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

O objetivo geral deste procedimento de análise de imagem por PET/CT é estudar o processo da doença e os possíveis métodos de tratamento de infecções por Mycobacterium tuberculosis em primatas não humanos. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no estudo da tuberculose, incluindo a localização da infecção ao longo do tempo, a reativação da latência e o resultado de regimes de tratamento específicos. A principal vantagem dessa técnica é que a infecção e o tratamento do Mycobacterium tuberculosis podem ser rastreados em tempo real sem a necessidade de necropsias periódicas em animais.

Comece exportando as imagens PET/CT co-registradas para o software apropriado e abrindo as imagens do banco de dados do software na orientação do eixo. Clique na tomografia computadorizada e altere o nível da janela, a largura da janela para TC pulmonar. O tecido pulmonar ficará escuro e as características anatômicas parecerão mais claras com as vias aéreas em preto e a vasculatura em branco.

Concentrando-se em um lobo de cada vez, percorra a imagem PET/CT fundida para identificar as lesões. Pequenas lesões podem ser distinguidas dos vasos passando o cursor sobre a estrutura em questão e rolando para cima e para baixo uma ou duas fatias. Se a estrutura permanecer sob o cursor, é uma lesão.

Para medir uma lesão de interesse, remova o sinal PET, de modo que apenas a TC fique visível e selecione a ferramenta de comprimento. Role até que a fatia que contém a maior parte da lesão esteja visível e desenhe uma linha longa ao longo do comprimento mais longo da lesão. Os dados incluídos nesta região de interesse representarão o comprimento em milímetros do diâmetro da lesão.

No menu da tabela de pesquisa de nível de janela, largura da janela e cor, selecione definir nível de janela, largura da janela manualmente no menu suspenso nível de janela, largura da janela e insira zero para de e 20 para para, na caixa de diálogo. Selecione a ferramenta oval no menu suspenso da ferramenta de função do botão do mouse e role sobre a lesão para avaliar a parte mais dura do tecido. Em seguida, desenhe um oval ao redor da lesão para obter estatísticas descritivas para todos os níveis de limiar específicos dentro da região em voxels.

Para medir a avidez total do FDG pulmonar, clique em qualquer lugar da tomografia computadorizada. No menu suspenso da região de interesse, selecione a segmentação 3D 2D da região crescida e defina o limite inferior como 1024 e o limite superior como 200. Quando os limites forem definidos, clique em qualquer lugar dentro do pulmão para destacar toda a fatia em verde.

Na caixa de diálogo de parâmetros de segmentação, clique em calcular para expandir a região cultivada de uma lâmina para todo o volume pulmonar. Em seguida, clique no pequeno ícone à esquerda do nome da tomografia computadorizada e arraste o ícone para a tomografia computadorizada. Em seguida, selecione copiar regiões de interesse para sobrepor os pulmões na varredura PET.

Para preencher as áreas de alta densidade do pulmão que aparecem como lacunas no PET scan. No menu suspenso da região de interesse, selecione as regiões de interesse e fechamento do pincel. Na janela pop-up, deslize a seta para três para que a parte superior da caixa leia, estruturando o raio do elemento 3 e marque aplicar a todas as regiões de interesse com o mesmo nome.

Feche as lacunas restantes manualmente, conforme necessário. Quando todo o pulmão estiver visível no PET scan, exclua todos os pixels fora do pulmão, abra o menu da região de interesse e selecione, defina os valores de pixel para, clique na caixa de seleção da região externa de interesse e defina todos os pixels fora da região de interesse como zero. Para isolar a patologia quente, selecione definir valores de pixel para novamente e clique na caixa de seleção das regiões internas de interesse, clicando na caixa final, para que todos os valores entre zero e 2,3 sejam definidos como zero.

Para garantir que apenas a patologia da doença seja medida, no menu da região de interesse, selecione excluir todas as regiões de interesse nesta série e aumentar a segmentação 3D 2D da região. Altere o limite inferior para 2,3 e o limite superior para 100 e percorra toda a janela do PET, clicando em qualquer patologia da doença e calcule. Depois de repetir para cada área de doença cardíaca, abra o menu de regiões de interesse e selecione salvar regiões de interesse, para salvar toda a região pulmonar de interesse.

Em seguida, exporte os valores de dados brutos para uma planilha. Para determinar a captação de FDG nos gânglios linfáticos quentes, destaque a imagem de fusão PET/CT, abra a caixa suspensa da tabela de pesquisa de cores na barra de ferramentas e selecione a configuração da tabela de pesquisa UCLA. Para desenhar uma região de interesse manual ao redor do linfonodo de interesse, clique no menu suspenso no lado direito da função do botão do mouse na barra de ferramentas principal e selecione polígono fechado.

Clique na borda do linfonodo para estabelecer o primeiro ponto da região de interesse, continuando a clicar e traçar o segmento de tecido até que todo o linfonodo esteja quase fechado. Em seguida, clique duas vezes para fechar a região de interesse e registrar os valores de limite específicos em uma planilha separada. Para normalizar os valores dos dados de FDG da patologia da doença, clique na imagem PET e CT co-registrada e percorra a imagem, até que a fatia contendo o ponto de encontro do brônquio principal seja alcançada.

Use a ferramenta oval para desenhar regiões de interesse de aproximadamente o mesmo tamanho no músculo das costas e no músculo posterior e lateral à coluna vertebral, para obter valores de limite específicos de fundo. Rastreie o ícone à esquerda da varredura PET/CT co-registrada para a janela PET e selecione, copie as regiões de interesse. As regiões de interesse devem aparecer na janela de varredura PET.

No menu principal, marque a caixa de seleção do modo e certifique-se de que a projeção de intensidade máxima esteja selecionada no menu suspenso. Em seguida, confirme se a escala deslizante da laje espessa está definida como 10 e registre os valores médios de limite específico das duas regiões musculares de interesse em uma nova planilha. Os granulomas individuais podem ser visualizados qualitativamente quanto ao número, tamanho e captação de FDG, para entender o escopo geral do processo de infecção.

A contagem de granulomas a partir das imagens ao longo do tempo permite uma medida quantitativa da propagação da doença. Por exemplo, dos 10 animais neste experimento representativo, três desenvolveram doença ativa e seis desenvolveram infecção latente. A partir de seis semanas após a infecção, os animais que mais tarde desenvolveriam doença ativa, demonstraram números estatisticamente maiores de granulomas do que os animais que desenvolveriam infecção latente.

Em todos os animais infectados ativamente, um aumento na captação de FDG foi medido em cada granuloma de três a seis semanas após a infecção. Enquanto os animais que passaram para a latência, exibiram uma variação na captação de FDG. Com algumas lesões aumentando, diminuindo ou demonstrando a mesma captação no mesmo período.

Enquanto a captação de FDG nos linfonodos mediastinais é semelhante entre animais ativos e latentes em três semanas. Os gânglios linfáticos de animais ativos exibem uma captação significativamente maior em seis, oito e 12 semanas. De fato, animais com maior avidez total de FDG pulmonar são mais propensos a reativar, com mais de 90% dos animais demonstrando uma avidez de mais de 1 x 10 para os três pulmões FDG ou com pelo menos um local extrapulmonar visível de infecção reativando após a neutralização do vetor de necrose tumoral neste experimento.

Uma vez dominada, essa técnica pode ser concluída em uma a três horas por animal, dependendo da gravidade da doença, se for realizada corretamente. Ao tentar este procedimento, é importante prestar atenção aos detalhes e sempre salvar suas regiões de interesse. Após esse procedimento, outras avaliações, como a determinação dos parâmetros imunológicos e lógicos bacterianos, podem ser realizadas para responder a perguntas adicionais sobre a relação do tamanho e SUV dos granulomas com o resultado da infecção.

Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores no campo da tuberculose avaliarem tratamentos e vacinas específicos em uma variedade de espécies de primatas não humanos. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como avaliar qualitativa e quantitativamente exames de PET/CT de primatas não humanos infectados por M tuberculosis. Não se esqueça de que trabalhar com Mycobacterium tuberculosis pode ser extremamente perigoso e precauções como usar o EPI de nível 3 de biossegurança apropriado e seguir os protocolos aprovados devem sempre ser tomadas durante a realização de imagens em primatas não humanos infectados.