Методическая статья

Изучение метаболических связей мозга с помощью динамической позитронно-эмиссионной томографии 2-дезокси-2-[18F]фтор-D-глюкозы на уровне одного субъекта

DOI:

10.3791/67458

⸱

24 января 2025 г.

 ,  ,  ,  , 
1IBiTech MEDISIP Infinity Lab, Department of Electronics and Information Systems, Ghent University, 24BRAIN, Department of Neurology, Ghent University Hospital

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Получение данных динамической позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и реконструкция по временным рамкам позволяет проводить метаболический анализ связей мозга на уровне одного субъекта. Мы описываем метод получения динамических данных ПЭТ [18F]FDG мозга крысы и получения матрицы связности путем извлечения кривых времени-активности интересующих объемов.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

По сей день метаболические связи мозга в основном изучаются на групповом уровне путем получения данных статической позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) нескольких субъектов. В настоящее время наши исследовательские группы изучают изменения в метаболических связях в различных временных точках после внутримозгового кровоизлияния на внутрисубъектном уровне у крыс. Для исследования внутрисубъектной метаболической связи мозга требуется временная информация о поглощении индикатора в различных областях мозга, которая может быть достигнута с помощью динамической ПЭТ. В этой публикации мы даем подробное описание нашего протокола сбора и анализа данных.

Данные динамической ПЭТ мозга крысы получают с помощью специальной доклинической системы ПЭТ с использованием 2-дезокси-2-[18F]фтор-D-глюкозы ([18F]FDG) в качестве индикатора. Индикатор вводится внутривенно в виде болюса в начале ПЭТ-сканирования. В течение 60 минут поимки животных вводят седативные препараты с помощью медетомидина.

После сбора данные ПЭТ реконструируются в тридцать 2-минутных временных интервалов с использованием алгоритма итеративной реконструкции (Maximum-Probability Expectation-Maximization). Парцеллярный атлас, состоящий из нескольких интересующих томов (VOI), используется для извлечения кривых зависимости времени и активности каждого VOI, которые затем используются для вычисления коэффициента корреляции Пирсона между каждой парой VOI.

Этот протокол динамической ПЭТ позволяет оценить различия в метаболических связях между двумя одиночными сканированиями, а не между группами сканирований. Этот подход позволяет изучать изменения в метаболической связности у одного субъекта в разные моменты времени или сравнивать метаболическую связность индивидуума с нормальной базой данных. Такие сравнения могут быть полезны для отслеживания прогрессирования заболевания или помощи в диагностике неврологических расстройств, характеризующихся нарушением связи между областями мозга, таких как эпилепсия или деменция.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — это метод молекулярной визуализации, обычно используемый как в исследованиях, так и в клинических условиях. Благодаря разработке различных индикаторов ПЭТ, ПЭТ может быть использована для изучения патофизиологии заболевания и мониторинга прогрессирования заболевания и реакции на лечение1. Одним из наиболее широко используемых радиоиндикаторов является 2-дезокси-2-[18F]фтор-D-глюкоза ([18F]FDG), который позволяет визуализировать метаболизм глюкозы, что свидетельствует о клеточной активации. Он используется в онкологии для диагностики, определения стадии и прогноза; в неврологии, как правило, в контексте нейродегенеративных заболеваний, таких как деменция; и в кардиологии для диагностики таких состояний, как саркоидоз, и это лишь несколько примеров 1,2,3.

Оценка метаболических связей мозга, полученная на основе данных ПЭТс ФДГ, относится к функциональным взаимоотношениям между поглощением индикаторов в различных областях мозга. Этот подход позволяет рассчитать «матрицу связности» путем выбора набора областей мозга, которые могут дать представление о том, как различные части мозга взаимодействуют и функционируют вместе. Этот тип анализа особенно полезен для изучения функций мозга в норме и при заболеваниях, включая такие состояния, как деменция, эпилепсия и другие неврологическиерасстройства.

Первоеисследование, оценивающее метаболические связи мозга, уже датируется 1980-ми годами, но исследователи в основном изучали структурные связи мозга, также известные как «коннектом»7, с помощью диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии (DW-МРТ). Кроме того, функциональная связность с использованием таких методов, как функциональная МРТ (фМРТ), электроэнцефалография (ЭЭГ) и магнитоэнцефалография (МЭГ), широко исследуется на протяжении многих десятилетий 8,9.

В последнее время вновь возрос интерес к изучению метаболических связей мозга с помощью ПЭТ [18F]fdg, не только сам по себе, но и в сочетании с другими формами мозговых связей. Тем не менее, из-за присущей ПЭТ «статической» природы изображений (в отличие, например, от функциональной МРТ), подавляющее большинство результатов ПЭТ на основе сети мозга основано на анализе на уровне группы, где корреляции между областями мозга рассчитываются на межсубъектном уровне. Это ограничение делает невозможным внутрисубъектный анализ изображений ПЭТ, что важно для лонгитюдных исследований, которые могут отслеживать изменения с течением времени в пределах одного и того же индивидуума4. Таким образом, разработка методов, позволяющих проводить односубъектный анализ, таких как динамическая молекулярная связь на основе ПЭТ, является важным направлением исследований в исследованиях мозга, изучающих сетевые расстройства, поскольку открывает двери для использования молекулярно-сетевого анализа в клинической практике. Следовательно, в нашем доклиническом исследовании были использованы динамические данные ПЭТ.

В настоящее время наши исследовательские группы проводят исследование, в котором изучаются изменения в метаболических связях после внутримозгового кровоизлияния на внутрисубъектном уровне в несколько временных точек с использованием модели коллагеназыкрысы 11. Для исследования внутрисубъектных метаболических связей мозга требуется временная информация о поглощении индикаторов в различных областях мозга, которая может быть получена с помощью динамической ПЭТ. В следующих разделах мы дадим подробное описание протокола сбора и анализа данных.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все процедуры соответствуют европейским рекомендациям (директива 2010/63/EU), а протокол был одобрен местным Комитетом по этике животных Гентского университета (ECD 23/33). В исследование были включены двенадцать крыс Sprague Dawley (шесть самок, шесть самцов). Их ПЭТ-сканирование было получено с использованием следующего протокола в несколько временных точек от 2 недель до до 18 недель после индуцированного внутримозгового кровоизлияния. На момент первого сканирования все животные были в возрасте 18 недель, и самки весили 244,8 ± 10,1 г (в среднем ± SD), в то время как самцы весили 363,6 ± 13,3 г.

Убедитесь, что работа с радиоактивными материалами и работа с ними осуществляется только обученным персоналом. Держите дозу для персонала и животных на минимально достижимом низком уровне (ALARA).

1. Сбор данных

ПРИМЕЧАНИЕ: Смотрите Таблицу материалов для получения подробной информации о доклинической ПЭТ-визуализации и программном обеспечении, используемом для сбора данных. Имидж-сканер представляет собой ПЭТ-сканер с 45 детекторами (расположенными в 5 кольцах), охватывающим осевое поле зрения (FOV) 13 см и трансаксиальное FOV 7,6 см, с использованием кристаллов LYSO и детекторов SiPM. Система показывает пространственное разрешение 850 мкм, чувствительность 12% и энергетическое разрешение 12,6%12. Следующие шаги были написаны с учетом этого.

  1. Лишайте животных пищи не менее чем за 6 часов до сканирования, убрав всю пищу из клетки. После того, как животное прошло достаточный период голодания, начните подготовку к сбору данных следующим образом.
  2. Включите грелку и дайте ей нагреться до 30–35 °C.
  3. Обезболите животное изофлураном, поместив животное в камеру для газовой анестезии, заполненную 5% изофлураном в медицинскомО2 со скоростью потока 2000 мл/мин. Помогите поддерживать температуру тела животного, разместив нагревательную лампу в 30 см от камеры. Животное должным образом обезболивается, когда частота дыхания составляет 0,5–1 Гц.
  4. Взвесьте животное.
  5. Положите животное на грелку. Используйте носовой конус для введения 2% изофлурана в медицинскомО2 со скоростью потока 500 мл/мин. При необходимости корректируйте дозу изофлурана, чтобы животное находилось под надлежащей анестезией.
  6. Выбрейте участок шеи животного между лопатками.
  7. Препарат из хвостовой вены для введения индикатора:
    1. Переверните животное на левый или правый бок и используйте нагревательную лампу, чтобы согреть его хвост, вызвав расширение сосудов.
    2. Возьмите примерно 20 см трубки БТЭ-10. С помощью иглодержателя отломите стержень иглы 30 G и вставьте 1–2 мм ее заднего конца в полиэтиленовую трубку. Наполните инсулиновый шприц объемом 1 мл физиологическим раствором и введите кончик иглы на 3–5 мм в полиэтиленовую трубку. Предварительно заполните полиэтиленовую трубку физиологическим раствором из наполненного шприца и держите солевой шприц подключенным к полиэтиленовой трубке.
    3. Очистите хвост животного этанолом. Снимите нагревательную лампу.
    4. Вставьте кончик иглы полиэтиленовой трубки в боковую хвостовую вену. Убедитесь в правильности установки иглы: обратите внимание на попадание крови в полиэтиленовую трубку при оттягивании поршня, отсутствие сопротивления во время инъекции и образование подкожного пузыря (указывающего на паравенозную инъекцию) в месте инъекции. Если ввод не удался, удалите иглу из хвоста и повторите попытку на более проксимальном участке.
    5. Закрепите иглу каплей мгновенного клея в месте проникновения и прикрепите полиэтиленовую трубку к хвосту скотчем.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Избегайте движения полиэтиленовых трубок. Если в любой момент кровь попадет в полиэтиленовую трубку, немедленно промойте ее физиологическим раствором, чтобы предотвратить закупорку.
  8. Перейти на седацию медетомидином:
    1. Положите животное в положение лежа на нагревательный коврик. Нанесите по капле геля для глаз на каждый глаз, чтобы предотвратить их высыхание.
    2. Подготовьте полиэтиленовую трубку (40–100 см) для подключения к инфузионному насосу, расположенному рядом с ПЭТ-сканером. С помощью иглодержателя отломите стержень иглы 30 G и вставьте ее заднюю часть на 1–2 мм в полиэтиленовую трубку. Наполните пластиковый шприц объемом 1 мл иглой 30 G не менее 0,2 мл медетомидина (на животное) и введите кончик иглы на 3–5 мм в полиэтиленовую трубку. Предварительно заполните полиэтиленовую трубку медетомидином из шприца.
    3. Поместите шприц с медетомидином в инфузионный насос. Включите насос и выберите нужный шприц, нажав Найти шприц | BD Plastic | 1 мл.
    4. Извергайте боли объемом 0,005 мл с помощью насоса до тех пор, пока капля не выйдет из иглы на другом конце полиэтиленовой трубки. Убедитесь, что в полиэтиленовой трубке нет пузырьков воздуха.
    5. Введите иглу полиэтиленовой трубки на 2–3 мм подкожно между лопатками животного. Закрепите иглу каплей мгновенного клея в месте проникновения и аккуратно прикрепите полиэтиленовую трубку к спине животного.
    6. Введите болюс объема v медетомидина (скорость: 3 мл/мин) в зависимости от массы животного:
      figure-protocol-1
      Где d = 0,05 мг/кг (доза медетомидина в мг на кг массы животного), m – масса животного в кг, а c – концентрация медетомидина в мг/мл.
    7. Прекратить прием изофлурана через 10 минут после введения медетомидина болюсно, корректируя дозу изофлурана по мере необходимости для поддержания стабильной анестезии в течение этого периода ожидания.
      Примечание: Изофлуран в сочетании с медетомидином значительно замедляет частоту дыхания животного. Необходим тщательный мониторинг до тех пор, пока не прекратится прием изофлурана.
    8. Через пять минут после прекращения приема изофлурана начать непрерывное вливание медетомидина в объеме:
      rcont = r • m
      где r = 0,1 мг/(кг·ч); количество медетомидина в мг на массу тела животного в кг/ч), а m – масса животного в кг.
      Примечание: Период равновесия в течение дополнительных 25 минут после начала непрерывной инфузии (т.е. через 30 минут после прекращения приема изофлурана) необходим для того, чтобы можно было начать сканирование, чтобы убедиться, что организм животного свободен от изофлурана. В течение этого времени выполните следующие действия.
  9. Позиционирование животного в ПЭТ-сканере:
    1. Подготовьте ложе для сканера с грелкой, датчиком давления и бумажными салфетками. Используйте датчик для контроля частоты дыхания животного и бумажных салфеток для поглощения мочи, выделяемой животным.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Из-за медетомидина животное обычно выделяет большое количество мочи.
    2. Осторожно переложите животное на кровать сканера, убедившись, что медетомидиновая линия и катетер хвостовой вены остаются надежно закрепленными. Расположите голову животного как можно прямее, при необходимости используя конус для носа. Закрепите голову лентой после правильного положения.
    3. Включите грелку и убедитесь, что система мониторинга частоты дыхания работает правильно, при необходимости отрегулировав положение датчика давления.
  10. За десять-пять минут до начала ПЭТ-сканирования наполните инсулиновый шприц примерно 20 МБк 2-дезокси-2-[18F]фтор-D-глюкозой ([18F]FDG), разведенной в 0,1–0,8 мл физиологического раствора.
    ВНИМАНИЕ: Фтор-18 (18F) является радиоизотопом фтора с периодом полураспада 109,8 мин. Соблюдайте местные протоколы радиационной безопасности при обращении с радиоактивными материалами.
  11. Откройте программное обеспечение сканера и настройте следующие параметры сканирования: выберите изотоп 18F (важно для коррекции распада), введите измеренную активность шприца, содержащего радиоиндикатор (в МБк, измеренную калибратором дозы) и время измерения (информация будет сохранена в метаданных, которые необходимы для преобразования данных в другие единицы, такие как стандартные значения поглощения). Выберите Общий протокол и отметьте галочкой Автоматическая сортировка после получения. Установите продолжительность сканирования на 1 час и отрегулируйте область интереса (ROI) так, чтобы она содержала весь мозг крысы (обычно положение 2-5).
  12. По прошествии 30 мин с момента прекращения приема изофлурана начать ПЭТ-сканирование:
    1. Снова подтвердите правильное размещение в вене с помощью аспирации с последующей инъекцией небольшого количества физиологического раствора, как описано в шаге 1.7.4.
    2. Замените шприц с физиологическим раствором на шприц с радиоактивным излучением. При извлечении шприца из полиэтиленовой трубки возможно попадание крови в полиэтиленовую трубку, выталкивая физиологический раствор. Быстро введите иглу шприца-радиоиндикатора, не прокалывая полиэтиленовую трубку.
    3. Запустите сканирование с помощью программного обеспечения сканера.
    4. Как только начнется сбор данных, введите индикатор в виде болюса в течение примерно 0,5–2 с. Немедленно замените пустой шприц радиоактивного индикатора шприцем с физиологическим раствором и промойте полиэтиленовую трубку примерно 0,1 мл физиологического раствора. Используйте салфетку, чтобы поймать любые капли радиоактивного индикатора, которые могут вырваться во время замены шприца.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Скорость подсчета, отображаемая программным обеспечением сканера, должна быстро увеличиваться до 4,5–6,5 мк/с после введения индикатора. Частота подсчета, первоначально значительно ниже 4 мкг, а затем увеличивающаяся, указывает на (частично) паравенозную инъекцию индикатора.
    5. Оцените оставшуюся активность, которая не была введена животному, путем измерения активности шприца-индикатора и потенциально загрязненных тканей и перчаток. Введите эту активность и время измерения в программное обеспечение сканера, чтобы сохранить их в метаданных.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно остаточная активность составляет 0,1–1,5 МБк, в зависимости от того, сколько индикатора ускользнуло при переключении индикатора на шприц с физиологическим раствором.
  13. Как только сканирование будет завершено, извлеките лежанку с животным из сканера.
    Примечание: Животное может реагировать на раздражители или проснуться до того, как медетомидин будет антагонизирован. Обращайтесь с животным осторожно и будьте готовы к резким движениям во время следующих шагов. Также имейте в виду, что животное радиоактивно. Таким образом, стремитесь выполнить следующие шаги как можно быстрее и тщательнее.
  14. Извлеките иглу и полиэтиленовую трубку из хвоста животного с помощью иглодержателя. Приложите салфетку или компресс к месту прокола, чтобы остановить потенциальное кровотечение.
  15. Прекратите введение медетомидина и удалите иглу и полиэтиленовую трубку с шеи животного.
  16. Поместите животное в клетку, свободную от других животных, используя ткань для улавливания (радиоактивной) мочи, которая может выделяться при перемещении животного. Введите 1 мл физиологического раствора подкожно в спину с помощью инсулинового шприца объемом 1 мл для стимуляции регидратации.
  17. Отмените седативный эффект с помощью подкожной инъекции атипамезола.
    1. Рассчитаем подходящий объем v по следующей формуле:
      figure-protocol-2
      Где d = 0,5 мг/кг, т.е. доза медетомидина в мг на кг массы животного, m – масса животного в кг, а c – концентрация атипамезола в мг/мл.
    2. Для легких животных, что приводит к небольшим расчетным объемам, разбавьте атипамезол физиологическим раствором, чтобы обеспечить более точную дозу. Наполните инсулиновый шприц 4 • В атипамезола и 12• В физиологического раствора. Введите 1/4 полученного раствора подкожно в спину животного в область шеи.
  18. Наблюдайте за животным визуально до тех пор, пока оно не проснется, что должно занять 1–5 минут. Как только животное сможет держаться в вертикальном положении и свободно передвигаться, верните его в групповое жилье. Обеспечьте животное едой и водой.

2. Восстановление и проверка качества данных

ПРИМЕЧАНИЕ: С помощью аппаратного и программного обеспечения, доступного в нашем исследовании, все данные ПЭТ были скорректированы на распад радионуклидов, а полученные синограммы были реконструированы с помощью трехмерного алгоритма максимизации упорядоченного подмножества ожиданий (OSEM-3D) с использованием 30% окна вокруг фотопика 511 кэВ. Программное обеспечение для реконструкции OSEM использовало настройки по умолчанию из 10 подмножеств с 20 миллионами событий в каждом подмножестве. Изображения были реконструированы в поперечную матрицу размером 192 x 192 x 384 с кубическими вокселями изображений 0,4 мм. Коррекция затухания не проводилась.

  1. Чтобы убедиться в успешности внедрения индикатора, проверьте скорость подсчета, обнаруженную в течение 60 минут сбора данных (т. е. кривую времени-активности (TAC)). Убедитесь, что пик наблюдается в течение первой минуты после регистрации, сразу после введения индикатора.
  2. Статическая реконструкция: Реконструируйте полученные данные с помощью алгоритма OSEM с использованием 30 итераций, размера изометрического вокселя 400 мкм и энергетического окна 30% с центром в фотопике 511 кэВ.
  3. После завершения реконструкции осмотрите полученное изображение на наличие артефактов.
  4. Динамическая реконструкция: Реконструируйте полученные данные на тридцать 2-минутных таймфреймов с теми же настройками, что и для статической реконструкции.

3. Анализ данных

ПРИМЕЧАНИЕ: Следующие шаги 3.1 и 3.2 выполняются в биомедицинской программной среде, предназначенной для количественной оценки данных ПЭТ, с использованием инструмента регистрации и слияния изображений (PFUS) и инструмента общего кинетического моделирования (PKIN).

  1. В ПФУС:
    1. На подстранице Загрузить входные изображения:
      1. Загрузите DICOM-файл динамической реконструкции либо с помощью кнопки загрузки INP , либо путем перетаскивания файла на холст. Используйте элемент управления «Общее отображение изображений » в правом верхнем углу для навигации по срезам и временным рамкам, а также для настройки цветовой шкалы. При необходимости настройте ориентацию изображения до стандартной с помощью кнопки «Изменить ориентацию входного изображения » на правой боковой панели.
      2. Обрезка и среднее значение кадра: нажмите стрелку в правом нижнем углу, чтобы отобразить скрытые элементы управления для суммирования и обрезки, и отметьте галочкой «Обрезать». На холсте определите границы для обрезки, отрегулировав края и перетащив центр рамки обрезки; Убедитесь, что весь мозг и немного прокладки, содержащей части глаз и спинного мозга, локализованы. После того, как рамка обрезки определена правильно, нажмите кнопку обрезки , чтобы обрезать изображение. Рассчитайте средневзвешенное по времени значение кадра по всем таймфреймам, нажав оранжевую кнопку усреднения , и дождитесь автоматического добавления результата к входным изображениям, в результате чего получится два входных изображения: обрезанные динамические данные с таймфреймами и обрезанное средневзвешенное по времени те же данные.
      3. Выберите Деформация как метод сопоставления или нажмите кнопку, если она уже выбрана, чтобы перейти к нормализации на основе шаблона.
    2. На подстранице Ссылка и сопоставление:
      1. Выберите средневзвешенное по времени изображение в качестве входного изображения (обычно оно выбирается автоматически с последнего шага).
      2. Загрузите ссылку, нажав на кнопку, чтобы выбрать шаблон нормализации в качестве эталонного изображения. Выберите Rat FDG (W. Schiffer).
      3. Сопоставьте вводимые данные с шаблоном, нажав кнопку Сопоставление ввода | Ввод: Настройте вручную на боковой панели справа. Перетащите и поверните входное изображение, чтобы оно примерно соответствовало шаблону. Убедитесь, что Крыса выбрана в качестве вида, метод регистрации — Deform, затем нажмите кнопку «Сопоставить текущий », чтобы перейти на следующую подстраницу.
    3. На подстранице Результат сопоставления:
      1. Проверьте результат и при необходимости откорректируйте матч вручную. Нажмите кнопку Применить текущее преобразование ко всем , чтобы также сопоставить входное изображение, состоящее из временных рамок.
      2. Нажмите зеленую кнопку VOIs , чтобы перейти к следующему шагу обработки.
    4. На подстранице Анализ VOI:
      1. Выберите изображение, содержащее временные рамки, в виде изображения А в правом нижнем меню.
      2. Перейдите на вкладку Шаблон и выберите Px Rat (W. Schiffer) во вкладке Атлас , или загрузите пользовательский атлас и выберите нужные объемы. Чтобы применить VOI, нажмите кнопку «Контур» внизу.
      3. Нажмите кнопку над вкладкой Шаблон , чтобы рассчитать TAC и отправить их в инструменты PKIN.
  2. В ПКИН:
    1. В правом нижнем углу выберите TACs для параметра Тип дисплея , чтобы визуализировать TAC в кБк/мл выбранных заранее VOI.
    2. Щелкните правой кнопкой мыши на холсте с TAC и выберите Таблица значений видимых кривых. Скопируйте таблицу в таблицу для дальнейшего анализа.
  3. Рассчитайте корреляцию Пирсона между всеми парами VOI, используя данные с шестого по последний временной интервал (= 10–60 минут после начала сканирования), чтобы получить корреляционную матрицу. Скрипт Python под названием "correlation_matrix.py", выполняющий эту задачу, включен в Дополнительный файл 1.
  4. Вычислить, является ли корреляция Пирсона значимой, используя статистику t-критерия: figure-protocol-3 с n - 2 степенями свободы, где r - коэффициент корреляции Пирсона, а n = 25 - количество таймфреймов, использованных для вычисления корреляции Пирсона. Примените подходящую поправку для множественных сравнений и сравните статистику с критическим значением двустороннего t-распределения (p = 0,05) с n - 2 степенями свободы. Считать корреляцию Пирсона между двумя VOI значимой, если скорректированное значение t-критерия меньше критического значения.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

После завершения сканирования можно исследовать TAC обнаруженной скорости во время сбора данных, чтобы проверить правильность впрыска и поглощения индикатора. На рисунке 1 показан TAC, полученный в результате полного поля зрения сканера после успешной инъекции и сбора индикатора (панель A), и TAC, полученный после частично паравенозной инъекции индикатора (панель B). В успешном случае скорость подсчета быстро возрастает после введения индикатора и достигает своего пика в теч...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Представленный здесь протокол помогает пользователям получить данные динамической ПЭТ за 1 час с использованием [18F]FDG в качестве индикатора у крыс. В итоге получается корреляционная матрица VOI, которая может быть использована для оценки метаболической связности на уровне одного субъекта. Опытные исследователи могут корректировать протокол в соответствии со своими конкретными потребностями на различных этапах, например, используя другой радиоиндикатор, время сбора или ширин...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа была поддержана исследовательским грантом Фламандского исследовательского фонда [G0A7422N].

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
AntisedanOrion PharmaAtipamezol hydrochloride 5 мг/мл
BD Micro-Fine+ инсулиновый шприц 1 млBD3248270,33 мм (29G) x 12,7 мм
BD Microlance 3 иглы 30 G x 1/2"BD30400030 G x 1/2"; 0,3 x 13 мм
BD Plastipak шприц 1 млBD BD303172для инфузионного насоса
BTPE-10 Полиэтиленовая трубкаInstech0,11x.024 дюйма (.28x60 мм)
DomitorOrion Pharma1070499Медетомидина гидрохлорид 1 мг/мл
Fusion 100 инфузионный насосChemyx Inc.07100Доступна более новая модель: Fusion 100X
Isoflutek 1000 мг/гAliviraIsoflurane
MOLECUBES β-CUBE с программным обеспечением CUBEFLOWMOLECUBES NVДоклинический ПЭТ сканер
PMOD версия 4.4 Bruker Corporationhttp://www.pmod.com; количественная оценка данных ПЭТ
Физиологический растворB. Braun394496NaCl 0,9%
Vidisic гель для глазVidisicCarbomerum 980 2 мг/г

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wilson, H., Pagano, G., Politis, M. Dementia spectrum disorders: lessons learnt from decades with PET research. J Neural Transm. 126 (3), 233-251 (2019).
  2. Singnurkar, A., Poon, R., Metser, U. Comparison of 18F-FDG-PET/CT and 18F-FDG-PET/MR imaging in oncology: a systematic review. Ann Nucl Med. 31 (5), 366-378 (2017).
  3. Youssef, G., et al. The use of 18F-FDG PET in the diagnosis of cardiac sarcoidosis: a systematic review and metaanalysis including the Ontario experience. J Nucl Med. 53 (2), 241-248 (2012).
  4. Carli, G., Tondo, G., Boccalini, C., Perani, D. Brain molecular connectivity in neurodegenerative conditions. Brain Sci. 11 (4), 433(2021).
  5. Sala, A., Perani, D. Brain molecular connectivity in neurodegenerative diseases: Recent advances and new perspectives using positron emission tomography. Front Neurosci. 13, 617(2019).
  6. Horwitz, B., Duara, R., Rapoport, S. I. Intercorrelations of glucose metabolic rates between brain regions: Application to healthy males in a state of reduced sensory input. J Cereb Blood Flow Metab. 4 (4), 484-499 (1984).
  7. Sporns, O., Tononi, G., Kötter, R. The human connectome: A structural description of the human brain. PLOS Comput Biol. 1 (4), e42(2005).
  8. Biswal, B., Zerrin Yetkin, F., Haughton, V. M., Hyde, J. S. Functional connectivity in the motor cortex of resting human brain using echo-planar MRI. Magn Reson Med. 34 (4), 537-541 (1995).
  9. Sanchez-Catasus, C. A., et al. Use of nuclear medicine molecular neuroimaging to model brain molecular connectivity. PET and SPECT in neurology. Diercke, R. A. J. O., de Vries, E. F. J., van Waarde, A., Leenders, K. L. , Springer. Cham. 181-207 (2021).
  10. Wehrl, H. F., et al. Simultaneous PET-MRI reveals brain function in activated and resting state on metabolic, hemodynamic and multiple temporal scales. Nat Med. 19 (9), 1184-1189 (2013).
  11. Rosenberg, G. A., Mun-Bryce, S., Wesley, M., Kornfeld, M. Collagenase-induced intracerebral hemorrhage in rats. Stroke. 21 (5), 801-807 (1990).
  12. Krishnamoorthy, S., et al. Performance evaluation of the MOLECUBES β-CUBE - a high spatial resolution and high sensitivity small animal PET scanner utilizing monolithic LYSO scintillation detectors. Phys Med Biol. 63 (15), 155013(2018).
  13. Schiffer, W. K., Mirrione, M. M., Dewey, S. L. Optimizing experimental protocols for quantitative behavioral imaging with 18F-FDG in rodents. J Nucl Med. 48 (2), 277-287 (2007).
  14. Fueger, B. J., et al. Impact of animal handling on the results of 18F-FDG PET studies in mice. J Nucl Med. 47 (6), 999-1006 (2006).
  15. Gold, M. E. L., Norell, M. A., Budassi, M., Vaska, P., Schulz, D. Rapid 18F-FDG uptake in brain of awake, behaving rat and anesthetized chicken has implications for behavioral PET studies in species with high metabolisms. Front Behav Neurosci. 12, 115(2018).
  16. Miranda, A., et al. PET imaging of freely moving interacting rats. NeuroImage. 191, 560-567 (2019).
  17. Miranda, A., et al. Awake 18F-FDG PET imaging of memantine-induced brain activation and test-retest in freely running mice. J Nucl Med. 60 (6), 844-850 (2019).
  18. Jahreis, I., Bascuñana, P., Ross, T. L., Bankstahl, J. P., Bankstahl, M. Choice of anesthesia and data analysis method strongly increases sensitivity of 18F-FDG PET imaging during experimental epileptogenesis. PLOS ONE. 16 (11), e0260482(2021).
  19. Pawela, C. P., et al. A protocol for use of medetomidine anesthesia in rats for extended studies using task-induced BOLD contrast and resting-state functional connectivity. NeuroImage. 46 (4), 1137-1147 (2009).
  20. Rubinov, M., Sporns, O. Complex network measures of brain connectivity: Uses and interpretations. NeuroImage. 52 (3), 1059-1069 (2010).
  21. Engel, J., et al. Connectomics and epilepsy. Curr Opin Neurol. 26 (2), 186(2013).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи