Summary
Vi præsenterer her, en protokol for at beskrive analysen af 18F-FDG PET/CT billeddannelse i ikke-menneskelige primater, der er blevet smittet med M. tuberkulose at studere sygdomsprocessen, medicinsk behandling og sygdom genaktivering.
Abstract
Mycobacterium tuberkulose er stadig nummer et smitstoffet i verden i dag. Med fremkomsten af antibiotika-resistente stammer, nye klinisk relevante metoder er nødvendige for at evaluerer sygdomsprocessen og skærmen for potentielle antibiotika og vaccine behandlinger. Positronemissionstomografi/Computed Tomography (PET/CT) har været etableret som et værdifuldt redskab til at studere en række lidelser som kræft, Alzheimers sygdom og betændelse/infektion. Skitseret her er en række strategier, der har været ansat til at evaluere PET/CT billeder i cynomolgus makakaber, der er inficeret intrabronchially med lave doser af M. tuberkulose. Gennem evaluering af læsion størrelse på CT og optagelse af 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) i læsioner og lymfeknuder i PET billeder, disse beskrevet metoder viser at PET/CT billeddannelse kan forudsige fremtidige udvikling af aktive versus latent sygdom og den tilbøjelighed til reaktivering fra en latent tilstand af infektion. Derudover ved at analysere det samlede niveau af lungebetændelse, bestemme disse metoder antibiotika effekten af lægemidler mod M. tuberkulose i de mest klinisk relevante eksisterende dyremodel. Disse billede analysemetoder, der er nogle af de mest kraftfulde værktøjer i arsenalet mod denne sygdom som ikke alene kan de vurdere en række karakteristika af infektion og narkotikabehandling, men de er også direkte kan oversættes til en klinisk indstilling til brug i human undersøgelser.
Introduction
Mycobacterium tuberkulose har hærget mennesker i årtusinder og forårsager mere dødelighed end nogen anden enkelt smitstof i verden i dag. I 2015, der blev 10,5 millioner rapporteret nye tilfælde af tuberkulose (TB) globalt1 med fleste tilfælde stammer fra Indien, Indonesien, Kina, Nigeria, Pakistan, og Sydafrika. Skøn sted de globale dødstal fra TB på 1,4 millioner mennesker i den samme periode. Denne værdi er næsten 25% lavere end dødeligheden 100 år siden. Selv om narkotika følsomme TB er behandlelige, regime er langvarig, som kræver flere medicin og compliance er en bekymring. Fremkomsten af multi-resistente (MDR) stammer udgjorde ~ 580.000 af de nye TB-tilfælde i 2015. Succesfuld behandling satsen for patienter med MDR stammer af M. tuberkulose er kun skønnes for at være omkring 50%. Endnu mere alarmerende er fremkomsten af udstrakt grad resistente (XDR) stammer af M. tuberkulose, som er resistente over for næsten alle tilgængelige stof. Således er nye teknikker nødvendige inden for forskningsområdet TB, der forbedrer evnen til at diagnosticere TB, øge den immunologiske forståelse for sygdomsprocessen, og giver mulighed for screening af nye behandlinger og forebyggende strategier herunder antibiotika regimer og vaccine virkning undersøgelser.
M. tuberkulose er en aerob syrefaste bacillus, der fysisk er kendetegnet ved sin meget komplekse ydre cellevæg og langsom vækst kinetik. Infektion opstår generelt ved indånding af enkelte bakterier indeholdt i aerosolmaterialer dråber, der er udvist fra en symptomatisk, inficeret person, mens hoste, nysen, eller synger. Af de eksponerede personer, der udvikler infektion, udvikle kun 5-10% af befolkningen aktive kliniske TB. De resterende 90% har et varierende spektrum af asymptomatiske infektioner, der spænder fra subklinisk infektion til ingen sygdom overhovedet, som alle er klassificeret klinisk som latent TB infektion (LTBI)2,3. Af befolkningen, der har denne asymptomatisk infektion, vil ca 10% udvikle aktiv TB ved reaktivering af den indesluttede infektion i deres levetid. Risikoen for reaktivering dramatisk øger hvis en person med asymptomatisk infektion kontrakter HIV eller underkastes behandling med en immunosuppressive lægemidler, såsom TNF-hæmmere4,5,6. Aktiv TB sygdom præsenterer også som et spektrum, med de fleste mennesker at have pulmonal TB, som påvirker lungerne og thorax lymfeknuder. Dog kan M. tuberkulose inficere ethvert organ, således at infektionen kan også præsentere i extrapulmonary steder af engagement.
Patologisk er kendetegn M. tuberkulose -infektion en organiseret kugleformet struktur i værtsceller, kaldet granuloma. Makrofager, T-celler og B-celler er de vigtigste bestanddele af granuloma, med et variabelt antal neutrofile7. Granuloma ligger ofte nekrotiske. Således fungere granulomer som en immun mikromiljø at dræbe eller indeholde baciller, forhindre spredning til andre dele af lungerne. Men M. tuberkulose kan undergrave drab af granuloma, og persistere i disse strukturer i årtier. Konsekvent og regelmæssig overvågning af udviklingen af aktiv TB sygdom efter ny infektion eller reaktivering af LTBI er upraktisk, videnskabeligt udfordrende og tidskrævende. Teknikker, som studerer disse processer på langs, i mennesker og human-lignende dyremodeller, er meget nyttige for det videnskabelige samfund i fremme forståelsen af mange kompleksiteten af M. tuberkulose infektion og sygdom.
PET/CT er en yderst nyttig billedbehandling teknik, der har været ansat til at studere en bred vifte af sygdomstilstande i mennesker og dyremodeller8. PET er en funktionel teknik, der bruger positron-emitting radioaktive stoffer som reporter. Disse radioisotoper er typisk functionalized til en metabolisk sammensatte, såsom glukose, eller en målretning gruppe, der er designet til at binde sig til en receptor af interesse. Da stråling fra PET isotoper er kraftig nok til at trænge tissue, kan meget lave koncentrationer bruges som tillader undersøgelse under kapacitetsproblemer i receptor-targeting forbindelser og på en lav nok koncentration har ingen indvirkning på metaboliske behandler når du bruger agenter såsom 2-deoxy - 2-(18F) Fluoro-D-glucose (FDG). CT er en tre-dimensionelle x-ray imaging teknik, der bruger forskellige niveauer af x-ray dæmpning for at identificere fysiske karakteristika af organer i kroppen9. Når parret med bruges PET, CT som en kort til at bestemme bestemte steder og strukturer, der viser udbredelsen af en PET radiotracer. PET/CT er et kraftfuldt værktøj til i vivo billeddannelse af både mennesker og dyr modeller inficeret med M. tuberkulose -infektion, der har ført til mange vigtige indsigter i patogenesen, svar til narkotikabehandling, sygdom spektrum, osv6 ,10,11,12. Dette arbejde beskriver specifikke PET/CT analytiske metoder til at studere TB i primat modeller på langs ved parametre som granuloma størrelse FDG optagelse i individuelle læsioner, hele lungen og lymfeknude FDG aviditet og påvisning af extrapulmonary sygdom6,10,11,12.
