Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Menneskelig brunt fedtvæv Depoter automatisk segmenteret efter Positron Emission Tomography / Computed Tomography og registreret magnetisk resonans Images

Published: February 18, 2015 doi: 10.3791/52415

Summary

Den præsenteres her metode bruger 18 F-fluordeoxyglucose (18 F-FDG) positronemissionstomografi / computertomografi (PET-CT) og fedt-vand separeret magnetisk resonans (MRI), hver scannet efter 2 timers udsættelse for termoneutrale (24 ° C ) og kolde betingelser (17 ° C) for at kortlægge brunt fedtvæv (BAT) hos voksne forsøgspersoner.

Abstract

Pålideligt differentiere brunt fedtvæv (BAT) fra andre væv ved hjælp af en ikke-invasiv billeddannelse metode er et vigtigt skridt i retning af at studere BAT i mennesker. PÅVISNING BAT typisk bekræftet ved optagelsen af den injicerede radioaktivt sporstof 18F-fluordeoxyglucose (18 F-FDG) i fedtvæv depoter, som målt ved positronemissionstomografi / computertomografi (PET-CT) scanninger efter at udsætte emnet til kolde stimulus . Fat-vand separeret magnetisk resonans (MRI) har evnen til at skelne BAT uden anvendelse af et radioaktivt sporstof. Til dato, MRI af BAT i voksne mennesker ikke er co-registreret med kold-aktiverede PET-CT. Derfor er denne protokol bruger 18 F-FDG PET-CT-scanninger til automatisk at generere en BAT maske, som derefter anvendes til at co-registreret MR-scanninger af det samme emne. Denne tilgang gør det muligt måling af kvantitative MRI egenskaber BAT uden manuel segmentering. BAT masker er skabt fra to PET-CT-scanninger: efter eksponering i 2 timer til enten termoneutrale (TN) (24 ° C) eller kold-aktiveret (CA) (17 ° C) betingelser. TN og CA PET-CT-scanninger er registrerede, og PET standardiseret optagelse og CT Hounsfield-værdier bruges til at skabe en maske, der kun indeholder BAT. CA og TN MR-scanninger er også erhvervet om samme emne, og registreret til PET-CT-scanninger for at etablere kvantitative MRI egenskaber inden for automatisk definerede BAT maske. En fordel ved denne fremgangsmåde er, at segmenteringen er fuldstændig automatiseret og bygger på almindeligt anerkendte metoder til identifikation af aktiveret BAT (PET-CT). De kvantitative MRI egenskaber BAT udarbejdet ud fra disse protokol kan danne grundlag for en MRI-only BAT undersøgelse, der undgår strålingen forbundet med PET-CT.

Introduction

På grund af den markante stigning i fedme på verdensplan, er der en øget interesse i forskningsområder der tager sigte på at forstå energibalance. Fedme kan føre til dyre og ødelæggende medicinske tilstande som diabetes, leversygdom, hjerte-kar-sygdomme og kræft, hvilket gør det en betydelig problemområde for folkesundheden 1. Et område af forskning med henblik på at forstå balancen i energiindtag versus energiforbrug er studiet af brunt fedtvæv eller BAT. Selv betegnes en fedtvæv, BAT afviger fra den mere almindelige hvide fedtvæv (WAT) på mange måder 2. Funktionen af ​​hvide adipocytter er at lagre triglycerider i en enkelt stor lipid vacuole per celle, og at frigive disse triglycerider som en kilde til energi i blodstrømmen, når det er nødvendigt. I en helt anden måde, funktionen af ​​brune adipocyter er at producere varme. En mekanisme, ved hvilken dette sker ved udsættelse for kulde. Dette forårsager en stigning i sympathetic nervesystem aktivitet, hvilket igen aktiverer BAT. Når den er aktiveret, brune adipocytter generere varme. For at gøre det, de bruger triglyceriderne i de mange små lipidvakuoler per celle, og gennem tilstedeværelsen af ​​frakobling protein 1 (UCP1) i rigelige mitokondrier, konvertere triglycerider til metaboliske substrater uden produktionen af ​​ATP, hvilket resulterer i entropisk tab som varmeudvikling. Som triglycerider lagret i små lipidvakuoler decimeres fedtcellerne optager både glucose og triglycerider til stede i blodet 3.

Interessen for at studere BAT steget dramatisk i de senere år på grund af sit bidrag til ikke-skælven termogenese, dens rolle i at modulere kroppens energi udgifter, og den potentielle omvendt forhold mellem BAT og fedme 3-9. Derudover seneste dyreforsøg tyder BAT spiller en afgørende rolle i opklaringen triglycerider og glukose from blodet, især efter indtagelse af et fedtrigt måltid 10,11. Men de fleste af hvad vi ved om BAT er et resultat af forskning i små pattedyr, som indeholder mange depoter af BAT 4,9,12 - 15. Uanset et par tidlige undersøgelser 16-18, blev tilstedeværelsen af BAT i mennesker almindeligt menes at falde med alderen, indtil for nylig, da interessen for forskning i menneskers BAT er blevet fornyet. Nyere forskning tyder på, at relativt små mængder af BAT fortsætter ind i voksenalderen 19-24. En yderligere begrænsende faktor til at studere BAT er, at bortset fra biopsi og histologisk farvning, den nuværende accepterede utvetydig metode til påvisning af BAT 18 F-fluordeoxyglucose (18 F-FDG) positronemissionstomografi (PET). Moderne PET-scannere er typisk kombineret med en computertomografi (CT) scanner. Ved aktivering af kold eksponering, BAT fylder 18 18 F-FDG optagelse, når BAT er inaktiv 20,21,23,25. CT-billeder, der er erhvervet i løbet af en PET-eksamen på en PET-CT-scanner med til at skelne mellem væv med høj 18 F-FDG optagelse ved at give anatomiske oplysninger. Denne anvendelse af PET-CT billeddannelse udsætter genstand for ioniserende stråling (overvejende fra PET, selvom dosen af ​​CT-scanning ikke er ubetydelig), og er derfor en uønsket fremgangsmåde til BAT detektion.

