18F-FDG PET/BT kullanarak yağ dokusu kahverengi tüm vücut ve bölgesel Quantification etkin insan
1 Nisan 2019
Ücretsiz, açık kaynak yazılım kullanarak, toplam ve bölgesel kahverengi yağ dokusundan (BAT) birim ve 18F-FDG PET/CT kullanarak yarasa metabolik etkinliğini ölçmek için analitik bir yaklaşım geliştirdik
Bu yöntemi kullanarak araştırmacılar aktif kahverengi yağ dokusu, ya da BAT, insan deneklerde son derece nicel önlemler elde etmek için izin verir. Metodolojimiz, yaygın yanlış pozitifliklerden kaçınmak ve kahverengi yağ dokusu depolarının nasıl tanımlanıp sınıflandırılabildiği konusunda derinlemesine bilgi vermek üzere tasarlanmıştır. Bu tekniğin en büyük avantajı yanlış pozitiflerin dışlanması ve metabolik olarak aktif kahverengi yağ dokusu depolarının sınıflandırılmasıdır.
Bu yordamı metin protokolünde açıklandığı gibi PET-CT görüntülerinin yüklenmesi ve hazırlanarak başlayın. Tüm görünümlerde dilimler arasında gezindikten sonra, araç çubuğunun sol üst kısmındadüzenlemeyi seçin ve görünen açılır menüden kahverengi yağ, ROI'ları seçin. Görünen yeni diyalog kutusunda, SUV kullanın ve CT onay kutuları kullanın.
Daha sonra, üç vauxhall ekleme kriterlerinden birini seçin. Yatırım Getirisi alanı içindeki vauxhalls incelemek için BAT algılama algoritması uygulamak için iç seçin. Şimdi, giriş bir SUV alt limit bireyin ölçülen veya öngörülen yalın vücut kütlesi ve yüksek aktivite düzeyleri karşılamak için yeterli bir üst sınır normale.
Serbest metin alanlarının ikinci satırında BAT yoğunluk aralığını girin. Kahverengi yağlı Yatırım Getirisi penceresi açıkken BAT olarak kabul edilen tüm vauxhalls mavi vurgulanır böylece hacim süreleri altında bulunan onay kutusunu işaretleyin. Kahverengi yağlı Yatırım Getirisi diyalog kutusundaki beraberlik düğmesini tıklatarak ROI'ları çizin.
Ardından, yatırım getirisi çizmeye başlamak için üç görünümden biri içinde herhangi bir yere tıklayın. ROI'ları derlemek ve toplam BAT hacmini elde etmek için başlangıç ve bitiş dilimi sınırını aynı dilime ayarlayın, böylece YG yalnızca geçerli eksenel dilime uygulanır. YG'yi tamamlamadan BAT'in bir deposunu daire içine avurun.
Gövde boyunca bat'ın uzak bölümüne bir bağlantı hattı genişleterek Yatırım Getirisine devam edin. İkinci BAT depolarını içine avurun ve ikinci bölgenin başında önceden tanımlanan noktaya çift tıklayın. Yanlış pozitif olma olasılığını daha da azaltmak için YATıRıM Getirisi noktalarını gerektiği gibi ayarlayın.
Mevcut anatomik bölgeyi tanımlamak için vertebra şekli, diğer kemik yapıları ve organların varlığı gibi benzersiz anatomik yapılar kullanın. Servikal bölgede BAT tanımlamak için, üçüncü servikal vertebra eksenel görünümgidin. Yağ dokusu deposunun lateral tarafında ROI başlayın, vertebra spinous süreci etrafında boyun kasları kaçınarak ve mandibula alt kenarına sadece posterior bir sınır oluşturma.
Şimdi, sadece metabolik aktivite oluşur deri altı yağ dokusu dahil dikkatle dahil ederek dorsoservikal bölgede BAT tanımlayın. Supraklaviküler bölgede BAT tanımlamak için, son derece aktif BAT bölgesine yakın, en yüzeysel tarafında Yatırım Getirisi çizerek başlar. Aksiller bölgede BAT'in tanımlanması için, kolun gövdeden ayrı olmaya başladığı, ancak kaburgave akciğerlerden kaçındığı yere yakın BAT'i seçin.
Mediastinal bölgede yarasa tanımlamak için, sternum t2 başında görünmeye başlar BAT seçin, bireyin torasik kavite anteriormost bölge yakınında ve ksikofoid sürecinin sonuna kadar inferiora ROI devam. Omurların spinous süreci değil, vücut çevreleyen BATs etrafında ROIs çizerek paraspinal bölgede BAT tanımlayın. Son olarak, metabolik aktivite artık mevcut olana kadar doğrudan böbrekleri çevreleyen aktif yağ izleyerek t12 aşağı karın bölgesinde BAT tanımlayın.
Maske sekmesini seçerek kahverengi yağ yatırım getirisi düzenleyicisinde bir BAT maskesi oluşturun ve maskeyi pet yapın. PET-CT görüntüleyicisini kapatın, ancak tek tek kutuları açık bırakın. Ardından, yeni bir PET-CT görüntüleyici pencereyi yeniden açın.
Görünen diyalog kutusunda aşağıdaki onay kutularını seçin. CT seti ve en son PET seti. PET-CT görüntülerinin görünümünü sagittal olarak değiştirin ve aynı sagittal dilimden başlayarak bölge çapında analiz için tüm ROI'ları çizmeye başlayın.
Daha sonra, C3'ün üstünden başlayıp RoI'yi C7'ye uzatarak, RoI'yı kapatmadan önce C7'nin gövdesinin altına bir çizgi çizerek servikal Yatırım Getirisi'ni çizin ve etiketlayın. Şimdi, supraclavicular RoI çizin ve etiket. C7'den başlayın, ancak RoI'yı T3'e uzatırken torasik vertebranın gövdesini içermez. Sonra roi sol sınırını sternum manubrium üstüne genişletin.
Aksiller Yatırım Getirisi çizmek ve etiketlemek için, T3 başlar, ancak T7 roi uzatırken torasik vertebra gövdesi içermez. Daha sonra, roi sadece göğüs gövdesi kısa sol sınırını uzatmak. Tek bir yatırım getirisi içinde tüm göğüs kafesini kaplayarak mediastinal Yatırım Getirisini çizin ve etiketlendirin. Daha sonra, T1'den başlayarak, Yatırım Getirisi içindeki tüm torasik omurlar da dahil olmak üzere paraspinal Yatırım Getirisi'ni çizin ve etiketlendirin.
L1'in en üstünden başlayarak abdominal YG'yi çizin ve etiketlendirin ve karın roi'si içinde önceki bölgelerin hiçbirinde hesaba katılmayan herhangi bir BAT içerir. Son olarak, dorsoservikal Yatırım Getirisi'ni çizin ve etiketlendi. Servikal yakın ve paraspinal bölgenin üst dorsal deri altı yağ bölgesi dahil.
Burası deneğin vücudunun tarama yatağıyla temas kurduğu yer. Tüm bölgelerin ROI'larını görüntülemek için tümünü göster'i denetleyin. Şimdi, örtüşme veya küçümseme önlemek için tüm ROI'ları sıraya dizin.
Bitişik ROI'ların çevresini iki bölgeye BAT dahil olmayacak ve tüm bölgelerde BAT eksik olmayacak şekilde birbiriyle temize çıkarın. BAT nicelleştirme, PET, CT ve anatomik bilgilerin yanlış pozitiften kaçınmak için ROI'lar çizilirken tüm bunlar göz önünde bulundurulmalıdır. Soğuk uyarılmış olgularda tüm vücut BAT'inin ölçülmesi nde metabolik olarak aktif servikal BAT ve tükürük bezleri, ses telleri ve tiroid gibi çeşitli yaygın bölgeler gösterilmiştir.
Ayrıca, supraclaviküler BAT dahil edilmelidir, hava ve katı doku sınırları yakınında titreyen kas kaçınılmalıdır. Son olarak, karın BAT dahil, böbreklerin kalyces kaçının. Her eksenel dilimin ROI'ları derlendikten sonra, BÖLGESEL BAT aktivasyonundaki intra, inter, bireysel farklılıkları incelemek için BAT mevduatları sagital düzlemde segmente edilebilir.
Burada gösterilen bölgeler servikal, supraklaviküler, aksiller, mediastinal, paraspinal, abdominal ve dorsoservikal içerir. Tüm bölgeleri içeren bileşik görüntü de gösterilir. Bu vücut konumunuzu anlamak ve bir yapı gerçekten kahverengi yağ olup olmadığını belirlemek için görüntü çerçevesi içinde tanımlanabilir organları ve yapıları kullanmak önemlidir.
Sonuç olarak, derin öğrenme veya AI metodolojisi kullanarak otomatik bir yöntem geliştirmeyi umuyoruz. Kahverengi yağ ayrıntılı bir atlas oluşturma otomatik yöntem BAT tanımlayan olduğundan emin olmak için gereklidir. Bu görüntü işleme yöntemini kullanarak, insan kahverengi yağ dokusunun nicel ve noninvaziv haritasını geliştirdik.
Bu yöntemle, araştırmacılar insanlarda funcitonal BAT daha kapsamlı karşılaştırmalar yapabilirsiniz.
Genel Bakış
Bu çalışma, 18 F-FDG PET/CT kullanarak kahverengi yağ dokusu (BAT) hacmini ve metabolik aktivitesini belirlemek için yeni bir analitik yaklaşım sunmaktadır. Metot, BAT tespitindeki yanlış pozitifleri minimize ederken doğru ölçümler sağlamayı amaçlamaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Metabolik Görüntüleme
- Adipoz Doku Analizi
Arka Plan
- Kahverengi yağ dokusu, termojenez ve enerji metabolizmasında kritik bir rol oynar.
- BAT'ın doğru şekilde nicelendirilmesi, metabolik sağlığı anlamak için esastır.
- Yaygın görüntüleme teknikleri, BAT tanımlamasında sıklıkla yanlış pozitif sonuçlar vermektedir.
- Bu çalışma, geliştirilmiş bir metodoloji ile bu zorlukları ele almaktadır.
Çalışmanın Amacı
- İnsan deneklerde aktif BAT'ın miktarını belirlemek için güvenilir bir yöntem geliştirmek.
- BAT tespitindeki yanlış pozitifleri azaltmak.
- Araştırmacılara BAT sınıflandırması konusunda ayrıntılı talimatlar sağlamak.
Kullanılan Yöntemler
- 18 F-FDG PET/CT görüntülemenin kullanımı.
- PET-CT görüntülerinin yüklenmesi ve düzenlenmesi için adım adım protokol.
- BAT saptaması için spesifik kriterlerin uygulanması.
- Doğru ROI çizimi için ayrıntılı anatomik kılavuz.
Ana Sonuçlar
- Metabolik olarak aktif BAT depozitlerinin başarılı bir şekilde tanımlanması ve sınıflandırılması.
- Geliştirilmiş ROI teknikleri aracılığıyla yanlış pozitiflerdeki azalmanın kanıtlanması.
- Çeşitli anatomik bölgelerde BAT'ın kapsamlı analizi.
- Bölgesel BAT aktivasyon paternlerinin daha iyi anlaşılması.
Sonuçlar
- Geliştirilen metodoloji, BAT kantifikasyonu için sağlam bir çerçeve sunmaktadır.
- Doğru BAT ölçümü, metabolik sağlık araştırmalarına katkıda bulunabilir.
- Gelecek çalışmalar, BAT'ın insan metabolizmasındaki rolünü araştırmak için bu yaklaşımı temel alabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama ve Önem
Metabolik olarak aktif kahverengi yağ dokusunun (BAT) doğru şekilde nicelendirilmesi, termojenik kapasitenin güvenilir bir şekilde değerlendirilmesini sağlayarak metabolik hastalık araştırmalarında hedef doğrulamayı destekler. Bu yöntem, BAT tespitindeki yanlış pozitifleri azaltarak obezite ve ilgili bozuklukların preklinik modellerindeki öngörü güvenini artırır. Standartlaştırılmış bölgesel analiz, fonksiyonlar arası iş birliğini ve keşif aşamasından preklinik doğrulamaya kadar olan translasyonel sürekliliği kolaylaştırır.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Validasyonu
- Bilimsel Değer: Enerji harcaması ve termojenezle ilgili terapötik hipotezlerin sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Hedef etkileşim değerlendirmesi için kantitatif BAT hacmi ve aktivite metrikleri sağlar.
- Tahminleyici Değer: İnsan deneklerde fonksiyonel BAT dağılımını netleştirerek biyolojik risklerin azaltılmasını destekler.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Analiz kıyaslaması için anatomik bölgeler genelinde standardize edilmiş, tekrarlanabilir BAT ölçümleri oluşturur.
- Operasyonel Değer: Boylamsal çalışmalarda tutarlılığı artıran ROI tabanlı protokoller oluşturur.
- Tarama Hazırlığı: Metabolik modülatörler için güvenilir bileşik taramasına olanak tanıyan volümetrik ve SUV tabanlı okumalar sağlar.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Translasyonel Süreklilik: Bölgeye özgü nicelleştirme yoluyla in vitro bulguları insan BAT aktivasyon modelleriyle ilişkilendirir.
- Preklinik Model Uyumu: Kemirgen ve insan BAT dağılımını karşılaştırarak hastalıkla ilgili sistem validasyonunu destekler.
- Risk Ayarlı İlerleme: BAT aktivasyon eşikleri ve bölgesel özgünlüğe dayalı olarak git/gitme kararlarına temel oluşturur.
İşleme Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu yöntem, hipotez odaklı BAT aktivasyon çalışmaları aracılığıyla keşif biyolojisine entegre olur, kantitatif metabolik okumalar yoluyla taramaları destekler ve insan anatomisi genelindeki aktif depoları haritalandırarak translasyonel araştırmalara olanak sağlar.
- Keşif Biyolojisi: Hassas BAT tanımlaması ve yanlış pozitiflerin dışlanması yoluyla yolak aydınlatılmasını ve hedef doğrulamasını kolaylaştırır.
- Tarama: Metabolik modülatörlerin değerlendirilmesi için gerekli olan tekrarlanabilir SUV-normalize ölçümler ve volumetrik çıktılar sağlar.
- Analitikler: Karşılaştırmalı durum analizini destekleyen bölgeye özgü aktivite metrikleri ve dağılım haritaları sunar.
- Translasyonel Araştırma: Anatomik BAT haritalama yoluyla hücresel mekanizmaları insan doku düzeyi yanıtlarıyla ilişkilendirir.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Metabolik hastalık programları genelinde uygulanabilir, yeniden kullanılabilir bir görüntüleme analizi çerçevesi oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: BAT kaynaklı termojenezdeki mekanistik belirsizlikleri azaltarak, hedef doğrulamadaki öngörü güvenini artırır.
- Operasyonel Değer: Referans noktası kılavuzlu ROI protokolleri aracılığıyla standardizasyonu ve tekrarlanabilirliği geliştirir.
- Stratejik Değer: İnsan BAT verilerine dayanarak metabolik hedeflerin erken aşamada riskten arındırılmasını sağlayarak sermaye verimliliğini artırır.
- Portföy Etkisi: Enerji harcama yolaklarını hedefleyen bileşiklerin riskle uyumlu önceliklendirmesini destekler.
Uygulama Hususları
- PET/CT görüntüleme, anatomik işaretlerin tanımlanması ve ROI segmentasyon tekniklerinde uzmanlık gerektirir.
- PET/CT tarayıcılarına, SUV kalibrasyon araçlarına ve açık kaynaklı görüntü analiz yazılımlarına erişime bağlıdır.
- Tutarlı BAT kantifikasyonu için görüntüleme, farmakoloji ve veri bilimi grupları arasında ekipler arası standardizasyon gereklilikleri vardır.
- Yöntemin farklı denek kohortlarına veya aktivasyon protokollerine uygulanması durumunda adaptasyon değerlendirmeleri içerir.
- Yüksek kapasiteli çalışma ortamlarında ölçeklenebilirliği kısıtlayabilecek, manuel ROI çiziminin zaman alıcı doğası ile sınırlıdır.
![[18F]FDG Micro-PET/MR Görüntüleme Kullanılarak Farelerde Kahverengi ve Bej Yağ Dokularının Görselleştirilmesi ve Ölçülmesi](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F62460.jpg%3Fv%3D2026-08-11T08%253A27%253A22.161Z&w=384&q=75)
![Aterosklerotik Plak Aktivite ve Damar İltihabı Kantitasyonu kullanarak [18-F] Florodeoksiglukoz Pozitron Emisyon Tomografisi / Bilgisayarlı Tomografi (FDG-PET/CT)](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F3777.jpg%3Fv%3D2026-08-11T08%253A27%253A08.340Z&w=384&q=75)
