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방법 논문

인간의 갈색 지방 조직의 종점은 자동으로 양전자 방출 단층 촬영 / 전산화 단층 촬영 분단과 자기 공명 이미지 등록

11.2K 조회수

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DOI:

10.3791/52415

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2015년 2월 18일

 ,  ,  ,  , 

이 논문에서

요약

여기에 제시된 방법은 18 F-Fluorodeoxyglucose를 사용 (18 F-FDG) 양전자 방출 단층 촬영 / 전산화 단층 촬영 (PET-CT) 및 지방 물 분리 자기 공명 영상 (MRI), 각각 thermoneutral에 2 시간 노출 (24 ° C 다음 스캔 ) 및 성인 인간을 대상으로 갈색 지방 조직 (BAT)을지도하기 위해 추운 환경 (17 ° C).

초록

확실히 비 침습적 영상 법을 사용하는 다른 조직으로부터 갈색 지방 조직 (BAT)를 구별하는 것은 인간의 BAT를 연구하기위한 중요한 공정이다. 냉 자극에 피사체를 노광 후 양전자 방출 단층 촬영 / 전산화 단층 촬영 (PET-CT) 스캔을 측정 BAT는 일반적으로 지방 조직 저장소에 주입 된 방사성 추적자 18 F-Fluorodeoxyglucose (18 F-FDG)의 흡수에 의해 확인된다 검출하는 . 지방 - 물 분리 자기 공명 영상 (MRI)은 방사성 트레이서를 사용하지 않고 BAT를 구별하는 기능을 갖는다. 지금까지 성인 인간의 BAT의 MRI는 차가운 활성화 PET-CT와 공동 등록되지 않았습니다. 따라서,이 프로토콜은 자동으로 다음 동일한 주제의 MRI 스캔을 등록 공동에 적용되는 BAT 마스크를 생성하는 18 F-FDG PET-CT 스캔을 사용합니다. 이 방법은 설명서를 분할하지 않고 BAT의 정량적 MRI 특성의 측정을 가능하게한다. BAT 마스크는 두 PE에서 만든T-CT 검사 : 2 시간에 하나 (TN) thermoneutral (24 ° C) 또는 저온 활성화 (CA) (17 ° C) 조건에 노출 된 후. TN 및 CA PET-CT 검사는 등록 및 PET 표준화 흡수 및 CT 하운 스 필드 값은 BAT가 포함 된 마스크를 만드는 데 사용됩니다. CA와 TN MRI 스캔은 같은 주제에 인수 자동으로 정의 BAT 마스크 내에서 정량적 MRI 속성을 설정하기 위해 PET-CT 검사에 등록되어 있습니다. 이 방법의 장점은 세그먼트가 완전히 자동화되어 활성화 BAT (PET-CT)의 식별을 위해 널리 사용 방법에 기반한다는 것이다. BAT의 정량적 MRI 속성은 PET-CT와 관련된 방사선을 방지 MRI 전용 BAT 시험을위한 기초 역할을 할 수이 프로토콜을 사용하여 설정.

서론

세계적으로 인해 비만 현저한 상승, 에너지 균형을 이해 겨냥한 연구 분야에서 관심이 증가가있다. 비만은 공중 보건의 1에 대한 관심의 중요한 지역 만들기, 당뇨병, 간 질환, 심혈관 질환 및 암과 같은 비용이 많이 들고 파괴적인 질환이 발생할 수 있습니다. 에너지 소비에 비해 에너지 섭취의 균형을 이해하기위한 연구 영역 중 하나는 갈색 지방 조직 또는 BAT의 연구이다. 지방 조직이라하더라도, BAT는 여러 가지 방법으로 2 일반적인 흰색 지방 조직 (WAT)과 다르다. 백색 지방 세포의 기능은 셀 당 하나의 큰 지질 액포 트리글리세리드를 저장하고, 필요시 혈액 스트림으로 에너지 원으로서 이러한 트리글리세리드를 발표한다. 매우 다른 방법으로, 갈색 지방 세포의 기능은 열을 발생한다. 이런 일이 발생하는 하나의 메커니즘은 추위에 노출하는 것입니다. 이것은 sympatheti의 증가를 초래다시 BAT를 활성화 C 신경계 활동. 활성화되면 갈색 지방 세포는 열을 발생시킨다. 이렇게하기 위해, 그들은 세포 당 많은 작은 지질 액포에 함유 트리글리 세라이드를 사용하여 풍부 미토콘드리아의 언 커플 링 단백질의 존재하에 1 (UCP1)를 통하여, 엔트로피 손실의 결과로, ATP의 생산없이 대사 기판에 트리글리세리드 변환 발열 등. 작은 지질 액포에 저장 트리글리세....

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프로토콜

참고 :이 연구소의 로컬 윤리위원회는이 연구를 승인하고, 제공하는 모든 주제는 참여에 앞서 동의를 통보하여 작성. 연구을 받기 위해서는 대상은 다음과 같은 요구 사항을 충족해야합니다 알려진 당뇨병; 베타 차단제 또는 불안 약물, 현재 또는 과거에 전혀 사용하지; 담배 또는 담배 제품, 현재 또는 과거에 씹어하지 않는다; 더 이상 카페인 하루 4 잔 이상 없다 더 이상 알코올 하루 2 잔 이상 없다 과 여성, 임신 또는 모유 수유를하지 경우.
참고 : 두 MRI와 두 개의 PET-CT : 본 연구에서는 각 참가자는 네 개의 시험을 겪는다. 각 시험은 17.4 ± 0.5 ° C (63.4 ± 0.9 ° F) 조건을 모두 thermoneutral 24.5 ± 0.7 ° C (76.2 ± 1.3 ° F)에서 수행 각 영상 기법으로, 다른 날에 인수, 차가운된다. 스캔으로 인해 가열 또는 냉각에 데이터에 대한 잠재적 인 편견을 최소화하는 데 도움을 특정 순서로 예약되지특정 순서로 될 수 있습니다. 한 PET-CT 검사에 대 한 총 유효 선량은 6.4 mSv를 (millisievert)이며, 직원의 방사선은 각 스캔 사이에 최소 24 시간의 세척주기를 권장합니다.

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결과

동일한 주제에 MRI 및 PET-CT를 모두 검사를 취득하고, 모든 검사에 공동 등록을 수행하는 BAT의 정량적 MRI 측정의 신뢰성있는 측정을 가능하게한다. (1) 처리되지 않은 (TN) 따뜻하고 차가운 (CA) PET-CT와 MRI를 보여줍니다 하나의 주제에서 검색합니다. TN과 CA PET-CT 데이터 모두를 취득함으로써, 분명히 증가 18 F-FDG 흡수함으로써 초기 활성화 BAT 저장소를 구별하는 것이 가능하다. 후 공동 가입 네 검사 (도 2 및 3)도 4에서 알 수있는 바와 같이, 그 PET-CT 영상으로부터 유도 기준을 사용하여 특정 주제 BAT 마스크를 작성하는 것이 가능하다.이 마스크는 다음 네 가지로 적용 할 수있다 공동 등록 스캔은 BAT 저장소에서 이미지 메트릭스를 취득. 하나의 주제에서 대표 값은 표 1에 표시됩니다.

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토론

기술 연구 프로토콜은 thermoneutral 차가운 활성화 PET / CT를 모두 사용하도록 설계되었습니다 특정 주제에 기초하여 자동으로 세그먼트 BAT 저장소에. 관심이 자동으로 생성 지역은 동일한 주제의 PET / CT 검사에 공동으로 등록 된 모두 thermoneutral 차가운 활성화 MRI 검사에 적용 할 수 있습니다. 우리가 아는 한,이 같은 건강한 성인의 자원 봉사에 thermoneutral 차가운 활성화 조건 후 MRI 및 PET / CT를 모두 수행하는 최초의 연구이다. 여기에 설명 된 절차는 매일 수행 한 촬상 세션과 네 방문을 필요로한다. 이 방법을 사용하여 추가의 분석을 통해, 관심의 영역에서 확인 된 PET를 사용하여 성인 인간에서 갈색 지방 조직의 MRI 정확한 특성을 결정하는 것이 가능하다. 이것은 감지하고 잠재적으로 만 MRI를 사용하여 인간의 BAT를 정량화하는 미래 연구를 가능하게한다. IMAG의 현재 사실상의 황금 표준입니다 PET는 달리,BAT, 방사선 노출을 피할 것 MRI를 사용하여 이.......

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공개 사항

저자는 경쟁적인 재정적 이해관계나 기타 이해 상충이 없음을 선언합니다.

감사의 글

밴더빌트 대학교 이미징 사이언스 연구소의 MRI 기술자인 David Pennell, Leslie McIntosh, Kristen George-Durrett과 Martha D. Shone이 이끄는 Vanderbilt University Medical Center PET/CT 기술자 팀에게 감사드립니다. 이 작업은 NIH의 NCATS/NIH UL1 RR024975, NIDDK/NIH R21DK096282, NCI/NIH R25CA136440 및 NIBIB/NIH T32EB014841의 보조금으로 지원되었습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
MRI필립스Achieva 3T
MRI Torso-XL 코일PhilipsSENSE XL Torso coil 16-elements
MRI X-tend 테이블X-TendX-tend 테이블, Acieva 3T 호환
X-tend 팔걸이X-TendX-tend, 액세서리
X-tend fabricslingX-TendX-tend, 액세서리
PET/CTGEDiscovery STE
휴대용 에어컨 장치Soleus AirXL-140, 14000 BTU
바닥 팬Lasko 받침대 팬2527
휴대용 히터Lasko Ceramic Air5536
의자Winco Lifecare Recliner585
설하 온도계WelchAllynSureTemp Plus 690
방한 조끼Polar ProductsCool58 #PCVZ
열화상 IR 카메라FLUKETIR-125

참고문헌

  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. ....

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재인쇄 및 허가

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