Human Brown VetWeefsel Depots automatisch gesegmenteerd op basis van Positron Emissie Tomografie / Computed Tomography en geregistreerde Magnetic Resonance Images

Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

De hier gepresenteerde methode gebruikt 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) positron emissie tomografie / computertomografie (PET-CT) en vet-water gescheiden magnetische resonantie beeldvorming (MRI), elk afgetast na 2 uur blootstelling aan thermisch (24 ° C ) en koude omstandigheden (17 ° C) om bruin vetweefsel (BAT) bij volwassen proefpersonen kaart.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Gifford, A., Towse, T. F., Walker, R. C., Avison, M. J., Welch, E. B. Human Brown Adipose Tissue Depots Automatically Segmented by Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Registered Magnetic Resonance Images. J. Vis. Exp. (96), e52415, doi:10.3791/52415 (2015).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Betrouwbaar differentiëren bruin vetweefsel (BBT) van andere weefsels met behulp van een niet-invasieve beeldvorming methode is een belangrijke stap in de richting van het bestuderen van BBT bij de mens. DETECTEREN BAT wordt typisch bevestigd door de opname van het geïnjecteerde radioactieve tracer 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) in vetweefsel depots, zoals gemeten door positron emissie tomografie / computertomografie (PET-CT) scans na blootstellen van de onder koude stimulus . Fat-water gescheiden magnetische resonantie beeldvorming (MRI) het vermogen om BAT onderscheiden zonder het gebruik van een radioactieve tracer. Tot op heden, MRI van BBT bij volwassen mens is niet samen ingeschreven bij koude-geactiveerde PET-CT. Daarom is dit protocol maakt gebruik van 18 F-FDG PET-CT-scans om een BAT masker, die vervolgens wordt toegepast op mede-geregistreerde MRI-scans van hetzelfde onderwerp automatisch te genereren. Deze aanpak maakt het meten van kwantitatieve MRI-eigenschappen van de BBT zonder handmatige segmentatie. BAT maskers worden gemaakt uit twee PET-CT scans: na blootstelling gedurende 2 uur ofwel thermisch (TN) (24 ° C) en koude-geactiveerde (CA) (17 ° C) omstandigheden. De TN en CA PET-CT scans worden geregistreerd, en de PET gestandaardiseerde opname en CT Hounsfield waarden worden gebruikt om een ​​masker met alleen BAT creëren. CA en TN MRI-scans worden ook verworven over hetzelfde onderwerp en geregistreerd bij de PET-CT-scans om kwantitatieve MRI eigenschappen binnen het automatisch gedefinieerd BAT masker vast te stellen. Een voordeel van deze benadering is dat de segmentatie volledig geautomatiseerd en is gebaseerd op de algemeen aanvaarde methoden voor identificatie van geactiveerde BAT (PET-CT). De kwantitatieve MRI eigenschappen van BBT vastgesteld aan de hand van dit protocol kan dienen als basis voor een MRI-only BAT onderzoek dat de straling in verband met PET-CT vermijdt.

Introduction

Door de sterke toename van obesitas wereldwijd, is er een toegenomen belangstelling onderzoeksgebieden gericht op het begrijpen energiebalans. Obesitas kan leiden tot dure en verwoestende medische aandoeningen zoals diabetes, leverziekte, hart- en vaatziekten en kanker, waardoor het een belangrijk gebied van volksgezondheidsprobleem 1. Een gebied van onderzoek gericht op het begrijpen van de balans van de energie-inname ten opzichte van de energie-uitgaven is de studie van bruin vetweefsel of BAT. Hoewel genoemd een vetweefsel, BAT verschilt van de meer gebruikelijke wit vetweefsel (WAT) op vele manieren 2. De functie van de witte adipocyten is triglyceriden slaan in een grote lipide vacuole per cel, en deze triglyceriden als energiebron vrij in de bloedstroom indien nodig. In een andere wijze de werking van bruine adipocyten is om warmte te produceren. Een mechanisme dat dit gebeurt door blootstelling aan koude. Dit veroorzaakt een toename sympathetic activiteit van het zenuwstelsel, die op zijn beurt activeert BAT. Wanneer geactiveerd, bruine vetcellen warmte. Hiervoor gebruiken ze de triglyceriden in de vele kleine lipide vacuolen per cel, en door de aanwezigheid van ontkoppelingseiwit 1 (UCP1) in de overvloedige mitochondria, zet de triglyceriden metabole substraten zonder de productie van ATP, waardoor entropic verlies als warmte. Aangezien de triglyceriden opgeslagen in de kleine lipide vacuolen zijn uitgeput, de adipocyten neemt zowel glucose en triglyceriden in het bloed 3.

De belangstelling voor het bestuderen van BAT is dramatisch toegenomen in de afgelopen jaren als gevolg van de bijdrage aan de niet-rillen thermogenese, zijn rol bij het ​​moduleren van het energieverbruik van het lichaam, en de mogelijke omgekeerde relatie tussen BAT en obesitas 3-9. Bovendien recente dierstudies wijzen BAT speelt een cruciale rol bij het opruimen triglyceriden en glucose fROM De bloedstroom, vooral na inname van een vetrijke maaltijd 10,11. Echter, de meeste van wat we weten over BBT is een resultaat van onderzoek in kleine zoogdieren, die vele depots van BAT 4,9,12 bevatten - 15. Ondanks een paar vroege studies 16-18, werd de aanwezigheid van BBT bij de mens in brede kring te verminderen met de leeftijd tot voor kort toen de belangstelling voor het bestuderen van de menselijke BBT is vernieuwd. Recent onderzoek suggereert dat relatief kleine hoeveelheden van BBT aanhouden in de volwassenheid 19-24. Een bijkomende factor die het bestuderen BAT is dat naast biopsie en histologische kleuring, de momenteel aanvaarde eenduidige werkwijze voor het detecteren BBT 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) positron emissie tomografie (PET). Moderne PET scanners worden typisch gecombineerd met een computertomografie (CT) scanner. Wanneer geactiveerd door blootstelling aan kou, BAT neemt de 18 18F-FDG opname als BBT inactief 20,21,23,25. CT-beelden tijdens een PET-examen op een PET-CT-scanner hulp verworven om onderscheid te maken tussen weefsels met een hoge 18 F-FDG-opname door het verstrekken van anatomische informatie. Dit gebruik van PET-CT beeldvorming loopt de onder ioniserende straling (voornamelijk uit PET, maar de dosis van de CT-scan niet verwaarloosbaar), en derhalve een ongewenste methode BAT detectie.

Hoewel het aantal studies over BBT bij gezonde volwassen mensen toeneemt, hebben recente studies van de menselijke BBT voornamelijk beperkt gebleven tot retrospectieve PET-CT bestudeert 19,25, mensenkind kadavers 26,27, menselijk adolescenten die al zijn toegelaten tot de ziekenhuizen voor andere redenen 27-30, en een paar menselijke studies van gezonde volwassenen31 - 35. Een van de uitdagingen met beide studies van kinderen en retrospectieve studies is de mogelijkheid van veranderde resultaten bij het bestuderen van een patiëntenpopulatie die ziek is, die van invloed kunnen BBT. Bovendien, omdat glucose is niet de brandstof bron van BBT 36 voorkeur, PET studies kunnen niet altijd detecteren geactiveerd BAT, en kan daarom de aanwezigheid van BAT underrepresent. Een ander probleem bij het bestuderen BAT met biomedische beeldvorming wordt gerelateerd aan het uitvoeren beeldsegmentatie de grenzen van weefsel depots definiëren. Momenteel, segmentatie van BAT in humane studies maakt steeds enige mate van manuele beeldsegmentatie en is daardoor kwetsbaar voor verkeerde identificatie van BAT depots, evenals interbeoordelaar variabiliteit.

Door deze uitdagingen, betrouwbare ruimtelijke mapping technieken die BBT kunnen onderscheiden van WAT distributies, samen met geautomatiseerde segmentatie methoden, zouden de onderzoekers te voorzien van een krachtige nieuwe aanol waarmee BBT-studie. Magnetic resonance imaging (MRI) heeft de mogelijkheid voor identificatie, ruimtelijke afbeelding en volumetrische kwantificatie van BBT, en in tegenstelling bestaande hybride PET-CT beeldvorming benaderingen die een radioactieve dosis voor het afgebeelde onderwerp omvatten MRI houdt geen ioniserende straling en kan veilig worden gebruikt en herhaaldelijk. Het vermogen om te identificeren en te kwantificeren BBT met behulp van MRI kan een dramatisch positief effect op de klinische endocrinologie en het nastreven van nieuwe wegen van obesitas onderzoek. Vorige vet-water MRI (FWMRI) studies van BAT in zowel muizen als mensen zien dat de vet-signaal-fractie (FSF) van BBT in het traject van 40-80% vet, terwijl WAT is dan 90% vet 15,26 , 27. Onze hypothese is dan ook dat deze kwantitatieve FWMRI metrisch, in combinatie met andere kwantitatieve MRI metrics, kan gebruikt worden in toekomstige werkzaamheden te visualiseren en kwantificeren BAT depots bij de mens. Dit zou de onderzoeksgemeenschap te voorzien van een krachtig instrument om de BBT's invloed te bestuderen op ontmoetteabolism en het energieverbruik zonder het gebruik van ioniserende straling.

Onze onderzoeksgroep is het bestuderen van de BBT in volwassen mensen voor de afgelopen drie jaar. Onze eerste publieke presentatie over het gebruik van MRI om verdacht BBT te onderzoeken in een volwassen menselijk onderwerp vond plaats in februari 2012 op de International Society for Magnetic Resonance in Medicine (ISMRM) Fat-waterscheiding Workshop in Long Beach, Californië 37. Twee maanden later, onze groep gepresenteerd FSF waarden in verdenking BAT in twee volwassenen op de 20e jaarlijkse bijeenkomst van de ISMRM in april 2012 in Melbourne, Australië 38. Een jaar later op de st jaarlijkse bijeenkomst van de ISMRM 21 in april 2013 in Salt Lake City, Utah, de in dit manuscript beschreven protocol werd gebruikt voor de eerste (aan het beste van onze kennis) publieke presentatie van MRI kwantificering van PET-bevestigde BAT bij volwassen proefpersonen 39. Concreet hebben we gepresenteerd waaruit blijkt dat de previously verdacht BAT werd bevestigd aan activeerbare BBT worden met behulp van zowel koude-geactiveerd en thermoneutral 18 F-FDG PET-CT-beeldvorming. Sinds 2013, ons cohort van gezonde volwassen proefpersonen afgebeeld met zowel MRI en PET / CT onder thermoneutral en koude-geactiveerde voorwaarden heeft uitgebreid tot meer dan 20 personen met de resultaten voor het laatst in februari 2014 gepresenteerd op de workshop "Verkenning van de rol van Brown Fat bij de mens ", gesponsord door de NIH NIDDK 40. Concreet hebben we gemeld FWMRI FSF en R2 * ontspanning woningen in de regio's van supraclaviculaire BBT bevestigd door 18 F-FDG PET-CT in volwassen mensen, met de BAT ROI afgebakend met behulp van geautomatiseerde segmentatie algoritmen gebaseerd op de koude-geactiveerd en thermoneutral PET-CT scans. Meest recent we gepresenteerde resultaten van de temperatuur in kaart brengen in 18 F-FDG PET-CT bevestigd BAT in volwassen mensen met behulp van geavanceerde FWMRI thermometrie 41,42.

De procedure hier gepresenteerde verwervens zowel MRI en 18 F-FDG PET-CT-scans over hetzelfde onderwerp, elk na blootstelling aan zowel koude-geactiveerd en thermisch neutrale temperatuurbereik. De koude-geactiveerd en thermoneutral 18 F-FDG PET-CT-scans worden gebruikt om automatisch gesegmenteerd BAT regio van belang (ROI), over een onderwerp specifieke basis te creëren. Deze BBT ROI worden vervolgens toegepast op de co-geregistreerde MRI-scans om te meten de MRI-woningen in de PET-CT bevestigd BAT.

Een beperking van dit protocol is dat de temperatuur gebruikt bij blootstellen onderwerpen ofwel de warme of koude stimulus consistent voor elk vak. Dit is een beperking omdat de temperatuur waarbij elke proefpersoon ervaringen warm gevoel of gekoeld verschillend zijn. Daarom, door het uitvoeren van een proef sessie waarbij de temperatuur wordt aangepast aan de individuele respons passen, en dan met deze temperaturen tijdens de thermisch en koud activatie protocollen, kan het mogelijk zijn om een ​​betere respons te verkrijgenvan het bruine vetweefsel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

OPMERKING: De lokale ethische commissie van dit instituut goedgekeurd deze studie, en alle vakken gaven schriftelijk toestemming voor deelname. Om in aanmerking te komen voor de studie, moet onderwerpen aan de volgende eisen: geen bekende diabetes mellitus; geen gebruik van bètablokkers of angst medicijnen, nu of in het verleden; niet roken of kauwen tabaksproducten, nu of in het verleden; niet meer dan 4 kopjes cafeïne per dag; niet meer dan 2 glazen alcohol per dag; en als vrouw, niet zwanger zijn of borstvoeding geven.
OPMERKING: In deze studie, iedere deelnemer ondergaat vier examens: twee MRI en twee PET-CT. Elk examen is verkregen op een andere dag, waarbij elke beeldvormingstechniek uitgevoerd onder zowel thermisch 24.5 ± 0.7 ° C (76.2 ± 1.3 ° C) en koude 17.4 ± 0.5 ° C (63,4 ± 0,9 ° F) omstandigheden. De scans worden niet gepland in een bepaalde volgorde, het helpen om mogelijke vertekening van de gegevens als gevolg van verwarming of koeling te minimaliserenhet subject in een bepaalde volgorde. De totale effectieve dosis straling voor een PET-CT-scan is 6,4 mSv (millisievert), en de radioloog op het personeel adviseert een wash-out periode van ten minste 24 uur tussen elke scan.

1. Algemeen MRI Veiligheid en Imaging Bezorgdheid

  1. Omdat de belangrijkste magnetische veld in MRI-machines is altijd op, zorgen om de veiligheid van de patiënt en het gehele personeel van de MR gebied te waarborgen. Wis alle magnetische voorwerpen uit het onderwerp en alle personen die werkzaam zijn in het gebied.
  2. Vraag onderwerpen tijdens de werving fase of ze hebben geen metalen in hun lichaam 43. Daarnaast hebben het onderwerp compleet een magnetische veiligheid screening 44 om ervoor te zorgen dat elk metaal in het lichaam, is goedgekeurd voor MRI. Deze eerste controle kan helpen de mogelijkheid van toestemming van een patiënt die niet de MRI-scan kunnen voltooien elimineren.
  3. Bovendien, als er een metaal in het subject lichaam, dat compatibel is met MR is, zorgen thop het metaal is niet in de buurt van het weefsel van belang. Dit komt doordat metalen beeldvervorming artefacten, die de analyse moeilijk zo niet onmogelijk maakt veroorzaken.

2. Het verkrijgen van geïnformeerde toestemming

  1. Maak kennis met het onderwerp om schriftelijk toestemming te verkrijgen. Tijdens deze bijeenkomst, hebben betrekking op alle details van de studie, bijvoorbeeld: het aantal bezoeken, de tijd inzet per bezoek, wat de eisen zijn van het onderwerp met betrekking tot beperkingen uit te oefenen en / of eten, wat het onderwerp kan en niet kan doen tijdens de bezoek (zoals slaap), en andere bijzonderheden. Met deze bijeenkomst de bezoeken voor het aftasten, omdat het meestal gemakkelijker deze schema persoonlijk plaats van meerdere e-mails.

3. Procedures Voorafgaand aan Bezoek

  1. Instructies voor het onderwerp
    1. Voor 24 uur voor aankomst voor de studie, hebben het onderwerp zich te onthouden van alcohol, cafeïne, medicatie of een zware inspanning of daadtiviteit.
    2. Instrueer het onderwerp te snel en te voorkomen dat een calorie-inname voor 8 uur voor aankomst voor de studie. Onderwerpen zijn toegestaan ​​om water te drinken.
  2. Contact opnemen Vrijwilliger
    1. Herinneren aan de vrijwilliger van de specifieke instructies van de dag voor het begin van hun 24 uur voorbereiding. Dit dient als een herinnering aan de scan, evenals het helpt om ervoor te zorgen dat het onderwerp onthoudt hun beperkingen, (dwz., Geen eten, geen oefening, geen alcohol, enz.).

4. Procedure op Studiedag - voor MRI

  1. Temperatuurgestuurde Voorbereiding van de ruimte
    1. Gebruik een kleine kamer als de geconditioneerde ruimte waar het wordt belicht aan de gewenste temperatuur.
      OPMERKING: Door het gebruik van een kleine kamer, is het mogelijk om de temperatuur gradiënten te minimaliseren in de kamer. Bijvoorbeeld, de grootte van de kamer die hier gebruikt is 7 "x 6" 8 "x 8 'lang, (373,33 kubieke voet).
    2. Bereid deruimte ten minste 60 minuten voorafgaand aan het onderwerp die de ruimte om voldoende tijd te geven voor de kamer om een ​​stabiele temperatuur te bereiken.
    3. Handhaving van de RT, hetzij met een draagbare airco-unit en een draaiende vloer ventilator om de koele lucht circuleert, of met behulp van een programmeerbare draagbare kachel, die oscilleert om de warme lucht in de kamer rond.
    4. Deactiveren of te minimaliseren eventuele bestaande thermostaat regelen van airconditioning of verwarming van de ruimte om te voorkomen dat tegenstrijdige met de gewenste RT doelwit van de draagbare apparaten.
  2. Voorafgaand aan invoeren-Temperature Controlled Kamer
    1. Laat het onderwerp veranderen in de standaard medische korte broek en shirt. Verwijder sokken en schoenen. Als het onderwerp is vrouwelijk, zodat het dragen van een sport-bh, dat geen metalen bevat.
    2. Meten lengte, gewicht en afmetingen taille omtrek van het onderwerp na het veranderen in de standaard kleding.
    3. Meet het onderwerp lichaamstemperatuur usinga sublinguale thermometer.
  3. In de Temperatuur-Gecontroleerde Kamer
    1. Richt de inachtneming van de temperatuur-gecontroleerde kamer binnen. Vraag het onderwerp om rustig te zitten en niet uitvoeren van alle activiteiten die de lichaamstemperatuur, bijvoorbeeld zou kunnen veranderen., Te oefenen, te typen of in slaap vallen.
    2. Na zitten in de kamer voor 1 uur, het meten van de lichaamstemperatuur opnieuw met een sublinguale thermometer.
    3. Na het tweede uur van de vergadering in het temperatuur-gecontroleerde ruimte, het meten van de lichaamstemperatuur weer via een sublinguale thermometer.
    4. Op de MRI dag wanneer het onderwerp zit in de koude kamer, gebruik dan een koud vest aan een koude omgeving te behouden, terwijl het onderwerp wordt getransporteerd naar de MRI-scanner. Plaats de koude vest over het onderwerp voorafgaande aan het onderwerp waarbij de geconditioneerde ruimte.
    5. Na 2 uur in de temperatuur-gecontroleerde ruimte, vervoeren het onderwerp in een rolstoel naar de MRI-scanner. Gebruik de rolstoel aan het onderwerp in een re houdenlaxed, sedentaire staat, en om het even welke "opwarming" die zou kunnen ontstaan ​​door het lopen te minimaliseren. Bovendien zou het gebruik van de rolstoel helpt eventuele opname van de PET tracer in skeletspieren voorkomen, hoewel het waarschijnlijk minimaal zijn.
  4. MRI Acquisitie Protocol
    1. Verwerven van MRI-scans met behulp van een 3T MRI-scanner uitgerust met twee-kanaals parallel zend vermogen, een extra groot 16-kanaals romp ontvangen spoel, en een aangepaste tafelblad.
    2. Hang het voorste gedeelte van de romp ontvangstspoel vanaf de bovenkant van de scanner boring in een weefsel sling. Laat de tilband laag genoeg te glijden tegen het lichaam van de patiënt om de signaal-ruisverhouding (SNR) te maximaliseren hangen.
    3. Plaats het achterste deel van de romp krijgt rol in een rollende "coilwagen" tussen twee lagen van het tafelblad. Zoals de tabel door de scanner boring beweegt, houdt de spoel wagen bij isocentrum van riemen aan de scanner omvat aan de voor- en achterkant van thij scanner boring, zodat de achterste coil element stil blijft staan.
    4. Plaats het onderwerp op het bed om de scanner voeten eerst invoeren in een liggende positie.
      1. Als het onderwerp is het dragen van de koude vest, verwijder het vest voorafgaand aan het onderwerp liggen.
    5. Eenmaal liggen, zijn het onderwerp plaats beide armen in een tas lijkt op een kussensloop, en laat de armen naar beide kanten van het lichaam. Dit verzekert de schouders zijn gepositioneerd op dezelfde wijze zowel tijdens de MRI en PET / CT onderzoeken, welk beeld coregistratie vergemakkelijkt.
      OPMERKING: zodat het onderwerp op natuurlijke liggen op de glasplaat, met dezelfde hoeveelheid demping onder de kop tijdens elke scan, en met de kussensloop zak om de armen steunen, helpt allemaal verschillen tussen subject positionering tussen scans minimaliseren. Alle steun voor het voorwerp tijdens een scan, bijvoorbeeld een kussen onder de knieën of onderrug, moeten altijd op dezelfde manier thop onderwerp, zowel tijdens de MRI en PET / CT-scans.
    6. Verwerven vet-water MRI (FWMRI) met behulp van een multi-stack, multi-slice, meerdere snelle veld echo (mFFE) overname met 7 stapels van 20 axiale plakjes, die vanaf de kruin van het hoofd met het bovenbeen. Plakjes grenzen aan een 0 mm tussen segmenten.
      1. Verzamel FWMRI scant met behulp van aangepaste software voor de verwerving van 8 echo's verworven als twee doorschoten sets van vier echo's met een TR = 83 ms, TE 1 = 1,024 ms en effectieve ΔTE = 0,779 ms in te schakelen. Andere overname protocol details zijn: flip hoek = 20º, water vet shift = 0,323 pixels, uitlezing bemonstering bandbreedte = 1346,1 Hz / pixel, axiale in-plane gezichtsveld = 520 mm × 408 mm, verworven voxel size = 2 mm x 2 mm x 7,5 mm, en de gevoeligheid codering (SENSE) parallel imaging factor = 3 (anterior posterior richting). Voorbereiding fasen voor elk station onder de centrale frequentie (F 0) optimalisatie en eerste orde lineaire shimming. Acquisitiop tijd is 27,8 sec voor 20 plakjes.
      2. Voeren adem geldt voor stations die het bekken om de schouders met twee adem houdt per station, dwz., Geen adem inhouden is langer dan 14 sec. Bij elke tafel positie, het verwerven van een dubbele hoek B 1 kalibratie-scan (acquisitie tijd 15.1 sec) geoptimaliseerde RF shimming (relatieve RF amplitude en fase aanpassingen) voor de twee-kanaals zend vermogen van de scanner in te schakelen.
      3. Verwerven van een SENSE referentiescan op elke tafel positie met een overname tijd van 12.1 sec. Aanbevolen FWMRI parameters zijn opgesomd in tabel 1.

5. Procedure op Studiedag - voor PET-CT

  1. Temperatuurgestuurde Voorbereiding van de ruimte
    1. Gebruik een kleine kamer als de geconditioneerde ruimte waar het wordt belicht aan de gewenste temperatuur.
      OPMERKING: Door het gebruik van een kleine kamer, is het mogelijk om de temperatuur gradiënten te minimaliseren in de kamer. Fof bijvoorbeeld de grootte van de kamer die hier gebruikt is 7 "x 6" 8 "x 8 'lang, (373,33 kubieke voet).
    2. Bereid de ruimte ten minste 60 minuten voorafgaand aan het onderwerp die de ruimte om voldoende tijd te geven voor de kamer om een ​​stabiele temperatuur te bereiken.
    3. Handhaving van de RT, hetzij met een draagbare airco-unit en een draaiende vloer ventilator om de koele lucht circuleert om de koude stimulus temperatuur te bereiken, of met behulp van een oscaillating draagbare kachel naar de thermoneutrale temperatuur te handhaven.
    4. Deactiveren of te minimaliseren eventuele bestaande thermostaat regelen van airconditioning of verwarming van de ruimte om te voorkomen dat tegenstrijdige met de gewenste RT doelwit van de draagbare apparaten.
  2. Onderwerp Voorbereiding
    1. Richt de inachtneming van de PET-imaging suite aan een IV-poort geplaatst in een hand of arm ader te hebben. Dit IV poort kan de Radiologie technicus om de radiotracer later injecteren, wanneer het onderwerp zit in de temperatuur-gecontroleerde kamer.
    2. Ikf het onderwerp is vrouwelijk, het uitvoeren van een bloedserum zwangerschapstest om ervoor te zorgen dat ze niet zwanger is.
      LET OP: Voor deze studie, de interne review board vereist een zwangerschapstest minder dan 24 uur voorafgaand aan de PET / CT-scan die worden gekocht.
  3. Voorafgaand aan invoeren-Temperature Controlled Kamer
    1. Laat het onderwerp veranderen in de standaard medische korte broek en shirt. Verwijder sokken en schoenen. Als het onderwerp is vrouwelijk, zodat het dragen van een sport-bh, dat geen metalen bevat.
    2. Meten lengte, gewicht en afmetingen taille omtrek van het onderwerp na het veranderen in de standaard kleding.
    3. Meet de lichaamstemperatuur van de patiënt met een sublinguale thermometer.
  4. In de Temperatuur-Gecontroleerde Kamer
    1. Richt de inachtneming van de temperatuur-gecontroleerde kamer binnen. Vraag het onderwerp om rustig te zitten en niet uitvoeren van alle activiteiten die de lichaamstemperatuur kan veranderen, bijvoorbeeld, het uitoefenen, te typen of in slaap vallen. Na zitten in de kamer voor 1 uur, het meten van de lichaamstemperatuur opnieuw met een sublinguale thermometer.
    2. Op de PET-CT dagen na het eerste uur in de temperatuurgecontroleerde kamer, een radiologietechnicus toedienen injectie van Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) via IV poort. Injecteer 0,14 mCi / kg (ongeveer 10 mCi voor een 70 kg onderwerp) van 18F-FDG. Bereken exacte dosering op basis van onderwerp soortelijk gewicht.
    3. Na het tweede uur van de vergadering in het temperatuur-gecontroleerde ruimte, het meten van de lichaamstemperatuur weer via een sublinguale thermometer.
      Opmerking: In tegenstelling tot de koude MRI dagen gebruik van de koude vest behoeft op koude PET-CT dagen vanwege de 18F-FDG tracer wordt opgenomen in de geactiveerde BAT tijdens de tracer uur na injectie. De tracer zal het weefsel niet te verlaten, zelfs als het onderwerp wordt warm als hij / zij wordt op de scanner vervoerd. Daarom, omdat het mogelijk is om de aanwezigheid van sporen activated BAT op de PET-CT beelden, zelfs wanneer de slag tijdens de PET-CT niet actief blijft staan, de koude vest is niet noodzakelijk.
    4. Na 2 uur in de temperatuur-gecontroleerde ruimte, vervoeren het onderwerp in een rolstoel naar de PET-CT-scanner. Gebruik de rolstoel om het onderwerp in een ontspannen, sedentaire staat te houden, en om het even welke "opwarming" die zou kunnen ontstaan ​​door het lopen te minimaliseren. Bovendien zou het gebruik van de rolstoel helpt eventuele opname van de PET tracer in skeletspieren voorkomen, hoewel het waarschijnlijk minimaal zijn.
  5. PET-CT Acquisitie Protocol
    1. Verwerven PET-CT-scans op een Discovery STE PET / CT-scanner (STE staat voor See and Treat Elite).
    2. Plaats het onderwerp op het bed om de scanner hoofd eerst in een liggende positie in te voeren.
    3. Eenmaal liggen, zijn het onderwerp plaats beide armen in een tas lijkt op een kussensloop, en laat de armen naar beide kanten van het lichaam. Dit verzekert de schouders zijn gepositioneerd op dezelfde wijze tijdens beideMRI en PET / CT-examens, welk beeld co-registratie eenvoudiger maakt.
      OPMERKING: De PET / CT-beeldvorming gezichtsveld beslaat vanaf de kruin van het hoofd tot halverwege de dij in 7-9 bed posities, afhankelijk van het onderwerp hoogte (2 min per bed positie). Aanbevolen PET-CT parameters zijn opgesomd in tabel 2.

6. MRI Post Processing

  1. Bewaar reële en imaginaire MR beelden voor off-line processing.The signaal gemeten met MRI is een vector hoeveelheid met zowel grootte en richting die kan worden weergegeven als een complex getal met reële en imaginaire delen. In de klinische setting worden de magnitude beelden gewoonlijk weergegeven. Echter, complexe informatie die nodig is voor de verwerking van in het vet en water beelden.
  2. Voer driedimensionale water / vetafscheiding en R2 * schatting gebaseerd op meerschalige hele beeld optimalisatiealgoritme 45 geïmplementeerd in C ++ voor elk segment stack. Vet wordt gemodelleerd met behulp van 9 pieken up> 46.
  3. Gooi de eerste echo van elke 4-echo trein naar mogelijke verontreiniging van wervelstroom in het complex water-vet signaal model voorkomen.

7. PET-CT PostVerwerking

  1. Laad CT DICOM data in MATLAB en omzetten Hounsfield eenheden (HU) door toepassing van de scanner geleverde herschalen waarde voor de gegevenswaarden.
  2. Laad PET DICOM data in MATLAB omzetten gestandaardiseerde opnamewaarden (SUV) met de volgende formule:
    Vergelijking 1
    waar "pixel waarde" is de opgeslagen waarde in de DICOM-bestand voor die pixel locatie.
    Vergelijking 2
    OPMERKING: De PET tracer activiteit is het radionuclide totale dosis, en kan worden afgelezen uit de afbeelding meta-data (DICOM-header-bestand).
    .jpg "/>
  3. Interpoleren de PET gegevens dezelfde afmetingen als de CT-gegevens.
    1. Omdat PET en CT-beelden worden verkregen met dezelfde plakdikte, uitvoeren interpolatie met behulp van een 2-dimensionale spline-functie in het XY-vlak.

8. Gegevens Post Processing

  1. Om de beelden te analyseren, alle 4 image-volumes voor elk onderwerp co-registreren met behulp van een star lichaam registratie algoritme 47 via een semi-automatische methode met in-house ontwikkelde 3-plane view software om registratie te controleren in alle drie dimensies.
  2. Wegens problemen met de registratie het gehele volume afbeelding over alle vier tijdpunten, focus registratie op het gebied van de hals naar de top van de longen. Gebruik alleen het succes geregistreerd regio in de verdere verwerking van gegevens.
  3. Volgende beeld registratie, laadt FWMRI, CT HU en PET SUV gegevens in MATLAB en gebruiken om BAT regio van belang te definiëren.
    OPMERKING: Net als eerder published methoden 19,25,48 onderscheiden BBT met behulp van PET SUV en CT HU waarden, moeten worden beschouwd als onderdeel van de BBT-masker, moet elke voxel in de afbeelding aan de volgende: (1) HU waarde binnen het bereik vallen van: -200 <HU <-1, op zowel koude als warme CT-scans; (2) SUV> 2.0 op de koude PET scan; (3) SUV signaal fractie [(Cold SUV) / (Cold SUV + Warm SUV)]> 0.55, dwz de koude PET scan moet meer dan 55% van de totale waargenomen SUV signaal dat voxel genereren; en (4) bevatten slechts voorgrondpixels van de MRI-scan, waarbij methode 49 Otsu's wordt gebruikt voor het classificeren voorgrond pixels.
  4. Als een voxel voldoet aan deze criteria omvatten de voxel in het binaire masker van BAT identiteit.
  5. Gelden de volgende binaire morfologie stappen.
    1. Een matrix dezelfde grootte als de beelden verwerkt. Elke ruimtelijke ligging in de nieuwe matrix 3D som van alle aangrenzende buren in de binaire BAT masker, waaronder diagonalen. De maximale sum is 26.
    2. Drempel deze nieuwe matrix om alleen locaties met 15 of meer 3D buren bevatten. Deze matrix vormt dan het uiteindelijke binaire BAT masker.
      LET OP: Deze regels zijn voldoende om segment BAT weefsel, en geen verdere wijziging van het masker is nodig om niet-BAT voxels te elimineren. Dit vormt een plak-voor-plak masker PET-CT bevestigd BAT in de mede geregistreerde schoudergebied.
  6. Breng het masker aan alle co-geregistreerde beelden naar de SUV, HU, vet signaal fractie (FSF) en R2 * waarden in de BAT's te verwerven, voor zowel de koude als warme scans.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Het verwerven van zowel MRI en PET-CT-scans over hetzelfde onderwerp, en het uitvoeren van co-registratie op alle scans maakt betrouwbare meting van kwantitatieve MRI metrics van BAT. Figuur 1 toont de onbewerkte warm (TN) en koude (CA) PET-CT en MRI scans van het ene onderwerp. Door de overname van zowel TN en CA PET-CT-gegevens, is het mogelijk om een duidelijk onderscheid van de koude-geactiveerde BAT depots door de toegenomen 18 F-FDG opname. Na co registreren vier scans (figuur 2 en 3), is het mogelijk om een subject BAT masker met criteria afgeleid van de PET-CT-beelden creëren zoals getoond in figuur 4. Dit masker kan vervolgens worden toegepast op de vier co-geregistreerde scans om de afbeelding metrics in de BBT-depots te verwerven. Representatieve waarden ene onderwerp weergegeven in tabel 1.

Figuur 1
Figuur 1. coronale beelden van de warme (TN) en koude (CA) scans voor een onderwerp met de PET maximale intensiteit projectie (MIP) in omgekeerde grijstinten, PET / CT-overlay, CT en MRI vet signaal fractie (FSF). Let op de verhoogde 18F-FDG opname in het sleutelbeen gebied (rode pijl), en langs de ruggengraat van de CA PET MIP scan aangeeft geactiveerd bruin vetweefsel. De rode stippellijn op de afbeelding van de CA CT geeft het sleutelbeen regio verder worden geanalyseerd. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Figuur 2
Figuur 2. Claviculaire-niveau axiale plak, na de registratie. De toegenomen 18 F-FDG opname gezien in de CA-PET-scan (witte pijlen), vindt plaats in de supraclavicular regio vetweefsel zoals bepaald door de CT Hounsfield Eenheidswaarden. De MRI vet signaal fractie (FSF) in deze regio valt in de 50-80% bereik, vergelijkbaar met die van het vorige onderzoek. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Figuur 3
Figuur 3. Flow grafieken die de registratie stap. (A), waarin de beelden worden alle geregistreerde hetzelfde beeld ruimte. Na de registratie, worden alle vier de beelden die in het BAT masker schepping (B).

Figuur 4
Figuur 4. Binary beelden tonen van de criteria voor het genereren van de BBT-masker. Te considEred deel van de BBT-masker, moet elke voxel in de afbeelding aan deze vier regels, zoals bepaald op een slice-by-slice basis. Als een voxel voldoet aan al deze criteria wordt dan ook opgenomen in het binaire masker van BBT identiteit. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Imaging Methode Waarde:
Gemiddelde ± 95% CI
Thermoneutral CT [HU] -68,62 ± 9.35
Koude-Geactiveerde CT [HU] -55,04 ± 7,72
Thermoneutral PET [SUV] 0.52 ± 0.05
Koude-Geactiveerde PET [SUV] 7.15 ± 1.16
Thermoneutral FSF [%] 41.62 ± 5.04 Koude-Geactiveerde FSF [%] 47.76 ± 5.15
Thermoneutral R2 * [1 / sec] 128,22 ± 19.48
Koude-Geactiveerde R2 * [1 / sec] 101,27 ± 24.92

Tabel 1. Numerieke waarden (gemiddelde 95% betrouwbaarheidsinterval) van zowel de koude-geactiveerd en thermoneutral scant op één onderwerp.

Parameter Aanbeveling
Algemeen Sequence soort Multi-echo Fast gebied Echo (mFFE)
RF-transmissie spoel Kwadratuur-body
Ontvang spoel
Totale duur scan (min: sec) 00:25 (per tafel station)
Geometrie Multi-transmit Ja
Anatomische vliegtuig Dwars
Aantal schijfjes 20
Slice dikte (mm) 7.5
Inter-slice gap (mm) 0
Verworven Matrix 260 x 204
Reconstructie matrix 288
Gezichtsveld (mm) 520 x 408
Gereconstrueerde voxel grootte (mm) 1.81 x 1.82 x 7.5
SENSE Ja
P reductie (AP) 3
Slice scan orde Opstijgen
Vouw-over richting Anterior-posterior
Vet verschuiving richting Links
Contrasteren Scanmodus Multi-slice
Herhaling tijd (ms) 83
Echoes 4
Doorschoten mFFE Ja
Doorschoten telling 2
Echo tijd (eerste) (ms) 1.023
Echo tijd afstand (ms) 1.559
Effectieve doorschoten echo tijd (ms) 0,7793
Excitatie flip hoek (°) 12
RF shimming Adaptieve
Signaal acquisitie Parallel imaging SENSE factor = 3
Gedeeltelijke Fourier Geen
Bandbreedte / pixel (Hz / pixel) 1346,1

Tabel 2. Parameters gebruikt voor vet-water MRI (FWMRI) overname.

Parameter Aanbeveling
Acquisitie modus Spiraalvormig
Het verzamelen van gegevens diameter (mm) 500
Reconstructie diameter (mm) 700
Belichtingstijd (seconden) 873
Convolutie kernel Standaard
Revolutie (sec) 0.8
Single collimatie breedte (mm) 1.25
Spiraalspoed factor 1.675
Gezichtsveld - CT 512 x 512
Gezichtsveld - PET 128 x 128
Slice dikte (mm) 3.75
Gereconstrueerde voxel grootte (mm) - CT 1,37 x 1,37 x 3,75
Gereconstrueerde voxel grootte (mm) - PET 5.47 x 5.47 x 3.75
Totaal aantal slices 299-335

Tabel 3. Parameters gebruikt voor PET-CT afbeelding acquisitie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De studie die beschreven protocol is ontworpen om zowel thermisch en koud-geactiveerde PET / CT gebruiken om automatisch segment BAT depots op een onderwerp specifieke basis. Deze automatisch gegenereerde gebieden van belang kan vervolgens worden toegepast op zowel thermisch en koud geactiveerde MRI scans die zijn samen geregistreerd op de PET / CT-scans van hetzelfde onderwerp. Om het beste van onze kennis, dit is het eerste onderzoek naar zowel MRI en PET / CT voeren na thermoneutral en koude-geactiveerde condities op dezelfde gezonde volwassen menselijke vrijwilligers. De hier beschreven procedure vereist vier bezoeken, met een opnamesessie uitgevoerd op elke dag. Door verdere analyse met behulp van deze methode, is het mogelijk om nauwkeurige MRI eigenschappen van bruin vetweefsel bij volwassenen PET-bevestigde gebieden van belang te bepalen. Dit zou toekomstige studies kunnen detecteren en kwantificeren BAT mens mogelijk met alleen MRI. Anders dan PET, de facto huidige gouden standaard van imaging BAT, de mogelijkheid om het BBT met behulp van MRI zou de blootstelling aan straling te voorkomen. Daarnaast MRI-gebaseerde studies van de BBT met pediatrische patiënten, alsmede op longitudinale studies niet zou betrekken blootstelling aan straling. Omdat BAT vaker waargenomen bij slanker individuen en is omgekeerd gecorreleerd met andere metabool syndroom indices, is het mogelijk dat het verhogen BAT massa en of activiteit obesitas 3,6,8,9,11,48,50,51 tegenwerkt. Daarom is de mogelijkheid om niet-invasief detecteren en kwantificeren BAT kan leiden tot een beter begrip van de rol BBT speelt bij obesitas en metabolisme. Toekomstige MRI-gebaseerde benaderingen kunnen worden gebruikt in longitudinale studies naar interventies te beoordelen, bijv., Farmacologische, dieet, of op basis van lichamelijke activiteit, wordt gebruikt om de hoeveelheid of de werking van de BBT te verhogen.

Een van de cruciale stappen van dit protocol is om nauwkeurige registratie van de imaging-volumes. Het is door de registratie van de beelden die de BAT ROWordt geproduceerd; Daarom beeldregistratie is de sleutel. Omdat 18F-FDG opname in PET beelden diffuus door de relatief grote voxelafmeting van PET vergeleken MRI, is het belangrijk om zowel PET SUV en CT HU waarden bij het ​​maken van de BAT ROI masker gebruiken. Bovendien, met behulp van gegevens van zowel thermisch en koud geactiveerde omstandigheden is het mogelijk om de gebieden van 18F-FDG opname in de koude-geactiveerde scans die meer dan 55% opname hebben dan de thermoneutrale voorwaarden definiëren. Deze SUV signaal fractie regel is noodzakelijk om weefsels te elimineren met een even hoge SUV op zowel de koude als thermisch scans. Dit helpt beperking van de BBT ROI masker om alleen BAT regio's bevatten, zoals de gebieden die in de koude-geactiveerde scan met ongeveer gelijke niveaus van 18 F-FDG opname als in de thermoneutrale scan worden genegeerd. Bovendien zou het gebruik van de 15-pixelomgeving regel is bedoeld om gebieden die een meerderheid van BAT buren vangen. Het nadeel is datlage aantallen voorkomt het elimineren van kleine regio's en eroderen randen, terwijl potentieel verlaten valse voxels die niet BAT, en hoge aantallen zullen grenzen eroderen en kleine BAT regio's te elimineren. Hoewel deze methode levert maskers van bruin vetweefsel, is het niet beweren de volledige BAT bedrag nauwkeurig vastleggen.

Een van de nadelen aan dit onderzoek protocol is de "one-size-fits-all" benadering van zowel de aarde en de koeling van de proefpersonen. Toekomstige werkzaamheden zouden profiteren van het gebruik van een meer geïndividualiseerde aanpak van niet-rilt thermogenesis maximaliseren, en dus maximaliseren van de BBT-activering, voor elk onderwerp. Bovendien, het verwarmen van het onderworpen aan een thermoneutral aandoening zouden kunnen profiteren van het gebruik van een vakinhoudelijke temperatuur, ervoor te zorgen dat de BAT is niet meer in een actieve toestand op individuele basis. Het voordeel van het gebruik van geïndividualiseerde koeling protocollen werd benadrukt in de recente publicatie van Van der Lans et al. 52, enis een belangrijke potentiële wijziging van dit protocol te verbeteren. Bovendien afwezig Dit protocol is dat er geen pogingen gedaan om menstruatiecyclus status de vrouwelijke proefpersonen bepalen. Dit kan gemakkelijk worden gecorrigeerd voor toekomstige studies.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
MRI Philips Achieva 3T
MRI Torso-XL coil Philips Philips SENSE XL Torso coil 16-elements
MRI X-tend Table X-Tend X-tend table, Acieva 3T compatible
X-tend armsupport X-Tend X-tend, accessories
X-tend fabricsling X-Tend X-tend, accessories
PET/CT GE Discovery STE
Portable A/C Unit Soleus Air XL-140, 14000 BTU
Floor fan Lasko Pedestal Fan 2527
Portable Heater Lasko Ceramic Air 5536
Chair Winco Lifecare Recliner 585
Sublingual Thermometer WelchAllyn SureTemp Plus 690
Cold vest Polar Products Cool58 #PCVZ
Thermal IR Camera FLUKE TIR-125

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Eckel, R. H., Alberti, K. G. M. M., Grundy, S. M., Zimmet, P. Z. The metabolic syndrome. Lancet. 375, (9710), 181-183 (2010).
  2. Cinti, S. Between brown and white: novel aspects of adipocyte differentiation. Annals of Medicine. 43, (2), 104-115 (2011).
  3. Stephens, M., Ludgate, M., Rees, D. A. Brown fat and obesity: the next big thing. Clinical Endocrinology. 74, (6), 661-670 (2011).
  4. Cannon, B., Brown Nedergaard, J. adipose tissue: function and physiological significance. Physiological Reviews. 84, (1), 277-359 (2004).
  5. Yoneshiro, T. Age-related decrease in cold-activated brown adipose tissue and accumulation of body fat in healthy humans. Obesity (Silver Spring, Md). 19, (9), 1755-1760 (2011).
  6. Seale, P., Lazar, M. a Brown fat in humans: turning up the heat on obesity). Diabetes. 58, (7), 1482-1484 (2009).
  7. Van Marken Lichtenbelt, W. Human brown fat +and obesity: methodological aspects. Frontiers In Endocrinology. 2, (October), 52 (2011).
  8. Frühbeck, G., Becerril, S., Sáinz, N., Garrastachu, P., García-Velloso, M. J. BAT: a new target for human obesity. Trends in Pharmacological Sciences. 30, (8), 387-396 (2009).
  9. Himms-Hagen, J. Thermogenesis in brown adipose tissue as an energy buffer. Implications for obesity. New England Journal of Medicine. 311, (24), 1549-1558 (1984).
  10. Bartelt, A. Brown adipose tissue activity controls triglyceride clearance. Nature Medicine. 17, (2), 200-205 (2011).
  11. Nedergaard, J., Bengtsson, T., Cannon, B. New powers of brown fat: fighting the metabolic syndrome. Cell Metabolism. 13, (3), 238-240 (2011).
  12. Kirov, S. A., Talan, M. I., Engel, B. T. Sympathetic outflow to interscapular brown adipose tissue in cold acclimated mice. Physiology & Behavior. 59, (2), 231-235 (1996).
  13. Guerra, C., Koza, R. A., Yamashita, H., Walsh, K., Kozak, L. P. Emergence of brown adipocytes in white fat in mice is under genetic control. Effects on body weight and adiposity. Journal of Clinical Investigation. 102, (2), 412-420 (1998).
  14. Kawate, R., Talan, M. I., Engel, B. T. Sympathetic nervous activity to brown adipose tissue increases in cold-tolerant mice. Physiology & Behavior. 55, (5), 921-925 (1994).
  15. Hu, H. H., Smith, D. L., Nayak, K. S., Goran, M. I., Nagy, T. R. Identification of brown adipose tissue in mice with fat-water IDEAL-MRI. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 31, (5), 1195-1202 (2010).
  16. Heaton, J. M. The distribution of brown adipose tissue in the human. Journal of Anatomy. 112, (Pt 1), 35-39 (1972).
  17. Tanuma, Y., Tamamoto, M., Ito, T., Yokochi, C. The occurrence of brown adipose tissue in perirenal fat in Japanese). Archivum histologicum Japonicum = Nihon soshikigaku kiroku. 38, (1), 43-70 (1975).
  18. Huttunen, P., Hirvonen, J., Kinnula, V. The occurrence of brown adipose tissue in outdoor workers. European Journal Of Applied Physiology And Occupational Physiology. 46, (4), 339-345 (1981).
  19. Cohade, C., Osman, M., Pannu, H. K., Wahl, R. L. Uptake in supraclavicular area fat (“USA-Fat”): description on 18F-FDG PET/CT. Journal of Nuclear Medicine Official Publication, Society Of Nuclear Medicine. 44, (2), 170-176 (2003).
  20. Virtanen, K. A. Functional brown adipose tissue in healthy adults. New England Journal of Medicine. 360, (15), 1518-1525 (2009).
  21. Van Marken Lichtenbelt, W. D. Cold-activated brown adipose tissue in healthy men. New England Journal of Medicine. 360, (15), 1500-1508 (2009).
  22. Zingaretti, M. C., Crosta, F., Vitali, A., Guerrieri, M., Frontini, A., Cannon, B. The presence of UCP1 demonstrates that metabolically active adipose tissue in the neck of adult humans truly represents brown adipose tissue. Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology. 23, (9), 3113-3120 (2009).
  23. Saito, M. High incidence of metabolically active brown adipose tissue in healthy adult humans: effects of cold exposure and adiposity. Diabetes. 58, (7), 1526-1531 (2009).
  24. Nedergaard, J., Bengtsson, T., Cannon, B. Unexpected evidence for active brown adipose tissue in adult humans. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism. 293, (2), E444-E452 (2007).
  25. Cypess, A. M. Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans. New England Journal of Medicine. 360, (15), 1509-1517 (2009).
  26. Hu, H. H., Tovar, J. P., Pavlova, Z., Smith, M. L., Gilsanz, V. Unequivocal identification of brown adipose tissue in a human infant. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 35, (4), 938-942 (2012).
  27. Hu, H. H., Perkins, T. G., Chia, J. M., Gilsanz, V. Characterization of human brown adipose tissue by chemical-shift water-fat MRI. AJR. American Journal Of Roentgenology. 200, (1), 177-183 (2013).
  28. Ponrartana, S., Hu, H. H., Gilsanz, V. On the relevance of brown adipose tissue in children. Annals of the New York Academy of Sciences. 1-6 (2013).
  29. Chalfant, J. S. Inverse association between brown adipose tissue activation and white adipose tissue accumulation in successfully treated pediatric malignancy. The American Journal Of Clinical Nutrition. 95, (5), 1144-1149 (2012).
  30. Gilsanz, V., Smith, M. L., Goodarzian, F., Kim, M., Wren, T. aL., Hu, H. H. Changes in Brown Adipose Tissue in Boys and Girls during Childhood and Puberty. Journal of Pediatrics. 1-7 (2011).
  31. Chen, Y. -C. I. Measurement of human brown adipose tissue volume and activity using anatomic MR imaging and functional MR imaging. Journal Of Nuclear Medicine Official Publication, Society Of Nuclear Medicine. 54, (9), 1584-1587 (2013).
  32. Van Rooijen, B. D. Imaging Cold-Activated Brown Adipose Tissue Using Dynamic T2*-Weighted Magnetic Resonance Imaging and 2-Deoxy-2-[18F]fluoro-D-glucose Positron Emission Tomography. Investigative Radiology. 48, (10), 1-7 (2013).
  33. Vosselman, M. J. Brown adipose tissue activity after a high-calorie meal in humans. The American Journal Of Clinical Nutrition. 98, (1), 57-64 (2013).
  34. Chen, K. Y. Brown fat activation mediates cold-induced thermogenesis in adult humans in response to a mild decrease in ambient temperature. The Journal of Clinical Endocrinology And Metabolism. 98, (7), E1218-E1223 (2013).
  35. Van der Lans, A. A. J. J., et al. Cold acclimation recruits human brown fat and increases nonshivering thermogenesis. The Journal Of Clinical Investigation. 123, (8), 3395-3403 (2013).
  36. Ma, S. W., Foster, D. O. Uptake of glucose and release of fatty acids and glycerol by rat brown adipose tissue in vivo. Canadian Journal Of Physiology And Pharmacology. 64, (5), 609-614 (1986).
  37. Gifford, A. T1 and Fat-Water Fraction Measurements in an Adult Human: Possible Markers for Brown Adipose Tissue. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine: Workshop on Fat-Water Separation. 20, (1269), (2012).
  38. Gifford, A. Preliminary Indication of Brown Adipose Tissue in Adult Humans Using Fat-Water MRI. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. 21, (1520), (2013).
  39. Gifford, A. Detection of Brown Adipose Tissue in an Adult Human Using Fat-Water MRI with Validation by Cold-activated PET. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. 21, (1520), (2013).
  40. Gifford, A., Welch, E. B. Fat-Water MRI Properties of Brown Adipose Tissue in Adult Humans Using Automated Depot Segmentation Based on Cold-Activated and Thermoneutral PET-CT. NIH NIDDK Workshop on Exploring the Role of Brown Fat in Humans. 15, (2014).
  41. Welch, E. B., Gifford, A., Towse, T. F. Phantom validation of temperature mapping using fat-water MRI with explicit fitting of water peak location. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. 22, (3065), (2014).
  42. Gifford, A., Towse, T. F., Avison, M. J., Welch, E. B. Temperature mapping in Human Brown Adipose Tissue Using Fat-Water MRI with Explicit Fitting of Water Peak Location. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. 22, (275), (2014).
  43. Shellock, F. G. Reference Manual for Magnetic Resonance Safety, Implants and Devices 2014. Biomedical Research Publishing Group. (2014).
  44. MRIsafety Screening Form. Available from: http://www.mrisafety.com/GenPg.asp?pgname=ScreeningForm (2015).
  45. Berglund, at, Ahlström, J., H,, Kullberg, J. Model-based mapping of fat unsaturation and chain length by chemical shift imaging--phantom validation and in vivo feasibility. Magnetic resonance in medicine official journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in Medicine. 68, (6), 1815-1827 (2012).
  46. Hamilton, G. In vivo characterization of the liver fat 1H MR spectrum. NMR in Biomedicine. 24, (7), 784-790 (2011).
  47. Maes, F., Collignon, a, Vandermeulen, D., Marchal, G., Suetens, P. Multimodality image registration by maximization of mutual information. IEEE Transactions On Medical Imaging. 16, (2), 187-198 (1997).
  48. Ouellet, V. Outdoor temperature, age, sex, body mass index, and diabetic status determine the prevalence, mass, and glucose-uptake activity of 18F-FDG-detected BAT in humans. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 96, (1), 192-199 (2011).
  49. Otsu, N. A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 9, (1), 62-66 (1979).
  50. Yoneshiro, T. Recruited brown adipose tissue as an antiobesity agent in humans. The Journal of Clinical Investigation. 123, (8), 3404-3408 (2013).
  51. Farmer, S. R. Obesity: Be cool, lose weight. Nature. 458, (7240), 839-840 (2009).
  52. Van der Lans, A. aJ. J., et al. Cold-Activated Brown Adipose Tissue In Human Adults - Methodological Issues. American Journal Of Physiology. Regulatory, Integrative And Comparative Physiology. 31, (0), (2014).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics