Yüksek Çözünürlüklü Kardiyak Pozitron Emisyon Tomografisi/Küçük Hayvanlar için Bilgisayarlı Tomografi

Sunulan kardiyak PET/BT protokolü, kalp hastalığının çeşitli küçük hayvan modellerinde fonksiyonel ve morfolojik bilgi elde etmek için yararlıdır. PET/BT görüntülemenin diğer preklinik görüntüleme yöntemlerine kıyasla avantajları, bunlarla sınırlı olmamak üzere, yüksek hassasiyet ve çok yüksek uzamsal zamansal çözünürlüğün yanı sıra probların operatörler tarafından manuel olarak konumlandırılmasını gerektirmediği için sağlamlığı içerir. Bu protokolle çalışılabilecek ana hastalık modellerinden biri miyokard enfarktüsüdür.

Bununla birlikte, diğer kardiyometabolik hastalıklar ve tedaviye yanıt araştırılabilir. Örneğin, grubumuz obezite ve diyabetin kardiyak metabolizma ve fonksiyon üzerindeki rolü ile ilgilenmektedir. Bu protokolde yer alan adımlar, deneyimi olmayan kullanıcılar tarafından kolayca takip edilebilir.

Bununla birlikte, kaudal ven kanülasyonları ve kan örneklemesi gibi bazı adımlar, tekrarlanabilir bir şekilde yapılması için bazı eğitim ve deneyim gerektirebilir. Prosedürü gösteren, laboratuvarımızdan bir araştırma görevlisi olan Federica La Rosa, Sant'Anna İleri Araştırmalar Okulu'ndan doktora öğrencisi Federico Granziera ve Fondazione Toscana Gabriele Monasterio'nun veteriner doktoru Domiziana Terlizzi olacak. Başlamak için, fareyi önce PET/CT tomografisinin tarayıcı yatağındaki sırtüstü pozisyon kafasına yerleştirin ve burnunu anestezi için burun maskesine yerleştirin ve maskenin başını yapışkan bantla hafifçe bloke edin.

Görüntüleme prosedürleri sırasında hareket artefaktlarına yol açabilecek istemsiz hareketleri önlemek için üst ve alt ekstremiteleri tarayıcı yatağına sabitleyin. Bir rektal prob kullanarak vücut ısısını ve solunum yastığı kullanarak solunum hızını izleyin. Fareler için, bir insülin şırıngası kullanarak 100 ila 150 mikrolitre 10 megabecquerel flor-18 FDG çekin.

Şişedeki izleyicinin orijinal konsantrasyonu yüksekse, izleyiciyi mililitre başına 50 ila 100 megabecquerel konsantrasyonuna kadar tuzlu suyla seyreltin. Şırıngadaki gerçek aktiviteyi ölçmek için PET doz kalibratörünü kullanın. Enjeksiyon öncesi aktiviteye ve ölçüm süresine açıklama ekleyin, çünkü bu değerler daha sonra PET tarayıcı grafik kullanıcı arayüzünün belirli giriş modülleri kullanılarak kullanılacaktır.

İomeprol kullanıyorsanız, enjeksiyon hızını saatte 10 mililitreye ve hacmi 0,5 mililitreye ayarlayın. Şırıngayı şırınga pompasına bağlayın ve pompayı gerçek şırınga boyutu ve çapı için ayarlayın, ardından şırıngayı CA borusuna ve iğnesine bağlayın ve tüpü CA ile önceden doldurun. Enjeksiyon hızını saatte 10 mililitreye ayarlayarak enjeksiyon hacmini 0,5 mililitre ile sınırlandırın. İyomeprol enjeksiyonu için, sabit bir hızda yavaş enjeksiyona izin veren, önceden ayarlanmış enjeksiyon hızı saatte 10 mililitre olan bir şırınga pompası kullanın.

Enjeksiyon hacmini 0,5 mililitre ile sınırlandırarak, enjeksiyonu üç dakika sonra durdurun. Boru ve iğnenin CA ile önceden doldurulmasını sağladıktan sonra, CA borusuna bağlı iğneyi kuyruk damarının kanülüne bağlayın. Enjeksiyonu başlatın.

Tarayıcının kapağını kapatın ve Cine-CT taramasına hazırlanın. Enjeksiyonun başlangıcından itibaren 60 saniye sonra tomografinin kullanıcı arayüzündeki Devam düğmesine basın, böylece Cine-CT alımı başlatılır. CA enjeksiyonu, Cine-CT taramasının tamamlanmasıyla kabaca aynı anda duracaktır.

Dinamik PET taramasının DICOM görüntülerini açın. Kalp eklentisi modülünü seçin. Fare veya sıçan kalbi görüntüsünü yakınlaştırın ve son zaman dilimini veya kan havuzu aktivitesinin çoğunun zaten yıkandığı son üç ila beş zaman diliminin toplamını seçin.

Görüntüyü hayvan kalbinin ana ekseni boyunca yeniden yönlendirmek için ekrandaki talimatları izleyin. Bunu, kalp tabanı ve tepe noktası için görüntülenen belirteçleri hareket ettirerek etkileşimli olarak yapın. Ardından, Segmentasyon aracını seçin.

Otomatik segmentasyonun sonucu kabul edilebilir değilse, manuel mod ROI aramasını devre dışı bırakarak segmentli miyokard veya sol ventrikül boşluğunun şeklini hassaslaştırın. Modelleme aracında, uygun kinetik modeli veya dinamik PET analizini seçin. Bu durumda, her bir kalp sektörü için glikoz alımının metabolik hızını hesaplamak için Patlak arsa analizini etkinleştirmek için grafiksel ve ardından Patlak'ı seçin.

Ardından, kutup haritası aracında, görüntülenen kalp segmentlerinin doğru sayısını seçin. Bu durumda, 17 segment seçin. Şimdi, Patlak analizinin montaj prosedürünü gerçekleştirmek için Sığdır düğmesine basın.

Montaj prosedürünün sonunda, KI değerlerinin görüntülenen kutupsal haritasını gözlemleyin. Cine-CT taramasının DICOM görüntülerini yazılıma yükleyin. Ardından dinamik veri kümesini yerleşik 4B görüntüleyiciyle açın.

3B çok oyunculu reform veya MPR aracını kullanarak görüntü verilerini kısa eksen boyunca yeniden yönlendirin. Yeniden yönlendirilen verileri DICOM'a aktararak tüm 4B verilerin korunmuş dilim kalınlığı ve voksel başına 16 bit görüntü bit derinliği ile dışa aktarılmasını sağlayın. Dışa aktarılan 4D MPR görüntülerini 4D görüntüleyiciyi kullanarak açın, ardından diyastol sonuna karşılık gelen bir zaman dilimi seçin ve doğru kardiyak fazın seçildiğinden emin olmak için ana araç çubuğundaki zaman kaydırıcısıyla tüm zaman dilimlerine göz atın.

Bu zaman diliminde, kapalı çokgen ek açıklama aracını seçin ve sol ventrikülün endokardiyal duvarını manuel olarak tanımlayın. Tabandan tepeye kadar 10 ila 20 dilim için aynısını yapın ve tüm yatırım getirilerinin aynı ada sahip olmasını sağlayın. Daha sonra YG menüsünde YG hacmi'ni seçin, ardından el ile çizilen YG'lerin enterpolasyonu ile tüm kısa eksen dilimlerinde YG'ler oluşturmak için eksik YG'ler oluşturun.

Ardından, aynı YG adına sahip YG grubunun hacmini hesaplamak için YG hacmi'ni ve ardından işlem birimi'ni seçin. Ardından, zaman dilimlerine göz atın, sistol sonuna karşılık gelen bir aşama seçin ve YG grubunun hacmini gösterildiği gibi aynı YG adıyla hesaplayın. Son olarak, makalede açıklanan denklemi kullanarak strok hacmini ve ejeksiyon fraksiyonunu hesaplayın.

Bir kontrol CD1 faresinin otomatik miyokard ve sol ventrikül boşluğu segmentasyonunun sonuçları burada gösterilmiştir. Sağlıklı deneklerde bile, tepe noktası etrafındaki daha düşük rekonstrüksiyon değerleri PET'te yaygın olarak gözlenir. Patlak grafik analizi, bölgesel KI, saçılma grafiği ve doğrusal regresyon analizinin bir örneğini ve her segmentte gerçekleştirilen doğrusal uyumun eğim ve kesişme değerlerini, karşılık gelen belirleme katsayısı ile birlikte göstermiştir.

Sağlıklı sıçanlarda, diyastolik ve sistolik son fazlar için sol ventrikülün farklı şekil ve boyutları gösterilmiştir. Parçalı sol ventrikül hacminin 3D rekonstrüksiyonu ile, hacimlerin hesaplanması 0.361 mililitre diyastolik sonu hacmi ve 0.038 mililitre sistolik hacim ile sonuçlandı. Son diyastol ve son sistol için aynı sıçan kalbinin hacimsel olarak oluşturulması, iyotla güçlendirilmiş odaların ve damarların tasvir edilmesine izin verir, böylece değerleri nicellikten daha nitelikseldir.

Anestezi seviyesini koruyun ve çalışma sırasında hayvanın fizyolojik parametrelerini sıklıkla kontrol edin. Ayrıca, başarısız enjeksiyonları önlemek için kanülasyonun açıklığının ilk kontrolü yapılmalıdır. Bu çalışmanın non-invaziv doğası nedeniyle, radyoaktif izleyicinin prosedüründen ve çürümesinden sonra hayvan kurtarılabilir, böylece sanal olarak, başka herhangi bir araştırma yöntemi uygulanabilir.

Aksi takdirde, PET/BT görüntülemeden sonra hayvan ötenazi yapılacaksa, uyarılmış dokular üzerinde tüm standart ex vivo analizler yapılabilir.