Selv om antallet af undersøgelser af BAT hos raske voksne mennesker er stigende, har nylige undersøgelser af human BAT hovedsagelig været begrænset til retrospektiv PET-CT-undersøgelser 19,25, spædbarn kadavere 26,27, menneskelige unge, der allerede er blevet optaget til hospitaler for menneskerettighederne andre grunde 27-30, og et par humane studier af raske voksne31-35. En af udfordringerne med både studier af børn og retrospektive studier er muligheden for ændrede resultater, når studere en patientpopulation, der er syg, hvilket kan påvirke BAT. Desuden, fordi glukose er ikke den foretrukne brændstof kilde til BAT 36, PET-undersøgelser ikke altid afsløre aktiveret BAT, og derfor kan underrepresent tilstedeværelsen af BAT. En anden vanskelighed i at studere BAT med biomedicinsk billeddannelse er relateret til udførelse af billedet segmentering til at definere grænserne for væv depoter. I øjeblikket segmentering af BAT i humane undersøgelser ofte stoler på en vis grad af manuel billede segmentering og er derfor sårbar over for fejlagtig identifikation af BAT depoter samt inter-rater variabilitet.

På grund af disse udfordringer, pålidelig rumlige teknikker kortlægning, der kan skelne BAT fra Wat distributioner, sammen med automatiserede segmentering metoder ville give efterforskerne med en kraftfuld ny tilol med at studere BAT. Magnetisk resonans imaging (MRI) har kapacitet til identifikation, fysisk kortlægning, og volumetrisk kvantificering af BAT, og i modsætning til de eksisterende hybride PET-CT billedteknik, der omfatter en radioaktiv dosis for det afbildede emne, MRI indebærer nogen ioniserende stråling og kan anvendes sikkert og gentagne gange. Evnen til at identificere og kvantificere BAT med MRI kan have en dramatisk positiv effekt på klinisk endokrinologi og udøvelse af nye veje i fedme forskning. Forrige fedt-vand MRI (FWMRI) undersøgelser af BAT i både mus og mennesker viser, at fedt-signal-fraktion (FSF) i BAT er i intervallet 40-80% fedt, mens WAT er over 90% fedt 15,26 27. Vi har derfor hypotesen, at dette kvantitative FWMRI metrisk, i forbindelse med andre kvantitative MRI målinger kan anvendes i det fremtidige arbejde for at visualisere og kvantificere BAT depoter i mennesker. Dette vil give forskersamfundet med et kraftfuldt redskab til at studere BAT indflydelse på opfyldtabolism og energiforbrug uden brug af ioniserende stråling.

Vores forskergruppe har studeret BAT i voksne mennesker for de seneste tre år. Vores første offentlige præsentation om brug af MRI til at undersøge mistanke om BAT i én voksen menneske fandt sted i februar 2012 i International Society for Magnetic Resonance in Medicine (ISMRM) Fat-vand separation Workshop i Long Beach, Californien 37. To måneder senere, vores gruppe præsenterede FSF værdier mistanke BAT i to voksne på 20 th årsmøde ISMRM i april 2012 i Melbourne, Australien 38. Et år senere på det 21. årlige møde i ISMRM i April 2013 i Salt Lake City i Utah, blev protokollen beskrevet i dette manuskript, der anvendes til den første (til vores bedste viden) offentlig præsentation af MRI kvantificering af PET-bekræftet BAT hos voksne forsøgspersoner 39. Konkret vi præsenterede beviser for, at previously mistanke BAT blev bekræftet at være aktiverbar BAT anvendelse af både kold-aktiveret og termoneutrale 18 F-FDG PET-CT scanning. Siden 2013 vores kohorte af raske voksne forsøgspersoner afbildet med både MR og PET / CT under termoneutrale og kolde-aktiverede betingelser er vokset til mere end 20 personer med resultater senest fra februar 2014 workshoppen "Exploring the rolle Brown Fat i mennesker "sponsoreret af NIH NIDDK 40. Konkret har vi rapporteret FWMRI FSF og R2 * afslapning egenskaber i regioner af supraclavicular BAT bekræftet af 18 F-FDG PET-CT i voksne mennesker, med BAT ROIs afgrænset ved hjælp af automatiserede segmentering algoritmer baseret på den kolde-aktiveret og termoneutrale PET-CT scanninger. Senest vi fremlagde resultaterne af temperatur kortlægning i 18 F-FDG PET-CT bekræftede BAT i voksne mennesker ved hjælp af avancerede FWMRI termometri 41,42.

Proceduren præsenteres her erhverves både MRI og 18 F-FDG PET-CT-scanninger om samme emne, hver efter udsættelse for både kolde-aktiverede og termoneutrale forhold. De kolde-aktiveret og termoneutrale 18 F-FDG PET-CT-scanninger bruges til at skabe automatisk segmenterede BAT områder af interesse (ROIs), på et emne specifikt grundlag. Disse BAT ROIs påføres derefter de co-registreret MR-scanninger til at måle MRI egenskaber i PET-CT bekræftede BAT.

En begrænsning af denne protokol er, at lufttemperaturen bruges, når udsætte forsøgspersoner til enten varmt eller koldt stimulus er konsistent for hvert emne. Dette er en begrænsning, fordi den temperatur, hvor hvert emne erfaringer varmefølelse eller kølet, kan være forskellige. Derfor, ved at køre en prøve session, hvor lufttemperaturen er tilpasses den enkeltes respons og derefter bruge disse temperaturer under termoneutrale og kulde-aktivering protokoller, kunne det være muligt at opnå bedre svarfra brunt fedtvæv.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

BEMÆRK: lokale etiske udvalg af dette institut godkendt denne undersøgelse, og alle fag forudsat skriftligt informeret samtykke før deltagelse. For at være berettiget til undersøgelsen, skal fag opfylde følgende krav: Ingen kendte diabetes mellitus; ingen brug af betablokkere eller angst medicin, i øjeblikket eller tidligere; ikke røg eller tygge tobaksvarer, i øjeblikket eller tidligere; ikke mere end 4 kopper koffein hver dag; ikke mere end 2 glas alkohol hver dag; og hvis hun ikke er gravid eller ammer.
BEMÆRK: I denne undersøgelse hver deltager gennemgår fire prøver: to MR og to PET-CT. Hver eksamen er erhvervet på en anden dag, med hver afbildningsmodalitet udføres under både termoneutrale 24,5 ± 0,7 ° C (76,2 ± 1,3 ° F), og kulde 17,4 ± 0,5 ° C (63,4 ± 0,9 ° F) betingelser. Scanningerne er ikke planlagt i en bestemt rækkefølge, hjælpe med at minimere eventuelle potentielle skævhed til dataene på grund af opvarmning eller afkølingemnet i en bestemt rækkefølge. Den totale dosis effektive stråling for en PET-CT-scanning er 6,4 mSv (millisievert), og radiologen om personalet anbefaler en udvaskningsperiode på mindst 24 timer mellem hver scanning.

1. Generelle MRI Sikkerhed og Imaging Bekymringer

  1. Fordi det vigtigste magnetfelt i MR-maskiner er altid på, sørge for at sikre sikkerheden for patienten og alle, der arbejder i MR-området. Rydde alle magnetiske genstande fra emnet og eventuelle personer, der arbejder i området.
  2. Spørg emner i rekrutteringsfasen, hvis de har noget metal i kroppen 43. Desuden har emnet fuldføre en magnetisk sikkerhed screeningsproces 44 at sikre, at metal i kroppen er godkendt til MR-scanning. Denne indledende kontrol kan hjælpe med at fjerne muligheden for at samtykke et emne, der ikke kan fuldføre MR-scanning.
  3. Desuden, hvis der er nogen metal i individets krop, som er kompatibel med MR, sikre thpå metallet er ikke nær vævet af interesse. Dette skyldes, at metal kan forårsage billedforvrængning artefakter, som vil gøre analysen vanskeligt, hvis ikke umuligt.

2. Opnåelse af informeret samtykke

  1. Mød med emnet at indhente skriftligt informeret samtykke. På dette møde dække alle detaljerne i undersøgelsen, for eksempel: antallet af besøg, den tid engagement per besøg, hvad kravene er af emnet vedrørende begrænsninger til at udøve og / eller fødevarer, hvad emnet kan og ikke kan gøre i løbet af besøg (såsom søvn), og alle andre detaljerne. Brug dette møde for at planlægge besøgene til scanning, da det som regel lettere at planlægge disse personligt frem for at bruge flere e-mails.

3. Procedurer før besøget

  1. Instruktioner til emne
    1. For 24 timer forud for ankommer til undersøgelsen, har emnet afholde sig fra alkohol, koffein, medicin eller nogen anstrengende motion eller handleske sammenhæng.
    2. Instruer motivet til hurtigt og undgå kalorieindtag i 8 timer forud for ankommer til undersøgelsen. Individer lov til at drikke vand.
  2. Kontakt til Volunteer
    1. Mind frivillig af de specifikke instruktioner dagen før starten af ​​deres 24 hr forberedelse. Dette fungerer både som en påmindelse om scanningen, såvel som det er med til at sikre, at emnet husker deres begrænsninger, (dvs.., Ingen spise, ingen motion, ingen alkohol, osv.).

4. Procedure på Study Day - for MRI

  1. Temperaturstyrede Room Forberedelse
    1. Brug en lille plads som temperaturkontrolleret rum hvor emnet udsættes for den ønskede temperatur.
      BEMÆRK: Ved at bruge en lille værelse, er det muligt at minimere temperaturgradienter i rummet. For eksempel rummets størrelse bruges her er 7 'x 6' 8 "x 8 'høje, (373,33 kubikfod).
    2. Forberedværelse mindst 60 minutter før emnet ind i rummet for at give tilstrækkelig tid til rummet for at nå en stabil temperatur.
    3. Opretholde RT enten med en bærbar air-condition enhed og en roterende gulv fan for at holde den kølige luft cirkulerer, eller ved hjælp af en programmerbar bærbar varmelegeme, som oscillerer at cirkulere den varme luft rundt i lokalet.
    4. Deaktiver eller minimere eksisterende termostat styrer air-condition eller varme i rummet for at undgå modstridende med den ønskede RT målet for bærbare enheder.
  2. Forud for indgåelsen temperaturkontrollerede Room
    1. Har emnet ændring i standard medicinske shorts og skjorte. Fjern sokker og sko. Hvis motivet er kvindelige, gøre det muligt at bære en sports-bh, der ikke indeholder metal.
    2. Mål motivets højde, vægt og taljemål måling efter skift i standard tøj.
    3. Mål individets kropstemperatur usinga sublingual termometer.
  3. I temperaturstyrede Room
    1. Direkte motivet til at indtaste temperaturstyrede værelse. Spørg motivet til at sidde stille og ikke udøve nogen aktivitet, som kan ændre kropstemperatur, f.eks., Motion, skrive, eller falde i søvn.
    2. Efter mødet i plads til 1 time, måle kropstemperatur igen med en sublingual termometer.
    3. Efter den anden time for at sidde i det temperaturstyrede værelse, måle kropstemperatur igen med en sublingual termometer.
    4. På MRI dag, hvor motivet sidder i det kolde rum, brug en kold vest for at opretholde et koldt miljø, mens emnet transporteres til MR-scanneren. Placer kolde vest om emnet før emnet forlader temperaturkontrolleret rum.
    5. Efter 2 timer i temperaturstyret rum, transportere emnet i en kørestol til MR-scanneren. Brug kørestolen til at holde emnet i en relaxed, stillesiddende tilstand, og for at minimere eventuelle "opvarmning", der måtte opstå fra at gå. Derudover hjælp kørestolen er med til at undgå enhver optagelse af PET-sporstof i skeletmuskulatur, selvom det sandsynligvis vil være minimale.
  4. MRI Acquisition-protokollen
    1. Acquire MRI scanninger med en 3T MR scanner er udstyret med to-kanals parallel sende kapacitet, en ekstra stor 16-kanals torso modtager spole, og en modificeret bordplade.
    2. Hang den forreste del af torsoen modtagespole fra toppen af ​​scanneren boring i et stof slynge. Lad sejlet at hænge lav nok til at glide mod individets krop for at signal-til-støj-forhold (SNR) maksimere.
    3. Anbring den bageste del af torsoen modtagespole i en rullende "spole vogn" klemt inde mellem to lag af bordpladen. Når bordet bevæger sig gennem scanneren boring, holde spolen vogn på isocentret af stropper fastgjort til scanneren dækker på forsiden og bagsiden af ​​than scannerknapper boring, så den bageste spole element forbliver stationær.
    4. Placer motivet på sengen for at indtaste scanner fødderne først i liggende stilling.
      1. Hvis motivet bærer den kolde vest, fjerne vesten før emnet liggende.
    5. Når liggende, har emnet sted begge arme i en taske der ligner en pudebetræk, og sænk armene på begge sider af kroppen. Dette hjælper med at sikre skuldrene er anbragt på en lignende måde under både MRI og PET / CT prøver, hvilket gør billedregistrering lettere.
      BEMÆRK: At tillade patienten ligge ned på scannerpladen naturligt, at bruge den samme mængde polstring under hovedet under hver scanning, og ved hjælp af pudebetræk taske til at understøtte armene, alle med til at minimere forskellene mellem emne positionering mellem scanninger. Enhver støtte, der anvendes til emnet under en scanning, for eksempel en pude under knæene eller lænden, bør altid anvendes på samme måde for thpå emnet, både under MR og PET / CT-scanninger.
    6. Anskaf fedt-vand MRI (FWMRI) ved hjælp af en multi-stak, multi-slice, flere hurtige felt ekko (mFFE) erhvervelse med 7 stakke af 20 aksiale skiver, der dækker fra kronen af ​​hovedet til overlåret. Udsnit er sammenhængende med en 0 mm mellem skiver.
      1. Saml FWMRI scanner ved hjælp af tilpasset software for at muliggøre erhvervelse af 8 ekkoer erhvervet to sammenflettede sæt af fire ekkoer med et tr = 83 ms, TE 1 = 1.024 ms og effektiv ΔTE = 0,779 ms. Andre erhvervelse protokol detaljer kan nævnes: flipvinkel = 20º, vand fedt skift = 0,323 pixels, prøveudtagning udlæsning båndbredde = 1346,1 Hz / pixel, aksiale synsfelt = 520 mm × 408 mm, erhvervet voxel size = 2 mm x 2 mm-plan x 7,5 mm, og følsomhed kodende (sense) parallel billeddannelse faktor = 3 (anterior posterior retning). Forberedelse faser for hver station omfatter center frekvens (F 0) optimering og første orden lineær afstandsstykker. Køb af virksomtiden er 27,8 sek for 20 skiver.
      2. Udfør ånde holder efter stationer, der dækker bækken til skuldrene med to åndedrag holder pr station, dvs.., Ingen åndedrag hold er længere end 14 sek. Ved hvert bord position, erhverve en dobbelt vinkel B 1 kalibrering scanning (erhvervelse tid 15.1 sek) for at muliggøre optimeret RF sims (relativ RF amplitude og justering fase) for to-kanals sender evne til scanneren.
      3. Anskaf en SENSE henvisning scanning ved hvert bord position med et opkøb på cirka 12,1 sek. Anbefalede FWMRI parametre er angivet i tabel 1.

5. Procedure på Study Day - for PET-CT

  1. Temperaturstyrede Room Forberedelse
    1. Brug en lille plads som temperaturkontrolleret rum hvor emnet udsættes for den ønskede temperatur.
      BEMÆRK: Ved at bruge en lille værelse, er det muligt at minimere temperaturgradienter i rummet. Feller fx rummets størrelse bruges her er 7 'x 6' 8 "x 8 'høje, (373,33 kubikfod).
    2. Forbered værelse mindst 60 minutter før emnet ind i rummet for at give tilstrækkelig tid til rummet for at nå en stabil temperatur.
    3. Opretholde RT enten med en bærbar air-condition enhed og en roterende gulv fan for at holde den kølige luft cirkulerer for at opnå den kolde stimulus temperatur, eller ved hjælp af en oscaillating bærbar varmelegeme at opretholde den termoneutrale temperatur.
    4. Deaktiver eller minimere eksisterende termostat styrer air-condition eller varme i rummet for at undgå modstridende med den ønskede RT målet for bærbare enheder.
  2. Emne Forberedelse
    1. Direkte motivet PET imaging suite at have en IV port anbragt i en hånd eller arm vene. Dette IV port gør det muligt for Radiologi tekniker at injicere radiotraceren senere, når motivet sidder i temperaturregulerede rum.
    2. Jegf emnet er kvinde, udføre en blodserum graviditetstest for at sikre, at hun ikke er gravid.
      BEMÆRK: For denne undersøgelse, den interne revision bord kræver en graviditetstest mindre end 24 timer før PET / CT-scanning overtagne.
  3. Forud for indgåelsen temperaturkontrollerede Room
    1. Har emnet ændring i standard medicinske shorts og skjorte. Fjern sokker og sko. Hvis motivet er kvindelige, gøre det muligt at bære en sports-bh, der ikke indeholder metal.
    2. Mål motivets højde, vægt og taljemål måling efter skift i standard tøj.
    3. Mål individets kropstemperatur ved hjælp af en sublingual termometer.
  4. I temperaturstyrede Room
    1. Direkte motivet til at indtaste temperaturstyrede værelse. Spørg motivet til at sidde stille og ikke udøve nogen aktivitet, som kan ændre kropstemperatur, fx motion, skrive, eller falde i søvn. Efter mødet i plads til 1 time, måle kropstemperatur igen med en sublingual termometer.
    2. På PET-CT-scanning dage efter den første time i temperaturkontrolleret rum, har en radiologi tekniker injektionen af fluordeoxyglucose (18 F-FDG) gennem IV port. Injicer 0,14 mCi / kg (ca. 10 mCi for en 70 kg emne) af 18F-FDG. Beregne nøjagtige dosering baseret på emne egenvægt.
    3. Efter den anden time for at sidde i det temperaturstyrede værelse, måle kropstemperatur igen med en sublingual termometer.
      BEMÆRK: I modsætning til de kolde MRI dage, brug af den kolde vest er unødvendig på kolde PET-CT dage, fordi de 18 F-FDG sporstof optages i den aktiverede BAT under time efter sporstof-injektion. Det sporstof vil ingen vævet selvom motivet bliver varmt, som han / hun bliver transporteret til scanneren. Derfor, og fordi det er muligt at påvise tilstedeværelsen af ​​activated BAT på PET-CT billeder, selvom BAT ikke forbliver aktiv under PET-CT-scanning, den kolde vest er ikke nødvendig.
    4. Efter 2 timer i temperaturstyret rum, transportere emnet i en kørestol til PET-CT-scanner. Brug kørestolen til at holde emnet i en afslappet, stillesiddende tilstand, og for at minimere eventuelle "opvarmning", der måtte opstå fra at gå. Derudover hjælp kørestolen er med til at undgå enhver optagelse af PET-sporstof i skeletmuskulatur, selvom det sandsynligvis vil være minimale.
  5. PET-CT Acquisition Protocol
    1. Anskaf PET-CT-scanninger på en Discovery STE PET / CT-scanner (STE står for See og Treat Elite).
    2. Placer motivet på sengen for at komme ind i scanneren med hovedet først i liggende stilling.
    3. Når liggende, har emnet sted begge arme i en taske der ligner en pudebetræk, og sænk armene på begge sider af kroppen. Dette hjælper med at sikre skuldrene er anbragt i en lignende måde under bådeMRI og PET / CT-eksamener, hvilket gør billedregistrering lettere.
      BEMÆRK: PET / CT billeddannelse synsfelt dækker fra kronen af ​​hovedet til midt på låret i 7-9 seng positioner, afhængigt af emne højde (2 min per seng position). Anbefalede PET-CT parametre er anført i tabel 2.

6. MRI Indlæg Processing

  1. Gem reelle og imaginære MR-billeder for off-line behandles.Som signal målt med MRI er en vektorstørrelse med både størrelse og retning, der kan repræsenteres som et komplekst tal med reelle og imaginære dele. I kliniske omgivelser, er størrelsen billederne typisk vist. Der er dog behov kompleks information til forarbejdning til fedt og vand billeder.
  2. Udfør tre-dimensionelle vand / fedt separation og R2 * skøn baseret på en multi-skala hel-image optimering algoritme 45 implementeret i C ++ for hver enkelt skive stak. Fedt er modelleret ved hjælp af 9 toppe op> 46.
  3. Kassér den første ekko af hver 4-ekko tog for at undgå potentiel forurening af hvirvelstrøm i den komplekse vand-fedt signal model.

7. PET-CT Indlæg Processing

  1. Load CT DICOM data i Matlab og konvertere til Hounsfield enheder (HU) ved at anvende scanneren leveret rescale værdi for de registrerede værdier.
  2. Indlæs PET DICOM data i MATLAB og konvertere til standardiserede optagelse er værdier (SUV) ved hjælp af følgende formel:
    Ligning 1
    hvor "pixel værdi" er den lagrede værdi i DICOM-fil for at pixel placering.
    Ligning 2
    BEMÆRK: PET tracer aktivitet er radionuklid totale dosis, og kan læses fra billeddataene meta-data (DICOM header fil).
    .jpg "/>
  3. Interpolere PET data at have de samme dimensioner som CT data.
    1. Fordi PET- og CT-billeder er opnået med den samme skive tykkelse, udføre interpolation ved hjælp af en 2-dimensional spline funktion i XY-planet.

8. datapostkontoret Processing

  1. For at analysere billederne, co-registrere alle 4 image-volumen for hvert fag ved hjælp af et stift legeme registrering algoritme 47 via en semi-automatiseret metode med egenudviklede 3-plane view software til at kontrollere registrering i alle tre dimensioner.
  2. På grund af vanskeligheder med at registrere hele billedet volumen på tværs af alle fire tidspunkter, fokus registrering på området, der dækker halsen til toppen af ​​lungerne. Brug kun det behørigt anmeldte region i videre databehandling.
  3. Følgende billede registrering, indlæse FWMRI, CT HU og PET SUV data i Matlab og bruge til at definere BAT områder af interesse.
    BEMÆRK: I lighed med tidligere publfærdigvarer metoder 19,25,48 skelne BAT at bruge PET SUV og CT HU-værdier, der skal betragtes som en del af BAT maske, skal hver voxel i billedet opfylde følgende: (1) HU værdi falder i intervallet: -200 <HU <-1, på begge kolde og varme CT-scanninger; (2) SUV> 2,0 på den kolde PET scanning; (3) SUV signal fraktion [(Cold SUV) / (Cold SUV + Varm SUV)]> 0,55, dvs den kolde PET-scanning skal generere mere end 55% af den samlede observerede SUV signal i den voxel; og (4) indeholder kun forgrundspixel fra MR-scanning, hvor Otsu metode 49 anvendes til at klassificere forgrundspixel.
  4. Hvis en voxel opfylder alle disse kriterier, omfatter voxel i den binære maske af BAT identitet.
  5. Anvend følgende binære morfologi trin.
    1. Opret en matrix af samme størrelse som de billeder, der behandles. Hver rumlige placering i den nye matrix er 3D summen af ​​alle de tilstødende naboer i den binære BAT maske, herunder diagonaler. Den maksimale sum er 26.
    2. Threshold denne nye matrix til kun at omfatte steder med 15 eller flere 3D-naboer. Denne matrix danner derefter den endelige binære BAT maske.
      BEMÆRK: Disse regler er tilstrækkelige til at segment BAT væv, og ingen yderligere modifikation til masken er nødvendig for at fjerne ikke-BAT voxels. Dette danner en skive-for-skive maske af PET-CT bekræftede BAT i co-registrerede skulderregionen.
  6. Påfør masken til alle de co-registrerede billeder at erhverve SUV, HU, fedt signal fraktion (FSF) og R 2 * værdierne i BAT-regioner, for både kolde og varme scanninger.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Erhvervelse både MRI og PET-CT-scanninger om samme emne, og udførelse af co-registrering på alle scanninger muliggør pålidelig måling af kvantitative MRI målinger af BAT. Figur 1 viser den uforarbejdede varme (TN) og kulde (CA) PET-CT og MR scanninger fra et emne. Ved at overtage både TN og CA PET-CT-data, er det muligt klart at skelne mellem de kolde-aktiverede BAT depoter af den øgede 18 F-FDG optagelse. Efter co-registrering alle fire scanninger (figur 2 og 3), er det muligt at skabe en genstand BAT maske ved hjælp af kriterier, der stammer fra de PET-CT-billeder, som det ses i figur 4. Kan Denne maske derefter påføres til de fire co-registreret scanninger at indlæse billeddata målinger i BAT depoter. Repræsentative værdier fra et emne er vist i tabel 1.

Figur 1
Figur 1. Koronale billeder fra den varme (TN) og kulde (CA) scanner for et emne, der viser PET maksimale intensitet projektion (MIP) omvendt gråskala, PET / CT overlay, CT, og MR fedt signal fraktion (FSF). Bemærk den forøgede 18F-FDG optagelse i clavicular region (rød pil), såvel som rygsøjlen på CA PET MIP scanning, indikerer aktiveret brunt fedtvæv. Den stiplede røde linje på CA CT billedet angiver clavicular region analyseres yderligere. Klik her for at se en større udgave af dette tal.

Figur 2
Figur 2. clavicular-niveau aksial skive, efter registrering. Den øgede 18 F-FDG optagelse ses i CA PET-scanning (hvide pile), sker i supraclavicular region af fedtvæv, som bestemt af CT Hounsfield Unit værdier. Den MRI fedt signal fraktion (FSF) i denne region falder i 50-80% interval, svarer til tidligere forskning. Klik her for at se en større udgave af dette tal.

Figur 3
Figur 3. Flow diagrammer viser registreringen skridt. (A), hvor billederne er alle tilmeldt samme billede plads. Efter registreringen, er alle fire billeder anvendes i skabelsen BAT masken (B).

Figur 4
Figur 4. binære billeder, der viser de kriterier for frembringelse af BAT maske. Skal considob- del af BAT maske, skal hver voxel i billedet opfylder disse fire regler, der fastsættes på en skive-for-slice basis. Hvis en voxel opfylder alle disse kriterier, er det inkluderet i den binære maske af BAT identitet. Klik her for at se en større udgave af dette tal.

Imaging Method Værdi:
Middelværdi ± 95% CI
Termoneutrale CT [HU] -68,62 ± 9,35
Cold-aktiveret CT [HU] -55,04 ± 7,72
Termoneutrale PET [SUV] 0,52 ± 0,05
Cold-Aktiveret PET [SUV] 7,15 ± 1,16
Termoneutrale FSF [%] 41,62 ± 5,04 Cold-Aktiveret FSF [%] 47.76 ± 5.15
Termoneutrale R2 * [1 / sec] 128,22 ± 19.48
Cold-aktiveret R2 * [1 / sek] 101,27 ± 24,92

Tabel 1. Numeriske værdier (gennemsnit 95% konfidensinterval) fra både de kolde-aktiverede og termoneutrale scanner efter et emne.

Parameter Anbefaling
Generelt Sequence typen Multi-ekko Fast Field Echo (mFFE)
RF transmission spole Kvadratur-organ
Modtagespole
Total scan varighed (min: sek) 00:25 (per tabel station)
Geometri Multi-transmissionseffekt Ja
Anatomisk plan Tværgående
Antal skiver 20
Slice tykkelse (mm) 7.5
Inter-slice hul (mm) 0
Erhvervet Matrix 260 x 204
Genopbygning matrix 288
Synsfelt (mm) 520 x 408
Rekonstrueret voxel størrelse (mm) 1,81 x 1,82 x 7,5
SENSE Ja
Reduktion P (AP) 3
Slice skanningsrækkefølge Ascend
Fold-over retning Anterior-posterior
Fat skift retning Venstre
Kontrast Scan-tilstand Multi-slice
Gentagelse tid (ms) 83
Echoes 4
Interleaved mFFE Ja
Interleaved tæller 2
Echo tid (første) (ms) 1.023
Echo tidsmellemrum (MS) 1,559
Effektiv sammenflettet ekko tid (ms) 0,7793
Excitation flipvinkel (°) 12
RF afstandsstykker Adaptive
Signal erhvervelse Parallel billeddannelse SENSE faktor = 3
Delvis Fourier Ingen
Båndbredde / pixel (Hz / pixel) 1.346,1

Tabel 2. Anvendte parametre for fedt-vand MRI (FWMRI) erhvervelse.

Parameter Anbefaling
Erhvervelse tilstand Helical
Dataindsamling diameter (mm) 500
Genopbygning diameter (mm) 700
Behandlingstid (sekunder) 873
Foldningskerne Standard
Revolution (sek) 0,8
Single kollimation bredde (mm) 1.25
Spiral beg faktor 1,675
Synsfelt - CT 512 x 512
Synsfelt - PET 128 x 128
Slice tykkelse (mm) 3,75
Rekonstrueret voxel størrelse (mm) - CT 1,37 x 1,37 x 3,75
Rekonstrueret voxel størrelse (mm) - PET 5,47 x 5,47 x 3,75
Samlet antal SLIces 299-335

Tabel 3. Parametre, der anvendes til PET-CT billedoptagelse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den beskrevne undersøgelse protokollen er designet til at bruge både termoneutrale og kulde-aktiverede PET / CT til automatisk segmentere BAT depoter på et emne specifikt grundlag. Disse automatisk genererede områder af interesse kan derefter anvendes på både termoneutrale og kolde aktiveret MR-scanninger, der er blevet co-registreret til PET / CT-scanninger af det samme emne. Så vidt vi ved, er dette den første forskning for at udføre både MR og PET / CT efter termoneutrale og kulde-aktiverede betingelser på samme raske voksne mennesker frivillig. Den her beskrevne fremgangsmåde kræver fire besøg, med en imaging session udføres på hver dag. Gennem yderligere analyse ved hjælp af denne metode, ville det være muligt at bestemme præcise MRI egenskaber af brunt fedtvæv i voksne mennesker der bruger PET-bekræftede områder af interesse. Dette vil gøre det muligt for fremtidige undersøgelser at påvise og bestemme BAT i mennesker potentielt kun bruger MRI. I modsætning til PET, som er den nuværende defacto guldstandarden IMAGing BAT, evnen til billedet BAT med MRI ville undgå stråling. Derudover MRI-baserede studier af BAT indebærer pædiatriske forsøgspersoner samt longitudinelle studier vil ikke indebære stråling. Fordi BAT oftere observeret i slankere individer og er omvendt korreleret med andre metaboliske syndrom indekser, er det muligt at øge BAT masse og eller aktivitet kan modvirke fedme 3,6,8,9,11,48,50,51. Derfor er evnen til ikke-invasivt detektere og kvantificere BAT kan føre til en bedre forståelse af den rolle BAT spiller i fedme og metabolisme. Future MRI-baserede fremgangsmåder kan anvendes i longitudinelle studier for at vurdere interventioner, f.eks., Farmakologiske, kosten, eller på grundlag af fysisk aktivitet, der anvendes til at øge mængden eller aktiviteten af BAT.

En af de kritiske trin i denne protokol er at få nøjagtig registrering af de billeddannende mængder. Det er gennem registrering af de billeder, som BAT ROEr fremstilles; derfor billedregistrering er nøglen. Fordi 18F-FDG-optagelse i PET billeder er diffus grund af den relativt store voxelstørrelsen PET imaging forhold til MRI, er det vigtigt at anvende både PET SUV og CT HU værdier, når skabe BAT ROI maske. Derudover ved hjælp af data fra både termoneutrale og kulde-aktiverede betingelser er det muligt at definere regionerne 18 F-FDG optagelse i de kolde-aktiverede scanninger, som har mere end 55% optagelse i forhold til de termoneutrale forhold. Denne SUV fraktion signal regel er nødvendigt for at fjerne væv med en tilsvarende høj SUV på både kolde og termoneutrale scanninger. Dette hjælper grænse BAT ROI maske kun indeholde BAT regioner, som de områder i kulden-aktiverede scanning med omtrent lige store niveauer af 18 F-FDG optagelse som i termoneutrale scanning ignoreres. Derudover bruger 15 pixel område regel er beregnet til at fange regioner, der har et flertal af BAT naboer. Afvejningen er, atlavt antal vil undgå at fjerne små regioner og underminerer kanter, mens potentielt efterlader falske voxels, der ikke er BAT, og høje antal vil udhule grænser og fjerne små BAT regioner. Selv om denne fremgangsmåde producerer masker af brunt fedtvæv, men ikke påstået, at præcist indfange hele BAT beløb.

En af ulemper til dette forskningsprotokol er "one-size-fits-all" tilgang til både opvarmning og afkøling af emner. Det fremtidige arbejde vil have fordel af en mere individualiseret tilgang til at maksimere ikke-kuldegysninger termogenese, og derfor maksimere BAT aktivering, for hvert emne. Derudover kunne opvarme underlagt en termoneutrale tilstand med fordel bruge en fagspecifik temperatur, der sikrer, at BAT ikke længere er i en aktiv tilstand på individuel basis. Fordelen ved at bruge individualiserede køling protokoller blev understreget i den nylige offentliggørelse af van der Lans et al. 52, oger en vigtig potentiel modifikation at forbedre denne protokol. Derudover fraværende fra denne protokol er, at der ikke var nogen forsøg på at bestemme menstruationscyklus status i de kvindelige forsøgspersoner. Dette kunne nemt korrigeres for i fremtidige studier.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
MRI Philips Achieva 3T
MRI Torso-XL coil Philips Philips SENSE XL Torso coil 16-elements
MRI X-tend Table X-Tend X-tend table, Acieva 3T compatible
X-tend armsupport X-Tend X-tend, accessories
X-tend fabricsling X-Tend X-tend, accessories
PET/CT GE Discovery STE
Portable A/C Unit Soleus Air XL-140, 14000 BTU
Floor fan Lasko Pedestal Fan 2527
Portable Heater Lasko Ceramic Air 5536
Chair Winco Lifecare Recliner 585
Sublingual Thermometer WelchAllyn SureTemp Plus 690
Cold vest Polar Products Cool58 #PCVZ
Thermal IR Camera FLUKE TIR-125

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Eckel, R. H., Alberti, K. G. M. M., Grundy, S. M., Zimmet, P. Z. The metabolic syndrome. Lancet. 375 (9710), 181-183 (2010).
  2. Cinti, S. Between brown and white: novel aspects of adipocyte differentiation. Annals of Medicine. 43 (2), 104-115 (2011).
  3. Stephens, M., Ludgate, M., Rees, D. A. Brown fat and obesity: the next big thing. Clinical Endocrinology. 74 (6), 661-670 (2011).
  4. Cannon, B., Brown Nedergaard, J. adipose tissue: function and physiological significance. Physiological Reviews. 84 (1), 277-359 (2004).
  5. Yoneshiro, T. Age-related decrease in cold-activated brown adipose tissue and accumulation of body fat in healthy humans. Obesity (Silver Spring, Md). 19 (9), 1755-1760 (2011).
  6. Seale, P., Lazar, M. a Brown fat in humans: turning up the heat on obesity). Diabetes. 58 (7), 1482-1484 (2009).
  7. Van Marken Lichtenbelt, W. Human brown fat +and obesity: methodological aspects. Frontiers In Endocrinology. 2 (October), 52 (2011).
  8. Frühbeck, G., Becerril, S., Sáinz, N., Garrastachu, P., García-Velloso, M. J. BAT: a new target for human obesity. Trends in Pharmacological Sciences. 30 (8), 387-396 (2009).
  9. Himms-Hagen, J. Thermogenesis in brown adipose tissue as an energy buffer. Implications for obesity. New England Journal of Medicine. 311 (24), 1549-1558 (1984).
  10. Bartelt, A. Brown adipose tissue activity controls triglyceride clearance. Nature Medicine. 17 (2), 200-205 (2011).
  11. Nedergaard, J., Bengtsson, T., Cannon, B. New powers of brown fat: fighting the metabolic syndrome. Cell Metabolism. 13 (3), 238-240 (2011).
  12. Kirov, S. A., Talan, M. I., Engel, B. T. Sympathetic outflow to interscapular brown adipose tissue in cold acclimated mice. Physiology & Behavior. 59 (2), 231-235 (1996).
  13. Guerra, C., Koza, R. A., Yamashita, H., Walsh, K., Kozak, L. P. Emergence of brown adipocytes in white fat in mice is under genetic control. Effects on body weight and adiposity. Journal of Clinical Investigation. 102 (2), 412-420 (1998).
  14. Kawate, R., Talan, M. I., Engel, B. T. Sympathetic nervous activity to brown adipose tissue increases in cold-tolerant mice. Physiology & Behavior. 55 (5), 921-925 (1994).
  15. Hu, H. H., Smith, D. L., Nayak, K. S., Goran, M. I., Nagy, T. R. Identification of brown adipose tissue in mice with fat-water IDEAL-MRI. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 31 (5), 1195-1202 (2010).
  16. Heaton, J. M. The distribution of brown adipose tissue in the human. Journal of Anatomy. 112 (Pt 1), 35-39 (1972).
  17. Tanuma, Y., Tamamoto, M., Ito, T., Yokochi, C. The occurrence of brown adipose tissue in perirenal fat in Japanese). Archivum histologicum Japonicum = Nihon soshikigaku kiroku. 38 (1), 43-70 (1975).
  18. Huttunen, P., Hirvonen, J., Kinnula, V. The occurrence of brown adipose tissue in outdoor workers. European Journal Of Applied Physiology And Occupational Physiology. 46 (4), 339-345 (1981).
  19. Cohade, C., Osman, M., Pannu, H. K., Wahl, R. L. Uptake in supraclavicular area fat (“USA-Fat”): description on 18F-FDG PET/CT. Journal of Nuclear Medicine Official Publication, Society Of Nuclear Medicine. 44 (2), 170-176 (2003).
  20. Virtanen, K. A. Functional brown adipose tissue in healthy adults. New England Journal of Medicine. 360 (15), 1518-1525 (2009).
  21. Van Marken Lichtenbelt, W. D. Cold-activated brown adipose tissue in healthy men. New England Journal of Medicine. 360 (15), 1500-1508 (2009).
  22. Zingaretti, M. C., Crosta, F., Vitali, A., Guerrieri, M., Frontini, A., Cannon, B. The presence of UCP1 demonstrates that metabolically active adipose tissue in the neck of adult humans truly represents brown adipose tissue. Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology. 23 (9), 3113-3120 (2009).
  23. Saito, M. High incidence of metabolically active brown adipose tissue in healthy adult humans: effects of cold exposure and adiposity. Diabetes. 58 (7), 1526-1531 (2009).
  24. Nedergaard, J., Bengtsson, T., Cannon, B. Unexpected evidence for active brown adipose tissue in adult humans. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism. 293 (2), E444-E452 (2007).
  25. Cypess, A. M. Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans. New England Journal of Medicine. 360 (15), 1509-1517 (2009).
  26. Hu, H. H., Tovar, J. P., Pavlova, Z., Smith, M. L., Gilsanz, V. Unequivocal identification of brown adipose tissue in a human infant. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 35 (4), 938-942 (2012).
  27. Hu, H. H., Perkins, T. G., Chia, J. M., Gilsanz, V. Characterization of human brown adipose tissue by chemical-shift water-fat MRI. AJR. American Journal Of Roentgenology. 200 (1), 177-183 (2013).
  28. Ponrartana, S., Hu, H. H., Gilsanz, V. On the relevance of brown adipose tissue in children. Annals of the New York Academy of Sciences. , 1-6 (2013).
  29. Chalfant, J. S. Inverse association between brown adipose tissue activation and white adipose tissue accumulation in successfully treated pediatric malignancy. The American Journal Of Clinical Nutrition. 95 (5), 1144-1149 (2012).
  30. Gilsanz, V., Smith, M. L., Goodarzian, F., Kim, M., Wren, T. aL., Hu, H. H. Changes in Brown Adipose Tissue in Boys and Girls during Childhood and Puberty. Journal of Pediatrics. , 1-7 (2011).
  31. Chen, Y. -C. I. Measurement of human brown adipose tissue volume and activity using anatomic MR imaging and functional MR imaging. Journal Of Nuclear Medicine Official Publication, Society Of Nuclear Medicine. 54 (9), 1584-1587 (2013).
  32. Van Rooijen, B. D. Imaging Cold-Activated Brown Adipose Tissue Using Dynamic T2*-Weighted Magnetic Resonance Imaging and 2-Deoxy-2-[18F]fluoro-D-glucose Positron Emission Tomography. Investigative Radiology. 48 (10), 1-7 (2013).
  33. Vosselman, M. J. Brown adipose tissue activity after a high-calorie meal in humans. The American Journal Of Clinical Nutrition. 98 (1), 57-64 (2013).
  34. Chen, K. Y. Brown fat activation mediates cold-induced thermogenesis in adult humans in response to a mild decrease in ambient temperature. The Journal of Clinical Endocrinology And Metabolism. 98 (7), E1218-E1223 (2013).
  35. Van der Lans, A. A. J. J., et al. Cold acclimation recruits human brown fat and increases nonshivering thermogenesis. The Journal Of Clinical Investigation. 123 (8), 3395-3403 (2013).
  36. Ma, S. W., Foster, D. O. Uptake of glucose and release of fatty acids and glycerol by rat brown adipose tissue in vivo. Canadian Journal Of Physiology And Pharmacology. 64 (5), 609-614 (1986).
  37. Gifford, A. T1 and Fat-Water Fraction Measurements in an Adult Human: Possible Markers for Brown Adipose Tissue. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine: Workshop on Fat-Water Separation. 20 (1269), (2012).
  38. Gifford, A. Preliminary Indication of Brown Adipose Tissue in Adult Humans Using Fat-Water MRI. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. 21 (1520), (2013).
  39. Gifford, A. Detection of Brown Adipose Tissue in an Adult Human Using Fat-Water MRI with Validation by Cold-activated PET. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. 21 (1520), (2013).
  40. Gifford, A., Welch, E. B. Fat-Water MRI Properties of Brown Adipose Tissue in Adult Humans Using Automated Depot Segmentation Based on Cold-Activated and Thermoneutral PET-CT. NIH NIDDK Workshop on Exploring the Role of Brown Fat in Humans. 15, (2014).
  41. Welch, E. B., Gifford, A., Towse, T. F. Phantom validation of temperature mapping using fat-water MRI with explicit fitting of water peak location. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. 22 (3065), (2014).
  42. Gifford, A., Towse, T. F., Avison, M. J., Welch, E. B. Temperature mapping in Human Brown Adipose Tissue Using Fat-Water MRI with Explicit Fitting of Water Peak Location. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. 22 (275), (2014).
  43. Shellock, F. G. Reference Manual for Magnetic Resonance Safety, Implants and Devices 2014. , Biomedical Research Publishing Group. (2014).
  44. MRIsafety Screening Form. , Available from: http://www.mrisafety.com/GenPg.asp?pgname=ScreeningForm (2015).
  45. Berglund, at, Ahlström, J., H,, Kullberg, J. Model-based mapping of fat unsaturation and chain length by chemical shift imaging--phantom validation and in vivo feasibility. Magnetic resonance in medicine official journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 68 (6), 1815-1827 (2012).
  46. Hamilton, G. In vivo characterization of the liver fat 1H MR spectrum. NMR in Biomedicine. 24 (7), 784-790 (2011).
  47. Maes, F., Collignon, a, Vandermeulen, D., Marchal, G., Suetens, P. Multimodality image registration by maximization of mutual information. IEEE Transactions On Medical Imaging. 16 (2), 187-198 (1997).
  48. Ouellet, V. Outdoor temperature, age, sex, body mass index, and diabetic status determine the prevalence, mass, and glucose-uptake activity of 18F-FDG-detected BAT in humans. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 96 (1), 192-199 (2011).
  49. Otsu, N. A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 9 (1), 62-66 (1979).
  50. Yoneshiro, T. Recruited brown adipose tissue as an antiobesity agent in humans. The Journal of Clinical Investigation. 123 (8), 3404-3408 (2013).
  51. Farmer, S. R. Obesity: Be cool, lose weight. Nature. 458 (7240), 839-840 (2009).
  52. Van der Lans, A. aJ. J., et al. Cold-Activated Brown Adipose Tissue In Human Adults - Methodological Issues. American Journal Of Physiology. Regulatory, Integrative And Comparative Physiology. 31 (0), (2014).

Tags

Medicine magnetisk resonans billeddannelse brunt fedtvæv kulde-aktivering voksent menneske fedt vand billeddannelse fluordeoxyglucose positronemissionstomografi computertomografi
Menneskelig brunt fedtvæv Depoter automatisk segmenteret efter Positron Emission Tomography / Computed Tomography og registreret magnetisk resonans Images
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gifford, A., Towse, T. F., Walker,More

Gifford, A., Towse, T. F., Walker, R. C., Avison, M. J., Welch, E. B. Human Brown Adipose Tissue Depots Automatically Segmented by Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Registered Magnetic Resonance Images. J. Vis. Exp. (96), e52415, doi:10.3791/52415 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter