Name: Estudando a conectividade metabólica do cérebro usando tomografia por emissão de pósitrons dinâmica de 2-desoxi-2- 18F Fluoro-D-glicose no nível de sujeito único (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-24T14:10:00.000+00:00
Duration: 7 min 28 s
Description: Aprenda a analisar a conectividade metabólica cerebral após hemorragia intracerebral usando PET dinâmico em ratos. Este método permite rastrear mudanças no metabolismo de glicose em nível individual.

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<ol><li>Wilson, H., Pagano, G., Politis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dementia+spectrum+disorders%3A+lessons+learnt+from+decades+with+PET+research%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Transm%22%5BJournal%5D)">Dementia spectrum disorders: lessons learnt from decades with PET research.</a> J Neural Transm. 126 (3), 233-251 (2019).</li>
<li>Singnurkar, A., Poon, R., Metser, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+18F-FDG-PET%2FCT+and+18F-FDG-PET%2FMR+imaging+in+oncology%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Comparison of 18F-FDG-PET/CT and 18F-FDG-PET/MR imaging in oncology: a systematic review.</a> Ann Nucl Med. 31 (5), 366-378 (2017).</li>
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<li>Sala, A., Perani, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+molecular+connectivity+in+neurodegenerative+diseases%3A+Recent+advances+and+new+perspectives+using+positron+emission+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Brain molecular connectivity in neurodegenerative diseases: Recent advances and new perspectives using positron emission tomography.</a> Front Neurosci. 13, 617(2019).</li>
<li>Horwitz, B., Duara, R., Rapoport, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intercorrelations+of+glucose+metabolic+rates+between+brain+regions%3A+Application+to+healthy+males+in+a+state+of+reduced+sensory+input%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cereb+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">Intercorrelations of glucose metabolic rates between brain regions: Application to healthy males in a state of reduced sensory input.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 4 (4), 484-499 (1984).</li>
<li>Sporns, O., Tononi, G., Kötter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+human+connectome%3A+A+structural+description+of+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+Comput+Biol%22%5BJournal%5D)">The human connectome: A structural description of the human brain.</a> PLOS Comput Biol. 1 (4), e42(2005).</li>
<li>Biswal, B., Zerrin Yetkin, F., Haughton, V. M., Hyde, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+connectivity+in+the+motor+cortex+of+resting+human+brain+using+echo-planar+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Functional connectivity in the motor cortex of resting human brain using echo-planar MRI.</a> Magn Reson Med. 34 (4), 537-541 (1995).</li>
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<li>Wehrl, H. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+PET-MRI+reveals+brain+function+in+activated+and+resting+state+on+metabolic%2C+hemodynamic+and+multiple+temporal+scales%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Med%22%5BJournal%5D)">Simultaneous PET-MRI reveals brain function in activated and resting state on metabolic, hemodynamic and multiple temporal scales.</a> Nat Med. 19 (9), 1184-1189 (2013).</li>
<li>Rosenberg, G. A., Mun-Bryce, S., Wesley, M., Kornfeld, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collagenase-induced+intracerebral+hemorrhage+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Collagenase-induced intracerebral hemorrhage in rats.</a> Stroke. 21 (5), 801-807 (1990).</li>
<li>Krishnamoorthy, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+evaluation+of+the+MOLECUBES+%CE%B2-CUBE+-+a+high+spatial+resolution+and+high+sensitivity+small+animal+PET+scanner+utilizing+monolithic+LYSO+scintillation+detectors%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Performance evaluation of the MOLECUBES β-CUBE - a high spatial resolution and high sensitivity small animal PET scanner utilizing monolithic LYSO scintillation detectors.</a> Phys Med Biol. 63 (15), 155013(2018).</li>
<li>Schiffer, W. K., Mirrione, M. M., Dewey, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+experimental+protocols+for+quantitative+behavioral+imaging+with+18F-FDG+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Optimizing experimental protocols for quantitative behavioral imaging with 18F-FDG in rodents.</a> J Nucl Med. 48 (2), 277-287 (2007).</li>
<li>Fueger, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+animal+handling+on+the+results+of+18F-FDG+PET+studies+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Impact of animal handling on the results of 18F-FDG PET studies in mice.</a> J Nucl Med. 47 (6), 999-1006 (2006).</li>
<li>Gold, M. E. L., Norell, M. A., Budassi, M., Vaska, P., Schulz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+18F-FDG+uptake+in+brain+of+awake%2C+behaving+rat+and+anesthetized+chicken+has+implications+for+behavioral+PET+studies+in+species+with+high+metabolisms%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Rapid 18F-FDG uptake in brain of awake, behaving rat and anesthetized chicken has implications for behavioral PET studies in species with high metabolisms.</a> Front Behav Neurosci. 12, 115(2018).</li>
<li>Miranda, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PET+imaging+of+freely+moving+interacting+rats%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">PET imaging of freely moving interacting rats.</a> NeuroImage. 191, 560-567 (2019).</li>
<li>Miranda, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Awake+18F-FDG+PET+imaging+of+memantine-induced+brain+activation+and+test-retest+in+freely+running+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Awake 18F-FDG PET imaging of memantine-induced brain activation and test-retest in freely running mice.</a> J Nucl Med. 60 (6), 844-850 (2019).</li>
<li>Jahreis, I., Bascuñana, P., Ross, T. L., Bankstahl, J. P., Bankstahl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Choice+of+anesthesia+and+data+analysis+method+strongly+increases+sensitivity+of+18F-FDG+PET+imaging+during+experimental+epileptogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">Choice of anesthesia and data analysis method strongly increases sensitivity of 18F-FDG PET imaging during experimental epileptogenesis.</a> PLOS ONE. 16 (11), e0260482(2021).</li>
<li>Pawela, C. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+protocol+for+use+of+medetomidine+anesthesia+in+rats+for+extended+studies+using+task-induced+BOLD+contrast+and+resting-state+functional+connectivity%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">A protocol for use of medetomidine anesthesia in rats for extended studies using task-induced BOLD contrast and resting-state functional connectivity.</a> NeuroImage. 46 (4), 1137-1147 (2009).</li>
<li>Rubinov, M., Sporns, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complex+network+measures+of+brain+connectivity%3A+Uses+and+interpretations%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Complex network measures of brain connectivity: Uses and interpretations.</a> NeuroImage. 52 (3), 1059-1069 (2010).</li>
<li>Engel, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Connectomics+and+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurol%22%5BJournal%5D)">Connectomics and epilepsy.</a> Curr Opin Neurol. 26 (2), 186(2013).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Antisedan</td><td>Orion Pharma</td><td></td><td>Cloridrato de atipamezol 5 mg/mL</td></tr><tr><td>BD Micro-Fine+ seringa de insulina 1 mL</td><td>BD</td><td>324827</td><td>0,33 mm (29G) x 12,7 mm</td></tr><tr><td>BD Microlance 3 Agulhas 30 G x 1/2"</td><td>BD</td><td>304000</td><td>30 G x 1/2"; 0,3 x 13 mm</td></tr><tr><td>BD Seringa Plastipak 1 mL</td><td>BD</td><td>303172</td><td>para bomba de infusão</td></tr><tr><td>BTPE-10 Tubo</td> <td>de polietilenoInstech</td><td></td><td>0.11x.024in (.28x60mm)</td></tr><tr><td>Domitor</td><td>Orion Pharma</td><td>1070499</td><td>Cloridrato de medetomidina 1 mg/mL</td></tr><tr><td>Fusion 100 bomba de infusão</td><td>Chemyx Inc.</td><td>07100</td><td>Modelo mais recente disponível: Fusion 100X</td></tr><tr><td>Isoflutek 1000 mg/g</td><td>Alivira</td><td></td><td>Isoflurane</td></tr><tr><td>MOLECUBES &beta;-CUBE com software CUBEFLOW</td><td>MOLECUBES NV</td><td></td><td>Scanner PET pré-clínico</td></tr><tr><td>PMOD Software versão 4.4&nbsp;</td><td>Bruker Corporation</td><td></td><td>http://www.pmod.com; quantificação de dados PET</td></tr><tr><td>Solução salina</td><td>B. Braun</td><td>394496</td><td>NaCl 0,9%</td></tr> <tr><td>Gel para os olhos Vidisic</td><td></td><td></td><td>Carbomerum 980 2 mg/g</td></tr></tbody></table>

estudando a conectividade metabólica do cérebro usando tomografia por emissão de pósitrons dinâmica de 2-desoxi-2-[18f]fluoro-d-glicose no nível de sujeito único

Studying Metabolic Brain Connectivity Using 2-Deoxy-2-[18F]Fluoro-D-Glucose Dynamic Positron Emission Tomography at the Single-subject Level

Uma vez concluída a varredura, o TAC da taxa detectada durante a aquisição pode ser investigado para verificar se há uma injeção e absorção corretas do traçador. A Figura 1 mostra um TAC resultante de todo o FOV do scanner após uma injeção e aquisição bem-sucedidas do traçador (painel A) e um TAC resultante após uma injeção de traçador parcialmente paravenoso (painel B). No caso bem-sucedido, a taxa de contagem aumenta rapidamente após a injeção do traçador e atinge seu pico...

Estudando a conectividade metabólica do cérebro usando tomografia por emissão de pósitrons dinâmica de 2-desoxi-2-[18F]Fluoro-D-glicose no nível de sujeito único

To this day, metabolic brain connectivity is mostly studied on a group level through the acquisition of static positron emission tomography (PET) data of ...

Estamos investigando como uma hemorragia intracerebral afeta a conectividade metabólica do cérebro, que reflete as relações entre as atividades metabólicas, como a captação de glicose, entre as regiões do cérebro. Mudanças nessas redes podem explicar o risco aumentado de desenvolver distúrbios cerebrais como a epilepsia, fornecendo informações sobre a disfunção cerebral e a recuperação. Atualmente, a análise da conectividade metabólica do cérebro é baseada em imagens estáticas de PET, e a conectividade é calculada para um grupo de sujeitos, e não dentro de um único sujeito.O uso de imagens PET dinâmicas nos permite extrair curvas de tempo-atividade para cada volume de interesse por assunto, permitindo-nos calcular ainda mais a conectividade baseada em correlação em um único nível de assunto. Isso facilita o rastreamento de mudanças na conectividade metabólica do cérebro dentro de um sujeito ao longo do tempo. Como uma instalação central, a Infinity oferece suporte a pesquisadores de diferentes áreas de aplicação.Esses pesquisadores trabalham com uma ampla gama de modelos animais, desde o modelo de AVC até diferentes tipos de modelos oncológicos. Com esses modelos, os pesquisadores avaliam doenças e também avaliam novas estratégias de tratamento. Para começar, vire o animal anestesiado para o lado esquerdo ou direito e use uma lâmpada de aquecimento para aquecer sua cauda, induzindo vasodilatação para injeção de traçador.Usando um porta-agulha, quebre a haste de uma agulha de calibre 30 e insira um a dois milímetros de sua extremidade traseira em um tubo BTPE-10. Encha uma seringa de insulina de um mililitro com solução salina e insira a ponta da agulha de três a cinco milímetros no tubo BTPE-10. Pré-encha o tubo com solução salina da seringa cheia e mantenha a seringa salina conectada ao tubo depois.Em seguida, use uma compressa ou lenço de papel para limpar completamente a cauda do animal com etanol para desinfecção do local. Em seguida, remova a lâmpada de aquecimento. Insira a ponta da agulha do tubo BTPE-10 em uma veia da cauda lateral.Observe o sangue entrando no tubo quando o êmbolo é puxado para trás. Observe a ausência de resistência durante a injeção e certifique-se de que não haja formação de bolhas subcutâneas no local da injeção. Se for bem-sucedido, prenda a agulha com uma gota de cola instantânea no local da penetração e prenda o tubo na cauda.Insira a agulha do tubo BTPE-10 já pré-preenchido com medetomidina dois a três milímetros por via subcutânea entre as omoplatas. Prenda a agulha com uma gota de cola instantânea no local da penetração e prenda suavemente o tubo nas costas do animal. Para posicionar o animal e preparar a cama do scanner, coloque um sensor de pressão e lenços de papel na cama.Transfira cuidadosamente o animal para a cama do scanner, garantindo que a linha de medetomidina e o cateter da veia da cauda permaneçam seguros. Posicione a cabeça do animal o mais reta possível usando um cone de nariz, se necessário, e prenda a cabeça com fita adesiva uma vez alinhada corretamente. Agora, ligue a almofada de aquecimento para aquecer o animal.Verifique se o sistema de monitoramento da frequência respiratória está funcionando corretamente, ajustando o posicionamento do sensor de pressão conforme necessário. Antes de iniciar o PET