Dette manuskript beskriver metoder til billeddannelse analyse i ikke-menneskelige primater (primaterne), specifikt cynomolgus makakaber, som bruges til at evaluere på langs sygdomsprogression og narkotikabehandling efter infektion med M. tuberkulose . Primaterne er en værdifuld dyremodel fordi når podet med en lav dosis af M. tuberkulose Erdman stamme, dyr viser en bred vifte af sygdom resultater med ~ 50% udvikle aktiv TB og de resterende dyr have asymptomatisk infektion (dvs. kontrollere infektion, LTBI), give den nærmeste model til den kliniske sygdom spektrum set i mennesker3,13,14,15,16. Reaktivering af LTBI i makakaber er udløst af de samme agenser, der forårsager reaktivering hos mennesker, som eksempler på human immundefekt virus (HIV, ved hjælp af simian immundefektvirus (SIV) som makak version af HIV), CD4 udtynding eller tumor nekrose faktor (TNF) neutralisering13,16. Derudover præsentere makakaber med patologi, der er meget lig den, ses hos mennesker, herunder de organiserede granulomer, der danner i lungerne eller andre organer17. Således, denne model har givet vigtige indsigt i grundlæggende vært-patogen interaktioner i M. tuberkulose infektion, samt værdifuld viden om drug regimer og vacciner mod tuberkulose14,18 , 19 , 20 , 21.
PET/CT billeddannelse giver mulighed for at følge udseende, distribution og progression af individuelle granulomer. Dette arbejde har primært brugt FDG som en sonde, der som en glucose analog, indarbejder i metabolisk aktive værtsceller, såsom makrofager, neutrofiler og lymfocytter8, som alle er i granulomer. FDG er således en proxy for værten betændelse. Analyse procedurer detaljeret heri bruger OsiriX, en udbredte DICOM viewer tilgængelig for køb og brug. Billede analysemetoder beskrevet spore form, størrelse og metaboliske aktivitet (via FDG optagelse) af individuelle granulomer over tid og bruger billeddannelse som et kort til at identificere specifikke læsioner på animalsk obduktion. Derudover er et separat metode blevet udviklet som kvantificerer summation af FDG optagelse i lungerne over en bestemt tærskel (SUV ≥ 2.3) og denne værdi bruges til at vurdere forskelle mellem kontrol og eksperimentelle grupper på tværs af undersøgelser spænder fra vaccine forsøg at co infektion modeller. Disse data støtter denne samlede foranstaltning af FDG optagelse i lungerne er korreleret med bakteriel byrde, hvilket giver oplysninger om statussen sygdom. Lignende analyser kan udføres i FDG optrækket af thorax lymfeknuder at studere progression af sygdommen samt. Følgende protokol beskriver den eksperimenterende proces fra dyreinfektioner gennem billedanalyse.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
alle metoden i dette arbejde er blevet godkendt af University of Pittsburgh institutionelle Animal Care og brug udvalget. Alle procedurer institutionelle biosikkerhed og stråling sikkerhedskrav. CT scanning kræver påtagning bly forklæde og hals dækning. Biosikkerhed niveau 3 (BSL3) dragt og procedurer til at arbejde med ikke-menneskelige primater skal følges efter institutionelle retningslinjer. Alle scanning blev udført i en BSL3 facilitet.
1. dyr infektion Procedure
- adstadige dyr med ketamin (10 mg/kg, intramuskulært) eller telazol (5-8 mg/kg, intramuskulært), hvis dyret har bivirkninger af ketamin.
- Ved hjælp af en laryngoscope, visualisere strubelåget og stemmebånd. Bedøver stemmebånd ved sprøjtning med cetacaine spray for ~ 1 s (ikke mere end 2 s).
- Ved hjælp af laryngoscope, lede en bronchoscope (2,5 mm ydre diameter) ind i luftrøret via direkte visualisering i den højre caudale lunge lap.
- Udarbejde en sprøjte bestående af ca 5-20 (alt efter undersøgelse) kolonidannende enheder af M. tuberkulose i 2 mL sterilt saltvand og administrere løsning gennem bronchoscope kanal. Forberede en separat sprøjte bestående af 2 mL sterilt saltvand og administrere saltvand gennem bronchoscope kanalen efterfulgt af 5 mL luft at sikre komplet aflejring af bakterier 22.
- Udbetale bronchoscope og observere abe indtil fuldt vågen og advare.
2. Imaging erhvervelse, Histogram og genopbygning Procedure
- Forbered dyr for billeddannelse.
- Adstadige dyr med ketamin (10 mg/kg, intramuskulært) eller telazol (5-8 mg/kg, intramuskulært) hvis dyr har bivirkninger af ketamin.
Bemærk: Dyr skal være fastende natten til at reducere risikoen for opkastning under proceduren billedbehandling og at bevare sammenhængen i FDG PET scanninger. - Indsætte en intravenøs (IV) kateter ind i saphenous vene af enten ben og sikre med klud tape.
- Fortyndes en cirka 5 millicurie dosis af FDG med sterilt saltvand til en samlet maengde paa 5 mL i en plastik sprøjte.
- Optage niveauet før injektion radioaktivitet i sprøjten ved hjælp af en dosis kalibrator, registrere tid, og læg sprøjten i en bly sprøjte indehaveren.
- Langsomt injicere den radioaktive dosis gennem IV kateter og følg med 5 mL sterilt saltvand. Post injektion tid. Injektion tid bør koordineres til at være ca 45 min - 1 time før PET imaging.
- Optage efter injektion radioaktivitet niveau af sprøjten ved hjælp af dosis kalibrator og registrere tid. Bortskaffe sprøjte i en passende spildbakken.
- Ved hjælp af en laryngoscope, visualisere strubelåget og stemmebånd og bedøver med cetacaine spray.
- Guide en endotrakealtube (3,5 mm - 4,5 mm afhængig af abe størrelse) ind i luftrøret og puste manchet for indsatte enden af røret.
- Bruger en lang tynd strimmel af steril gaze, sikre intubation røret af indpakning stribe rundt om røret, piercing striben med hver canine af dyret, og derefter binde en knude med det resterende beløb af gaze omkring broen på snuden og endelig omkring den tilbage o f hovedet.
- Dække øjnene med kunstig tårer at forhindre udtørring under imaging.
- Adstadige dyr med ketamin (10 mg/kg, intramuskulært) eller telazol (5-8 mg/kg, intramuskulært) hvis dyr har bivirkninger af ketamin.
- Udføre CT og PET scanninger.
- Sted dyr på scanning bed.
- Tilslut intubation rør til en respirator med følgende indstillinger: åndedræt sats = 15, Peak tryk = 15-17, ilt % = 40, PIP (positive ende udåndingstrykket) = 3, tidalvolumen = 60, T jeg (indåndingstiden) = 0,4, jeg: E (inspiratory til ekspiratorisk tid) forholdet = 1: 3 4, T plateau (inspiratory pause før udløb) = 0,5, Peak Flow = 9,0 (disse værdier kan justeres baseret på dyrs specifikke pulmonal overholdelse eller eksperimenterende behov).
