Name: Phantoms de gordura-água para validação de ressonância magnética: um protocolo flexível e escalável (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-07T13:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: Aprenda a criar phantoms de gordura-água personalizáveis para validação de ressonância magnética. Este protocolo flexível utiliza materiais de laboratório comuns e de baixo custo para otimizar sequências de imagem quantitativa de tecidos com alta fração de gordura.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Apoio financeiro para esta pesquisa foi fornecida o National Institutes of Health (NIH) e Instituto Nacional de Diabetes e digestivo e doenças do rim (NIDDK) / NIH R01-DK-105371. Agradecemos a Dr. Houchun (Harry) Hu para conselhos e sugestões na criação fantasma gordo de água.

1. preparar a estação de trabalho e materiais
<ol><li>Cumpra todas as regras de segurança de laboratório. Use luvas e óculos de proteção. Leia a folha de dados material de segurança para cada um dos reagentes utilizados e tomar as devidas precauções. Revise os materiais e lista de equipamentos, procedimentos de manipulação de produtos químicos e produtos vidreiros precauções. Atenção: Este protocolo requer o uso de uma placa de aquecimento em altas temperaturas. Use cautela e use luvas resistentes ao calor quando interagindo com hot recipientes e não toque na superfície da chapa.</li>
	<li>Limpar o espaço de trabalho e limpe as superfícies com desinfetante. Lave as mãos e colocar luvas.</li>
	<li>Esterilize todos os instrumentos e o interior de todos os frascos de vidro para reduzir o risco potencial de contaminação e aumentar a longevidade do fantasma. Nota: Se o fantasma será usado para mais de um par de dias, Limpe periodicamente a superfície do fantasma concluído com etanol para impedir o crescimento bacteriano.</li>
</ol>2. preparar a solução de água
<ol><li>Prepare o espaço de trabalho para a solução de água. Posicione os seguintes materiais e equipamentos no banco: cilindro, copo de 400 mL, barra de agitação, escala, 2 barcos de pesar x, espátula, 2 x 1.0 mL seringas com agulha, água destilada, agente de contraste gadolínio-diethylenetriaminepentacetate (DTPA), formou-se catiônico solúvel em água, ágar e benzoato de sódio. Nota: Seringas podem ser usadas com ou sem agulhas. No entanto, usar agulhas irá melhorar a precisão da medição e evitar respingos quando o conteúdo está sendo adicionado às soluções de água ou óleo.</li>
	<li>Coloque uma barra de agitação em um copo de 400 mL. Use um cilindro de 100 ou 200 mL graduada para medir 300 mL de água destilada e despeje a água no copo. Colocar o copo na placa de aquecimento e definir a 90 ° C, com uma taxa de agitação de 100 rpm. Nota: Altas temperaturas são usadas neste protocolo para obter resultados rápidos. Porque as soluções não são deixadas na placa de aquecimento por longos períodos de tempo, a temperatura de set-point para a chapa não reflete a temperatura da solução.</li>
	<li>Use uma escala calibrada para medir 0,30 g de benzoato de sódio em um barco de pesar. Adicione o benzoato de sódio para a solução de água.</li>
	<li>Use uma seringa para medir 0,6 mL do tensoactivo solúvel em água. Certifique-se de que não há nenhuma bolha de ar. Segure a agulha alguns milímetros sobre o centro da solução e libere lentamente o surfactante solúvel em água para evitar respingos nas paredes do copo.</li>
	<li>Utilizando uma seringa limpa, medida 0,24 mL do agente de contraste de gadolínio-DTPA. Adicioná-lo para o copo, usando a mesma técnica como na etapa 2.4. Nota: O gadolínio-DTPA é usada para ajustar propriedades de relaxamento de MRI do fantasma para coincidir com as do tecido de interesse. O leitor pode ajustar o volume do gadolínio-DTPA adicionado para melhor coincidir com as propriedades de relaxamento do tecido de interesse.</li>
	<li>Medida 9,0 g de ágar-ágar em um barco de pesar. Lentamente, colher o ágar com uma espátula para o copo com água.</li>
	<li>Uma vez que tudo foi adicionado à solução de água, aumentar a temperatura da placa de aquecimento a 350 ° C e agitar barra velocidade de 1100 rpm durante 5-10 min derreter o ágar.<ol>
<li>Para verificar se o ágar é derretido, brevemente remover a solução da água da placa de aquecimento, pare de mexer e ver a cor da solução. Ágar-ágar derretido deve ser limpo (sem enfeites ou aglomerados) e amarelo ou laranja na cor.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Uma vez que o agar é totalmente derretido, use uma seringa ou despeje cerca de 3,5 mL de solução de água em um pequeno frasco. Se a solução de teste não define ou separa após 5-10 min, o ágar não é derretido. Aumentar a temperatura da placa de aquecimento volta a 350 ° C e continuar a solução de aquecimento.</li>
	<li>Repita a etapa 2.8 até a solução de água em conjuntos de frasco de teste corretamente.</li>
	<li>Deixe a solução de água na placa de aquecimento a 50 ° C e 100 rpm. Limpar o espaço de trabalho e preparar a solução de óleo.<ol>
