Imagem Funcional de gordura marrom em ratos com FDG micro-PET/CT

O objetivo geral deste procedimento é medir a atividade do tecido adiposo marrom de forma não invasiva em camundongos vivos com um protocolo padronizado de micro PET CT. Isso é feito colocando primeiro o animal em tratamento a frio a quatro graus Celsius por quatro horas para induzir a atividade do tecido adiposo marrom. Em seguida, 18 FTG são injetados e o animal é incubado a quatro graus Celsius por mais uma hora para atingir a absorção da atividade.

Em seguida, uma sequência de imagens de micro CT e micro PET é realizada usando um sistema de imagem dedicado a pequenos animais. Finalmente, usando um software de processamento de pós-imagem, as imagens de animais de estimação adquiridas são co-registradas com as imagens de TC e, em seguida, analisadas quanto à captação de FDG na área interescapular do morcego para apresentar a atividade do morcego. O tecido adiposo marrom desempenha um papel importante no gasto energético e na termogênese em mamíferos ósseos, bem como em adultos.

Embora a capacidade clínica tenha sido usada para detectar a codificação induzida por morcegos em humanos, este vídeo demonstra um protocolo padronizado para imagens e quantificação de morcegos em pequenos animais antes de iniciar este experimento. Primeiro, pré-resfrie as gaiolas vazias dos animais durante a noite em uma câmara fria de quatro graus Celsius que foi aprovada para acomodar ratos de laboratório. Então, na manhã do experimento, coloque os camundongos um a um em cada uma das gaiolas pré-resfriadas em intervalos de 30 minutos, cada camundongo enjaulado deve permanecer na câmara fria por quase quatro horas antes de ser transportado para o laboratório de imagem.

Certifique-se de que os camundongos estejam em jejum, mas com acesso à água quatro horas após o tratamento a frio, comece o transporte de um animal a cada 30 minutos para o laboratório de imagem. Isso pode ser conseguido enchendo um recipiente de isopor com gelo e colocando uma gaiola pré-resfriada em cima do gelo dentro da caixa. Antes do início de um estudo de imagem, solicite um pacote clínico de 10 Milli Curie de flúor 18 FTG de um fornecedor regional.

Para chegar ao laboratório de imagem, certifique-se de seguir os procedimentos de segurança do instituto para receber e inspecionar o pacote contendo materiais radioativos. Com a proteção fornecida por um bloco L, proteja o FTG e faça a diluição com solução salina esterilizada. A concentração de atividade diluída do FDG deve estar disponível em 200 a 300 micro curry por 100 microlitros para cada injeção.

Agora aspire a solução de FDG para uma seringa de um mililitro com uma agulha de calibre 26 e meio e meça a radioatividade de toda a seringa com um calibrador de dose. Remova a gaiola do frio e coloque-a atrás do bloco L. Em seguida, faça uma injeção intraperitoneal de 100 microlitros de solução de FDG.

Registre o tempo de injeção e meça novamente a radioatividade residual da seringa, com o calibrador de dose, coloque o animal de volta na gaiola fria dentro de um refrigerador de isopor mantido com gelo e incube a quatro graus Celsius. Para uma hora de absorção de FDG, calcule a atividade FTG injetada para cada camundongo usando a fórmula exibida aqui. A imagem micro PET CT é adquirida com o sistema PET dedicado Siemens Enion e além do sistema SPECT de TC multimodal.

No modo DOC, inicie a imagem micro PET e CT. Cinco horas após o tratamento a frio e uma hora após a injeção de FDG, anestesiar o animal com 3% de flúor em oxigênio. Assim que a anestesia estiver totalmente induzida, mova o animal para uma cama de micro CT.

Com a cabeça apoiada dentro de uma máscara facial de cone C que fornece continuamente flúor 2% ISO a uma taxa de fluxo de dois litros por minuto. Coloque uma almofada de aquecimento elétrico sob o animal para ajudar a manter a temperatura corporal. Agora deslize o animal em direção à entrada do scanner multimodal e posicione a cama de forma que o peito do animal fique centralizado nos locais de laser horizontal e vertical.

Em seguida, na janela de alinhamento a laser, defina o primeiro tipo de varredura SCT e selecione a opção de aquisição de PET incluída no fluxo de trabalho na estação de trabalho do computador, abra a janela de visualização de reconhecimento e adquira uma radiografia de raios-X de visualização de reconhecimento Use o software para ajustar a posição da cama do animal de modo que o campo de visão central da TC esteja localizado no centro do corpo do mouse. E repita esta etapa, se necessário.

Agora clique em iniciar em um fluxo de trabalho pré-composto que consiste no seguinte: aquisição de TC, aquisição de emissão de PET, histograma de emissão de PET e reconstrução de PET. Quando solicitado, selecione um arquivo de matriz de transformação de TC 3D 3D apropriado para ser usado na reconstrução de TC e escolha um arquivo de normalização criado recentemente para reconstrução de PET sem atenuação. O software iniciará a tomografia computadorizada e a tomografia computadorizada sequencialmente, conforme programado.

Primeiro, faça uma tomografia computadorizada de corpo inteiro com as configurações exibidas aqui. Esta etapa está vinculada a uma opção de reconstrução em tempo real usando o método comum de reconstrução de feixe cônico. Então, uma vez concluída a TC, o animal será automaticamente deslizado para o centro do sistema para uma varredura PET estática.

Com as configurações vistas aqui em 20 a 25 minutos, quando todo o fluxo de trabalho estiver concluído, avalie brevemente a qualidade das imagens de TC e PET adquiridas com o software de análise A SI Pro. Arquive os dados de imagem e transfira os dados através da rede para uma estação de trabalho de análise pós-imagem para análise posterior. Remova o animal dos sistemas de imagem e coloque-o em uma gaiola limpa Com suprimento normal de comida e água para recuperação em temperatura ambiente, os sistemas agora estão prontos para o próximo animal na fila.

Observe que o cuidado e o manuseio de animais pós-imagem devem seguir os regulamentos do instituto em relação ao manuseio de animais de laboratório injetados com materiais radioativos e os regulamentos relevantes de descarte de resíduos. Para iniciar a análise, abra o software Inion Research Workplace e importe manualmente os conjuntos de dados CT e PET usando ferramentas com a função de análise geral, corregiste as imagens CT e PET e garanta que haja um alinhamento perfeito entre as imagens em todas as três dimensões. Em seguida, dentro da região de interesse, janela de quantificação com as informações anatômicas fornecidas pelas imagens de TC co-registradas, identifique o tecido adiposo marrom na região interescapular do pescoço, o tecido adiposo marrom induzível pelo frio mais predominante em camundongos adultos, e desenhe um volume de interesse sobre o conjunto de dados PET.

Agora selecione a intensidade do voxel como o tipo de quantificação e registre a radioatividade média dentro do VOI como Becca L por litro. Um fator de calibração, que converte contagens por segundo em bere por mililitro, deve ser previamente estabelecido por varredura de um simulador com radioatividade conhecida. Quantifique a captação de FDG no tecido adiposo marrom como dose percentual injetada por grama de tecido com correção de decomposição.

A dose injetada é o resultado da atividade de FDG injetada previamente calculada convertida em unidades BECCA. Aqui vemos um exemplo de imagem de animal de estimação de tecido adiposo marrom de camundongo. Enquanto a imagem PET codifica a distribuição e a quantidade de captação de FTG em todo o corpo, a imagem de TC fornece informações anatômicas vitais.

Esses dados de imagem podem ser visualizados separadamente, fundidos ou demonstrados com um recurso 3D, como projeção de intensidade máxima com a ajuda de uma ferramenta de imagem 3D. Um volume de interesse Aqui, a região BAT interescapular pode ser desenhada sobre as imagens PET e os sinais totais dentro do VOI podem ser convertidos na dose injetada em porcentagem por grama de tecido. Aqui vemos resultados de um experimento em que intervenções farmacológicas foram aplicadas durante o tratamento com frio precisamente 30 minutos antes da injeção da tomografia computadorizada por PET com FTG e a análise indica que o pré-tratamento com propanolol, um antagonista beta, reduziu significativamente a captação de FDG em morcegos, enquanto que o de BRL 3 7 3 44, um beta-três agonista, elevou acentuadamente a captação em comparação com o controle do veículo.

Uma etapa crítica deste protocolo é otimizar a duração do cotratamento. Um esquema de quatro mais uma hora de co-tratamento é sensível e consistente na detecção de alterações de atividade ruim em camundongos. As aplicações deste método incluirão vários estudos básicos usando modelos de camundongos para uma melhor compreensão da má diferenciação e regulação, bem como pesquisas pré-clínicas visando a descoberta de drogas estimulantes seguras e ruins que podem beneficiar o tratamento da obesidade e diabetes.