- Starte inhalant anæstesi (2% isofluran) gennem ventilator og fortsætte indtil dyr viser ingen reaktion på fysiske stimuli.
- Sted dyr i en udsat stilling med hovedet og benene støttes.
- Placere dyret i CT field-of-view og foretage en eksempelscanning for at sikre, at hele spektret af lunge volumen vil indgå i en komplet scanning.
- Erhverve en CT-scanning med følgende parametre (spiralformet scanning, aksial FOV = 250 mm, spænding = 140 kV, nuværende = 2.0 mA, Skive tykkelse = 1,25 mm, skarphed = ekstra skarp) mens en ventilator ånde hold.
Bemærk: Kontraststof CT er valgfri. Hvis udfører en kontrast scanning, en forsinkelse er nødvendige mellem injektion af kontraststof og image erhvervelse fordi pooling af kontraststof i hjertet forstyrrer korrekt billede genopbygning af lunge plads på PET-scanning og opretter artefakt i lungerne på CT-scanning - Sørg for at sænke isofluran koncentration til 0,7 - 0,8% under scanning procedure.
- Sted dyr inden for PET field-of-view.
Bemærk: System på plads til dette arbejde er en inline systemet med en separat CT og PET-scanner. Koordinater for PET positionering er manuelt beregnet på grundlag af CT koordinater. - Erhverve 600 s PET billeder for hver seng.
Bemærk: Fokus 220 system har en aksial FOV af 7,6 cm. Dette arbejde blev udført ved hjælp af fire bed positioner, der manuelt er syet i løbet efterbehandling. - Slukke isofluran, vænne dyr off ventilator gradvist, fjerne luft fra ventilator tube manchet og fjerne røret, når dyret har genvundet hoste reflekser og er vejrtrækning normalt. Fjerne IV kateter og hold presset på injektionsstedet, indtil blodgennemstrømning har stoppet.
- Udføre PET billedet histogram og genopbygning.
- Udføre PET billedet histogram med følgende parametre: 3D histogram med ingen udjævning, spændvidde: 3, ring forskel: 47, globale gennemsnitlige dødtid korrektion.
- Udføre PET billede genopbygning med følgende parametre = OSEM3D (bestilt delmængde forventning maksimum-3 Dimension) algoritme med CT-baseret dæmpning, rampe projektion filter og scatter korrektion giver en 284-skive billede.
- Co register PET og CT billeder.
- Eksportere Co-registered PET og CT DICOM-billeder til software (f.eks. OsiriX).
3. Identificering og analyse af enkelte læsioner
- åben PET og CT DICOM-billeder fra OsiriX database i aksial retning (CT billede vil være sammenvokset med PET billede og der vil være en særskilt PET billedvinduet).
- Indstiller scan (eller serielle scanninger) til aksial orientering.
- Klik (overalt) på CT-scanning og ændre den " WL/WW " i den øverste menubjælke til " CT – pulmonale ".
- Rulle gennem scanning til at bestemme hvor lunge lapper begynde og ende. (Identificere lunge sprækker.)
- Rulle gennem hele scanningen, med fokus på små områder af lungen plads på gangen.
- Varsel at normale lunge vises mørke og anatomiske funktioner vises lysere (afhængig af tæthed). Airways vises sorte mens Vaskulaturen vises næsten hvid.
- Følg fartøjer og airways, som de synes at bevæge sig mens du ruller gennem aksial skiver.
- Sprækker kan identificeres i områder hvor der er ingen fartøjer eller luftveje. (Disse er de områder, der vises kun mørk med ingen andre anatomiske strukturer i lungen.)
- Bruge smeltet PET/CT for at identificere læsioner.
- Rulle gennem hele scanningen, med fokus på små områder af lungen plads ad gangen.
Bemærk: Fokus på én lunge lap på et tidspunkt at identificere og tælle læsioner. - Identificere FDG-ivrig læsioner i lungen. De vil ligne hot kugler - meget forskellige fra lunge baggrund. Lille, kold læsioner vil være langt mindre indlysende og sværere at identificere. De vises på scan som tætte strukturer, der ikke bevæger sig mens du ruller (som fartøjer gør).
Bemærk: Små læsioner og fartøjer ligner meget hinanden. En nem måde at skelne mellem to er at holde markøren over struktur pågældende og rul op og ned ad en skive eller to. Hvis struktur forbliver under markøren, er strukturen en læsion. Hvis strukturen flytter væk fra markøren mens du ruller op eller ned en skive, det er mest sandsynligt fartøj eller luftveje. - Til identifikationsformål, bruge den " pil " værktøj til at pege på hver læsion på scanningen.
- For beliggenhed formål, brug den " punkt " værktøj og klikke på læsionen, så ROI (region af interesse) er direkte i midten af granuloma. Oplysningerne i denne ROI vil indeholde de kartesiske koordinater (XYZ-koordinaterne) hvor læsion kan være fundet.
- Rulle gennem hele scanningen, med fokus på små områder af lungen plads ad gangen.
- Brug den " længde " og " Oval " værktøjer til at måle størrelsen (mm) og FDG aviditet (SUV) af hver læsion.
- For at måle størrelsen af en læsion, fjerne PET signal, således at kun CT er synlige.
- Vælg den " længde " værktøj.
- Rulle indtil det udsnit, der indeholder den største del af læsion er identificeret (Skive hvor læsion synes at være største).
- Tegn en linje på tværs af den længste længde af læsion. Info inkluderet i denne ROI vil repræsentere længden (i mm) i diameter af læsionen.
- Til at måle FDG aviditet af en læsion, først klikke på PET-scanning og skrue op for PET. Gå til den " WL/WW & CLUT " Osirix menu øverst på skærmbilledet og vælge " sæt WL/WW manuelt " i WL/WW dropdown-menuen. I dialogboksen, Indtast 0 i den " fra " og 20 i " til " for at begrænse vinduet fra 0 til 20 SUV.
- Vælg den " Oval " værktøj fra den " mus knapfunktion " værktøj dropdown menu.
- Rulle over læsion at vurdere den varmeste del af læsionen. Tegne en oval omkring læsion. Den " Oval " værktøj ROI oplysninger omfatter beskrivende statistik for alle SUV'er i voxels inden for regionen. Optage den maksimale SUV inden for regionen.
- Som hver " Oval " ROI kun repræsenterer SUV værdierne for denne specifikke aksial flyet af læsion og typiske læsioner er sfærisk form, tegne ellipser på flere skiver til at sikre, at den faktiske maksimale SUV af læsion er fanget.
Bemærk: Hvis PET/CT-scanninger er manuelt rekonstrueret, PET og CT billederne kan ikke være perfekt afstemt. Hvis dette er tilfældet, bør alle SUV analyser og ROIs foregå på PET-scanning i stedet for smeltet PET/CT-scanning. Fordi mange læsioner er mindre end opløsningen af PET detektor krystaller, er alle målte SUV'er for individuelle læsioner indgået et opsving koefficient regnemaskine regneark, der udfører en delvis mængde korrektion for hver læsion 23.
4. Lunge FDG aviditet målemetode til at fastslå samlede lungebetændelse i alt
- åben PET og CT DICOM-billeder fra OsiriX database i aksial retning (CT billede vil være sammenvokset med PET billede og der vil være en særskilt PET billedvinduet).
- Udføre en segmentering af lunge-volumen på CT billede.
- Klik et vilkårligt sted på CT-scanning for at sikre, det er det aktive vindue.
- Gå til ROI dropdown menu, og vælg " vokse Region (2D/3D) segmentering … ".
- For at fange tætheden af normale lunge, angive den lavere tærskel for-1024 og den øvre grænse for-200. Disse er vejledende Hounsfield enheder, selvom boksen segmentering ikke benævne dem som sådanne.
- Når de nedre og øvre tærskler er angivet, klik et vilkårligt sted inde i lungen. Den hel lunge bør vises fremhævet med grønt.
- Næste, klik på " beregne " i dialogboksen segmentering parametre. Dette vil udvide regionen vokse fra ét udsnit til hele lunge-volumen.
- Flytte den " vokse region " af lungerne fra CT-scanning til PET-scanning.
- Klik på det lille ikon til venstre for navnet på CT-scanning og trække ikonet til PET-scanning.
- Vælg " kopiere ROIs ". Der bør nu være en overlejring af lungerne på PET-scanningen.
- Slette ROI fra CT-scanning (valgfri).
Bemærk: Det hjælper til at kunne se hele lungen uden ROIs på CT-scanning for at sikre, at alle patologi i lungen er fanget. For at gøre dette, skal du slette ROIs. Sørg for, at CT-vinduet er aktivt (Klik på CT-scanning) Vælg ROI dropdown menu, og vælg " slette alle ROIs i denne serie. " - Udfyld high-density områder af lungen, der vises som huller på PET-scanningen.
Bemærk: Ved mange lejligheder, der er huller i ROI på PET-scanning hvor lungevæv var tættere end-200 HU på CT-scanning (dette skridt kan hoppet, hvis det ikke opstår).- Højdepunkt ROI dropdown menu og sluttet " børste ROIs " → " afsluttende. " når dialogboksen vises, skub pilen til 3, således at toppen af dialogboksen læser " strukturering Element Radius: 3 " og kontrollere " Anvend på alle ROIs med samme navn. "
Bemærk: når der er store dele af sygdom (såsom konsolideringer, som er tættere end omkring lungevæv), ofte lukker børste ROIs vil ikke være tilstrækkelig til at fylde i hele lungen. Hvis dette er tilfældet, hullerne skal udfyldes manuelt. - Gå til den " mus knapfunktion " område på den øverste menu og klik på den lille pil til højre.
- Vælg den " Brush " værktøj.
- Når dette værktøj er valgt, manuelt tegne inden for ROI udfylde hullerne.
- Højdepunkt ROI dropdown menu og sluttet " børste ROIs " → " afsluttende. " når dialogboksen vises, skub pilen til 3, således at toppen af dialogboksen læser " strukturering Element Radius: 3 " og kontrollere " Anvend på alle ROIs med samme navn. "
- Isoleres lunge ROI på PET-scanning.
- Nu, at der er en repræsentation af hele lungen på PET Skan, skal du slette alle pixel uden for lungerne.
- Højdepunkt ROI dropdown menu og sluttet " angive pixelværdier til … ".
- Klik på Uden for ROI og indstille alle pixel uden for ROI til 0.
- Isolere " hot " patologi.
- Bruger enhver tærskelværdi, der ønskes skal bruges som " hot. " SUV'er større end 2.3 betragtes " hot " baseret på litteratur værdier for tuberkulose læsioner 24.
- Vælg ROI dropdown menu, og vælg " angive pixelværdier til … ".
- Klik på afkrydsningsboksen Inde ROI. Sørg for at klikke på den " og " box så at alle værdier mellem 0 og 2.3 er indstillet til 0.
- Sørg for kun sygdom patologi er regnskabsmæssigt i ROI.
- Bemærk at der er områder (såsom lever), der er varmere end 2,3. Sikre, at kun ønskede områder er fanget ved at slette ROIs og skabe en anden vokse region. Andre fælles væv, der interfererer på nuværende tidspunkt omfatter hjerte, mediastinale lymfeknuder, ryghvirvler og ribben.
- Højdepunkt ROI dropdown menu og sluttet " slette alle ROIs i denne serie. " næste, gå til ROI og vælg " vokse Region (2D/3D) segmentering … ".
- Ændre tærsklen til lavere tærskel til 2.3 og den øvre grænse til 100.
- Rulle gennem hele PET vinduet, klikke på på sygdom patologi og på " Beregn. " gentages for hvert område af hot sygdom. Sørg for at gemme hele lunge Investeringsafkast ved hjælp af den " gemme ROIs " indstilling under menuen ROI.
- Eksportere rå værdier i et regneark.
- Gå til 2D fremviser i dropdown menuen og vælg " Genindlæs serien. "
- Næste, gå til Plugins dropdown menu bar
- Vælg " ROI værktøjer " → " eksport ROIs. " navn og gemme den eksporterede rå datafil. Sørg for at vælge " CSV " nederst i denne dialogboks.
- Beregner den samlede FDG aviditet fra de rå data. Hver række i regnearket repræsenterer en enkelt skive fra scanningen. Kolonnen af interesse er " RoiTotal. "
- for at beregne den " samlede FDG aviditet, " tilføje alle de " RoiTotal " af skiver sammen. Beregn summen af kolonne F (RoiTotal). Dette beløb er det samlede FDG aviditet måling.
- Hvis OsiriX har ikke eksportere ROI plug-in, skal du gå til Plugins i dropdown-menuen. Vælg " Plugins Manager … " Klik på den " Download … " fane øverst i dialogboksen. Vælg " ExportROIs " fra den " tilgængelige plugins " dropdown menu. Vælg " hente & installere. "
5. Analysemetoden til at bestemme FDG optagelse i " varmt " lymfeknuder
- åben PET og CT DICOM-billeder fra OsiriX database i aksial retning (CT billede vil være sammenvokset med PET billede og der vil være en særskilt PET billedvinduet).
- Sikre, mens de udfører manuel ROI analyse på PET billeder at intensitet billedvinduet være konsekvent.
- Klik på vinduet PET billede til at sikre, at det er det aktive vindue.
- i menuen OsiriX, skal du klikke på den " WL/WW " rullemenuen og klik derefter på " indstille WL/WW manuelt ".
- Når henlægge nede boks vises i det aktive vindue, PET, udfylde den ønskede minimum intensitetsværdien i den " fra " felt og den ønskede maksimale intensitet værdi i den " at " felt (f.eks. til vindue PET billedet fra 0 til 20 SUV, Skriv 0 i den " fra " felt og 20 i den " at " felt).
- Alternativt, hvis det ønskes at altid indlæse billeder med de samme intensitetsværdier, i den øverste menu fremhæve Osirix - > PET - > derefter under " vindueniveau & bredde " afdeling, skal du klikke på den Brug faste niveauer boble og indsætte de ønskede værdier i de " fra " og " til " felter.
- Når den ønskede lymfeknude bestemmes, manuelt tegne en ROI omkring kanterne af lymfeknude.
- Fremhæve PET/CT fusion billede for at sikre, at det er det aktive vindue.
- Som det er nyttigt at bruge en flerfarvede farve look-up table for denne analyse, for at ændre denne indstilling: Klik på den " CLUT " dropdown boks i hovedværktøjslinjen i OsiriX og vælg den ønskede opslag tabel indstilling (UCLA foretrækkes).
- Til at tegne en manuel ROI omkring lymfeknude, klik på rullemenuen i højre side af den " mus knapfunktion " i hovedværktøjslinjen og vælg " lukket Polygon ". Klik på kanten af den lymfeknude, baseret på PET vinduesystemet kig op tabel at etablere den første punkt af ROI.
- Klik på et andet punkt af den ydre kant af lymfeknude og fortsætte sporing indtil lymfeknude er næsten lukket.
- For at fastlægge den endelige punkt af ROI, dobbeltklikke på for at lukke i ROI.
- Gentage denne proces på flere udsnit at sikre bestemmelse af den maksimale SUV i lymfeknude.
- Registrerer de ønskede SUV data i et separat regneark.
6. Bestemmelse af FDG muskel baggrund optagelse for normalisering af værdier
Bemærk: for at bevare sammenhængen over flere billeddannelse tidspunkter FDG udbredelse og variation af metaboliske aktivitet i dyret på forskellige gange, alle PET analyse normaliseret til muskel og præsenteres som sådan. Alle kvantitative PET data præsenteret i dette arbejde er repræsenteret som en SUVCMR (med optagelse værdi Cylinder muskel standardforhold).
- Åben PET og CT DICOM-billeder fra OsiriX database i aksial retning (CT billede vil være sammenvokset med PET billede og der vil være en særskilt PET billedvinduet).
- Klik på billedet for Co-registered PET og CT til at sikre, at det er det aktive vindue.
- Rulle igennem billed indtil det udsnit, der indeholder mødested for de vigtigste bronkierne (carina) er nået.
- Tegner ROIs bagpå muskel at få baggrunden SUV værdier.
- Vælg værktøjet ROI dropdown på højre side af den " mus knap mulighed " i hovedmenuen OsiriX.
- Fremhæve " Oval " som værktøjet ROI.
- Tegner ROIs af omtrent samme størrelse på de muskler placeret posteriort og lateralt for rygsøjlen.
- Klik på ikonet til venstre for Co-registered PET/CT-scanning og trække ikonet til vinduet PET.
- Vælg " kopiere ROIs ". ROIs skal nu ses på vinduet PET scanning.
- På hovedmenuen, Vælg den " tilstand " checkhæfte og sørg for, at " MIP – Max intensitet projektion " vælges i rullemenuen straks til højre.
- Sikre, at den " tyk plade " glidende skala er sat til 10. Dette indikerer, at 10 skiver er kombineret på PET billede som en maksimal intensitet projektion gør en " cylinder " volumen af interesse (oprindelse af cylinder muskel ratio).
- Optage SUV middelværdier for de to ROIs i et regneark.
- Gennemsnittet af de to værdier for at få baggrunden FDG muskel optagelse værdi. Dette er den værdi, der bruges til at få nogen ratio værdier mellem optagelse på destinationsstedet og basal metaboliske uptake.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Identifikation og analyse af enkelte læsioner
Enkelte granulomer kan visualiseres for antal, størrelse og FDG optagelse kvalitativt at forstå den generelle anvendelsesområde infektion proces (figur 1). Brug disse billeder, er tælle granulomer over tid en kvantitativ måling af sygdom spredes. Figur 2 viser individuelle granuloma tæller over tid i en gruppe af 10 dyr. Af de 10 dyr, tre udviklet aktiv sygdom og seks udviklet latent infektion. Et dyr viste ingen tegn på aktiv sygdom men var lejlighedsvis kultur positive (i gastrisk aspirat og/eller bronchoalveolar lavage prøver) for M. tuberkulose, placere den inden for spektret af sygdomme mellem aktive og latente og blev således fjernet fra analyse til denne særlige eksperiment. Af de tre dyr med aktiv sygdom, et dyr udviklet miliær sygdom af 12 uger efter infektionen og blev aflivet (det er identificeret i figur 2 som TNTC [for talrige til at tælle]). Fra 6 uger efter infektion og derefter, dyr, der senere vil udvikle aktiv sygdom viste statistisk højere antal granulomer end dyr, der ville udvikle latent infektion.
For bedre at karakterisere og skelne granulomer mellem aktive og latente dyr, blev individuelle læsioner på PET scanninger analyseret for at fastslå, om der var en forskel i FDG optagelse mønster mellem de to grupper. I alle aktive infektion dyr var der en stigning i FDG optagelse i hver granuloma fra tre til seks uger efter infektion (figur 3A). Omvendt granulomer i dyr, der udviklede latent infektion viste en variation i FDG optagelse med nogle læsioner stigende, faldende eller viser den samme udbredelse fra tre til seks uger (figur 3B). Disse resultater sammenlignes i grupper viser forskellen i ændring af latent og aktiv dyr på tre uger vs seks uger (figur 3 c) og tre uger vs 24 uger (figur 3D). I begge tilfælde granulomer aktive dyr viste en positiv og væsentligt anderledes ændring i SUV (inden for hvert enkelt dyr (figur 3A og 3B) og sammenlignet af grupper af dyr (figur 3 c og 3D).
Analysere FDG optagelse i "Hot" lymfeknuder
Som mediastinale lymfeknuder ikke er let visualiseres på CT-scanninger medmindre stærkt udvidet, skal PET billeder bruges til at identificere disse syge væv. Når du analyserer lymfeknuder, er det kritisk, at billedet altid skaleres til den samme maksimale og minimale PET skala at bevare sammenhængen i hele processen. Når man sammenligner MLNs af dyr, der udviklede aktive eller latente sygdomme, viste Lin et al. gennem ROI analyser af MLNs, at mens FDG optagelse i lymfeknuder var ens mellem aktive og latente dyr på 3 uger, MLNs fra aktive dyr viste signifikant højere optagelse på 6 uger11. Forskellene var set i højere grad på 8 og 12 uger (figur 4). PET/CT data kan således udnyttes til at vurdere væsentlige forskelle i lymfeknuder ud over at studere granulomer i inficerede dyr.
Samlede lunge FDG aviditet
Som et eksempel på magt i vurderingen af samlede lunge FDG aviditet, viste Lin et al., at forhøjede lungebetændelse i dyrene klinisk klassificeret som LTBI korrelerer med risiko for reaktivering6. I denne undersøgelse, var LTBI cynomolgus makakaber (inficeret med lav-dosis M. tuberkulose) PET/CT afbildet (6 måneder efter infektionen) før tumornekrosefaktor (TNF) neutralisering at vurdere spektret af læsioner set i klinisk defineret LTBI og bestemme risikoen for reaktivering. Dyr med højere samlede lunge FDG aviditet var mere tilbøjelige til at genaktivere (figur 5). Over 90% af dyr med mere end 103 lunge FDG aviditet eller med synlige (ved at scanningen) mindst én ekstra pulmonal site af infektion reaktiveret efter TNF neutralisering. Kun et dyr, der ikke har genaktiveret overskredet denne samlede lunge FDG aviditet tærskel. Således er kan PET/CT parametre være et kraftfuldt værktøj til at forudsige kliniske resultater om de specifikke parametre skal være videnskabeligt identificeret.
Som et eksempel for at vise nytte i stof behandling scenarier, Coleman et al. har lavet en undersøgelse, teste oxazolidinones i mennesker og cynomolgus målt makakaber hvor samlede lunge FDG aviditet blev før behandling, og én og to måneder efter behandling10. Fold ændringer blev beregnet til at vise drug svar en måned (figur 6A) og to måneder efter behandling (figur 6B). På begge tidspunkter viste kontroldyr betydeligt højere FDG aviditet i hele lungen plads end de behandlede dyr. I alle de behandlede dyr, samlede lungebetændelse faldt over to måneder behandlingsregime, mens der i de fleste af kontroldyr, samlede lungebetændelse steget med tiden eller var uændret.
Figur 1. Seriel FDG PET/CT billeder viser en formidling og stabilt mønster af Granuloma Evolution i løbet af tidlig infektion.
(Øverste række) Primære granulomer (hvide pile) blev først etableret på 3 uger efter infektionen, mens nye granulomer udviklet tilstødende til eksisterende læsioner (grønne pile) eller i nye steder (gule pile). Dyr, der senere vil udvikle aktiv TB udviklet flere læsioner i løbet af infektionen. (Nederste række) Primære granulomer (hvide pile) af latent dyr forblev normalt stabil, med få nye granulomer udvikling gennem løbet af infektion. WKS PI, uger efter infektionen. Tal fra Coleman et al.11 venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2. Repræsentative Data af skildrer Median og vifte af Granuloma optælling fra CT scanner sammenligne dyr med aktiv infektion (røde symboler) til Latent infektion(Grøn symboler).
Aktiv infektion dyr havde flere granulomer end latent inficerede dyr så tidligt som seks uger efter infektionen. P < 0,05 (*) af Mann-Whitney test. Uger PI, uger efter infektionen. TNTC, for mange til at tælle. Figur tilpasset fra Coleman et al.11 venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3. Udnyttelse af ROI analyse på PET billeder at vise den metaboliske aktivitet af lunge granulomer adskiller sig mellem aktiv og latent inficerede dyr under tidlig infektion.
Enkelte granulomer i aktive dyr har [A] en betydelig stigning i metaboliske aktivitet (målt som standard optagelse værdi normaliseret til muskel optagelse [SUVCMR]) mellem 3 og 6 uger efter infektion mens latent ikke inficerede dyr [B] gør. Ændringen i metaboliske aktivitet i læsioner mellem latent og aktiv dyr som grupper blev sammenlignet på 3 vs 6 uger [C] og 3 vs 24 uger [D] viser, at aktivt inficerede dyr (røde firkanter) har en betydeligt større ændring i optagelsen end latent dyr (grønne cirkler) på begge tidspunkter. Solid sort linjer repræsenterer medianen. Wilcoxon rang-summen test blev anvendt til at analysere data i paneler A og B. For paneler C og D, værdier blev analyseret af Mann-Whitney test. P < 0,0001 (*) for alle paneler. Figur tilpasset fra Coleman et al.11 venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4. ROI analyse af PET billeder at vise forskellene i FDG optagelse i mediastinale lymfeknuder mellem dyr med aktiv sygdom (røde firkanter) og Latent sygdom (grønne cirkler).
Optagelsen var højere i aktivt inficerede dyr på 6, 8 og 12 uger efter infektion. Hver prik repræsenterer en enkelt lymfeknude. Solid sort linjer repræsenterer medianen. P < 0,05 (*), P < 0,01 (*), og P < 0,001 (*) af Mann-Whitney test. Figur tilpasset fra Coleman et al.11 venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5. ROI analyse af samlede lunge FDG aviditet målinger på seks måneder efter infektion fremhæve forskelle i FDG optagelse i dyr som genaktivere fra Latent infektion (Pink firkanter) i forhold til dyr, der forbliver Latent (grønne cirkler).
Tre af de fire "genaktiveret" dyr, der ligger under den stiplede linje havde ekstra lungesygdom før TNF (tumor nekrose faktor) neutralisering. Hver prik repræsenterer et dyr. Prikkede linje repræsenterer tærskelværdien for sandsynligt reaktivering risiko. Solid sort linjer repræsenterer medianen. P < 0,01 (*) fra Mann-Whitney Test. Data tilpasset fra Lin et al.6 venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 6. Repræsentant i alt lunge FDG aviditet ROI målinger fremhæver samlede ændring i betændelse i lungerne sammenligne ubehandlet (røde cirkler) og Linezolid behandlet (blå cirkler) aber.
FDG aviditet blev målt før linezolid behandling (dagligt 30 mg/kg) og fold ændringen i samlede FDG optagelsen blev målt på 1 måned [A] og 2 måneder [B] post behandling. Hver abe er repræsenteret ved en enkelt cirkel. Solid sort linjer repræsenterer medianen. P < 0,01 (*) pr. Mann-Whitney Test. venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Data erhvervet fra PET/CT kan bruges som surrogat målinger for mange aspekter af M. tuberkulose -infektion, der ville være verificeringsprocedurer uden sådan teknologi. PET/CT er meget mere følsom end X-ray teknologi, som ofte bruges i makakaber undersøgelser. PET/CT giver oplysninger om strukturelle, fysisk og funktionel. De ovenfor beskrevne analyser har mange praktiske applikationer såsom overvågning sygdomsprogression, vurdere effektiviteten af behandling og leverer risikofaktorer for reaktivering6,10,11, 13.
Sporing af spredningen af granulomer og FDG optagelsen af individuelle læsioner kan sammenlignes mellem kontrol og eksperimentelle grupper til ikke blot give specifikke placering af infektionen, men også følge udbredelsen af sygdom25. For eksempel, i arbejde fra Coleman et al. beskriver tidlig infektion i cynomolgus makakaber, efter infektion progression kan afgøre, om infektion i dyrets vil forblive aktiv og forværre eller være indeholdt af immunsystemet (dvs. LTBI)11. Dette er blot ét eksempel på den magt, som PET/CT billeddannelse har i at studere progression af sygdommen med hensyn til granulomer. Samme metode kan bruges til at studere en bred vifte af eksperimentelle parametre over tid. For eksempel, kan optælling af granulomer, der etablerer af 4 uger efter infektionen give en kraftig resultat foranstaltning for en vaccine, da de bedste vacciner ville forhindre eller begrænse granuloma etablering efter udfordring. Et andet resultat foranstaltning for vacciner kunne begrænse udbredelsen. Disse kvantificerbare statusmålinger give vigtige data uden at skulle udføre tidlige necropsies på dyrene. En begrænsning af vurderingen af individuelle granulomer er følsomheden af CT-scanneren; visualisere granulomer < 1 mm i størrelse er ofte ikke muligt.
Evaluering af mediastinale lymfeknuder (MLNs) er vigtigt når man studerer M. tuberkulose infektion så godt. MLNs er vigtige for T-celle priming og handel af immunceller under infektion. Men i næsten alle makakaber, mindst én, og nogle gange flere MLNs kan blive smittet. Således MLNs er en yderligere site af bakteriel persistens under aktiv TB og LTBI, og kan tjene som et reservoir for bakterier, eventuelt bidrager til reaktivering26,27. I tilfælde af alvorlige MLN inddragelse, kan airways komprimeres. Store nekrotiske MLNs kan erodere i luftvejene, hvilket fører til spredning af infektionen. PET/CT dataanalyse på lymfeknuder er mere komplekse end granulomer, fordi de strukturelle komponenter af noderne ikke er umiddelbart synlige på CT-scanninger. Derudover kan kun lymfeknuder, der er metabolisk aktive analyseres på grund af FDG optagelse. På grund af dette, når du analyserer hot lymfeknuder, er det vigtigt at sikre, at PET billedet er skaleret til den samme maksimale og minimale intensitet skala for hver billedanalyse til at sikre konsistens. Da de kan være store strukturer, nekrotisk center kan være negative for FDG aviditet og dermed FDG aviditet findes reduceres over tid, selv når sygdommen er stigende i MLNs.
Samlede lunge FDG aviditet repræsenterer den samlede betændelse i lungerne. Mængden af lungebetændelse er en indikation af sygdommens sværhedsgrad og er korreleret med bakteriel byrde6,10,28 derfor denne kvantitative og objektiv vurdering har talrige anvendelsesmuligheder. For at måle samlede FDG aviditet, alle voxels i en PET billede, der viser en SUV på mere end 2,3 kombineres i et enkelt bind af interesse (VOI) og den samlede SUV værdi af den hele VOI er den endelige aviditet værdi. Denne værdi blev valgt fra litteratur, som sammenlignede SUV værdier af FDG optagelse i lunge tumorer til forskellige smitsomme sygdomme i mennesker24. Det er vigtigt at bemærke, at denne samlede FDG aviditet værdi er begrænset til sygdom i lungerne plads og skal ikke betragtes som alle FDG optagelsen ikke-sygdom relaterede eller ligger i umiddelbar nærhed af lungerne. Derudover omfatter samlede lunge FDG aviditet ikke MLNs. Mens aviditet af individuelle granulomer og lymfeknuder gør det muligt for os at se variabiliteten af TB resultater inden for værten, er FDG aviditet af den samlede lunge integreret til at evaluere værten som helhed. Disse metoder fungerer også som analytiske redskaber til at måle stof svar på TB sygdom. Tidligere arbejde har vist, at TB narkotikabehandling kan reducere størrelse og FDG aviditet af individuelle granulomer over tid12 og disse ændringer var forbundet med reduceret bakteriel byrde. Ændringer i betændelse i fuld løbet af narkotika regimer kan også bruges til at vurdere stoffet effektivitet eller manglende.
På grund af den meget detaljerede karakter af disse procedurer, kan en hel del af fejlfinding være nødvendige for at opnå den mest konsistente data under studier. Det er målet med dette papir at skitsere procedurer for at give personer i hele verden til at bruge disse teknikker, mens holde for øje, at præcis opmærksomhed for detaljer er afgørende. Personer evaluering billeder skal være meget fortrolig med anatomi og fysiologi for at genkende abnormitet i særlige scanninger. Billede læsere behøver at anerkende ikke-normale sonde udbredelse i hele kroppen, fordi TB kan spredes ud over brysthulen. Derudover PET og CT registrering i billedbehandling er ikke en perfekt proces og lejlighedsvis afvigelser på billede registrering kan forekomme; anerkendelse af dette kan være afgørende, når de evaluerer meget små sygdom funktioner (dvs. 1-2 mm granulomer). En pre infektion scanning kan være særlig nyttige som en Komparator at identificere normale lunge (og andre orgel) strukturer og PET mønstre og genkende dem, der er nye eller ændrede efter infektionen. En anden vigtig komponent til denne analyse er baggrunden måling. Alle PET data er normaliseret til muskel optagelse som en fysiologisk baseline fordi FDG optagelse er baseret på stofskiftet. En kombination af rombeformede og serratus muskler i ryggen bruges til baggrundsmålinger på grund af nærhed til brysthulen og relative konsistens i FDG optagelse i fastende dyr. I tilfælde af M. tuberkulose -inficeret makakaber er dette at foretrække at bruge et andet organ, som leveren, for baggrundsmålinger som M. tuberkulose kan inficere leveren og lever metabolisme kan påvirkes ved behandling af dyr med forskellige anti-TB narkotika. Tager de ovennævnte faktorer i konto samt at sikre, at alle billede regioner-af-interesse gemmes i slutningen af analyse bør give meget reproducerbare resultater.
Class = "jove_content" > Resumé, PET/CT tilbyder en enestående og kraftfulde metode til at undersøge M. tuberkulose infektion i ikke-menneskelige primater, giver kvantitative resultat foranstaltninger, der vedrører første infektion, formidling, og bakteriel byrde. Dette giver mulighed for sporing variabeludfald af infektion på tværs af individuelle dyr uden behov for necropsies på forskellige tidspunkter, dermed spare ressourcer og reducere brug af dyr. Denne teknologi er direkte kan oversættes til mennesker, som PET/CT har været anvendt i flere undersøgelser for at vurdere narkotikabehandling i TB, samt LTBI i HIV- og HIV + fag10,29,30,31. Endelig, denne teknologi og kvantitative værktøj til analyse af PET/CT data sandsynligvis vil være nyttige for vaccine effekt undersøgelser i fremtiden og kan sandsynligvis bruges som en skabelon til analyse af andre smitsomme sygdomme i dyremodeller og forsøgspersoner.Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ikke noget at oplyse.
Acknowledgments
Forfatterne vil gerne anerkende Mark Rodgers for skitserer infektion procedurer og L. Eoin Carney og Brian Lopresti for vejledning i oprettelse af disse billeddiagnostiske procedurer. Finansiering af dette arbejde er blevet leveret af The Bill og Melinda Gates Foundation (J.L.F., P.L.L.), National Institutes of Health, nationale institutter for allergi og smitsomme sygdomme R01 AI111871 (P.L.L.), nationale hjerte lunge og Blood Institute R01 HL106804 (J . L.F.), R01 HL110811.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ketamine | Henry Schein | 23061 | Henry Schein |
| Telazol | Zoetis | 4866 | Henry Schein |
| Cetacaine | Patterson Vet Generics | 07-892-6862 | Patterson |
| Sterile saline | Hospira | 07-800-9721 | Patterson |
| 7H11 agar | BD | 283810 | BD Biosciences |
| IV catheter | Surflash | 07-806-7659 | Patterson |
| 18F-FDG | Zevacor | N/A | |
| Endotracheal tube | Jorgensen Labs Inc | 07-887-0284 | Patterson |
| Artificial tears | Patterson Vet Generics | 07-888-1663 | Patterson |
| Isoflurane | Zoetis | 07-806-3204 | Patterson |
| Neurologica Ceretom CT | Samsung Neurologica | N/A | |
| Siemens Focus 220 microPET | Siemens Molecular Imaging Systems | N/A | |
| Inveon Research Software | Siemens Molecular Imaging Systems | N/A | |
| OsiriX | Pixmeo | N/A |
References
- World Health Organization. Global Tuberculosis Report 2016. , Available from: http://www.who.int/tb/publications/global_report/en/ (2017).
- Barry, C. E. 3rd, et al. The spectrum of latent tuberculosis: rethinking the biology and intervention strategies. Nat Rev Microbiol. 7 (12), 845-855 (2009).
- Lin, P. L., Flynn, J. L. Understanding latent tuberculosis: a moving target. J Immunol. 185 (1), 15-22 (2010).
- Pawlowski, A., Jansson, M., Skold, M., Rottenberg, M. E., Kallenius, G. Tuberculosis and HIV co-infection. PLoS Pathog. 8 (2), e1002464 (2012).
- Keane, J. TNF-blocking agents and tuberculosis: new drugs illuminate an old topic. Rheumatology (Oxford). 44 (6), 714-720 (2005).
- Lin, P. L., et al. PET CT Identifies Reactivation Risk in Cynomolgus Macaques with Latent M. tuberculosis. PLoS Pathog. 12 (7), e1005739 (2016).
- Flynn, J. L., Klein, E. A color atlas of comparative pulmonary tuberculosis histopathology. Dick, T., Leong, V. D. J. , CRC. 83-106 (2011).
- Signore, A., Mather, S. J., Piaggio, G., Malviya, G., Dierckx, R. A. Molecular imaging of inflammation/infection: nuclear medicine and optical imaging agents and methods. Chem Rev. 110 (5), 3112-3145 (2010).
- James, M. L., Gambhir, S. S. A molecular imaging primer: modalities, imaging agents, and applications. Physiol Rev. 92 (2), 897-965 (2012).
- Coleman, M. T., et al. PET/CT imaging reveals a therapeutic response to oxazolidinones in macaques and humans with tuberculosis. Sci Transl Med. 6 (265), (2014).
- Coleman, M. T., et al. Early Changes by (18)Fluorodeoxyglucose positron emission tomography coregistered with computed tomography predict outcome after Mycobacterium tuberculosis infection in cynomolgus macaques. Infect Immun. 82 (6), 2400-2404 (2014).
- Lin, P. L., et al. Radiologic Responses in Cynomolgus Macaques for Assessing Tuberculosis Chemotherapy Regimens. Antimicrob Agents Chemother. 57 (9), 4237-4244 (2013).
- Diedrich, C. R., et al. Reactivation of latent tuberculosis in cynomolgus macaques infected with SIV is associated with early peripheral T cell depletion and not virus load. PLoS One. 5 (3), e9611 (2010).
- Lin, P. L., et al. The multistage vaccine H56 boosts the effects of BCG to protect cynomolgus macaques against active tuberculosis and reactivation of latent Mycobacterium tuberculosis infection. J Clin Invest. 122 (1), 303-314 (2012).
- Lin, P. L., et al. CD4 T cell depletion exacerbates acute Mycobacterium tuberculosis while reactivation of latent infection is dependent on severity of tissue depletion in cynomolgus macaques. AIDS Res Hum Retroviruses. 28 (12), 1693-1702 (2012).
- Mattila, J. T., Diedrich, C. R., Lin, P. L., Phuah, J., Flynn, J. L. Simian immunodeficiency virus-induced changes in T cell cytokine responses in cynomolgus macaques with latent Mycobacterium tuberculosis infection are associated with timing of reactivation. J Immunol. 186 (6), 3527-3537 (2011).
- Scanga, C. A., Flynn, J. A. Tuberculosis. Kaufmann, S. H. E., Rubin, E. J., Zumla, A. , Cold Spring Harbor Laboratory Press. 243-258 (2015).
- Kita, Y., et al. Development of therapeutic and prophylactic vaccine against Tuberculosis using monkey and transgenic mice models. Hum Vaccin. , Suppl 7. 108-114 (2011).
- Langermans, J. A., et al. Divergent effect of bacillus Calmette-Guerin (BCG) vaccination on Mycobacterium tuberculosis infection in highly related macaque species: implications for primate models in tuberculosis vaccine research. Proc Natl Acad Sci U S A. 98 (20), 11497-11502 (2001).
- Okada, M., et al. Novel prophylactic and therapeutic vaccine against tuberculosis. Vaccine. 27 (25-26), 3267-3270 (2009).
- Reed, S. G., et al. Defined tuberculosis vaccine, Mtb72F/AS02A, evidence of protection in cynomolgus monkeys. Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (7), 2301-2306 (2009).
- Capuano, S. V. 3rd, et al. Experimental Mycobacterium tuberculosis infection of cynomolgus macaques closely resembles the various manifestations of human M. tuberculosis infection. Infect Immun. 71 (10), 5831-5844 (2003).
- Srinivas, S. M., et al. A recovery coefficient method for partial volume correction of PET images. Ann Nucl Med. 23 (4), 341-348 (2009).
- Kumar, R., et al. Role of modern imaging techniques for diagnosis of infection in the era of 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography. Clin Microbiol Rev. 21 (1), 209-224 (2008).
- Martin, C. J., et al. Digitally Barcoding Mycobacterium tuberculosis Reveals In Vivo Infection Dynamics in the Macaque Model of Tuberculosis. MBio. 8 (3), (2017).
- Lin, P. L., et al. Metronidazole prevents reactivation of latent Mycobacterium tuberculosis infection in macaques. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (35), 14188-14193 (2012).
- Lin, P. L., et al. Tumor necrosis factor neutralization results in disseminated disease in acute and latent Mycobacterium tuberculosis infection with normal granuloma structure in a cynomolgus macaque model. Arthritis Rheum. 62 (2), 340-350 (2010).
- Phuah, J., et al. Effects of B Cell Depletion on Early Mycobacterium tuberculosis Infection in Cynomolgus Macaques. Infect Immun. 84 (5), 1301-1311 (2016).
- Martinez, V., Castilla-Lievre, M. A., Guillet-Caruba, C., Grenier, G., Fior, R., Desarnaud, S., Doucet-Populaire, F., Boue, F. (18)F-FDG PET/CT in tuberculosis: an early non-invasive marker of therapeutic response. Int J Tuberc Lung Dis. 16 (9), 1180-1185 (2012).
- Malherbe, S. T., et al. Persisting positron emission tomography lesion activity and Mycobacterium tuberculosis mRNA after tuberculosis cure. Nat Med. 22 (10), 1094-1100 (2016).
- Chen, R. Y., et al. PET/CT imaging correlates with treatment outcome in patients with multidrug-resistant tuberculosis. Sci Transl Med. 6 (265), (2014).
