Waiting
Login processing...

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

Medicine

Menneskelig brunt fettvev depoter automatisk segmentert etter Positron Emission Tomography / Datatomografiscanning og Registrert magnetisk resonans Images

Published: February 18, 2015 doi: 10.3791/52415

Summary

Metoden som presenteres her bruker 18 F-fluorodeoxyglucose (18 F-FDG) positronemisjonstomografi / computertomografi (PET-CT) og fett-vann separert magnetic resonance imaging (MRI), hvert skannet etter to timers eksponering for termonøytralt (24 ° C ) og kalde betingelser (17 ° C) for å kartlegge brune fettvev (BAT) hos voksne mennesker.

Abstract

Pålitelig differensiere brunt fettvev (BAT) fra andre vev ved hjelp av en ikke-invasiv avbildningsmetode er et viktig skritt mot å studere BAT hos mennesker. Detektering av BAT er vanligvis bekreftet ved opptak av den injiserte radioaktivt sporstoff 18 F-fluorodeoxyglucose (18 F-FDG) i adipose vev depoter, målt ved positronemisjonstomografi / computertomografi (CT) PET-skanninger etter å utsette emnet for kulde stimulus . Fett-vann separert magnetisk resonansavbildning (MRI) har evnen til å skille BAT uten bruk av et radioaktivt sporstoff. Til dags dato, MR av BAT i voksne mennesker har ikke blitt co-registrert med kald-aktivert PET-CT. Derfor bruker denne protokollen 18 F-FDG PET-CT-skanning for å generere en BAT maske, som deretter brukes til å co-registrert MR av samme motivet automatisk. Denne tilnærmingen gjør måling av kvantitative MR egenskaper BAT uten manuell segmentering. BAT masker er opprettet fra to PET-CT: etter eksponering i 2 timer til enten termonøytralt (TN) (24 ° C) eller kald aktivert (CA) (17 ° C) betingelser. De TN og CA PET-CT-skanning er registrert, og PET standardisert opptak og CT Hounsfield verdier blir brukt til å lage en maske som inneholder bare BAT. CA og TN MR er også kjøpt på samme emne og registrert i PET-CT-skanning for å etablere kvantitative MRI eiendommer innenfor den automatisk definert BAT maske. En fordel med denne tilnærmingen er at segmentering er fullstendig automatisert og er basert på allment aksepterte metoder for identifisering av aktivert BAT (PET-CT). De kvantitative MR egenskapene til BAT etablert ved hjelp av denne protokollen kan tjene som grunnlag for en MR-bare BAT undersøkelse som unngår stråling i forbindelse med PET-CT.

Introduction

På grunn av den markerte økningen i fedme i verden, det er en økt interesse for forskningsområder som tar sikte på å forstå energibalanse. Fedme kan føre til kostbare og ødeleggende medisinske tilstander som diabetes, leversykdom, hjerte- og karsykdommer og kreft, noe som gjør det til et betydelig område av bekymring for folkehelsen en. Et område av forskning rettet mot å forstå balansen mellom energiinntak versus energiforbruk er studiet av brunt fettvev eller BAT. Selv betegnet en fettvev skiller BAT fra de mer vanlige hvite fettvev (WAT) på mange måter to. Funksjonen av hvite adipocytter er å lagre triglyserider i en enkelt stor lipid vakuole per celle, og å frigjøre disse triglyserider som en kilde til energi inn i blodstrømmen ved behov. I en helt annen måte, idet funksjon av brune adipocytter er å produsere varme. En mekanisme som dette skjer er gjennom eksponering for kulde. Dette fører til en økning i sympathetic nervesystem-aktivitet, som i sin tur aktiverer BAT. Når aktivert, brune fettceller genererer varme. For å gjøre dette, bruker de triglyserider som finnes i de mange små lipid vakuoler per celle, og gjennom tilstedeværelsen av uncoupling protein 1 (UCP1) i rikelig mitokondriene, konvertere triglyserider til metabolske substrater uten produksjon av ATP, som resulterer i entropic tap som varmeutvikling. Som triglyserider lagret i de små lipid vakuoler er oppbrukt, tar adipocyte opp både glukose og triglyserider i blodet stream tre.

Interesse i å studere BAT har økt dramatisk de siste årene på grunn av sitt bidrag til ikke-hutrende thermogenesis, dens rolle i moduler kroppens energiforbruk, og potensialet inverse forholdet mellom BAT og fedme 3 - 9. I tillegg nyere dyrestudier indikerer BAT spiller en avgjørende rolle i clearing triglyserider og glukose fROM blodstrømmen, spesielt etter inntak av et fettrikt måltid 10,11. Men det meste av det vi vet om BAT et resultat av forskning i små pattedyr, som inneholder mange depoter av BAT 4,9,12 - 15. Uavhengig av noen tidlige studiene 16-18, var tilstedeværelsen av BAT i mennesker allment antatt å avta med alderen inntil nylig da interessen for å studere menneskelig BAT har blitt fornyet. Nyere forskning tyder på at relativt små mengder av BAT vedvare inn i voksen alder 19-24. En ytterligere begrensende faktor for å studere BAT er at bortsett fra biopsi og histologisk farging, er det for tiden aksepterte entydig metode for påvisning av BAT-18 F-fluorodeoxyglucose (18 F-FDG) positronemisjonstomografi (PET). Moderne PET-skannere er typisk kombinert med en computertomografi (CT) skanner. Når den aktiveres av kulde, tar BAT opp 18 18 F-FDG-opptak når BAT er inaktiv 20,21,23,25. CT-bildene ervervet under en PET eksamen på en PET-CT-skanner hjelp til å skille mellom vev med høy 18 F-FDG opptak ved å gi anatomisk informasjon. Denne anvendelse av PET-CT avbildning eksponerer gjenstand for ioniserende stråling (hovedsakelig av PET, selv om dosen av CT-skanning er ikke ubetydelig), og er derfor et uønsket fremgangsmåte for BAT deteksjon.

Selv om antall studier om BAT hos friske voksne mennesker er økende, har nyere studier av menneskelig BAT hovedsak vært begrenset til retrospektiv PET-CT studerer 19,25, menneskelige baby kadavre 26,27, menneskelige ungdom som allerede har blitt tatt opp til sykehus for andre grunner 27-30, og noen menneskelige studier av friske voksne31-35. En av utfordringene med både studier av barn og retrospektive studier er muligheten for endrede resultater når man studerer en pasientpopulasjon som er syk, noe som kan påvirke BAT. I tillegg, fordi glukose er ikke den foretrukne brennstoffkilde BAT 36, PET-studier kan ikke alltid detektere aktivert BAT, og derfor kan underrepresent nærvær av BAT. En annen vanskelighet i å studere BAT med biomedisinsk bildebehandling er knyttet til å utføre bildesegmentering å definere grensene for vev depoter. Foreløpig segmentering av BAT i studier på mennesker ofte er avhengig av en viss grad av manuell bildesegmentering og er derfor sårbare for feilidentifisering av BAT depoter, samt inter-rater variabilitet.

På grunn av disse utfordringene, pålitelige romlig kartlegging teknikker som kan skille BAT fra WAT ​​distribusjoner, sammen med automatiserte segmentering metoder, ville gi etterforskere med en kraftig ny tilol som brukes til å studere BAT. Magnetic resonance imaging (MRI) har evnen til identifikasjon, romlig kartlegging, og volumetrisk kvantifisering av BAT, og i motsetning til eksisterende hybrid PET-CT bildebehandling tilnærminger som inkluderer en radioaktiv dose for den avbildede emnet, innebærer MR ingen ioniserende stråling og kan brukes trygt og gjentatte ganger. Evnen til å identifisere og kvantifisere BAT bruker MR kan ha en dramatisk positiv innvirkning på klinisk endokrinologi og jakten på nye muligheter for fedme forskning. Foregående fett-vann-MR (FWMRI) studier av BAT i både mus og mennesker viser at fett signal-fraksjon (FSF) av BAT er i området fra 40 til 80% fett, mens WAT er over 90% fett 15,26 , 27. Vi hypoteser derfor at denne kvantitative FWMRI metric, sammen med andre kvantitative MRI beregninger, kan brukes i det videre arbeidet for å visualisere og kvantifisere BAT depoter hos mennesker. Dette ville gi forskersamfunnet med et kraftig verktøy for å studere BAT innflytelse på oppfyltabolism og energiforbruk uten anvendelse av ioniserende stråling.

Vår forskningsgruppe har vært å studere BAT i voksne mennesker for de siste tre årene. Vår første offentlige presentasjon om bruk av MR for å undersøke mistanke om BAT i ett voksent menneske emne skjedde i februar 2012 ved International Society for Magnetic Resonance i medisin (ISMRM) Fat-vann separasjon Workshop i Long Beach, California 37. To måneder senere, vår gruppe present FSF verdier i mistenkt BAT i to voksne på 20. årlige møtet i ISMRM i april 2012 i Melbourne, Australia 38. Ett år senere på 21. årlige møtet i ISMRM i april 2013 i Salt Lake City, Utah, ble protokollen som er beskrevet i dette manuskriptet brukt for første (til vår beste kunnskap) offentlig presentasjon av MR kvantifisering av PET-bekreftet BAT i voksent menneske fag 39. Spesifikt, presenterte vi bevis som viser at previously mistenkt BAT ble bekreftet å være aktiverbart BAT ved hjelp av både kald-aktivert og termonøytralt 18 F-FDG PET-CT-avbildning. Siden 2013, vår kohort av friske voksne mennesker avbildes med både MR og PET / CT i henhold til termonøytralt og kald aktivert forholdene er utvidet til mer enn 20 individer med resultatene sist presentert i februar 2014 workshop "Exploring the Role of Brown Fat i Humans "sponset av NIH NIDDK 40. Spesifikt, rapporterte vi FWMRI FSF og R2 * relaksasjonsegenskaper i regioner av supraclavicularis BAT bekreftet av 18 F-FDG PET-CT i voksne mennesker, med BAT Rois avgrenset ved hjelp av automatiserte segmentering algoritmer basert på den kald aktivert og termonøytralt PET-CT skanninger. Sist vi presenterte resultatene av temperatur kartlegging i 18 F-FDG PET-CT bekreftet BAT i voksne mennesker ved hjelp av avansert FWMRI termometri 41,42.