<li>Remover os seguintes materiais de banco: escala, 2 x pesar barcos, espátula, 2 x 1.0 mL seringas com agulha (usado), água destilada, agente de contraste gadolínio-DTPA, catiônico solúvel em água, ágar e benzoato de sódio.</li>
		<li>Posicione os seguintes materiais e equipamentos no banco: copo de 400 mL (limpo), agitar bar (limpo), seringa de 2,0 mL com agulha, óleo de amendoim e óleo solúvel surfactante.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. solução de óleo
<ol><li>Coloca uma nova barra de agitação em um copo limpo 400 mL. Use um cilindro graduado para medir 300 mL de óleo de amendoim e despeje o copo. Retirar o copo que contém a solução de água e colocar o copo de solução de óleo na placa de aquecimento. Conjunto para 90 ° C, com uma taxa de agitação de 100 rpm durante 1 min. Nota: o óleo de amendoim é usado porque tem um espectro de ressonância magnética nuclear similar em comparação com triglicérides no tecido adiposo humano15.<ol>
<li>Não deixe o óleo na placa de aquecimento sem vigilância. Se o óleo fica muito quente e começa a fumar, remova-o da placa de aquecimento e reduzir a temperatura antes de retornar o óleo para a chapa.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Medida de 3,0 mL do tensoactivo solúveis no óleo com uma seringa limpa. Usando a mesma técnica descrita na etapa 2.4, adicione o óleo solúvel surfactante para o copo. Defina a placa de aquecimento a 150 ° C e 1100 rpm por 5 min misturar totalmente a solução de óleo.</li>
	<li>Levar a solução de óleo fora a chapa e limpar o espaço de trabalho em preparação para a criação do fantasma.<ol>
<li>Remover os seguintes materiais de banco: seringa de 2,0 mL com agulha (usado), óleo de amendoim e óleo solúvel surfactante.</li>
		<li>Posicione os seguintes materiais e equipamentos no banco: 250 mL frasco de Erlenmeyer, agite bar (limpo), pipetas volumétricas, titular da pipeta volumétrica e frascos de vidro de 5 x 120 mL.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. criar fantasma emulsão
<ol><li>Prepare-se para as soluções de água e óleo pipetas volumétricas. Pipetas só devem ser usadas com suas respectivas soluções para evitar a contaminação cruzada.<ol>
<li>Corresponde ao tamanho da pipeta para o volume que está sendo usado no protocolo. Por exemplo, use pipetas volumétricas de 2 x 50 mL (50 mL de solução de água + 50 mL de solução de óleo) para criar um 100ml fantasma com um alvo FF de 50% de gordura.</li>
	</ol>
</li>
	<li>A solução de água na placa de aquecimento e a placa de aquecimento a 300 ° C e 1100 rpm. Depois de 4-5 min, desliga o misturador.</li>
	<li>Usando uma pipeta volumétrica, verificar se a solução de água está pronta para extração parcialmente encher a pipeta com uma pequena quantidade (5-10 mL) da solução e soltando volta para o copo. Se a solução de água pode ser facilmente removida e lançada sem excessivas remanescentes na pipeta, avançar para o próximo passo, caso contrário, deixá-lo na placa de aquecimento e verifique novamente em 2-3 min. Nota: Os componentes da solução de água são mais suscetíveis à configuração e separando, por isso é melhor manter a solução de água, agitação e/ou quente tão frequentemente quanto possível. Se a solução de água não é aquecida e mexida antes de ser transferido, será muito difícil medir volumes precisos devido à tendência de ágar a se congelar quando resfriado.</li>
	<li>Cuidadosamente, adicione uma barra de agitação limpa para um Erlenmeyer de 250 mL. Levar a solução de água fora da chapa, medir o volume adequado (tabela 2) e transferir para o Erlenmeyer.</li>
	<li>A solução de óleo na placa de aquecimento e a 90 ° C e 1100 rpm para garantir que a solução é homogênea. Após 1-2 min, remover a solução de óleo da placa de aquecimento e substituí-lo com o balão de Erlenmeyer.</li>
	<li>Medir a quantidade apropriada da solução de óleo (tabela 2) e adicionar lentamente a solução de água no Erlenmeyer.</li>
	<li>Uma vez que toda solução de óleo foi adicionada, aumentar a temperatura de 300 ° C e manter a agitação a 1100 rpm. Misture as soluções combinadas para 4-5 min (deve haver vórtice da barra de agitação). A emulsão deve ser branca, com uma textura cremosa.</li>
	<li>Use um retriever de barra de agitação magnética para remover a barra de agitação. Nota: O recuperador de barra de agitação deve ser usado para remover as barras do rebuliço de todas as emulsões de futuros. Limpe-a completamente entre cada uso.</li>
	<li>Use luvas resistentes ao calor para com cuidado, despeje a mistura no Erlenmeyer em um frasco de vidro limpo 120 mL. Lentamente, despeje a mistura em baixo do lado da jarra de vidro para evitar bolhas na mistura, enquanto esfria.</li>
	<li>Limpe o frasco Erlenmeyer e agitar bar e, em seguida, repita os passos 4.2-4.8, ajustando as quantidades das soluções de água e óleo, até que todos os fantasmas são criadas. Nota: Certifique-se que o vidro é legal antes de limpar.</li>
</ol>

