Summary
Burada, hastalık süreci, uyuşturucu tedavi ve hastalık yeniden etkinleştirme çalışmaya M. tuberculosis ile enfekte insan dışı primatlar 18F-FDG PET/BT görüntüleme analizi açıklamak için bir iletişim kuralı mevcut.
Abstract
Mycobacterium tüberküloz Bugün dünyanın bir numaralı bulaşıcı kalır. Antibiyotik dirençli suşların ortaya çıkması ile yeni klinik yöntemler hastalık süreci ve ekran için potansiyel antibiyotik ve aşı uygulamaları değerlendirmek gereklidir. Pozitron emisyon tomografisi/Computed tomografi (PET/CT) afflictions kanser, Alzheimer hastalığı ve inflamasyon/enfeksiyon gibi bir dizi eğitim için değerli bir araç olarak kurulmuştur. Burada özetlenen intrabronchially M. tuberculosisdüşük doz ile enfekte cynomolgus maymunların PET/BT görüntüleri değerlendirmek için istihdam stratejileri vardır. CT lezyon boyutuna değerlendirilmesi ve 18F-florodeoksiglikoz (FDG) lezyonlar ve evde beslenen hayvan görüntüleri lenf düğümleri alımını, PET/BT görüntüleme etkin gizli hastalık karşı gelecekteki gelişimini tahmin edebilirsiniz Bu açıklanan yöntemleri göstermek ve reaktivasyonu enfeksiyon gizli bir devlet için eğilimi. Ayrıca, akciğer iltihabı genel düzeyini analiz ederek, bu yöntemlerin en klinik varolan hayvan modelinde M. tuberculosis karşı ilaçlar antibiyotik etkinliğini belirlemek. Bu görüntü analiz yöntemleri cephanelik bu hastalığa karşı en güçlü araçlardan bazıları sadece enfeksiyon ve ilaç tedavisi özellikleri bir dizi değerlendirebilir, ama onlar da doğrudan kullanılmak üzere insan klinik bir ayara çevrilebilir vardır şunlardır çalışmalar.
Introduction
Mycobacterium tüberküloz insanlar binlerce yıldır veba vardır ve daha fazla ölüm herhangi bir tek diğer bulaşıcı daha dünyada bugün neden olur. 2015 yılında vardı 10.5 milyon yeni bildirimlerle tüberküloz (TB) genel olarak1 ile çoğu durumda Hindistan, Endonezya, Çin, Nijerya, Pakistan ve Güney Afrika kaynaklanan. Tahminleri genel death toll gelen TB 1.4 milyon kişi o aynı dönemde yerleştirin. Bu değer 100 yıl önce neredeyse % 25 ölüm oranı düşük olur. Uyuşturucu hassas TB tedavi edilebilir olsa da, rejimi birden fazla ilaç gerektiren uzun ve uyum bir husustur. Çok ilaca dirençli (MDR) suşlar ortaya çıkması 580,000 ~ yeni TB olgu için 2015 yılında sorumluydu. Hastalar başarılı tedavi oranı ile M. tuberculosis suşlarının MDR sadece % 50 civarında olduğu tahmin edilmektedir. Daha endişe verici olduğunu için kullanılabilir hemen hemen her ilaca dirençli olan kapsamlı dayanıklı (XDR) suşlar M. tuberculosis, ortaya çıkması. Böylece, yeni teknikler TB teşhis yeteneği geliştirmek TB araştırma alanı içinde hastalık süreci immünolojik anlayışı artırmak ve yeni tedavi ve Önleme stratejileri antibiyotik de dahil olmak üzere tarama için izin ihtiyaç vardır rejimleri ve aşı etkinlik çalışmaları.
M. tuberculosis fiziksel olarak onun çok karmaşık dış hücre duvarı ve yavaş büyüme Kinetik ile karakterize bir aerobik acid-fast bacillus var. Enfeksiyon genelde bireysel Bakteri semptomatik, enfekte olmuş bir kişi öksürük, hapşırma veya şarkı okuldan aerosolize damlacıkları bulunan inhalasyon yoluyla ortaya çıkar. Enfeksiyon geliştirmek maruz kalan bireylerin, insanların sadece 5-%10 etkin klinik TB geliştirmek. Kalan % 90 tüm bunların klinik olarak gizli TB enfeksiyonu (LTBI)2,3sınıflandırılır subklinik enfeksiyon, hiçbir hastalık için aralıkları asemptomatik enfeksiyondan değişen bir yelpazede var. Bu asemptomatik enfeksiyonu var. nüfusu yaklaşık % 10 yaşamları içerilen enfeksiyonunda reaktivasyonu tarafından etkin TB gelişecektir. Yeniden etkinleştirme riskini büyük ölçüde bir kişi eğer asemptomatik enfeksiyonu sözleşme HIV ile artırır veya TNF inhibitörleri4,5,6gibi bir immünsupresif ilaç ile tedavi geçer. Etkin TB hastalığı da akciğer ve göğüs lenf düğümleri etkiler akciğer TB sahip çoğu kişi ile bir spektrum sunar. Ancak, enfeksiyon da katılımı extrapulmonary sitelerin sunabilirim böylece M. tuberculosis herhangi bir organ, bulaşabilir.
Patolojik M. tuberculosis enfeksiyonu konak hücreleri, granuloma denilen organize bir küresel yapısını özelliğidir. Makrofajlar, T hücreleri ve B hücreleri değişken sayıda nötrofil7Granülom önemli bileşenleridir. Granülom kez nekrotik ortasıdır. Böylece, granülomlar öldürmek ya akciğerlerinin diğer bölgelerine yayılmış önlenmesi basiller, içeren bir bağışıklık microenvironment olarak işlev. Ancak, M. tuberculosis öldürme tarafından Granülom yıkmak ve bu yapılar içinde yıllardır devam. Yeni enfeksiyon sonra etkin TB hastalığı geliştirme veya LTBI reaktivasyonu için tutarlı ve düzenli izleme pratik, bilimsel olarak zor ve zaman alıcı. Bu işlemler boyuna, insan ve insan benzeri hayvan modelleri, are son derece yararlı birçok karmaşıklığı M. tuberculosis enfeksiyonu ve hastalık anlayışı sürdürmek bilimsel topluluk için çalışma teknikleri.
PET/CT hastalık durumlarında insanlar ve hayvan modelleri8' geniş bir dizi çalışma için istihdam son derece yararlı bir görüntüleme tekniğidir. PET positron yayan radyoaktif bileşikler muhabir olarak kullanır işlevsel bir tekniktir. Bu radioisotopes genellikle glikoz gibi metabolik bir bileşik veya faiz bir reseptör bağlamak için tasarlanmış bir hedefleme gruba functionalized. Evde beslenen hayvan izotoplar yayılan radyasyon doku nüfuz edecek kadar güçlü olduğu için çok düşük konsantrasyonlarda izin veren çalışma reseptör hedefleme bileşikler ve yeterince düşük konsantrasyon doygunluk seviyenin altında hiçbir etkisi üzerinde metabolik olarak kullanılabilir işler 2 gibi aracılarını kullanırken-Deoksi - 2-(18F) Fluoro-D-glukoz (FDG). CT x-ray zayıflama çeşitli düzeylerde organların gövde9içinde fiziksel özelliklerini tanımlamak için kullandığı bir üç boyutlu röntgen görüntüleme tekniğidir. İle eşleştirildiğinde evde beslenen hayvan, CT belirli konumları ve evde beslenen hayvan radiotracer alımını göstermek yapıları belirlemek için bir harita kullanılır. PET/CT insan ve hayvan modelleri Patogenez, ilaç tedavisi, hastalık spektrum, yanıt içine birçok önemli anlayışlar yol açmıştır M. tuberculosis enfeksiyonu ile enfekte vivo içinde görüntüleme için güçlü bir araçtır vb6 ,10,11,12. Bu eser TB insan dışı primat modelleri boyuna Granülom boyutu, FDG anlamazdın bireysel lezyonlar, Bütün akciğer ve lenf nodu FDG hırs ve extrapulmonary tespiti gibi parametreleri kullanarak eğitim için belirli PET/CT analitik yöntemleri açıklar hastalık6,10,11,12.
Bu el yazması insan dışı primatlar (NHPs), özellikle boyuna hastalık ilerleme ve ilaç tedavisi ile M. tuberculosis enfeksiyonu takip değerlendirmek için kullanılan cynomolgus maymunların analizde görüntüleme yöntemleri açıklar . NHPs M. tuberculosis Erdman zorlanma düşük bir doz ile aşılanmış, hayvan hastalığı sonuçları çeşitli ~ %50 ile etkin TB ve asemptomatik enfeksiyonu olan kalan hayvanlar geliştirme göstermek çünkü değerli bir hayvan modeli vardır (Yani enfeksiyon, LTBI kontrol), insanlar3,13,14,15,16' görülen klinik hastalık spektrum için en yakın model sağlar. LTBI reaktivasyonu makak içinde yeniden etkinleştirme hangi insan immün yetmezlik virüsü (HIV, maymun immün yetmezlik virüsü (SIV) HIV makak sürüm olarak kullanarak), CD4 azalması veya tümör örnekler insanlarda neden aynı aracıları tarafından tetiklenir nekroz faktör (TNF) nötralizasyon13,16. Buna ek olarak, maymunların son derece akciğer veya diğer organlara17formu organize granülomlar de dahil olmak üzere insanlarda görülen benzer patoloji ile mevcut. Böylece, bu model M. tuberculosis enfeksiyonu yanı sıra uyuşturucu rejimleri ve tüberküloz14,18 için aşılar hakkında değerli bilgi temel ana bilgisayar-patojen etkileşimlerde önemli anlayışlar sağlamıştır , 19 , 20 , 21.
PET/CT görüntüleme görünümü, dağıtım ve bireysel granülomlar ilerlemesini takip olanağı sağlar. Bu eser öncelikle FDG hangi tümü granülomlar içinde olan metabolik olarak aktif konak hücreler, makrofajlar, nötrofiller ve lenfosit8, gibi içine glikoz analog birleştirmek bir sonda olarak kullandı. Böylece, FDG ana bilgisayar iltihabı için bir proxy'dir. Detaylı analiz işlemleri burada OsiriX, yaygın olarak kullanılan bir DICOM izleyici satın alma ve kullanım için kullanılabilir kullanır. Açıklanan görüntü analiz yöntemleri şekli, boyutu ve metabolik aktivite (FDG alımıyoluyla ) bireysel granülomlar zamanla izleme ve görüntüleme hayvan nekropsi üzerine belirli lezyonlar tanımlamak için bir harita kullanır. Ayrıca, ayrı bir yöntem belirli bir eşiğin (SUV ≥ 2.3) akciğer FDG anlamazdın toplamı quantifies ve aşı değişen çalışmalar arasında denetim ve deneysel grupları arasındaki farklılıkları değerlendirmek için bu değeri kullanır geliştirilmiştir denemeler co enfeksiyon modelleri için. Bu veriler bu genel ölçü FDG Alım akciğerlerde böylece hastalık durumu hakkında bilgi sağlayan bakteri yükü ile ilişkili destek. Benzer analizler göğüs lenf düğümleri de hastalığın ilerlemesini çalışmaya FDG alımını gerçekleştirilebilir. Aşağıdaki iletişim kuralı--dan görüntü analizi ile hayvan hastalık deneysel işlemini açıklar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
tüm yöntemleri bu çalışmada özetlenen Pittsburgh kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi Üniversitesi tarafından onaylanmıştır. Tüm yordamları kurumsal Biyogüvenlik ve radyasyon emniyet gereklerini takip ettim. CT tarama donning kurşun önlük ve boğaz kapak gerektirir. Biyogüvenlik seviye 3 (BSL3) giysi ve insan dışı primatlar ile çalışmaya yönelik yordamlar göre kurumsal yönergelere uyulmalıdır. Tüm tarama BSL3 tesiste gerçekleştirildi.
1. hayvan enfeksiyon yordam
- sakinleştirici ketamin (10 mg/kg, kas içi) veya telazol (5-8 mg/kg, kas içi) ile hayvan hayvan advers reaksiyonlar ketamin için varsa.
- Laringoskop, kullanarak görselleştirmek ses telleri ve gırtlak kapağını. Ses telleri için cetacaine sprey ile püskürtülerek anestezi ~ 1 s (en fazla 2 s).
- Laringoskop kullanarak nefes borusu yoluyla doğrudan görselleştirme içine hemen Kaudal Akciğer lobu içine bir bronkoskop (2.5 mm dış çap) Kılavuzu.
- , M. tuberculosis biriminde 2 mL steril serum oluşturan yaklaşık 5-20 (bağlı olarak çalışma) koloni oluşan bir şırınga hazırlamak ve bronkoskop kanalından çözüm yönetmek. 2 mL steril serum fizyolojik ile oluşan ayrı bir şırınga hazırlamak ve salin bakteri 22 tam birikimi sağlamak için 5 mL hava yoluyla takip bronkoskop kanalı aracılığıyla yönetmek.
- Bronkoskop çekilme ve uyanık ve dikkatli maymun kadar tamamen dikkat.
2. Düşsel edinme, çubuk grafik ve yeniden yapılanma yordam
- hazırla hayvan görüntüleme için.
Ketamin (10 mg/kg, kas içi) veya telazol (5-8 mg/kg, kas içi)
- Sedate hayvanla hayvan vardır ketamin olumsuz tepkiler.
Not: Hayvanlar gecede görüntüleme işlemi sırasında kusma riskini azaltmak için ve FDG PET taramaları tutarlılığı korumak için oruç gerek. - Her iki bacak Safen ven bir intravenöz (IV) kateter takın ve bez bant ile güvenli.
- FDG bir yaklaşık 5 millicurie dozu toplam hacmiyle plastik enjektör 5 mL steril serum fizyolojik ile sulandırmak.
- Öncesi enjeksiyon radyoaktivite düzeyi bir doz Kalibratör kullanarak şırıngada kaydetmek, zaman kayıt ve şırınga bir kurşun şırınga tutucuya yerleştirin.
- Yavaş yavaş IV kateter aracılığıyla radyoaktif doz enjekte ve 5 mL steril serum fizyolojik ile izleyin. Enjeksiyon zamanını kaydetmek. Enjeksiyon süresi yaklaşık 45 dk - 1 saat önce evde beslenen hayvan görüntüleme olmak için koordine olmalıdır.
- Doz Kalibratör kullanarak şırınga sonrası enjeksiyon radyoaktivite düzeyi kayıt ve yazmak zaman. Uygun bir atık konteyner şırıngada atın.
- Laringoskop kullanarak, ses telleri ve gırtlak kapağını görselleştirmek ve cetacaine sprey ile anestezi.
- (3, 5 mm - 4.5 mm maymun boyutuna bağlı olarak) bir endotrakeal tüp Trakea rehberlik ve tüp eklenen sonundaki manşet şişirmek.
- Entübasyon tüpü Şerit şerit ile her köpek hayvan, piercing tüp etrafında sarma tarafından güvenli sonra bir düğüm gazlı bez burun köprüsü çevresinde kalan miktarı ile steril gazlı bez uzun ince bir şerit kullanarak ve son olarak geri o çevresinde f baş.
- Gözleri görüntüleme sırasında kurumasını önlemek için suni gözyaşları ile kapsar.
- Sedate hayvanla hayvan vardır ketamin olumsuz tepkiler.
- Gerçekleştir CT ve PET taramaları.
- Yer hayvan yatak tarama.
- Bağlan entübasyon tüpü aşağıdaki solunum için ayarları: solunum oranı = 15, en yüksek basınç = 15-17, oksijen % = 40, PEEP (pozitif uç Ekspiratuar basınç) = 3, Tidal hacim = 60, T ben (Inspiratory saat) = 0,4, ben: E (inspiratory için Ekspiratuar zaman) oranı 1: 3 4, T Yaylası (geçerliliği sona ermeden önce inspiratory Duraklat) = 0.5, en yüksek akış = (bu değerleri ayarlanabilir hayvan belirli pulmoner uyum veya deneysel ihtiyaçlarına bağlı olarak) 9.0 =.
- Solunum soluk çeken anestezi (%2 isoflurane) başlarlar ve hayvan fiziksel uyaranlara tepki vermiyor gösterir.
- Yer hayvan yüzükoyun ile desteklenen bacaklar ve baş.
- CT alan bakış açısı içinde hayvan yerleştirin ve akciğer hacmi tüm yayılımı tam tarama dahil emin olun için bir önizleme taraması yapmak.
- Elde şu parametrelerle bir CT taraması (Helisel inceden inceye gözden geçirmek, eksenel FOV = 250 mm, voltaj = 140 kV, geçerli 2.0 = mA, dilim kalınlığı = 1,25 mm, netlik ilave keskin =) bir vantilatör nefes yürütürken tutun.
Not: Kontrast Ajan CT seçime bağlıdır. Bir kontrast tarama yapmak, bir gecikme arasında kontrast ajanın enjeksiyon gereklidir ve resim alma kontrast ajanın kalbinde havuzu çünkü uygun görüntü imar PET taraması akciğer alanın etkilemektedir ve akciğerlerde artifakı oluşturur CT taraması - isoflurane konsantrasyon için 0.7 - düşürmek emin olun tarama işlemi sırasında % 0.8.
- Yer hayvan evde beslenen hayvan alan bakış açısı içinde.
Not: Bir satır içi sistem bir ayrı CT ve evde beslenen hayvan inceden inceye gözden geçirmek için bu iş yerinde sistemidir. Evde beslenen hayvan konumlandırma için koordinatları el ile CT koordinatlarına dayanarak hesaplanır. - Elde 600 s evde beslenen hayvan görüntüleri her yatak pozisyonu için.
Not: Bir Aksiyel FOV 7.6 cm odak 220 sistemi var. Bu eser Post-processing sırasında el ile dikişli dört yatak pozisyonlar kullanılarak gerçekleştirildi. - İsoflurane devre dışı bırakmak, yavaş yavaş hayvan havalandırma kapalı vazgeçirmek, hava solunum tüpü manşet kaldırmak ve bir kez hayvan öksürük refleksleri yerine geldi ve normal nefes tüpü çıkarması. IV kateter kaldırmak ve kan akımı durana kadar basınç enjeksiyon ücreti tutun.
- Yapmak evde beslenen hayvan görüntü histogram ve yeniden yapılanma.
- Yapmak evde beslenen hayvan görüntü histogram ile aşağıdaki parametreleri: 3D histogram ile hiçbir düzeltme, süresi: 3, yüzük fark: 47, küresel ortalama deadtime düzeltme.
- Yapmak evde beslenen hayvan görüntü yeniden aşağıdaki parametreler ile OSEM3D = (sipariş alt beklenti maksimum-3 boyut) algoritması ile CT tabanlı zayıflama, rampa projeksiyon filtre ve 284 dilimli görüntü verimli dağılım düzeltme.
- Eş kayıt evde beslenen hayvan ve CT görüntüleri.
- Co-registered evde beslenen hayvan vermek ve CT DICOM görüntüleri için belgili tanımlık bilgisayar yazılımı (örneğin, OsiriX).
3. Belirleme ve bireysel lezyonlar analiz
- OsiriX açık evde beslenen hayvan ve CT DICOM görüntüleri veritabanı eksenel yönde (CT görüntü will ile evde beslenen hayvan görüntü erimiş ve ayrı bir evde beslenen hayvan görüntü penceresi olacak).
- Ayarla tarama (veya seri inceden inceye gözden geçirmek) Aksiyel yönlendirmeye.
- (Yerde) CT Tara'yı tıklatın ve değiştirmek " WL/WW " üst menü çubuğundaki " CT – pulmoner ".
- Kaydırma akciğer lobları başladığı belirlemek için inceden inceye gözden geçirmek ve sonunda. (Akciğer çatlaklar tanımlayın.)
- Kaydırma akciğer alanı küçük alanlarda odaklanarak tüm tarama yoluyla bir saat.
- Normal akciğer karanlık görünür ve anatomik özellikleri (yoğunluk bağlı olarak) hafif görünür dikkat edin. Damarlara neredeyse beyaz görünür iken Airways siyah görünür.
- İzleyin damarları ve airways Aksiyel dilimleri ile kaydırma sırasında taşımak için göründükleri gibi.
- Çatlaklar alanlarda belirlenebilir hiçbir gemi ya da airways. (Bu yalnızca hiçbir diğer anatomik yapıları ile karanlık görünen akciğer alanlardır.)
- Yuvarlak PET/CT lezyonlar tanımlamak için kullanın.
- Kaydırma akciğer alanı küçük alanlarda bir anda odak tüm tarama yoluyla.
Not: Tanımlamak ve lezyonlar saymak için bir anda bir akciğer lobda odaklanmak. - Akciğer içinde tespit FDG-arzulu lezyonlar. Onlar gibi sıcak küreler - akciğer kökenli çok farklı bakacağız. Küçük, soğuk lezyonlar daha az belirgin ve tanımlamak daha zor olacak. Bunlar (gemiler gibi) kaydırma sırasında hareket etmiyor yoğun yapıları Ultrasonda görünür.
Not: Küçük lezyonlar ve gemiler bakmak çok benzer. Birbirinden ayırt edebilmek için kolay bir yol yapı söz konusu ve bir dilim ya da iki yukarı ve aşağı kaydırma imleci hover etmektir. Yapısı imleci altında kalırsa, bir lezyon yapısıdır. Bir dilim aşağı ve yukarı kaydırma sırasında imleç uzak yapısı gider büyük olasılıkla gemi veya hava yolu ise,. - Tanımlama amaçlı kullanımı " oku " alet-e doğru inceden inceye gözden geçirmek her lezyon üzerine gelin.
- Konumu amaçlar için kullanmak " noktası " aracı ve böylece ROI (faiz bölgesi) granuloma ortasında doğrudan lezyon'ı tıklatın. Bu yatırım Getirisini içerdiği bilgiler nerede lezyon bulunur Kartezyen koordinatları (XYZ koordinatları) içerecektir.
- Kaydırma akciğer alanı küçük alanlarda bir anda odak tüm tarama yoluyla.
- Kullanım " uzunluğu " ve " Oval " boyutu (mm) ve FDG hırs (SUV) her lezyon ölçmek için araçlar.
- Bir lezyon boyutunu ölçmek için evde beslenen hayvan sinyal kaldırmak sadece CT görünür olması.
- Eleman " uzunluğu " aracı.
- Lezyon en büyük kısmı içerir dilim tanımlanır kadar kaydırın (nerede lezyon gibi görünüyor en büyük dilim).
- Lezyon en uzun uzunluğu boyunca bir çizgi çizin. Bu yatırım Getirisini dahil bilgi lezyon çapı (mm) cinsinden uzunluğunu temsil edecek.
- Bir lezyon FDG hırs ölçmek için ilk evde beslenen hayvan Tara'yı tıklatın ve Pet çevirmek Git " WL/WW & CLUT " Osirix menü ekranın üst kısmında ve seçin " WL/WW el ile " WL/WW açılan menüde. Diyalog kutusuna 0 içine " gelen " ve 20 içine " için " 20 SUV 0 penceresine sınırlandırmak için.
- Eleman " Oval " üzerinden aracı " fare düğmesi işlevi " aracı açılır menü.
- Kaydırma lezyon sıcak kısmını değerlendirmeye lezyon üzerinden. Lezyon çevresinde bir oval çizin. " Oval " aracı ROI bilgi voxels bölgesi içindeki tüm SUV'lar için tanımlayıcı istatistik içerir. Bölgede en fazla SUV kaydetmek.
- Olarak her " Oval " yatırım Getirisi sadece belirli Aksiyel uçağı lezyon, SUV değerlerini temsil ve tipik lezyonlar şeklinde küresel, lezyon gerçek maksimum SUV yakalanır emin olmak için birkaç dilimleri oval çizin.
Not: PET/CT taramaları el ile yeniden eğer belgili tanımlık evde beslenen hayvan ve CT imge mükemmel eşleşiyor değil. Bu durumda, tüm SUV analizleri ve ROIs erimiş PET/CT inceden inceye gözden geçirmek yerine PET taraması yapılmalıdır. Birçok lezyonlar evde beslenen hayvan dedektörü kristalleri çözümlenmesi küçük olduğundan, tüm ölçülen SUV'lar için bireysel lezyonlar kısmi toplu düzeltme her lezyon için gerçekleştirir bir kurtarma katsayısı hesaplama elektronik tabloya girilir 23.
4. Toplam akciğer FDG hırs ölçüm yordamı toplam akciğer iltihabı belirlemek için
- OsiriX açık evde beslenen hayvan ve CT DICOM görüntüleri veritabanı eksenel yönde (CT görüntü will ile evde beslenen hayvan görüntü erimiş ve ayrı bir evde beslenen hayvan görüntü penceresi olacak).
- Akciğer hacmi ayrılmasını CT görüntü üzerinde gerçekleştirin.
- Emin olmak için tomografi üzerinde herhangi bir yere tıklayın etkin pencere olduğunu.
- Yatırım Getirisi açılır menüsüne gidin ve seçin " büyümek bölge (2D/3D) bölümleme … ". Normal akciğer, yoğunluğu yakalamak için
- -200 için-1024 için daha düşük eşik ve üst eşik ayarlayın. Segmentasyon kutusu gibi isim değil ama bunlar Hounsfield birimlerinin göstergesidir. Alt ve üst eşikleri ayarladığınızda,
- akciğer içinde herhangi bir yeri tıklatın. Tüm akciğer yeşil renkle vurgulanmış görünmelidir.
- Sonra tıklayın " hesaplamak " segmentasyon parametreleri iletişim kutusunda. Bu bir dilim grow bölgesinden tüm akciğer hacmi için genişleyecektir.
- Taşıma " bölge büyümek " CT taraması gelen akciğer PET taraması için.
- CT taraması ve PET taraması için sürükleyin simge adını solundaki küçük simgesine tıklayın.
- Select " kopyalamak ROIs ". Şimdi bir bindirme akciğer PET taraması Tarih olmalı.
- CT taraması (isteğe bağlı) üzerinden yatırım Getirisi silmek.
Not: Bu ROIs olmadan tüm akciğer akciğer tüm patoloji yakalanır emin olmak için tomografi görebilmek için yardımcı olur. Bunu yapmak için ROIs silin. CT pencere etkin (CT taraması tıklayın) seçin ve yatırım Getirisi açılan menüden olduğundan emin olun ve seçin " silmek tüm ROIs içinde bu serisi. " - boşluklar üzerinde PET taraması olarak görünen yüksek yoğunluklu akciğer alanlarında doldurun.
Not: pek çok kez, orada delik yatırım Getirisini Akciğer doku-200 HU (Eğer o does değil vuku bulmak bu adım atlanır olabilir) CT taramasında daha yoğun olduğu PET taraması.- Yatırım Getirisi açılır menü vurgulayıp seçiniz " fırça ROIs " → " kapanış. " iletişim kutusu göründüğünde, böylece iletişim kutusunun üst kısmındaki okur oku 3 slayt " yapılaşma Öğe yarıçapı: 3 " ve kontrol " ile aynı adı. tüm ROIs Uygula "
Not: hastalık (örneğin konsolidasyon) Akciğer doku çevreleyen daha yoğun olan, büyük kısmı olduğunda kez fırça ROIs kapanış Tüm akciğer doldurmak yeterli olmayacaktır. Bu durumda ise, boşlukları el ile doldurulması gerekir. - Gitmek " fare düğmesi işlevi " alan tepe yemek listesi ve tıkırtı üstünde belgili tanımlık küçük ok sağ.
- Seçin " fırça " aracı.
- Bu aracı seçtikten sonra el ile delik doldurmak için yatırım Getirisi içinde çizin.
- Yatırım Getirisi açılır menü vurgulayıp seçiniz " fırça ROIs " → " kapanış. " iletişim kutusu göründüğünde, böylece iletişim kutusunun üst kısmındaki okur oku 3 slayt " yapılaşma Öğe yarıçapı: 3 " ve kontrol " ile aynı adı. tüm ROIs Uygula "
- Ayrı tut moduyla akciğer yatırım Getirisi üzerinde PET taraması.
- Evde beslenen hayvan üzerinde tüm akciğer gösterimi olan oldu
- inceden inceye gözden geçirmek, akciğer dışında kalan tüm pikseller silin.
- Yatırım Getirisi açılır menü vurgulayıp seçiniz " piksel değerlerini ayarlamak için … ".
- Dışında yatırım Getirisi onay kutusunu tıklatın ve ROI dışında kalan tüm pikseller 0 olarak ayarlayın.
- İzole " sıcak " patoloji.
- Olarak kullanılmak üzere istenilen herhangi bir eşik kullanın " sıcak. " SUV'lar 2.3 olduğu düşünülen daha büyük " sıcak " tüberküloz lezyonlar 24 için edebiyat değerlere göre.
- Yatırım Getirisi açılan menüden girin ve " piksel değerlerini ayarlamak için … ".
- İçinde ROI onay kutusunu tıklatın. Tıklattığınızdan emin olun " ve " 0 ve 2.3 arasındaki tüm değerleri 0 olarak ayarlanır böylece kutu.
- Sadece hastalık patoloji hesaba için yatırım Getirisini emin olun.
- Not 2.3 sıcak vardır alanı (örneğin, karaciğer) vardır. Yalnızca istediğiniz alanları ROIs silerek yakalanır ve başka oluşturma büyümek bölge emin olun. Şu anda müdahale ortak diğer dokulara kalp, mediastinal lenf düğümleri, omurga ve kaburga içerir.
- Yatırım Getirisi açılır menü vurgulayıp seçiniz " silmek tüm ROIs içinde bu serisi. " sonra yatırım Getirisi için gidin ve seçin " büyümek bölge (2D/3D) bölümleme … ".
- 2.3 ve 100 üst eşik için daha düşük eşik eşiği değiştirmek.
- Kaydırma pencereden hastalığı patoloji ve'i tıklatarak tüm evde beslenen hayvan, " Compute. " ateşli hastalık her alanı için yineleyin. Kullanarak tüm akciğer ROI kaydettiğinizden emin olun " kaydetmek ROIs " seçeneği yatırım Getirisi menüsü altında.
- Bir elektronik tabloya verme ham değerleri.
- 2D Viewer için açılan menü çubuğuna gidin ve seçin " geri döndürme serisi. "
- sonra eklentileri açılan menü çubuğu için git
- Select " yatırım Getirisi araçları " → " verme ROIs. " adı ve dışa aktarılan ham veri dosyası kaydedin. Seçmeye dikkat edin " CSV " bu iletişim kutusunun altındaki.
- Toplam FDG hırs ham veri hesaplamak. Bu elektronik tablodaki her satır tek bir dilim tarama temsil eder. Faiz sütun olan " RoiTotal. "
- hesaplamak için " toplam FDG hırs, " tüm eklemek " RoiTotal " birlikte dilimleri. Sütun F (RoiTotal) toplamını hesaplamak. Bu miktar toplam FDG hırs ölçümdür.
- Eğer OsiriX ihracat ROI eklentisi, aşağı açılan menüsünde eklentileri gidin yok. Seçin " Plugins Manager … " tıklayın " Download … " iletişim kutusunun en üstündeki sekme. Seçin " ExportROIs " gelen " mevcut eklentileri " açılır menü. Seçin " Download & yükle. "
5. Analitik prosedür FDG anlamazdın belirlemek için " sıcak " lenf
- OsiriX açık evde beslenen hayvan ve CT DICOM görüntüleri veritabanı eksenel yönde (CT görüntü will ile evde beslenen hayvan görüntü erimiş ve ayrı bir evde beslenen hayvan görüntü penceresi olacak).
- Evde beslenen hayvan görüntüleri el ile yatırım Getirisi analizi görüntü yoğunluğu pencere tutarlı olması gerçekleştirilirken sağlamak.
- Etkin pencere sağlamak için evde beslenen hayvan görüntü penceresini tıklatın.
- OsiriX yemek listesi, tıkırtı " WL/WW " damla yemek listesi ve o zaman tıkırtı " WL/WW el ile ayarla ". Açılan kutuda etkin evde beslenen hayvan pencerede göründüğünde
- doldurmak istediğiniz en düşük yoğunluk değeri " gelen " alan ve istediğiniz maksimum yoğunluk değeri " için " (örneğin pencereye alan 20 SUV, evde beslenen hayvan görüntü 0 0 içine yazın " üzerinden " alan ve 20 içine " için " alan).
- Alternatif olarak, her zaman aynı yoğunluk değerleri ile resimleri yüklemek için istenirse üst menüde vurgulamak Osirix - > evde beslenen hayvan - > altında sonra " pencere düzeyi & genişliği " bölümünde,'ı tıklatın Kullanım düzeyleri sabit kabarcık ve istenen değerler " gelen " ve " için " alanlar.
- İstenen lenf nodu belirlendikten sonra manuel lenf nodu kenarlarında bir yatırım Getirisi çizmek.
- Etkin pencere olmasını sağlamak için PET/CT fusion görüntü vurgulayın.
- Bu ayarı değiştirmek için bu analiz için bir çok renkli renk arama tablosu kullanmak yararlı olduğu gibi: tıkırtı üstünde " CLUT " açılan ana OsiriX araç kutusu ve istenen arama Tablo ayarı (UCLA tercih edilen) seçin. El ile bir yatırım Getirisi lenf düğümü, etrafında çizmek için
- tıklatın açılır menüden sağ tarafındaki " fare düğmesi işlevi " içinde belgili tanımlık ana boru alet ve seçme " kapalı poligon ". Tablo ROI ilk noktası kurmak için evde beslenen hayvan Pencereleme aramak göre lenf nodu kenarına tıklayın.
- 'I tıklatın lenf nodu dış kenarı başka bir noktada ve lenf nodu neredeyse içine kadar izleme devam.
- Yatırım Getirisi son nokta oluşturmak için yatırım Getirisini kapatmak için çift tıklatın.
- Bu işlemi lenf nodu içinde en yüksek SUV belirlenmesi sağlamak için birden çok dilim yineleyin.
- Ayrı bir elektronik tabloda istenen SUV verileri kaydetmek.
6. Değerler normalleştirme için FDG kas arka plan Alım belirlenmesi
Not: FDG alımı ve metabolik aktivite hayvan varyasyonu açısından birden çok görüntüleme zaman puan üzerinden tutarlılığı korumak amacıyla farklı zamanlarda, tüm evde beslenen hayvan analiz olmalı kas için normalleştirilmiş ve bu nedenle sundu. Bu çalışmada sunulan tüm nicel evde beslenen hayvan veri SUVCMR (Standart alımını değer silindir kas oranı) temsil edilir.
- OsiriX açık evde beslenen hayvan ve CT DICOM görüntüleri veritabanı eksenel yönde (CT görüntü will ile evde beslenen hayvan görüntü erimiş ve ayrı bir evde beslenen hayvan görüntü penceresi olacak).
- Etkin pencere olmasını sağlamak için Co-registered evde beslenen hayvan ve CT resmin üzerine tıklayınız.
- Buluşma noktası ana bronş tüplerinin (carina) içeren dilim ulaşılana kadar görüntü ilerleyin. Arka plan SUV değerler elde etmek için
- ROIs çizmek üstünde sırt kas.
- Sağ tarafında yatırım Getirisi açılan aracını seçin " fare düğmesi seçenek " OsiriX ana menüde.
- Vurgulamak " Oval " yatırım Getirisi aracı olarak.
- Bulunan kasların arka ve lateral spinal sütun için yaklaşık olarak aynı boyutta çizmek ROIs.
- Soldaki Co-registered PET/CT taraması ve evde beslenen hayvan penceresine sürükleyin simge simgesine tıklayın.
- Select " kopyalamak ROIs ". ROIs şimdi üstünde belgili tanımlık evde beslenen hayvan inceden inceye gözden geçirmek pencere görülmelidir.
- Ana Menü üzerinde " modu " onay kutusunu ve emin olun " MIP – Max yoğunluk projeksiyon " içinde belgili tanımlık damla aşağı yemek listesi hemen sağındaki seçili.
- Emin olmak " kalın levha " değişken ölçek 10 ' a ayarlanır. Bu 10 dilim evde beslenen hayvan görüntü birleştirildiğini gösterir maksimum yoğunluk projeksiyon yapma gibi bir " silindir " faiz (silindir kas oranı kökeni) hacmi.
- Ortalama SUV değerlerini iki ROIs bir elektronik tabloda kayıt.
- Arka plan FDG kas alımını değeri elde etmek için iki değer ortalama. Bu hedef sitesindeki alımı ve Bazal metabolik alımı arasında herhangi bir oranı değerleri elde etmek için kullanılan değerdir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Kimlik ve bireysel lezyonlar analizi
Bireysel granülomlar sayısı, boyutu ve FDG alımı için niteliksel enfeksiyon işlemi (şekil 1) genel kapsamını anlamak görüntülenmeyecektir. Bu görüntüleri kullanarak, zaman içinde granülomlar sayma nicel yaymak hastalık ölçüsüdür. Şekil 2 bireysel Granülom sayıları zaman 10 hayvan bir grup içinde gösteriyor. 10 hayvanların üç aktif hastalık geliştirilen ve altı gizli enfeksiyon geliştirilmiştir. Bir hayvan aktif hastalık belirtisi yok ama ara sıra olduğunu gösterdi M. tüberkülozhastalığı aktif ve gizli arasında spektrum içinde yerleştirerek için pozitif (örnekte Gastrik aspiratı ve/veya bronchoalveolar lavaj) kültür ve böylece kaldırıldı Bu özel deneme için analiz. Etkin hastalığı olan üç hayvanların bir hayvan miliari hastalık 12 hafta sonrası enfeksiyon tarafından geliştirilen ve ötenazi (Bu Şekil 2 ' de TNTC [çok çok sayıda için sayı] tanımlanır). 6 hafta sonra enfeksiyon ve bundan sonra daha sonra aktif hastalık geliştirmek hayvanlar üzerinden granülomlar istatistiksel olarak daha yüksek sayıda gizli enfeksiyon geliştirmek hayvanların daha gösterdi.
Daha iyi karakterize granülomlar aktif ve gizli hayvanlar arasında ayırt etmek için evde beslenen hayvan taramalar bireysel lezyonlar FDG alımı desen iki grup arasında bir fark olup olmadığını belirlemek için analiz edildi. Tüm aktif enfeksiyon hayvanlar, 3-6 hafta sonrası enfeksiyon (şekil 3A) her Granülom FDG anlamazdın bir artış oldu. Tersine, granülomlar latent enfeksiyon gelişmiş hayvanlarda ile artan, azalan veya aynı alımı 3-6 hafta (3B rakam) gösterilen bazı lezyonlar FDG anlamazdın bir değişim gösterdi. Bu sonuçlar değişiklik altı hafta (şekil 3 c) vs üç hafta, gizli ve aktif hayvanlar ve üç hafta vs arasındaki farkı 24 hafta (3D şekil) gösterilen gruplar halinde karşılaştırılır. Her iki durumda da, aktif hayvanların granülomlar olumlu ve önemli ölçüde farklı değişiklik CİPİN içinde (içinde (şekil 3A ve 3B) bireysel her hayvan ve hayvan (şekil 3 c ve 3D) oluşan gruplara göre karşılaştırıldığında. gösterdi
"Sıcak" lenf düğümleri FDG anlamazdın analiz
Mediastinal lenf düğümleri kolayca CT taramaları büyük ölçüde genişlemiş sürece görüntülenmeyecektir değil gibi evde beslenen hayvan görüntüleri bu hastalıklı dokuları tanımlamak için kullanılmalıdır. Lenf düğümleri analiz ederken görüntü her zaman süreci boyunca tutarlılık sağlamak için aynı maksimum ve minimum evde beslenen hayvan ölçeğin ölçeklenir önemlidir. Etkin veya gizli hastalık geliştirilen hayvanlar MLNs karşılaştırırken, Lin ve ark. yatırım Getirisi analizi, 3 hafta, MLNs aktif hayvanlardan önemli ölçüde gösterdi, aktif ve gizli hayvanlar arasında benzer olan lenf düğümleri FDG anlamazdın ise MLNs ile gösterdi daha yüksek alımı 6 hafta11. Farklılıklar daha büyük bir ölçüde 8 ile 12 haftalıkken (şekil 4) görüldü. Böylece, PET/BT veri Lenf bezleri granülomlar virüslü hayvanlarda eğitim ek olarak önemli farklılıkları değerlendirmek için yararlı olabilir.
Toplam akciğer FDG hırs
Toplam akciğer FDG hırs değerlendirmek güç bir örnek olarak, LTBI yeniden etkinleştirme6riski ile ilişkili olan olarak yükseltilmiş akciğer iltihabı hayvanlarda klinik olarak sınıflandırılmamış Lin ve ark. gösterdi. Bu çalışmada, LTBI cynomolgus makak (düşük doz M. tuberculosisile enfekte) önce klinik olarak tanımlanmış LTBI görülen lezyonlar yelpazenin değerlendirmek için tümör nekrozis faktör (TNF) nötralizasyon PET/CT (6 ay sonrası enfeksiyon) görüntüsü olduğunu ve yeniden etkinleştirme riskini belirlemek. Hayvanlar daha yüksek toplam akciğer FDG hırs ile (şekil 5) yeniden etkinleştirmek daha olasılığı vardı. Üzerinde %90 10'dan fazla3 akciğer FDG hırs veya görünür (tarama tarafından) en az bir ekstra pulmoner site enfeksiyon ile hayvanların TNF nötralizasyon sonra yeniden. Değil yeniden tek bir hayvan bu toplam akciğer FDG hırs eşiği aşıldı. Böylece, PET/BT parametreleri belirli parametreleri bilimsel olarak tanımlanması gerekir rağmen klinik sonuçlar tahmin etmek için güçlü bir araç olabilir.
Coleman vd. oxazolidinones test insanlar ve cynomolgus bir çalışma yaptık uyuşturucu tedavi senaryolarda, yardımcı programı göstermek için bir örnek olarak toplam akciğer FDG hırs nerede olduğunu maymunların öncesi ilaç tedavisi ve bir ya da iki ay tedavi sonrası10ölçüldü. Kat değişiklikleri uyuşturucu yanıt bir ay (şekil 6A) ve iki ay tedavi sonrası (şekil 6B) göstermek için hesaplanır. Her iki zaman noktalarda denetim hayvanlar anlamlı olarak daha yüksek FDG hırs uyuşturucu tedavi hayvanlar daha tüm akciğer yer gösterdi. Tüm uyuşturucu tedavi edilen hayvanlar, iki aylık tedavi rejimi üzerinde toplam akciğer iltihabı azalmıştır, çoğu denetim hayvanlar iken, zamanla artan akciğer iltihabı toplam veya değişmeden.
Şekil 1. Seri FDG PET/BT görüntüleri bir yaygınlaştırılması gösterilen ve Granülom evrim erken enfeksiyon boyunca istikrarlı desen.
(Üst satır) Yeni granülomlar bitişik olan lezyonlar (Yeşil ok) veya yeni siteler (sarı ok) geliştirilen iken birincil granülomlar (beyaz ok) ilk 3 hafta sonrası enfeksiyon kuruldu. Daha sonra active TB geliştirmek hayvanlar daha fazla lezyonlar enfeksiyon boyunca geliştirdi. (Alt satır) Gizli hayvanların birincil granülomlar (beyaz ok) genellikle birkaç yeni granülomlar enfeksiyon kurs geliştirme ile sabit, kalmıştır. WKS PI, hafta sonrası enfeksiyon. Coleman vd.11 ' den alınan rakam Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2. Aktif enfeksiyon (kırmızı semboller) Latent enfeksiyon için karşılaştırma hayvanlarla temsilcisi medyan ve Granülom aralığı gösteren bir CT dan sayma verilerini tarar(Yeşil simgeleri).
Aktif enfeksiyon hayvanlar daha fazla granülomlar gizlice enfekte hayvanların daha altı hafta sonrası enfeksiyon gibi erken vardı. P < 0,05 (*) Mann-Whitney test tarafından. Hafta PI, hafta sonrası enfeksiyon. TNTC, saymak için çok sayıda. Coleman vd.11 ' den uyarlanmıştır şekil Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3. Evde beslenen hayvan üzerinde yatırım Getirisi analizi kullanımını göstermek için bu metabolik aktivite, akciğer granülomlar farklı arasında etkin ve gizlice enfekte hayvan sırasında erken enfeksiyon görüntüleri.
Aktif hayvanlarda bireysel granülomlar var [A] metabolik aktivite (Standart alımı kas alımı [SUVCMR] için normalleştirilmiş değer olarak ölçülür) önemli bir artış sonra enfeksiyon süre gizlice hayvanlar [B] değil enfekte 3 ila 6 hafta arasında. Lezyonlar gizli ve aktif hayvanlar gruplar arasında metabolik aktivite değişiklik karşılaştırıldığında vs 6 hafta [C] ve 3 vs 3 24 aktif olarak enfekte hayvan (kırmızı kareler) alımı gizli daha önemli ölçüde daha büyük değişiklik var gösterilen hafta [D] Hayvanlar (yeşil daireler) her iki saat noktalarda. Düz siyah çizgiler ortanca temsil eder. Wilcoxon sırası-sum testi paneller A ve b verilerini çözümlemek için kullanılan C ve D panelleri için değerleri analiz edildi Mann-Whitney test tarafından. P < 0,0001 (*) tüm panelleri için. Coleman vd.11 ' den uyarlanmıştır şekil Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4. Mediastinal lenf düğümleri gizli hastalık (yeşil daireler) arasında aktif hastalık (kırmızı kare) hayvanlarla FDG alımını farklılıkları göstermek için evde beslenen hayvan görüntüleri yatırım Getirisi analizi.
6, 8 ve 12 hafta sonrası enfeksiyon aktif olarak enfekte hayvanların alımı yüksekti. Her nokta bireysel bir lenf düğümü temsil eder. Düz siyah çizgiler ortanca temsil eder. P < 0,05 (*), P < 0,01 (*) ve P < 0,001 (*) Mann-Whitney test tarafından. Coleman vd.11 ' den uyarlanmıştır şekil Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5. Toplam akciğer FDG hırs ölçümleri altı ay sonrası enfeksiyon Latent enfeksiyon (pembe kareler) gizli (yeşil daireler) kalan hayvanlar ile karşılaştırıldığında yeniden hayvanlar FDG anlamazdın farklılıkları vurgulayarak, yatırım Getirisi analizi.
Üç noktalı çizgi altında yalan dört "yeniden" hayvanların TNF (tümör nekrozis faktör) nötralizasyon önce ekstra akciğer hastalığı vardı. Her nokta bir hayvan temsil eder. Noktalı çizgi büyük olasılıkla yeniden etkinleştirme risk için eşik değerini gösterir. Düz siyah çizgiler ortanca temsil eder. P < 0,01 (*) Mann-Whitney denemedir verilerden adapte Lin vd.6 ' dan Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 6. İltihap tedavi edilmemiş (kırmızı daireler) karşılaştırma akciğerlerde ölçülen temsilcisi toplam akciğer FDG hırs ROI ölçümleri genel olarak vurgulama değiştirmek ve Linezolid (mavi daireler) maymunlar tedavi.
FDG hırs linezolid tedavi öncesi (günlük 30 mg/kg) ölçüldü ve toplam FDG alımını kat değişikliği 1 ay ölçülmüştür [A] ve 2 ay sonrası [B] tedavi. Her maymun bireysel bir daire ile gösterilir. Düz siyah çizgiler ortanca temsil eder. P < Mann-Whitney test başına 0,01 (*) Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
PET/CT dan alınan veri vekil ölçümleri için böyle bir teknoloji alınamıyordu olurdu M. tuberculosis enfeksiyonu pek çok amaçla kullanılabilir. PET/CT kez maymunların çalışmalarda kullanılan X-ray teknolojisi daha çok daha duyarlıdır. PET/CT yapısal, kayma ve fonksiyonel bilgi sağlar. Yukarıda açıklanan analizleri hastalık ilerleme izleme, uyuşturucu tedavisinin etkinliğini değerlendirmek ve risk faktörleri yeniden etkinleştirme6,10,11sağlama gibi birçok pratik uygulamalar var, 13.
İzleme granülomlar yayılmasını ve bireysel lezyonlar FDG alımını kontrol ve sadece belirli konumunu, enfeksiyon, ama Ayrıca hastalık25yayılması takip için deneysel grupları arasında karşılaştırılabilir. Örneğin, iş üzerinden Coleman vd cynomolgus makaklar, enfeksiyon ilerleme takip erken enfeksiyon açıklayan bir hayvan içinde enfeksiyon etkin durumda kalmalarını ve daha da kötüye ya da bağışıklık sistemi tarafından kontrol altına girecek olup olmadığını belirleyebilirsiniz (Yani LTBI)11. Bu hastalığı ile ilgili granülomlar ilerlemesini okumak PET/CT görüntüleme vardır güç sadece bir örnektir. Yöntemin zaman içinde çok çeşitli deneysel parametreleri çalışma için kullanılabilir. Örneğin, 4 hafta sonrası enfeksiyon tarafından kurmak granülomlar numaralandırılmasına beri en iyi aşı önlemek ya da meydan takip Granülom kuruluş sınırlamak için bir aşı, güçlü sonuç ölçü sağlayabilir. Başka bir sonuç ölçü aşılar için yayma sınırlama olabilir. Bu ölçülebilir sonuç önlemlerin erken nekropsi hayvanlar üzerinde gerçekleştirmek için gerek kalmadan önemli veriler sağlar. Bireysel granülomlar değerlendirirken bir sınırlama CT tarayıcı hassasiyeti nedir; granülomlar görselleştirme < 1 mm boyutunda kez mümkün değildir.
M. tuberculosis enfeksiyonu de okurken mediastinal lenf bezleri (MLNs) değerlendirilmesi önemlidir. MLNs T-hücre priming ve bağışıklık hücreleri enfeksiyon sırasında kaçakçılığı için önemlidir. Ancak, hemen hemen bütün maymunların içinde en az bir ve bazen birkaç MLNs enfekte olma. Böylece, MLNs aktif TB ve LTBI sırasında bakteriyel kalıcılık ek site vardır ve muhtemelen yeniden etkinleştirme26,27ile katkıda bulunan bakteriler için bir depo olarak hizmet verebilir. Şiddetli MLN Duyarlılık durumlarında, Airways ile birleştirilebilir. Büyük nekrotik MLNs Havayolları, Enfeksiyonun yayılması için önde gelen zarar verebilir. Lenf düğümlerinde PET/BT veri çözümleme granülomlar daha karmaşık çünkü düğümleri yapısal bileşenlerini CT taramaları kolayca görünür değildir. Ayrıca, yalnızca metabolik olarak aktif olan lenf düğümleri FDG alımı nedeniyle analiz edilebilir. Bu nedenle, sıcak lenf düğümleri analiz ederken, tutarlılığı sağlamak her görüntü analizi için aynı maksimum ve minimum yoğunluk ölçek için evde beslenen hayvan görüntü ölçeklenir emin olmak önemlidir. Onlar-ebilmek var olmak büyük yapılar, nekrotik Merkezi FDG hırs için negatif olabilir ve böylece FDG hırs zaman içinde azalır görünebilir beri hatta zaman hastalık içinde MLNs artmaktadır.
Toplam akciğer FDG hırs akciğerleri içinde toplam iltihap temsil eder. Akciğer iltihabı hastalık şiddeti bir göstergesidir ve bakteri yükü6,10,28 ile bu nedenle bu nicel ilişkilidir ve objektif değerlendirme çeşitli uygulamalar vardır. Toplam FDG hırs ölçmek için bir SUV 2.3 daha daha büyük göstermek tüm voxels evde beslenen hayvan görüntü içinde bir tek birim-in-ilgi (VOI) birleştirilir ve tüm VOI toplam SUV değerini son hırs değerdir. Bu değer FDG anlamazdın akciğer tümörleri insanlar24içinde çeşitli bulaşıcı patolojiler için SUV değerleriyle karşılaştırılan edebiyattan seçildi. Bu toplam FDG hırs değeri yalnızca hastalık akciğer uzayda sınırlıdır ve tüm FDG alımı hastalık sigara ilgili ya da içinde bulunduğu yakın akciğerlere değil düşünülmelidir unutmamak gerekir. Buna ek olarak, toplam akciğer FDG hırs MLNs içermez. Bireysel granülomlar ve lenf düğümleri hırs bizi ev sahibi içinde TB sonuçlar değişkenlik görmek izin verirken, FDG hırs toplam akciğer ev sahibi bir bütün olarak değerlendirmek için ayrılmaz bir parçasıdır. Bu yöntemler aynı zamanda uyuşturucu yanıt TB hastalığı olarak ölçmek için analitik araçlar olarak işlev. Önceki çalışma TB uyuşturucu tedavi boyutu ve bireysel granülomlar FDG hırs saat12 azaltabilir ve bu değişiklikleri azaltılmış bakteri yükü ile ilişkili bulunmuştur göstermiştir. İltihap uyuşturucu rejimleri tam boyunca değişimler de ilaç etkinliğini veya başarısızlık değerlendirmek için kullanılabilir.
Bu yordamları son derece ayrıntılı yapısı nedeniyle, sorun giderme adil bir miktar çalışmaları sırasında en tutarlı verilerini elde etmek için gerekli olabilir. O kesin detaylara göz önünde bulundurarak gerekli ise bu teknikleri kullanan bireylerin dünya çapında etkinleştirmek için yordamlar belirlemenizi Bu kağıt amacı olduğunu. Anormallik belirli inceden inceye gözden geçirmek içinde tanımak için görüntüleri değerlendiren kişi anatomisi ve fizyolojisi ile çok bilgi sahibi olmanız gerekir. Görüntü okuyucuları TB göğüs boşluğuna yayılabilir çünkü normal sigara sonda alımı vücutta tanımak gerekir. Ayrıca, evde beslenen hayvan ve CT kayıt görüntülemede mükemmel bir süreç değildir ve görüntü kaydı hakkında zaman zaman sapmalar oluşabilir; Bu tanıma çok küçük hastalık özellikleri (Yani 1-2 mm granülomlar) değerlendirirken son derece önemli olabilir. Bir öncesi enfeksiyon taraması normal akciğer (ve diğer organ) tanımlamak için karşılaştırıcı özellikle yararlı olabilir yapıları ve evde beslenen hayvan desenleri ve bu yeni veya değiştirilmiş olduğunu tanımak sonrası enfeksiyon. Bu çözümleme için başka bir önemli bileşeni arka plan ölçümdür. FDG alımını metabolizma üzerinde temel alması nedeniyle tüm evde beslenen hayvan veri fizyolojik temel olarak kas alımı için normalleştirilmiş. Arkadaki rhomboid ve serratus kasları bir arada göğüs boşluğuna ve FDG alımını oruç hayvanlarda göreli tutarlılık yakınlığı nedeniyle arka plan ölçümleri için kullanılır. Enfekte M. tüberküloz -makak söz konusu olduğunda, bu arka plan ölçülerini M. tuberculosis karaciğer bulaşabilir ve karaciğer metabolizması ne zaman hayvan tedavi etkilenen olarak karaciğer gibi başka bir organ kullanılması tercih çeşitli anti-TB uyuşturucu ile. Tüm görüntü bölgeler-in-faiz analiz sonunda kaydedilir Yukarıdaki faktörler sağlanması yanı sıra hesap içine alarak son derece tekrarlanabilir sonuçlar.
sınıf "jove_content" = > Özetle, PET/BT ilk enfeksiyon, dağıtım, ilgili kantitatif sonuç ölçümleri sağlayan insan dışı primatlar, M. tuberculosis enfeksiyonu soruşturma için benzersiz ve güçlü bir yöntem sunar ve bakteri yükü. Bu değişken sonuçları enfeksiyon nekropsi çeşitli zaman noktalarda gerek kalmadan bireysel hayvanlar arasında izlemeye, böylece kaynaklar kaydediliyor ve hayvan kullanımının azaltılması için sağlar. PET/CT ilaç tedavisi HIV - ve HIV + konular10,29,30,31LTBI yanı sıra, TB değerlendirmek için çeşitli çalışmalarda kullanılan gibi bu insanlar için doğrudan çevrilebilir bir teknolojidir. Son olarak, bu teknoloji ve nicel bir araç seti PET/BT veri analiz etmek için aşı etkinlik çalışmaları için gelecekte yararlı olması muhtemeldir ve diğer bulaşıcı hastalıklar hayvan modelleri ve insan denekler çözümlenmesi için bir şablon olarak büyük olasılıkla kullanılabilir.Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Yazarlar bu görüntüleme yordamları kurulmasında rehberlik için enfeksiyon yordamlar ve L. Eoin Carney ve Brian Lopresti özetleyen için Mark Rodgers kabul etmek istiyorum. Bu iş için fon Bill ve Melinda Gates Vakfı (J.L.F., P.L.L.), Ulusal Sağlık enstitüleri, ulusal kurumları alerji ve bulaşıcı hastalıklar R01 AI111871 (P.L.L.), ulusal kalp akciğer ve kan Enstitüsü R01 HL106804 (J sağlanmıştır . 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.
- 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).