scan, confirme a colocação adequada na veia aspirando e injetando uma pequena quantidade de solução salina, conforme descrito anteriormente. Em seguida, substitua a seringa salina pela seringa radiotraçadora, garantindo que a agulha não perfure o tubo de PE.Inicie a digitalização usando o software do scanner. Assim que a aquisição começar, injete o traçador de rádio como um bolus por aproximadamente 0,5 a dois segundos. Substitua imediatamente a seringa traçadora de rádio vazia pela seringa salina e lave o tubo de PE com 0.1 mililitros de solução salina.Use um lenço de papel para capturar quaisquer gotas de marcador de rádio que possam escapar durante a troca da seringa. Reconstrua os dados adquiridos em 30 períodos de dois minutos usando as configurações de reconstrução dinâmica. Para começar, obtenha os dados PET do cérebro do rato.Carregue o arquivo DICOM da reconstrução dinâmica no software arrastando e soltando o arquivo na tela. Use os controles gerais de exibição de imagem no canto superior direito para navegar por fatias e períodos de tempo e ajustar a barra de cores. Se necessário, ajuste a orientação da imagem para a orientação padrão usando o botão Alterar Orientação da Imagem de Entrada na barra lateral direita.Para carregar a imagem de referência, clique no botão Selecionar modelo de normalização. Escolha o modelo Rat FDG W.Schiffer como imagem de referência. Clique no botão Correspondência de entrada, Ajuste de entrada manualmente na barra lateral direita para corresponder a imagem de entrada ao modelo.Arraste e gire a imagem de entrada para alinhá-la aproximadamente com o modelo. Certifique-se de que o rato seja selecionado como a espécie e que o método de registro esteja definido para deformar. E clique no botão Corresponder Atual para prosseguir para a próxima subpágina.Na subpágina Resultados correspondentes, verifique o resultado do alinhamento e ajuste manualmente, se necessário. Clique em Aplicar transformação atual a todos para garantir que todos os períodos correspondam ao modelo. Clique no botão verde VOIs para prosseguir para a próxima etapa.Na guia Modelo, selecione Px Rat W.Schiffer na guia Atlas ou carregue um atlas para escolher os volumes desejados. Para aplicar os volumes de interesse selecionados, clique no botão Estrutura de tópicos na parte inferior. Em seguida, clique no botão acima da guia Modelo para calcular as curvas de tempo-atividade ou TACs.Envie os TACs para as ferramentas PKIN para análise posterior. No canto inferior direito da interface do software, selecione TACs para o tipo de exibição para visualizar as curvas de tempo-atividade em quilo-becquerels por mililitro para os volumes de interesse selecionados anteriormente. Clique com o botão direito do mouse na tela exibindo os TACs e selecione a tabela de valores das curvas visíveis.Copie a tabela de valores para uma planilha para análise posterior. Valores de captação padrão altos foram observados nos olhos do animal tanto nas imagens médias ponderadas pelo tempo quanto no período de tempo único de dois minutos, com intensidade de cor variando de azul a vermelho.

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

Fonte: Casquero-Veiga, M. et al. Tomografia por emissão de pósitrons in vivo para revelar padrões de atividade induzidos por estimulação cerebral profunda em ratos. J. Vis. Exp. (2022).Este vídeo demonstra os efeitos metabólicos da estimulação cerebral profunda (DBS) usando imagens FDG-PET em um modelo de rato. Ele descreve as etapas envolvidas na administração de FDG, aplicação de DBS e imagens de PET/CT para mapear regiões cerebrais com atividade metabólica aumentada ou suprimida.

Avaliação da neuromodulação metabólica induzida por estimulação cerebral profunda aguda em ratos usando FDG-PET in vivo

Fonte: Jamadar, S. et. al. Administração de radiotraçador para tomografia por emissão de pósitrons de alta resolução temporal do cérebro humano: aplicação ao FDG-fPET. J. Vis. Exp. (2019)Este vídeo demonstra a quantificação do metabolismo da glicose cerebral usando tomografia por emissão de pósitrons (PET). O participante é infundido com o marcador F-18 fluorodesoxiglicose (FDG) durante a varredura. O FDG se acumula em neurônios ativos e emite pósitrons após o decaimento do F-18. Esses...

Tomografia por emissão de pósitrons do cérebro humano usando um radiotraçador

A tomografia por emissão de pósitrons de pequenos animais permite a avaliação dos dois principais substratos energéticos do cérebro: glicose e cetonas. No presente método, 11C-acetoacetato e 18F-fluorodesoxiglicose são injetados sequencialmente em cada animal, e sua captação é medida quantitativamente em regiões cerebrais específicas determinadas a partir das imagens de ressonância magnética.

A dupla Tracer PET-MRI Protocolo para a medida quantitativa da Regional cérebro substratos energéticos Captação no Rato

[18F]-fluorodeoxyglucose (FDG) positron emission tomography-tomografia computadorizada é útil para estudar o metabolismo da glicose relacionado a função cerebral. Aqui, apresentamos um protocolo para um tracer FDG [18F] set-up e avaliação semiquantitativa da análise de região de interesse para as áreas específicas do cérebro associado com manifestações clínicas em pacientes com traumatismo cranioencefálico grave.

Avaliação semi-quantitativa usando [18F] FDG Tracer em pacientes com lesão cerebral grave

Após a verificação pelo sangue-oxigénio-dependente de nível funcional de ressonância magnética (fMRI bold (realce)) que a área correspondente do córtex campo barril somatossensorial (chamada S1BF) corretamente é ativado, o principal objetivo deste estudo é quantificar o teor de lactato flutuações nos cérebros rato ativado por espectroscopia de ressonância magnética de prótons localizados (1H-MRS) em 7 T.

Funcionais de ressonância magnética espectroscopia em 7 T no córtex de barril de rato durante a ativação dos whiskers

O objetivo da abordagem descrita é determinar em que momentos do paradigma (perspectiva temporal) e entre os quais regiões (perspectiva espacial), reconfigurações significativas em conectividade funcional ocorrem na ressonância magnética funcional gravações durante o qual um vez bloqueado estímulo é jogado.

Dinâmico entre sujeita conectividade funcional revela configurações de rede do cérebro de momento a momento impulsionadas pela contínua ou paradigmas de comunicação

Este manuscrito descreve dois protocolos de administração do radiotraçador para FDG-PET (infusão constante e bolus mais a infusão) e compara-os à administração do bolus. As resoluções temporais de 16 s são realizáveis usando estes protocolos.

Administração do radiotracer para a tomografia de emissão de positrão de alta resolução temporal do cérebro humano: aplicação para FDG-fPET

Descrevemos um método experimental pré-clínico para avaliar a neuromodulação metabólica induzida por estimulação cerebral profunda aguda com FDG-PET in vivo. Este manuscrito inclui todas as etapas experimentais, desde a cirurgia estereotáxica até a aplicação do tratamento de estimulação e a aquisição, processamento e análise de imagens PET.

In vivo Tomografia por emissão de pósitrons para revelar padrões de atividade induzidos pela estimulação cerebral profunda em ratos

Medidas quantitativas do metabolismo de oxigênio e glicose por PET são tecnologias estabelecidas, mas detalhes de protocolos práticos são escassamente descritos na literatura. Este artigo apresenta um protocolo prático implementado com sucesso em um scanner de tomografia computadorizada por emissão de pósitrons de última geração.

Estudos multi-traçadores do metabolismo cerebral de oxigênio e glicose usando um scanner de tomografia computadorizada por emissão de pósitrons por tempo de voo

Uma maneira de estudar a integração de recém-nascidos células granulares denteado em animais adultos é descrito. Esta técnica utiliza um retrovírus engenharia para rotular neurônios recém-nascidos, seguido de gravações eletrofisiológicas para determinar a integração funcional vivo.

Estudar a Integração da Adult-nascido Neurônios

Aprenda a analisar a conectividade metabólica cerebral após hemorragia intracerebral usando PET dinâmico em ratos. Este método permite rastrear mudanças no metabolismo de glicose em nível individual.

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Estudando a conectividade metabólica do cérebro usando tomografia por emissão de pósitrons dinâmica de 2-desoxi-2-[¹⁸F]Fluoro-D-glicose no nível de sujeito único

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