<ol><li>Franz, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Association+of+proton+density+fat+fraction+in+adipose+tissue+with+imaging-based+and+anthropometric+obesity+markers+in+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Obes%22%5BJournal%5D)">Association of proton density fat fraction in adipose tissue with imaging-based and anthropometric obesity markers in adults.</a> Int J Obes. , 1-8 (2017).</li>
<li>Chai, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI+chemical+shift+imaging+of+the+fat+content+of+the+pancreas+and+liver+of+patients+with+type+2+diabetes+mellitus%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Ther+Med%22%5BJournal%5D)">MRI chemical shift imaging of the fat content of the pancreas and liver of patients with type 2 diabetes mellitus.</a> Exp Ther Med. 11 (2), 476-480 (2016).</li>
<li>Hogrel, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NMR+imaging+estimates+of+muscle+volume+and+intramuscular+fat+infiltration+in+the+thigh%3A+variations+with+muscle%2C+gender%2C+and+age%5BTitle%5D)+AND+%22Age+%28Omaha%29%22%5BJournal%5D)">NMR imaging estimates of muscle volume and intramuscular fat infiltration in the thigh: variations with muscle, gender, and age.</a> Age (Omaha). 37 (3), 1-11 (2015).</li>
<li>Hoskins, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation+and+Validation+of+Arterial+Ultrasound+Imaging+and+Blood+Flow%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Simulation and Validation of Arterial Ultrasound Imaging and Blood Flow.</a> Ultrasound Med Biol. 34 (5), 693-717 (2008).</li>
<li>Hu, H. H., Perkins, T. G., Chia, J. M., Gilsanz, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+human+brown+adipose+tissue+by+chemical-shift+water-fat+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Roentgenol%22%5BJournal%5D)">Characterization of human brown adipose tissue by chemical-shift water-fat MRI.</a> Am J Roentgenol. 200 (1), 177-183 (2013).</li>
<li>d'Assignies, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+quantitation+of+human+liver+steatosis+using+magnetic+resonance+and+bioassay+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Radiol%22%5BJournal%5D)">Noninvasive quantitation of human liver steatosis using magnetic resonance and bioassay methods.</a> Eur Radiol. 19 (8), 2033-2040 (2009).</li>
<li>Schwenzer, N. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+pancreatic+lipomatosis+and+liver+steatosis+by+MRI%3A+comparison+of+in%2Fopposed-phase+and+spectral-spatial+excitation+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Radiol%22%5BJournal%5D)">Quantification of pancreatic lipomatosis and liver steatosis by MRI: comparison of in/opposed-phase and spectral-spatial excitation techniques.</a> Invest Radiol. 43 (5), 330-337 (2008).</li>
<li>Wokke, B. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+MRI+and+strength+measurements+in+the+assessment+of+muscle+quality+in+Duchenne+muscular+dystrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Neuromuscul+Disord%22%5BJournal%5D)">Quantitative MRI and strength measurements in the assessment of muscle quality in Duchenne muscular dystrophy.</a> Neuromuscul Disord. 24 (5), 409-416 (2014).</li>
<li>Fischer, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+Fat+Quantification+by+Dual-echo+MR+Imaging+Outperforms+Traditional+Histopathological+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Acad+Radiol%22%5BJournal%5D)">Liver Fat Quantification by Dual-echo MR Imaging Outperforms Traditional Histopathological Analysis.</a> Acad Radiol. 19 (10), 1208-1214 (2012).</li>
<li>Hayashi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+Gd-EOB-DTPA+on+proton+density+fat+fraction+using+the+six-echo+Dixon+method+in+3+Tesla+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Radiol+Phys+Technol%22%5BJournal%5D)">Influence of Gd-EOB-DTPA on proton density fat fraction using the six-echo Dixon method in 3 Tesla magnetic resonance imaging.</a> Radiol Phys Technol. , (2017).</li>
<li>Hines, C. D. G., Yu, H., Shimakawa, A., McKenzie, C. A., Brittain, J. H., Reeder, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((T1+independent%2C+T2%2A+corrected+MRI+with+accurate+spectral+modeling+for+quantification+of+fat%3A+Validation+in+a+fat-water-SPIO+phantom%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">T1 independent, T2* corrected MRI with accurate spectral modeling for quantification of fat: Validation in a fat-water-SPIO phantom.</a> J Magn Reson Imaging. 30 (5), 1215-1222 (2009).</li>
<li>Fukuzawa, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+six-point+modified+dixon+and+magnetic+resonance+spectroscopy+for+fat+quantification%3A+a+fat-water-iron+phantom+study%5BTitle%5D)+AND+%22Radiol+Phys+Technol%22%5BJournal%5D)">Evaluation of six-point modified dixon and magnetic resonance spectroscopy for fat quantification: a fat-water-iron phantom study.</a> Radiol Phys Technol. , 1-10 (2017).</li>
<li>Bernard, C. P., Liney, G. P., Manton, D. J., Turnbull, L. W., Langton, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+fat+quantification+methods%3A+A+phantom+study+at+3.0T%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Comparison of fat quantification methods: A phantom study at 3.0T.</a> J Magn Reson Imaging. , (2008).</li>
<li>Poon, C., Szumowski, J., Plewes, D., Ashby, P., Henkelman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fat%2FWater+Quantitation+and+Differential+Relaxation+Time+Measurement+Using+Chemical+Shift+Imagin+Technique%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Fat/Water Quantitation and Differential Relaxation Time Measurement Using Chemical Shift Imagin Technique.</a> Magn Reson Imaging. 7 (4), 369-382 (1989).</li>
<li>Yu, H., Shimakawa, A., Mckenzie, C. a, Brodsky, E., Brittain, J. H., Reeder, S. B. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18956464">Multi-Echo Water-Fat Separation and Simultaneous R2* Estimation with Multi-Frequency Fat Spectrum Modeling.</a> Spectrum. 60 (5), 1122-1134 (2011).</li>
<li>Peri, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPeri%2C+C+%22The+extra-virgin+olive+oil+handbook%22">The extra-virgin olive oil handbook</a>. , John Wiley & Sons, Ltd. Chichester, UK. (2014).</li>
<li>Kell, G. S. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/je60064a005">Density, Thermal Expansivity, and Compressibility of Liquid Water from 0° to 150°C: Correlations and Tables for Atmospheric Pressure and Saturation Reviewed and Expressed on 1968 Temperature Scale.</a> J Chem Eng Data. 20 (1), 97-105 (1975).</li>
</ol>

Os autores declaram que a pesquisa foi realizada na ausência de qualquer relação comercial ou financeira que poderia ser interpretada como um potencial conflito de interesses.

Nós descrevemos um método robusto para criar fantasmas gordo de água adequado para validar as técnicas de imagem médicas usadas para quantificar o tecido adiposo e triglicérides conteúdo vivo em. Criando dois reservatórios (um para a solução de óleo) e outro para a solução de água, os phantoms estáveis com uma variedade de valores de FF, incluindo valores superiores a 50%, foram construídos sem a necessidade de equipamento caro. Fantasmas de FF altas (> 50%) fornecer o utilitário para assegurar-se de técnicas de...

Interesse em quantificar o tecido adiposo e conteúdo de triglicérides usando modalidades de imagem, como ressonância magnética (MRI), se estende em muitos campos. Áreas de investigação incluem a investigação de depósitos de tecido adiposo de branco e marrom e gravidez ectópica armazenamento de lipídio em órgãos e tecidos como o fígado1, pâncreas2e músculo esquelético3. Como essas novas técnicas de quantificação adiposa são desenvolvidas, métodos são necessários para confirmar que imagens parâmetros são válidos para pesquisa e aplicações clínicas.
Fantasmas, réplicas experimentais de um tecido ou órgão, fornecer uma ferramenta de baixo custo, flexível e controlado para desenvolver e validar imagem técnicas4. Especificamente, os fantasmas podem ser construídas para consistem de gordura e água em uma proporção ou gordura fração de volume (FF) comparável do tecido de interesse clínico. Clinicamente, os valores de FF em tecidos e órgãos podem variar amplamente: FF em marrom tecido adiposo cai entre 29,7% e 93,9%5; o fígado médio FF em pacientes de esteatose é 18,1 ± 9,0%6; o FF do pâncreas em adultos em risco para intervalos de diabetes tipo 2 entre 1,6% e 22,2%7; e em alguns casos de doença avançada, pacientes com distrofia muscular de Duchenne podem ter valores de FF de quase 90% em alguns músculos8.
Porque moléculas não polares tais como lipídios não se dissolvem bem em soluções compostas por moléculas polares tais como a água, criar fantasmas estáveis com um alvo de alto FF permanece desafiador. Para FF até 50%, muitos métodos existentes podem ser usados para criar gordura água fantasmas9,10,11,12. Outros métodos que atingir maiores FFs normalmente exigem equipamentos caros como um homogeneizador ou uma célula ultra-sônico disruptor13,14. Embora essas técnicas fornecem um roteiro para altas fantasmas de FF, restrições de equipamentos e quantidades variadas de detalhes experimentais limitam os esforços para criar fantasmas água gordura robusto e reprodutível.
Baseando-se estas técnicas anteriores, desenvolvemos um método para construir os phantoms água gordura rentável e estável em um valores de intervalo personalizável de FF. Este protocolo detalha os passos necessários para completar 5 x 100 mL de gordura fantasmas com valores de FF de 0%, 25%, 50%, 75% e 100% usando uma única placa de aquecimento. Pode ser facilmente ajustada para criar vários volumes (10 a 200 mL) e percentagens de gordura (% de 0 a 100). A eficácia da técnica fantasma foi avaliada a viabilidade estudo comparando gordo-água MRI FF valores para os valores-alvo FF nos phantoms construídos.

<table><tbody><tr><td>Água destilada</td><td>Amazon</td><td>B000P9BY38</td><td>Base de solução aquosa</td></tr><tr><td>Ágar</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>A1296-100G</td><td>Agente gelificante</td></tr><tr><td>Surfactante solúvel em água</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>P1379-500ML</td><td>Surfactante/agente emulsificante</td></tr><tr><td>Gadolínio-DTPA Agente de contraste</td><td>Bayer Healthcare</td><td>50419-0188-01</td><td>Ressonância magnética Agente de contraste.</td></tr><tr><td>Benzoato de Sódio</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>71300-250G</td><td>Conservante</td></tr><tr><td>Óleo de Amendoim</td><td>Amazon</td><td>54782-LOU</td><td>Base de solução de óleo</td></tr><tr><td>Surfactante Solúvel em Óleo</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>S6760-250ML</td><td>Surfactante/agente emulsificante</td></tr><tr><td>Placa de aquecimento com agitador</td><td>Fisher Scientific</td><td>07-770-152</td><td></td></tr><tr><td>Barras de agitação (em forma de ovo)</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>Z127116-1EA</td><td></td></tr><tr><td>400 mL Béquer</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>CLS1003400-48EA</td><td></td></tr><tr><td>250 mL Erlenmeyer Flask</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>CLS4450250-6EA</td><td></td></tr><tr><td>25 mL Pipeta Volumétrica de Vidro</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-650-2P</td><td>Quantidade = 2</td></tr><tr><td>50 mL Pipeta Volumétrica de Vidro</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-650-2S</td><td>Quantidade = 2</td></tr><tr><td>Pipeta Volumétrica de Vidro de 75 mL</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-650-2T</td><td>Quantidade = 2</td></tr><tr><td>Seringa de 3,0 mL</td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>Z248002-1PAK</td><td></td></tr><tr><td>Seringa de 1,0 mL</td><td>Espátula Sigma Aldrich Incorporated</td><td>Z230723-1PAK</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Escala Sigma Aldrich Incorporated</td><td>S3897-1EA</td><td></td></tr><tr><td>(Resolução de 100g X 0,01g)</td><td>Amazon</td><td>Barcos de Pesagem AWS-100-BLK</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Sigma Aldrich Incorporated</td><td>Z740499-500EA</td><td></td></tr><tr><td>Frascos de Vidro de 120 mL</td><td>McMaster Carr Supply Co</td><td>3801T73</td><td></td></tr><tr><td>Luvas Resistentes ao Calor (par)</td> <td>Agulhas</td> de Seringa <td>Amazon B075GX43MN</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Barra de Agitação Sigma Aldrich Incorporated</td><td>Z192341-100EA</td><td></td></tr><tr><td>18" retriver</td><td>Fisher Frasco</td> de Vidro Transparente Scientific <td>14-513-70</td><td></td></tr><tr><td>1 Dram</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-339-25B</td><td></td></tr></tbody></table>

phantoms de gordura-água para validação de ressonância magnética: um protocolo flexível e escalável

Fat-Water Phantoms for Magnetic Resonance Imaging Validation: A Flexible and Scalable Protocol

Como novas técnicas são desenvolvidas para o tecido adiposo de imagem, métodos para validar tais protocolos estão se tornando cada vez mais importantes. Fantasmas, réplicas experimentais de um tecido ou órgão de interesse, fornecem uma solução de baixo custo, flexível. No entanto, sem acesso a equipamento especializado e caro, construindo fantasmas estáveis com altas frações de gordura (EG., > níveis de gordura fração 50% como aqueles vistos em marrom tecido adiposo) pode ser difícil devido à natureza hidrofóbica de lipídios. Este trabalho apresenta um protocolo detalhado, de baixo custo para a criação de fantasmas de 5 x 100 mL com gordura frações de 0%, 25%, 50%, 75% e 100% usando componentes facilmente acessíveis (água destilada, ágar, solúvel em água e suprimentos de laboratório básico (placa de aquecimento, copos, etc.) surfactante, benzoato de sódio, agente de contraste gadolínio-diethylenetriaminepentacetate (DTPA), óleo de amendoim e óleo solúvel surfactante). O protocolo foi projetado para ser flexível; Ele pode ser usado para criar espectros com diferentes frações de gordura e uma grande variedade de volumes. Fantasmas, criadas com essa técnica foram avaliadas no estudo de viabilidade que comparou os valores de fração de gordura do gordo-água ressonância magnética para os valores-alvo nos phantoms construídos. Este estudo resultou em um coeficiente de correlação de concordância de 0.998 (intervalo de confiança de 95%: 0.972-1,00). Em resumo, estes estudos demonstram a utilidade da gordura fantasmas para validar as técnicas de imagem através de uma gama de tecidos clinicamente relevantes e órgãos de tecido adiposo.

Se a solução de água foi preparada corretamente, uma pequena quantidade da solução deve congelar rapidamente em um frasco de teste (Figura 1, à esquerda). Se a solução separa (Figura 1, direita), a solução deve ser preparada novamente (conforme instruído na etapa 3.8 do protocolo). Se a emulsão separa (exemplos na Figura 2, esquerdo e direito), o fan...

O objetivo deste trabalho é descrever um protocolo para a criação de um fantasma gordo-água prático que pode ser personalizado para produzir espectros com diferentes porcentagens de gordura e volumes.

Phantoms de gordura-água para validação de ressonância magnética: um protocolo flexível e escalável

As new techniques are developed to image adipose tissue, methods to validate such protocols are becoming increasingly important. Phantoms, experimental ...

Este método pode ajudar a otimizar sequências de ressonância magnética e parâmetros de sequência para imagens quantitativas de gordura-água de tecidos com frações de gordura altas. A principal vantagem dessa técnica é que ela pode ser realizada usando suprimentos de laboratório comumente disponíveis que podem ser adquiridos a um custo relativamente baixo. Geralmente, os indivíduos novos neste método terão dificuldades porque a criação de fantasmas estáveis com frações de gordura superiores a 50% é difícil devido à natureza hidrofóbica dos lipídios.Para preparar a solução aquosa, primeiro coloque uma barra de agitação em um copo de 400 mililitros. Em seguida, use um cilindro graduado de 100 ou 200 mililitros para medir 300 mililitros de água destilada e despeje a água no copo. Colocar o copo na placa de aquecimento e regular a 90 graus Celsius com uma velocidade de agitação de 100 RPM.Use uma balança calibrada para medir 0.30 gramas de benzoato de sódio em um barco de pesagem. Adicione o benzoato de sódio à solução aquosa. Em seguida, use uma seringa para medir 0,6 mililitros do surfactante solúvel em água.Certifique-se de que não haja bolhas de ar. Segure a agulha alguns mililitros sobre o centro da solução e solte lentamente o surfactante solúvel em água para evitar respingos nas paredes do béquer. Usando uma seringa limpa, meça 0,24 mililitros do agente de contraste DTPA de gadolínio.Adicione-o ao copo usando a mesma técnica. Em seguida, coloque lentamente os 9,0 gramas de ágar com uma espátula no copo com água. Depois que tudo tiver sido adicionado à solução aquosa, aumente a temperatura da placa quente para 350 graus Celsius e mexa a velocidade da barra para 1100 RPM por cinco a 10 minutos para derreter o ágar.Para verificar se o ágar está derretido, remova brevemente a solução aquosa da placa quente, pare de mexer e verifique a cor da solução. O ágar derretido deve ser claro e amarelo ou âmbar. Quando o ágar-ágar estiver totalmente derretido, remova o copo da solução aquosa do local quente e despeje cerca de 3,5 mililitros da solução aquosa em um frasco de um gole.Verifique a solução para garantir que seja clara e homogênea. Deixe a solução aquosa no local quente a 50 graus Celsius e 100 RPM. Limpe o espaço de trabalho e prepare-se para a solução de óleo.O óleo de amendoim é usado para a solução de óleo porque tem um espectro de ressonância magnética nuclear semelhante em comparação com os triglicerídeos e o tecido adiposo humano. Coloque uma nova barra de agitação em um copo limpo de 400 mililitros. Use um cilindro graduado para medir 300 mililitros de óleo de amendoim e despeje no copo.Retire o copo que contém a solução aquosa e coloque o copo da solução de óleo na placa de aquecimento. Defina a placa de aquecimento para 90 graus Celsius com uma agitação de 100 RPM por um minuto. Não deixe o óleo na placa de aquecimento sem vigilância.Meça 3,0 mililitros do surfactante solúvel em óleo com uma seringa limpa. Utilizando a mesma técnica de antes, adicionar o tensoactivo solúvel em óleo ao copo. Defina a placa quente para 150 graus Celsius e 1100 RPM por cinco minutos para misturar totalmente a solução de óleo.Retire a solução de óleo do local quente e limpe o espaço de trabalho em preparação para a criação do fantasma. Para criar a emulsão fantasma, prepare pipetas volumétricas para a solução de óleo e água. As pipetas volumétricas devem ser usadas apenas para a respectiva solução para evitar contaminação cruzada.Combine o tamanho da pipeta com o volume que está sendo usado no protocolo. Por exemplo, use duas pipetas volumétricas de 50 mililitros para criar um fantasma de 100 