison, M. J., Welch, E. B. Human brown adipose tissue depots automatically segmented by positron emission tomography/computed tomography and registered magnetic resonance images. Journal of Visualized Experiments. (96), (2015).
  27. Jones, T. A., et al. Brown fat depots in adult humans remain static in their locations on PET/CT despite changes in seasonality. Physiological Reports. 5 (11), (2017).
  28. Ruth, M. R., Wellman, T., Mercier, G., Szabo, T., Apovian, C. M. An automated algorithm to identify and quantify brown adipose tissue in human 18F-FDG-PET/CT scans. Obesity (Silver Spring, Md). 21 (8), 1554-1560 (2013).
  29. Hibi, M., et al. Brown adipose tissue is involved in diet-induced thermogenesis and whole-body fat utilization in healthy humans. International Journal of Obesity. 40 (2005), 1655-1661 (2005).
  30. Hanssen, M. J. W., et al. Short-term cold acclimation recruits brown adipose tissue in obese humans. Diabetes. 65 (5), 1179-1189 (2016).
  31. Muzik, O., Mangner, T. J., Leonard, W. R., Kumar, A., Janisse, J., Granneman, J. G. 15O PET measurement of blood flow and oxygen consumption in cold-activated human brown fat. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 54 (4), 523-531 (2013).
  32. Blondin, D. P., et al. Inhibition of intracellular triglyceride lipolysis suppresses cold-induced brown adipose tissue metabolism and increases shivering in humans. Cell Metabolism. 25 (2), 438-447 (2017).
  33. Admiraal, W. M., Holleman, F., Bahler, L., Soeters, M. R., Hoekstra, J. B., Verberne, H. J. Combining 123I-metaiodobenzylguanidine SPECT/CT and 18F-FDG PET/CT for the assessment of brown adipose tissue activity in humans during cold exposure. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 54 (2), 208-212 (2013).
  34. Soret, M., Bacharach, S. L., Buvat, I. Partial-volume effect in PET tumor imaging. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 48 (6), 932-945 (2007).

Tags

الطب، 146 مسألة، النسيج الدهني البنى، والإنسان في تفعيل البرد، والكبار، فلوروديوكسيجلوكوسي، والتصوير المقطعي بالبوزيترون، التصوير المقطعي، السمنة، thermoregulation
الجسم كله والإقليمية الكمي لنشاط الإنسان براون الأنسجة الدهنية باستخدام <sup>18</sup>وفدج PET/CT
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kim, K., Huang, S., Fletcher, L. A., … More

Kim, K., Huang, S., Fletcher, L. A., O'Mara, A. E., Tal, I., Brychta, R. J., Cypess, A. M., Chen, K. Y., Leitner, B. P. Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT. J. Vis. Exp. (146), e58469, doi:10.3791/58469 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter