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

Мы исследуем, как внутримозговое кровоизлияние влияет на метаболические связи мозга, которые отражают взаимосвязь между метаболическими активностями, такими как поглощение глюкозы, между областями мозга. Изменения в этих сетях могут объяснить повышенный риск развития расстройств мозга, таких как эпилепсия, что дает представление о дисфункции мозга и восстановлении. В настоящее время анализ метаболических связей мозга основан на статических изображениях ПЭТ, и связь рассчитывается для группы субъектов, а не внутри одного субъекта.

Использование динамических изображений ПЭТ позволяет нам извлекать кривые зависимости времени и активности для каждого объема интереса для каждого предмета, что в дальнейшем позволяет нам рассчитать корреляционную связность на уровне одного предмета. Это облегчает отслеживание изменений в метаболических связях мозга у субъекта с течением времени. Являясь основным объектом, Infinity поддерживает исследователей из различных областей применения.

Эти исследователи работают с широким спектром животных моделей, начиная от моделей инсульта и заканчивая различными моделями онкологии. С помощью этих моделей исследователи оценивают заболевания, а также оценивают новые стратегии лечения. Для начала переверните животное под наркозом на левый или правый бок и используйте нагревательную лампу, чтобы согреть его хвост, вызывая расширение сосудов для инъекции индикатора.

С помощью иглодержателя отломайте стержень иглы 30-го калибра и вставьте один-два миллиметра ее задней части в трубку БТЭ-10. Наполните инсулиновый шприц объемом один миллилитр физиологическим раствором и вставьте кончик иглы на три-пять миллиметров в трубку BTPE-10. Предварительно заполните трубку физиологическим раствором из наполненного шприца, а затем держите солевой шприц подключенным к трубке.

Затем с помощью компресса или бумажной салфетки тщательно очистите хвост животного этанолом для дезинфекции участка. Затем снимите нагревательную лампу. Вставьте кончик иглы трубки БТЭ-10 в боковую хвостовую вену.

Наблюдайте за поступлением крови в трубку, когда поршень оттягивается. Обратите внимание на отсутствие сопротивления во время инъекции и убедитесь, что в месте инъекции не образуется подкожный пузырь. В случае успеха закрепите иглу каплей мгновенного клея в месте проникновения и прикрепите трубку к хвосту.

Введите иглу уже заполненной медетомидином трубки БТЭ-10 на два-три миллиметра подкожно между лопатками. Закрепите иглу каплей мгновенного клея в месте проникновения, и аккуратно прикрепите трубку к спине животного. Чтобы расположить животное и подготовить сканер кровати, поместите на кровать датчик давления и бумажные салфетки.

Осторожно переложите животное на ложе сканера, убедившись, что медетомидиновая линия и катетер хвостовой вены остаются надежно закрепленными. Расположите голову животного как можно прямее, используя при необходимости носовой конус, и закрепите голову лентой после правильного выравнивания. Теперь включите грелку, чтобы согреть животное.

Убедитесь, что система мониторинга частоты дыхания работает правильно, при необходимости отрегулировав положение датчика давления. Перед началом ПЭТ-сканирования убедитесь в правильности установки в вену, аспирировав и введя небольшое количество физиологического раствора, как описано ранее. Затем замените шприц с физиологическим раствором на шприц с радиоактивным индикатором, следя за тем, чтобы игла не проколола полиэтиленовую трубку.

Запустите сканирование с помощью программного обеспечения сканера. Как только начнется сбор данных, введите радиотрассер в виде болюса в течение примерно 0,5–двух секунд. Немедленно замените пустой шприц радиоиндикатора на шприц с физиологическим раствором и промойте полиэтиленовую трубку 0,1 миллилитром физиологического раствора.

Используйте салфетку, чтобы поймать любые капли радиоиндикатора, которые могут вырваться во время замены шприца. Реконструируйте полученные данные на 30 двухминутных таймфреймов с помощью настроек динамической реконструкции. Для начала получите данные ПЭТ мозга крысы.

Загрузите DICOM-файл динамической реконструкции в программу, перетащив файл на холст. Используйте общие элементы управления отображением изображений в правом верхнем углу для навигации по срезам и таймфреймам, а также для настройки цветовой шкалы. При необходимости настройте ориентацию изображения до стандартной с помощью кнопки «Изменить ориентацию входного изображения» на правой боковой панели.

Чтобы загрузить эталонное изображение, нажмите кнопку Выбрать шаблон нормализации. Выберите шаблон Rat FDG W.Schiffer в качестве эталонного изображения. Нажмите кнопку «Сопоставление ввода», «Настройка ввода вручную» на правой боковой панели, чтобы сопоставить входное изображение с шаблоном.

Перетащите и поверните входное изображение, чтобы оно примерно совпадало с шаблоном. Убедитесь, что в качестве вида выбрана крыса, а в качестве метода регистрации выбрана деформация. И нажмите кнопку «Сопоставить текущий», чтобы перейти на следующую подстраницу.

На подстранице Результаты сопоставления проверьте результат выравнивания и при необходимости выполните корректировку вручную. Нажмите Применить текущее преобразование ко всем, чтобы убедиться, что все таймфреймы соответствуют шаблону. Нажмите зеленую кнопку VOIs, чтобы перейти к следующему шагу.

Во вкладке Шаблон выберите Px Rat W.Schiffer во вкладке Атлас или загрузите атлас для выбора нужных объемов. Чтобы применить выбранные интересующие объемы, нажмите кнопку «Контур» внизу. Затем нажмите кнопку над вкладкой «Шаблон», чтобы рассчитать кривые зависимости времени от активности или TAC.

Отправьте TAC в инструменты PKIN для дальнейшего анализа. В правом нижнем углу интерфейса программного обеспечения выберите TAC для типа отображения, чтобы визуализировать кривые зависимости времени и активности в килобеккерелях на миллилитр для ранее выбранных интересующих объемов. Щелкните правой кнопкой мыши на холсте, отображающем TAC, и выберите таблицу значений видимых кривых.

Скопируйте таблицу значений в таблицу для дальнейшего анализа. Высокие стандартные значения поглощения наблюдались в глазах животного как на средневзвешенных по времени изображениях, так и на одном двухминутном таймфрейме, с интенсивностью цвета от синего до красного.