28 Aralık 2014
Serebral iskemiden kaynaklanan beyin hasarı, enjekte edilebilir radyoaktif prob, 18F-florodeoksiglukoz ile birleştirilmiş klinik öncesi pozitron emisyon tomografisi kullanılarak sıçanlarda non-invaziv olarak görüntülenebilir ve incelenebilir. Ayrıca, ilgi hacmi (VOI) beyin şablonlarını içeren modern yazılım araçlarının kullanılması, bu çalışmalardan elde edilen nicel bilgileri önemli ölçüde artırmaktadır.
Bu ortak projenin genel amacı, farelerde inme öncesi ve sonrası radyoaktif glukoz probunun beyin dağılımındaki değişiklikleri görüntülemektir. Bu işlem, orta serebral arter oklüzyon prosedürü kullanılarak farelerde serebral iskemi başlatılarak gerçekleştirilir. Bir sonraki adım, Flor deoksi glukoz radyotraserinin enjekte edilmesi ve pozitron emisyon tomografisi görüntülerinin toplanmasıdır.
Son adım, sıçan beyni ile anatomik olarak eş kaydedilmiş bir serebral ilgi bölgesi şablonu kullanarak verileri analiz etmektir. Nihayetinde, serebral iskemi geçiren sıçanların PET görüntülemesi, hastalık ilerlemesinin boylamsal çalışmaları sırasında Fluor deoxy glucose gibi radyo probların beyin tutulumundaki bölgesel farklılıkları ölçmek için kullanılabilir. Bu tekniğin nekropsi ve histoloji gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, PET görüntülemenin non-invaziv olması, boylamsal bir biçimde kullanılabilmesi ve tedavi ile inmenin lineer ilerleyişinin incelenmesine olanak tanımasıdır.
Genellikle, bu yöntemde yeni olan bireyler hayvan inme modelini oluşturmakta zorlanacaktır. İnternal ve eksternal karotis arterler gibi anatomik işaretlerin kullanılması prosedürü büyük ölçüde kolaylaştıracaktır. Bu yöntemin görsel gösterimi, PMOD beyin şablon Atlası'nın incelenen örneğin serebral PET verileriyle birleştirilmesiyle mümkün olan VOI analizini gerçekleştirmek için kritik öneme sahiptir.
Cerrah, bölgeyi hazırladıktan sonra temiz steril eldivenlerle değiştirmeli ve steril aletler kullanmalıdır. Bu çalışma için 220 ile 270 gram arasında ağırlığa sahip erkek spro dolly sıçanlar kullanın ve ameliyat öncesi PET ve CT taraması alarak başlayın. F 18 FDG tutulumu için bir temel değer sağlamak amacıyla, burun konisi kullanarak %2,5 isof fluorine ile anestezi uygulanan sıçanlar kullanılmıştır.
Ardından hayvanı bir ısıtıcı ped üzerine sırtüstü pozisyonda yerleştirin ve pati sıkıştırma yöntemiyle hayvanın tamamen anestezi altında olduğundan emin olun. Sonra ön bacakları aşağıya doğru sabitleyin. Daha sonra hayvanın boynunun dorsal yüzeyini tıraş edin ve tıraş edilen bölgeyi önce %70 ethanol, ardından %10 povidon iyot çözeltisi ile hazırlayın.
Şimdi makas kullanarak, trakeanın 0.5 cm sağına, trakeaya paralel olacak şekilde 2 ila 2.5 cm'lik bir insizyon yapın. Ardından künt diseksiyon yoluyla karotis arterini bulun ve damarın görünürlüğünü artırmak için ekartörler kullanın. Damar belirlendikten sonra, common carotid artery üzerine bir mikro klempi yerleştirin. Sonrasında, external carotid artery (ECA) ve internal carotid artery (ICA) şeklinde ayrılan ilk dallanma noktasını bulun; oksipital arter gibi external carotid artery'ye bağlı daha küçük dalları koterize edin.
Ardından, ECA'yı tiroid arterine giden dalın yakınından 4-0 ipek sütür ile bağlayın; hemostatlarn sütürü yerinde tutabilmesi için ekstra uzunluk bırakın. Sütürleri hemostatlarla sıkıştırmak için ECA'yı caudal yönde çekin, böylece common carotid ile paralel hale gelecektir. Şimdi, ECA'yı sütürün üzerinden koterize edin.
Ardından, ICA'yı bulun ve bu arteri tıkayarak kapatmak için başka bir mikro klempe kullanın. Daha sonra, küçük yaylı makaslar kullanarak ECA'da küçük bir delik açın. Oklüzörü yerleştirin ve kan akışını önlemek için etrafına bir sütür bağlayın.
Şimdi, internal karotisteki mikro klempi çıkarın ve direnç hissedilene kadar oklüderi ilerletin. Oklüderin tego palatin artere değil, internal karotise ilerlediğinden emin olun. Ardından, mikro klempi common karotisten çıkarın ve fazla oklüderi veya sütürü kesin.
Ardından, cilt insizyonunu kapatmak için dokuz milimetrelik yara klipsleri kullanın. Hayvanı anesteziden çıkarın ve uyanmasını bekleyin. Daha sonra, inme prosedüründen iki saat sonra, yani işlemden 1,5 saat sonra bir PET CT Taraması gerçekleştirin.
Sıçağıyla, sıçanı izofloran ile tamamen anestezi edin ve yara klipslerini çıkarın. Ardından oklüzyonun ucunu bulun ve oklüzyonun beyaz ucu sütürlerle temas edene kadar nazikçe çekerek onu orta serebral arterden çıkarın. Ancak, kanamaya neden olacağı için tamamen dışarı çekmeyin.
Son olarak, yara klipslerini değiştirin. Ardından hayvanı anesteziden çıkarın ve uyanmasına izin verin. Daha sonra, reperfüzyondan 24 saat sonra hayvanı tekrar tarayın.
İnme nedeniyle oluşan beyin dokusu hasarını niceliksel olarak belirlemek için. Daha önce belirtildiği gibi, hayvan inme indüklenmeden önce taranmalıdır. Ardından inmeden 1,5 saat sonra ve son olarak inme sonrası 26. saatte tarama yapılmalıdır.
Görüntüleme öncesinde, inme yaralanmasına bağlı beyin dokusu hasarını nicelleştirmek için sıçanı bir anestezi odasında %2.5 isof fluorine gazı altında anesteziye alın. Ardından, kuyruk venine yaklaşık 500 micro curies fluoro deoxy glucose enjekte edin. Sıçanın bir saat sonra kendisini toparlamasına izin verin.
Ardından görüntüleme için yeniden anestezi uygulayın. Anestezize edilmiş sıçanı, izofluran anestezisi için burun konisi bulunan standart bir sıçan yatağına yerleştirin. Sıçanın burnu ile yatağın kenarı arasındaki mesafeyi milimetre cinsinden ölçün ve bunu yatay sapma olarak kaydedin.
Ardından, hayvanı tarayıcıya yerleştirin ve yatay ofset, hayvan ağırlığı, enjeksiyon, bileşik dozu, saat ve tarih dahil olmak üzere çalışma için gerekli ayarları yapın. Daha sonra, taramayı başlatmak için çalışma başlat düğmesine tıklayın ve tarama tamamlandığında verileri yeniden oluşturun. Burada açıklanan görüntü analizini, PMOD analiz yazılımını W Schiffer beyin atlası ile birlikte kullanarak gerçekleştirin.
Ekranın üst kısmındaki manuel ko-kayıt sekmesine giderek başlayın. Ardından dilimleme sekmesini seçin. Sonrasında, mikro PET taramalarını ve dolu beyaz dikdörtgeni döndürmek için açık beyaz dikdörtgeni kullanın.
Mikro PET taramalarını hareket ettirmek için, mikro PET taramasını beyin modeliyle eşleştirmek amacıyla sert bezler ile üst ve arka serebral özellikler gibi referans noktalarını belirleyerek iki taramayı hizalayın. Ardından, mikro PET taramasını beyin atlasıyla hizalanana kadar ayarlayın. Gerektiğinde, koronal görünümde mikro PET taramasını 180 derece döndürün ve diğer küçük yönelim değişiklikleriyle birlikte sagital görünümde taramayı belirgin şekilde yukarı kaldırın.
Ardından, tam ekran füzyon sekmesine gidin. Ekranın sağ üst köşesinden kaynak A'yı seçin. Daha sonra şablon atlasına gidin.
Sayfanın altındaki açılır menüden rat seçeneğini seçin. İsteğe bağlı olarak, atlasın bir beyin atlası üzerine bindirilmiş olarak görünmesi gereken manuel ko-kayıt sekmesine geri dönün. Atlas, hizalamadan sonra mikro PET taraması ile beyin atlasını hizalamaya yardımcı olmak için kullanılabilir.
Tam ekran füzyon sekmesine geri dönün. Beyin üzerinde, VOI istatistikleri için beynin hangi bölümlerinin ölçüleceğini belirten bir şablon görünecektir. Şimdi ekranın sağ üst kısmından kaynak B'yi seçin.
Ardından VOI istatistikleri düğmesini seçin. Açılan hesap çizelgesini, kaydet ve ardından dosya sistemine kaydet seçeneklerini belirleyerek kaydedin. Dosya adı alanına istenen dosya adını yazın.
Ardından, verileri görselleştirmek ve vol view görüntüleme yazılımını kullanarak görüntü dizileri oluşturmak için bu verilerle görüntü analizi gerçekleştirilebilir. Analiz ve görselleştirme adımlarıyla ilgili ayrıntılar için bu videoya eşlik eden makaleye bakınız. PET ve x-ışını CT taramaları için temsili görüntüleme verileri, bir sıçanın reperfüzyon öncesi 24. saat ve reperfüzyon sonrası 24. saat zaman noktaları için burada gösterilmiştir; 24. saatte, glikoz alımında ipsilateral hemisferde meydana gelen dramatik düşüş, indüklenen iskemik inme nedeniyle yaygın doku hasarına işaret etmektedir.
Beyaz oklar, inme hasarı nedeniyle azalan FDG tutulumunun konumunu göstermektedir. Burada, perfüzyon sonrası VOI beyin şablon atlası ile birleştirilmiş bir sıçanın 24 saat sonraki FDG PET verilerini görüyoruz. Analiz için, taralı renkler beyin şablon atlasının ayrı VOI'lerini belirtmektedir.
Son olarak, burada iskemik inme olayından önce, reperfüzyondan 1,5 saat ve 24 saat sonrası için alınan taramalarda bildirilen, W Schiffer Sıçan Beyin Atlası'nın her bir bölgesinden elde edilen sağa sol hemisfer FDG PET sinyali oranlarını ve standart tutulum birimlerini görüyoruz. Bu videoyu izledikten sonra, sıçanlarda serebral iskemi modelinin nasıl kurulacağına, hayvanların FDG PET görüntülemesinin nasıl yapılacağına ve verilerin titiz bir VOI analizi için beyin şablon atlasının nasıl kullanılacağına dair sağlam bir anlayışa sahip olmalısınız.
Bu çalışma, 18F-florodeoksiglikoz ile pozitron emisyon tomografisi (PET) kullanarak sıçanlarda serebral iskemiye bağlı beyin hasarının görüntülenmesini incelemektedir. Metodoloji, inme ilerlemesinin ve tedavi etkilerinin non-invaziv olarak izlenmesine olanak tanır.
Serebral iskemi sıçan modellerinde non-invaziv FDG-PET görüntüleme, beyin metabolik değişikliklerinin kantitatif ve boylamsal değerlendirmesine olanak tanıyarak, nörovasküler ilaç keşfinde erken aşama hedef doğrulamayı ve mekanistik risk azaltmayı doğrudan destekler. Bu yaklaşım, bölgesel beyin hasarının ve iyileşmesinin tekrarlanan, tarafsız ölçümlerine izin vererek translasyonel süreklilik için öngörücü güven sağlar. PET-CT'nin VOI atlas analizi ile entegrasyonu, bu iş akışını nöroprotektif stratejilerin preklinik değerlendirmesi için yeniden kullanılabilir bir platform haline getirir.
Bu görüntüleme ve analiz iş akışı; nörovasküler hasarı ve müdahale etkilerini değerlendirmek için standartlaştırılmış, kantitatif bir platform sağlayarak erken keşif, öncü bileşik tanımlama ve preklinik doğrulama aşదaları arasında köprü kurmaktadır.