Prosedyren som presenteres her erverves både MR og 18 F-FDG PET-CT-skanninger om samme emne, hver etter eksponering for både kald aktivert og termonøytralt forhold. De kalde-aktivert og termonøytralt 18 F-FDG PET-CT brukes til å lage automatisk segmentert BAT regioner av interesse (Rois), på en fagspesifikk basis. Disse BAT ROIs blir deretter brukt til co-registrert MR for å måle MRI eiendommer i PET-CT bekreftet BAT.

En begrensning av denne protokollen er at lufttemperaturen brukes når utsette fag til enten varm eller kald stimulans er konsistent for alle fag. Dette er en begrensning at den temperatur ved hvilken hvert fag erfaringer følelsen varm eller avkjølt kan være forskjellig. Derfor, ved å kjøre et prøve sesjon under hvilken temperaturen er justert for å passe til den individuelle respons, og deretter bruke disse temperaturer i løpet av de termonøytralt og kald-aktiverings protokoller, kan det være mulig å oppnå bedre responsfra det brune fettvev.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

MERK: Den lokale etikkutvalg av dette instituttet godkjent denne studien, og alle fag gitt skriftlig informert samtykke før deltakelse. For å være kvalifisert for studiet, må fagene oppfylle følgende krav: ingen kjent diabetes mellitus; ingen bruk av betablokkere eller angst medisiner, for tiden eller i det siste; røyker ikke eller tygge tobakk, for tiden eller i det siste; ikke mer enn fire kopper koffein hver dag; ikke mer enn to glass alkohol hver dag; og hvis kvinner, ikke er gravid eller ammer.
MERK: I denne studien, gjennomgår hver deltaker fire eksamener: to MR og to PET-CT. Hver eksamen er ervervet på en annen dag, med hver avbildningsfunksjonalitet utført under både termonøytralt 24,5 ± 0,7 ° C (76.2 ± 1.3 ° C), og kaldt 17,4 ± 0,5 ° C (63,4 ± 0,9 ° F) betingelser. Skanninger ikke planlagt i en bestemt sekvens, bidrar til å minimalisere eventuelle skjevheter i dataene på grunn av oppvarming eller avkjølingfaget i en bestemt rekkefølge. Den totale effektive stråledose for en PET-CT scan er 6,4 mSv (millisievert), og radiolog i staben anbefaler en utvaskingsperiode på minst 24 timer mellom hver skanning.

1. Generell MR sikkerhet og Imaging Bekymringer

  1. Fordi hoved magnetfelt i MR-maskiner er alltid på, ta vare å ivareta sikkerheten for pasienten og alt personell som arbeider i MR-området. Fjerne alle magnetiske gjenstander fra faget og eventuelle personer som arbeider i området.
  2. Spør fag i løpet av rekrutteringsfasen hvis de har noe metall i kroppen sin 43. I tillegg, har emnet fullføre en magnetisk sikkerhets screening prosessen 44 for å sikre at noe metall i kroppen er godkjent for MRI. Den første kontroll kan bidra til å eliminere muligheten for samtykkende en gjenstand som ikke kan fullføre MR-undersøkelse.
  3. I tillegg, hvis det ikke er noe metall i individets legeme, som er kompatibel med MR, sikre thpå metallet ikke er i nærheten vevet av interesse. Dette er fordi metallet kan føre til bildeforvrengning gjenstander, som vil gjøre analysen vanskelig om ikke umulig.

2. innhente samtykke

  1. Møte med faget å innhente skriftlig informert samtykke. Under dette møtet, dekke alle detaljene i undersøkelsen, for eksempel: antall besøk, tidsbruk per besøk, hvilke krav som stilles av faget om begrensninger til å utøve og / eller mat, hva faget kan og ikke kan gjøre i løpet av besøk (for eksempel søvn), og eventuelle andre detaljer. Bruk dette møtet til å planlegge besøkene for skanning, som det er vanligvis lettere å planlegge disse i person i stedet for å bruke flere e-poster.

3. Prosedyrer Før Besøk

  1. Instruksjoner for faget
    1. For 24 timer før ankomst for studien, har faget avstå fra alkohol, koffein, medisiner eller noe anstrengende trening eller handleivity.
    2. Instruere underlagt raskt og for å unngå kaloriinntak i 8 timer før du ankommer for studien. Fagene har lov til å drikke vann.
  2. Kontakte Volunteer
    1. Minn frivillig av de spesifikke instruksjoner dagen før starten av sin 24-timers forberedelse. Dette fungerer både som en påminnelse om skanning, så vel som det bidrar til å sikre at faget husker sine begrensninger, (ie., Ingen spising, ingen trening, ingen alkohol, osv.).