mililitros com uma fração de gordura alvo de 50% de gordura. Coloque a solução aquosa na placa de aquecimento e ajuste a placa de aquecimento para 300 graus Celsius e 1100 RPM.Após quatro a cinco minutos, desligue a agitação. Usando uma pipeta volumétrica, verifique se a solução aquosa está pronta para extração, enchendo parcialmente a pipeta com uma pequena quantidade da solução e soltando-a de volta no copo. Se a solução aquosa puder ser facilmente removida e liberada sem restos excessivos na pipeta, passe para a próxima etapa.Caso contrário, deixe-o na placa quente e verifique novamente em dois a três minutos. Agora, adicione cuidadosamente uma barra de agitação limpa a um frasco Erlenmeyer de 250 mililitros. Retirar a solução aquosa da placa de aquecimento, medir o volume adequado e transferi-la para o Erlenmeyer.Coloque a solução de óleo na placa quente e ajuste a 90 graus Celsius e 1100 RPM para garantir que a solução seja homogênea. Após um a dois minutos, retirar a solução de óleo da placa de aquecimento e substituí-la pelo Erlenmeyer. Medir a quantidade adequada da solução de óleo e adicionar lentamente à solução aquosa no Erlenmeyer.Agora você poderá descobrir se suas etapas anteriores na criação da emulsão funcionaram. Depois de adicionar toda a solução de óleo, aumente a temperatura para 300 graus Celsius e mantenha a agitação a 1100 RPM por quatro a cinco minutos. Deve haver um vórtice da barra de agitação.A emulsão deve ser branca com textura cremosa. Agora, remova a barra de agitação com um recuperador de barra de agitação magnético. Use luvas resistentes ao calor para despejar cuidadosamente a mistura no frasco Erlenmeyer em um frasco de vidro limpo de 120 mililitros.Despeje lentamente a mistura na lateral da jarra de vidro para evitar bolhas na mistura à medida que esfria. Depois de limpar o frasco Erlenmeyer e a barra de agitação, repita essas etapas, ajustando as quantidades de água e soluções de óleo, até que todos os fantasmas sejam criados. Fantasmas bem-sucedidos congelarão para formar uma mistura homogênea, que pode ser visualizada e medida por ressonância magnética ou ressonância magnética.Aqui são mostradas fotos de pequenas diferenças de cor nos simuladores construídos, com frações de gordura de 0% 25% 50% 75% e 100% Fração de sinal de gordura de densidade de prótons, ou mapas FSF, obtidos a partir de ressonância magnética, revelam uma medição homogênea de FSF semelhante ao teor de gordura alvo. Um alto coeficiente de correlação de concordância e a inclusão da linha de identidade dentro da faixa de confiança de 95% da linha de regressão sugerem que os valores médios de FSF observados na ressonância magnética não diferiram significativamente dos valores de FF conhecidos nos simuladores de água gorda. Tivemos a ideia para esse método pela primeira vez quando tentamos fazer alguns de nossos próprios fantasmas de alta fração de gordura para nossos estudos de tecido adiposo marrom humano, e descobrimos que muitos dos métodos descritos na literatura eram descritos de forma incompleta ou exigiam equipamentos caros.Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa ideia de como criar fantasmas com frações de gordura superiores a 50%Ao tentar este procedimento, é fundamental ter medido com precisão a quantidade de solução de óleo e água que será usada na emulsão. Isso é importante porque a proporção determina a fração de gordura do fantasma.

fat-water-phantoms-for-magnetic-resonance-imaging-validation-flexible

Research

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Este trabalho descreve os procedimentos básicos de pequenos animais não-invasivo de MRI e...

Não invasivo In Vivo Pequenos Animais MRI e MRS: Basic procedimentos experimentais

Bioimaging métodos utilizados para avaliar biodistribuição das células de nanopartículas são aplicáveis ​​para monitorização terapêutica e de diagnóstico de compostos nanoformulated. Os métodos descritos neste documento são sensíveis e específicos, quando avaliada por coregistration histológica. As metodologias de fornecer um caminho de translação de roedores para aplicação em seres humanos.

BioImaging registradas de Nanomateriais para Monitoramento de Diagnóstico e Terapêutica

Descrevemos como obter mapas paramétricos e vetoriais do tensor de difusão da mama por meio de ressonância magnética. O protocolo e a saída final após o processamento de imagens são adaptados para rastrear características arquitetônicas da mama e detectar malignidade da mama.

Acompanhando as mamárias elementos arquitectónicos e detecção do câncer de mama com Ressonância Magnética Tensor Difusão de imagens

doenças neuromusculares geralmente exibem um temporalmente variando patologia, espacialmente heterogêneo e multifacetado. O objetivo deste protocolo é caracterizar esta patologia utilizando métodos de ressonância magnética não-invasivos.

Quantitativa Ressonância Magnética da doença do músculo esquelético

O método aqui apresentado utiliza 18 F-Fluorodeoxyglucose (18 F-FDG) tomografia por emissão de pósitrons / tomografia computadorizada (PET-CT) e água gordura separada ressonância magnética (MRI), cada digitalizada seguinte 2 exposição hr para termoneutro (24 ° C ) e condições de frio (17 ° C), a fim de mapear tecido adiposo castanho (BAT) em seres humanos adultos.

Brown Human Tissue adiposo Depots automaticamente segmentada por Positron Emission Tomography / Tomografia Computadorizada e registrado ressonância magnética

Um simulador dinâmico multicompartimental é usado para simular alguma biologia de interesse para estudos metabólicos usando agentes de ressonância magnética hiperpolarizada.

O uso de um compartimento Multi-dinâmica única enzima Fantasma de Estudos de hyperpolarized agentes Ressonância Magnética

Este manuscrito descreve a entrega eficiente, não-viral de miR a células endoteliais por um vector de PEI / MNP e a sua magnetização. Assim, em adição à modificação genética, esta abordagem permite a orientação celular magnética e ressonância magnética detectabilidade. A técnica pode ser usada para melhorar as características de produtos de células terapêuticas.

preparação e<em&gt; In Vitro</em&gt; Caracterização de magnetizado miR-modificado Células Endoteliais

Nós descrevemos um método padronizado para avaliar artefatos de ressonância magnética causados por implantes para estimar a adequação dos implantes por ressonância magnética e/ou a vulnerabilidade das sequências de pulso diferentes artefatos metálicos ao mesmo tempo.

Protocolo para a avaliação de MRI artefatos causados pelo Metal implantes para avaliar a adequação dos implantes e a vulnerabilidade das sequências de pulso

Aqui apresentamos um protocolo para medir rapidamente o fluxo sanguíneo fetal com RM e realizar retrospectivamente a correção de movimento e o gating cardíaco.

Quantificação do Fluxo Sanguíneo Fetal Humano com Ressonância Magnética e Compensação de Movimento

Aqui, apresentamos um protocolo para adquirir imagens de ressonância magnética (MR) de cérebros de pacientes de esclerose múltipla (EM) a 7.0 Tesla. O protocolo inclui a preparação da configuração, incluindo as bobinas de radiofrequência, procedimentos padronizados de entrevista com pacientes de ESM, posicionamento do sujeito no scanner de Ressonância Magnética e aquisição de dados de Mr.

Ressonância Magnética De Esclerose Múltipla em 7.0 Tesla

Este estudo introduz um método único de quantificação 3D para a distribuição da fração de gordura hepática (LFF) usando a Ressonância Magnética de Dixon (Dixon MRI). Os mapas de LFF, derivados de imagens em fase e em fase hídrica, são integrados com contornos hepáticos 3D para diferenciar os padrões de LFF entre fígados normais e esteatóticos, permitindo uma avaliação precisa do conteúdo de gordura hepática.

Uma Técnica de Quantificação 3D para Análise da Distribuição da Fração de Gordura no Fígado Usando a Ressonância Magnética de Dixon

Aprenda a criar phantoms de gordura-água personalizáveis para validação de ressonância magnética. Este protocolo flexível utiliza materiais de laboratório comuns e de baixo custo para otimizar sequências de imagem quantitativa de tecidos com alta fração de gordura.

Phantoms de gordura-água para validação de ressonância magnética: um protocolo flexível e escalável

Explorar mais vídeos