4. Prosedyre på Study Day - for MRI

  1. Temperaturkontrollert Room Forberedelse
    1. Bruke et lite rom som den temperaturkontrollerte rom hvor emnet er eksponert til den ønskede temperatur.
      MERK: Ved å bruke et lite rom, er det mulig å minimere temperaturgradienter i rommet. For eksempel størrelsen på rommet som brukes her er 7 'x 6' 8 "x 8 'høye, (373,33 kubikk fot).
    2. Klargjørrom minst 60 min før faget inn i rommet for å gi tilstrekkelig tid til rommet for å nå en stabil temperatur.
    3. Opprettholde RT enten med en bærbar aircondition-enhet og en roterende gulv vifte for å holde den kalde luften sirkulerer, eller ved hjelp av en programmerbar bærbar varmeapparatet, som svinger å sirkulere varm luft rundt i rommet.
    4. Deaktivere eller redusere eventuelle eksisterende termostat kontrollere air-condition eller oppvarming av rommet for å unngå konflikt med ønsket RT målet for bærbare enheter.
  2. Før Entering Temperaturstyrt Room
    1. Har faget endring i standard medisinske shorts og skjorte. Fjern sokker og sko. Hvis motivet er kvinne, gjør det bruk av en sports-BH som ikke inneholder noe metall.
    2. Måle motivets høyde, vekt og livvidde målinger etter endring i standard klær.
    3. Måle sakskroppstemperatur usinga sublingual termometer.
  3. I temperaturkontrollerte Room
    1. Direkte underlagt gå inn i temperaturkontrollert rom. Spør lagt sitte stille og ikke utføre noen aktivitet som kan endre kroppstemperatur, f.eks., Trene, skrive, eller sovner.
    2. Etter å ha sittet i rommet for 1 time, måle kroppstemperaturen igjen ved hjelp av en sublingual termometer.
    3. Etter den andre time av sitter i temperaturkontrollerte rom, måle kroppstemperaturen på nytt ved hjelp av en sublingual termometer.
    4. På MR dagen når motivet sitter i kaldt rom, bruk en kald vest for å opprettholde et kaldt miljø mens motivet er fraktet til MR skanner. Plasser den kalde vesten på emnet før emnet forlater temperaturkontrollert rom.
    5. Etter 2 timer i temperaturkontrollerte rom, transportere faget i en rullestol til MR-skanner. Bruk rullestolen for å holde faget i en relaxed, stillesittende tilstand, og for å minimere "oppvarming" som kan oppstå fra å gå. I tillegg, ved bruk av rullestolen bidrar til å unngå opptak av PET tracer inn i skjelettmuskulaturen, selv om det ville sannsynligvis være minimal.
  4. MR Acquisition Protocol
    1. Erverve MR skanner bruker en 3T MR skanner utstyrt med to-kanals parallell sendekapasitet, en ekstra stor 16-kanals torso motta coil, og en modifisert tabletop.
    2. Henge den fremre delen av torso mottar spolen fra toppen av skanneren boring i et stoff slynge. La seilet til å henge lav nok til å gli mot personens kropp for å maksimalisere signal-til-støy-forholdet (SNR).
    3. Plasser den bakre delen av torso får spolen i en rullende "spole vogn" inneklemt mellom to lag av bordplaten. Som tabellen beveger seg gjennom skanneren boringen, hold spolen vogn på isomidtpunktet med stropper festet til skanneren dekker på forsiden og baksiden av tavsøkeren boring, slik at den bakre spoleelementet forblir stasjonær.
    4. Plasser motivet på sengen for å angi skanner føttene først i liggende stilling.
      1. Hvis motivet har på seg den kalde vest, fjerne vesten før emnet ligge.
    5. Når du ligger nede, har faget sted begge armene i en veske som ligner på et putevar, og senk armene til hver side av kroppen. Dette bidrar til å sikre at skuldrene er plassert på tilsvarende måte både under MRI og PET / CT-undersøkelser, noe som gjør bilde co-registrering enklere.
      MERK: Å la emnet ligge ned på skanneren naturlig, med samme mengde demping under hodet under hver skanning, og bruker putevar bag til å støtte armene, hjelper alle til å redusere forskjellene mellom subjektet posisjonering mellom skanninger. En hvilken som helst bærer som benyttes for emnet under en skanning, for eksempel en pute under knærne eller nedre del av ryggen, bør alltid benyttes på samme måte for thpå motivet, både under MR og PET / CT-skanner.
    6. Erverve fett-vann MRI (FWMRI) ved hjelp av en multi-stack, multi-slice, multippel rask feltet ekko (mFFE) oppkjøp med 7 stabler av 20 aksiale snitt, som dekker fra kronen av hodet til øvre del av låret. Skivene er sammenhengende med en 0 mm gap mellom skiver.
      1. Samle FWMRI skanner ved hjelp av tilpasset programvare for å aktivere oppkjøpet av 8 ekko anskaffet to interleavede sett med fire ekko med en TR = 83 ms, TE 1 = 1,024 ms og effektiv ΔTE = 0,779 ms. Andre oppkjøpsprotokoll detaljer inkluderer: flip vinkel = 20º, vann fett skift = 0,323 piksler, avlesning prøvetaking båndbredde = 1346,1 Hz / pixel, aksial in-plane synsfelt = 520 mm × 408 mm, kjøpte voxel size = 2 mm x 2 mm x 7,5 mm, og følsomhet koding (SENSE) parallelle bilde faktor = 3 (anterior posterior retning). Forberedelse faser for hver stasjon omfatter senterfrekvensen (F 0) optimalisering og første ordens lineær mellomlegg. Acquisitipå tid er 27,8 sek for 20 skiver.
      2. Utføre pusten holder for stasjoner som dekker bekkenet til skuldrene med to pust holder per stasjon, altså., Er lengre enn 14 sekunder uten pust hold. På hvert bord posisjon, få en dobbel vinkel B en kalibrering scan (oppkjøp tid 15.1 sek) for å aktivere optimalisert RF shimsingen (relativ RF amplitude og fasejusteringer) for to-kanals sendekapasitet på skanneren.
      3. Erverve en SENSE referanse scan på hvert bord posisjon med et oppkjøp tid på 12,1 sek. Anbefalt FWMRI parametre er oppført i tabell 1.

5. Prosedyre på Study Day - for PET-CT

  1. Temperaturkontrollert Room Forberedelse
    1. Bruke et lite rom som den temperaturkontrollerte rom hvor emnet er eksponert til den ønskede temperatur.
      MERK: Ved å bruke et lite rom, er det mulig å minimere temperaturgradienter i rommet. Feller eksempel størrelsen på rommet som brukes her er 7 'x 6' 8 "x 8 'høye, (373,33 kubikk fot).
    2. Forberede rommet minst 60 min før faget inn i rommet for å gi tilstrekkelig tid til rommet for å nå en stabil temperatur.
    3. Opprettholde RT enten med en bærbar aircondition-enhet og en roterende gulv vifte for å holde den kalde luften sirkulerer for å oppnå den kalde stimulans temperatur, eller ved hjelp av en oscaillating bærbar varmeapparatet for å opprettholde den termonøytralt temperatur.
    4. Deaktivere eller redusere eventuelle eksisterende termostat kontrollere air-condition eller oppvarming av rommet for å unngå konflikt med ønsket RT målet for bærbare enheter.
  2. Subject Forberedelse
    1. Rett lagt PET avbildning suite å ha en IV port plassert i en hånd eller arm vene. Dette IV port lar Radiologi tekniker for å injisere radiomerkings senere, når motivet sitter i temperaturkontrollerte rom.
    2. Jegf motivet er kvinne, utføre en blod serum graviditetstest for å sikre at hun ikke er gravid.
      MERK: For denne studien, intern bord krever en graviditetstest mindre enn 24 timer før PET / CT scan som overtas.
  3. Før Entering Temperaturstyrt Room
    1. Har faget endring i standard medisinske shorts og skjorte. Fjern sokker og sko. Hvis motivet er kvinne, gjør det bruk av en sports-BH som ikke inneholder noe metall.
    2. Måle motivets høyde, vekt og livvidde målinger etter endring i standard klær.
    3. Måle sakskroppstemperatur ved bruk av en sublingual termometer.
  4. I temperaturkontrollerte Room
    1. Direkte underlagt gå inn i temperaturkontrollert rom. Spør lagt sitte stille og ikke utføre noen aktivitet som kan endre kroppstemperatur, for eksempel, trene, skrive, eller sovner. Etter å ha sittet i rommet for 1 time, måle kroppstemperaturen igjen ved hjelp av en sublingual termometer.
    2. På PET-CT scan dager etter den første timen i temperaturkontrollerte rom, har en radiologi tekniker injeksjonen av fluorodeoxyglucose (18 F-FDG) gjennom IV port. Injisere 0,14 mCi / kg (ca. 10 mCi for en 70 kg gjenstand) av 18 F-FDG. Beregne eksakt dosering basert på fagspesifikk vekt.
    3. Etter den andre time av sitter i temperaturkontrollerte rom, måle kroppstemperaturen på nytt ved hjelp av en sublingual termometer.
      MERK: I motsetning til de kalde MR dager, er bruk av den kalde vest unødvendig på kalde PET-CT dager fordi 18 F-FDG tracer er tatt opp i den aktiverte BAT under timen post tracer injeksjon. Tracer vil ikke forlate vevet selv om motivet blir varm som han / hun blir transportert til skanneren. Derfor, fordi det er mulig å oppdage tilstedeværelsen av aktivergsanordninged BAT på PET-CT-bilder selv om BAT ikke forblir aktive under PET-CT scan, er den kalde vesten ikke nødvendig.
    4. Etter 2 timer i temperaturkontrollerte rom, transportere faget i en rullestol til PET-CT-skanner. Bruk rullestolen for å holde motivet i en avslappet, stillesittende tilstand, og for å minimere "oppvarming" som kan oppstå fra å gå. I tillegg, ved bruk av rullestolen bidrar til å unngå opptak av PET tracer inn i skjelettmuskulaturen, selv om det ville sannsynligvis være minimal.
  5. PET-CT Acquisition Protocol
    1. Erverve PET-CT-skanning på en Discovery STE PET / CT-skanner (STE står for Se og Unn Elite).
    2. Plasser motivet på sengen for å gå inn i skanneren hodet først i liggende stilling.
    3. Når du ligger nede, har faget sted begge armene i en veske som ligner på et putevar, og senk armene til hver side av kroppen. Dette bidrar til å sikre at skuldrene er plassert på en lignende måte under bådeMR og PET / CT-undersøkelser, som gjør bilde co-registrering enklere.
      MERK: PET / CT bildebehandling synsfelt dekker fra kronen av hodet til midten av låret i 7-9 sengs posisjoner, avhengig av motivet høyde (2 min per seng posisjon). Anbefalt PET-CT-parameterne er oppført i Tabell 2.

6. MR Post Processing

  1. Lagre reelle og imaginære MR-bilder for off-line processing.The signal målt ved MR er en vektor mengde med både størrelse og retning som kan representeres som et komplekst tall med reelle og imaginære deler. I klinisk setting, er omfanget bildene vanligvis vises. Det er imidlertid kompleks informasjon nødvendig for prosessering av i fett og vann bilder.
  2. Utføre tredimensjonale vann / fett separasjon og R 2 * estimering basert på en multi-skala hel-bildeoptimaliseringsalgoritme 45 implementert i C ++ for hver enkelt skive stabelen. Fett er modellert ved hjelp av ni topper opp> 46.
  3. Kast den første ekko av hver 4-ekko tog for å unngå potensiell forurensning av virvelstrøm i komplekset vann-fett signal modell.

7. PET-CT Post Processing

  1. Last CT DICOM data i Matlab og konvertere til Hounsfield-enheter (HU) ved å bruke skanneren-leverte Rescale verdi til dataverdiene.
  2. Laste PET DICOM data i MATLAB og konvertere til Standardisert Opptaks verdier (SUV) ved hjelp av følgende formel:
    Ligning 1
    hvor "pixel verdi" er den lagrede verdien i DICOM-fil for at piksel plassering.
    Ligning 2
    MERK: PET tracer aktivitet er radionuklidet totale dosen, og kan leses fra bilde meta-data (DICOM header fil).
    .jpg "/>
  3. Innskyte PET-data for å ha de samme dimensjoner som den CT-data.
    1. Fordi PET- og CT-bilder blir overtatt med samme skivetykkelse, utfører interpolasjon ved hjelp av en to-dimensjonal splinefunksjon i XY-planet.

8. Data- Post Processing

  1. Å analysere bildene, co-registrere alle fire bilde-volumer for hvert fag ved hjelp av en stiv kropp registrering algoritme 47 via en semi-automatisert metode med in-house utviklet 3-plane view programvare for å bekrefte registreringen i alle tre dimensjoner.
  2. På grunn av vanskeligheter med å registrere hele bildet volum på tvers av alle fire tidspunkter, fokus registrering på regionen som dekker halsen til toppen av lungene. Bruk kun det registrert regionen i ytterligere databehandling.
  3. Følgende bilde registrering, laste FWMRI, CT HU og PET SUV data i MATLAB og bruke til å definere BAT regioner av interesse.
    MERK: I likhet med tidligere publpolert metoder 19,25,48 skille BAT ved hjelp av PET SUV og CT HU verdier, som kan betraktes som en del av BAT maske, må hver voxel i bildet tilfredsstille følgende: (1) HU verdi faller i størrelsesorden: -200 <HU <-1, på både kalde og varme CT; (2) SUV> 2.0 på den kalde PET scan; (3) SUV signalfraksjon [(Cold SUV) / (+ SUV kalde Varm SUV)]> 0,55, dvs. det kalde PET scan må gi mer enn 55% av den totale observerte SUV-signal ved at volumelement; og (4) bare inneholde forgrunn piksler fra MR-undersøkelse, hvor Otsu metode 49 brukes til å klassifisere forgrunnen piksler.
  4. Hvis en voxel oppfyller alle disse kriteriene, inkluderer voxel i den binære maske av BAT identitet.
  5. Anvende følgende binære morfologi trinn.
    1. Lag en matrise med samme størrelse som bildene blir behandlet. Hver romlig plassering i den nye matrisen er 3D summen av alle tilstøtende naboer i det binære BAT maske, inkludert diagonaler. Den maksimale sum er 26.
    2. Terskel denne nye matrisen til å omfatte bare steder med 15 eller flere 3D-naboer. Denne matrisen danner deretter den endelige binære BAT maske.
      MERK: Disse reglene er tilstrekkelig til å segmentere BAT vev, og ingen ytterligere modifikasjon til masken er nødvendig for å eliminere ikke-BAT lydelementer. Dette danner en skive-by-slice maske av PET-CT bekreftet BAT i co-registrert skulder regionen.
  6. Påfør masken til alle co-registrerte bilder for å erverve SUV, HU, fett signal fraksjon (FSF) og R 2 * verdier i BAT regioner, for både kalde og varme skanninger.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Anskaffe både MR og PET-CT-skanning på samme emne, og utfører co-registrering på alle skanninger muliggjør pålitelig måling av kvantitative MR beregninger av BAT. Figur 1 viser ubehandlet varm (TN) og kald (CA) PET-CT og MR skanninger fra ett fag. Ved å anskaffe både TN og CA PET-CT-data, er det mulig å skille klart de kalde-aktivert BAT depoter av økte med 18 F-FDG opptak. Etter ko-registrering av alle fire skanner (figur 2 og 3), er det mulig å lage en fag- BAT maske etter kriterier som er avledet fra PET-CT-bilder, som vist i figur 4. Denne masken kan deretter bli brukt til fire co-registrert skanner for å skaffe bilde beregninger i BAT depoter. Representative verdier fra ett fag, er vist i tabell 1.

Figur 1
Figur 1. koronale bilder fra den varme (TN) og kald (CA) søker etter en gjenstand som viser PET maksimal intensitet projeksjon (MIP) i invers gråskala, PET / CT overlegg, CT, og MR fett signal fraksjon (FSF). Legg merke til den økte 18 F-FDG opptak i klavikulær region (rød pil), så vel som nedover ryggsøylen på CA PET scan MIP, noe som indikerer aktivert brunt fettvev. Den stiplede røde linjen på CA-CT-bilde viser klavikulær regionen for å bli ytterligere analysert. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. klavikulær-nivå aksial skive, post-registrering. Den økte 18 F-FDG opptak sett i CA PET-scan (hvite piler), oppstår i den supraclavicular region av fettvev som bestemmes av CT Hounsfield Unit verdier. MR fett signal fraksjon (FSF) i denne regionen faller i 50-80% rekkevidde, lik som tidligere forskning. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. Flow diagrammer som viser registrerings trinn. (A), hvor bildene er alle registrert på samme bilde plass. Etter registreringen, er alle fire bilder som brukes i BAT maske skapelsen (B).

Figur 4
Figur 4. Binære bilder som viser kriteriene for generering av BAT maske. Å bli atskilligeket en del av BAT maske, må hver voxel i bildet tilfredsstille disse fire reglene, som bestemmes på en skive-for-bit basis. Hvis en voxel oppfyller alle disse kriteriene, er det inkludert i den binære maske av BAT identitet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Imaging Metode Verdi:
Gjennomsnitt ± 95% KI
Termonøytralt CT [HU] -68,62 ± 9.35
Cold-Aktivert CT [HU] -55,04 ± 7,72
Termonøytralt PET [SUV] 0.52 ± 0.05
Cold-Aktivert PET [SUV] 7.15 ± 1.16
Termonøytralt FSF [%] 41.62 ± 5.04 Cold-Aktivert FSF [%] 47.76 ± 5.15
Termonøytralt R2 * [1 / sek] 128,22 ± 19.48
Cold-Aktivert R2 * [1 / sek] 101,27 ± 24.92

Tabell 1. Numeriske verdier (gjennomsnittlig 95% konfidensintervall) fra både kalde-aktiverte og termonøytralt skanner for ett fag.

Parameter Anbefaling
Generelt Sekvenstype Multi-ekko Fast Feltet Echo (mFFE)
RF overføring spiral Kvadratur-body
Motta spole
Totale varigheten til skanningen (min: sek) 00:25 (per tabell stasjon)
Geometri Multi-sending Ja
Anatomiske plan Tverrgående
Antall skiver 20
Skivetykkelse (mm) 7.5
Inter-slice gap (mm) 0
Ervervet Matrix 260 x 204
Rekonstruksjon matrise 288
Synsfelt (mm) 520 x 408
Rekonstruerte voksel størrelse (mm) 1.81 x 1.82 x 7.5
SENSE Ja
P reduksjon (AP) 3
Slice skannerekkefølgen Ascend
Fold-over retning Anterior-posterior
Fat skift retning Venstre
Kontrast Skannemodus Multi-slice
Repetisjon tid (ms) 83
Echoes 4
Interfoliert mFFE Ja
Interfoliert count 2
Ekko tid (første) (ms) 1.023
Ekkotidsavstanden (ms) 1,559
Effektiv innfelt ekko tid (ms) 0,7793
Eksitasjon flip vinkel (°) 12
RF shimsingen Adaptive
Signal oppkjøp Parallell bildebehandling SENSE faktor = 3
Delvis Fourier Ikke
Båndbredde / pixel (Hz / pixel) 1346,1

Tabell 2. Parametere brukt for fett-vann MRI (FWMRI) oppkjøpet.

Parameter Anbefaling
Oppkjøpsmodus Spiral
Datainnsamling diameter (mm) 500
Rekonstruksjon diameter (mm) 700
Eksponeringstid (sekunder) 873
Konvolusjon kernel Standard
Revolusjon tid (sek) 0.8
Enkelt collimation bredde (mm) 1.25
Spiral banen faktor 1,675
Field of view - CT 512 x 512
Field of view - PET 128 x 128
Skivetykkelse (mm) 3.75
Rekonstruerte voksel størrelse (mm) - CT 1,37 x 1,37 x 3,75
Rekonstruert voxel størrelse (mm) - PET 5,47 x 5,47 x 3,75
Totalt antall sliCES 299-335

Tabell 3. Parametere brukt for PET-CT-bilde oppkjøpet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den beskrevne studien protokollen er laget for å bruke både termonøytralt og kald-aktivert PET / CT for å automatisk segmentere BAT depoter på en fagspesifikk basis. Disse automatisk genererte områder av interesse kan deretter brukes til både termonøytralt og kald aktivert MR som er co-registrerte til PET / CT-skanninger av samme motiv. Så langt vi kjenner til, er dette den første forskning for å utføre både MR og PET / CT etter termonøytralt og kalde-aktivert betingelser på samme friske voksne mennesker frivillig. Prosedyren er beskrevet her krever fire besøk, med en bildesesjon utført på hver dag. Gjennom videre analyser ved hjelp av denne metoden, vil det være mulig å fastslå nøyaktig MR egenskaper av brunt fettvev i voksne mennesker som bruker PET-bekreftet regioner av interesse. Dette vil muliggjøre fremtidige studier for å oppdage og kvantifisere BAT hos mennesker potensielt bruker bare MR. I motsetning til PET, som er nåværende defacto gullstandarden av imaging BAT, evnen til bilde BAT ved hjelp av MR ville unngå stråling. I tillegg MR-baserte studier av BAT involverer pediatriske fag samt longitudinelle studier ville ikke involvere stråling. Fordi BAT er oftere observert i tynne individer og er omvendt korrelert med andre metabolske syndrom indekser, er det mulig at økende BAT masse og eller aktivitet kan motvirke fedme 3,6,8,9,11,48,50,51. Derfor er evnen til ikke-invasiv detektere og kvantifisere BAT kunne føre til en bedre forståelse av rollen BAT spiller i fedme og metabolisme. Future MRI-baserte metoder kan brukes i langsgående undersøkelser for å vurdere teknikker, f.eks., Farmakologiske, kosttilskudd, eller på grunnlag av fysisk aktivitet, brukes for å øke mengden eller aktiviteten av BAT.

En av de kritiske trinn av denne protokollen er å oppnå nøyaktig registrering av de bildedannende volumer. Det er gjennom registreringen av bildene som BAT ROEr er produsert; derfor bilderegistrering er nøkkelen. Fordi 18 F-FDG opptak i PET-bilder er diffus grunn av den relativt store voxel størrelse på PET billeddiagnostikk i forhold til MR, er det viktig å bruke både PET SUV og CT HU verdier når du oppretter BAT ROI maske. I tillegg, ved bruk av data fra både termonøytralt og kald-aktiverte tilstander, er det mulig å definere regioner av 18 F-FDG-opptaket i de kalde aktiverte skanninger som har mer enn 55% opptak i forhold til de termonøytralt betingelser. Denne SUV signalfraksjon regel er nødvendig for å fjerne vev med en tilsvarende høy SUV på begge de kalde og termonøytralt skanninger. Dette bidrar til å begrense den BAT ROI maske for å bare inneholde BAT regioner, som områdene i den kald aktivert scan med omtrent like nivåer av 18 F-FDG opptak som i termonøytralt skanningen blir ignorert. I tillegg, ved bruk av 15-piksel området regelen er ment å fange regioner som har et flertall av BAT naboer. Ulempen er atlave tall vil unngå å eliminere små regioner og undergraver kanter, mens potensielt forlater falske voxel som ikke er BAT, og høye tall vil erodere grenser og eliminere små BAT regioner. Selv om denne metoden produserer masker av brunt fettvev, betyr det ikke krav til nøyaktig fange opp hele BAT beløpet.

En av ulempene til denne forskningen protokollen er "one-size-fits-all" tilnærming til både oppvarming og kjøling fagene. Fremtidig arbeid ville ha nytte av å bruke en mer individuell tilnærming for å maksimere ikke-hutrende thermogenesis, og derfor maksimere BAT aktivering, for hvert fag. I tillegg, oppvarming av lagt en termonøytralt tilstand kunne ha nytte av å bruke en fagspesifikk temperatur, slik at BAT er ikke lenger i aktiv tilstand på en individualisert basis. Fordelen med å bruke individualisert kjøle protokoller ble understreket i den siste publikasjonen av van der Lans et al. 52, oger en viktig potensiell endring for å forbedre denne protokollen. I tillegg fraværende fra denne protokollen er at det var ingen forsøk gjort for å bestemme Menstruasjon status i de kvinnelige fag. Dette kan lett 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

Medisin magnetic resonance imaging brunt fettvev kulde-aktivering voksent menneske fett vann bildebehandling fluorodeoxyglucose positronemisjonstomografi computertomografi
Menneskelig brunt fettvev depoter automatisk segmentert etter Positron Emission Tomography / Datatomografiscanning og Registrert 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