Il metodo qui presentata utilizza 18 F-Fluorodeoxyglucose (18 F-FDG) tomografia ad emissione di positroni / tomografia computerizzata (PET-CT) e grasso-acqua separata risonanza magnetica (MRI), ciascuna scansione dopo 2 ore di esposizione a thermoneutral (24 ° C ) e freddo (17 ° C), al fine di mappare tessuto adiposo bruno (BAT) in soggetti umani adulti.
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Articolo metodologico
Umano Brown adipose Depositi tessuti segmentato automaticamente da Positron Emission Tomography / tomografia computerizzata e registrati Risonanza Magnetica Images
In questo articolo
Sommario
Abstract
Affidabile differenziando tessuto adiposo bruno (BAT) da altri tessuti utilizzando un metodo di imaging non invasivo è un passo importante verso lo studio BAT negli esseri umani. Rilevamento BAT è tipicamente confermata dalla captazione del tracciante radioattivo iniettato 18 F-Fluorodeoxyglucose (18 F-FDG) nei depositi tessuto adiposo, come misurato mediante tomografia a emissione di positroni / tomografia computerizzata (PET-CT) scansioni dopo esporre il soggetto a stimolo freddo . Fat-acqua separata risonanza magnetica (MRI) ha la capacità di distinguere BAT senza l'uso di un tracciante radioattivo. Ad oggi, la risonanza magnetica di BAT in esseri umani adulti non è stato co-registrato con attivati freddo PET-CT. Pertanto, questo protocollo utilizza 18 scansioni F-FDG PET-CT per generare automaticamente una maschera BAT, che viene poi applicata a co-registrato MRI scansioni dello stesso soggetto. Questo approccio permette di misurare le proprietà MRI quantitativi della BAT senza segmentazione manuale. Maschere BAT sono creati da due PEScansioni T-CT: dopo l'esposizione per 2 ore a uno thermoneutral (TN) (24 ° C) o attivato a freddo (CA) (17 ° C) condizioni. I TN e CA PET-TC sono registrati, ed i valori di assorbimento standardizzati PET e CT Hounsfield sono utilizzati per creare una maschera che contiene solo BAT. CA e TN risonanza magnetica sono acquisite sullo stesso tema e registrate le scansioni PET-TC al fine di stabilire le proprietà MRI quantitative all'interno della maschera BAT definito automaticamente. Un vantaggio di questo approccio è che la segmentazione è completamente automatizzato e si basa su metodi ampiamente accettati per l'identificazione del attivata BAT (PET-CT). Le proprietà MRI quantitativi di BAT stabiliti utilizzando questo protocollo può servire come base per una sola MRI esame BAT che evita la radiazione associata alla PET-CT.
Introduzione
A causa del marcato aumento dell'obesità in tutto il mondo, vi è un crescente interesse nelle aree di ricerca finalizzati alla comprensione del bilancio energetico. L'obesità può portare a condizioni mediche costose e devastanti come il diabete, malattie del fegato, malattie cardiovascolari e cancro, che lo rende una significativa area di preoccupazione per la salute pubblica 1. Un settore di ricerca volta a comprendere l'equilibrio di apporto energetico rispetto al dispendio energetico è lo studio del tessuto adiposo bruno o BAT. Anche se definito un tessuto adiposo, BAT si differenzia dalla più comune tessuto adiposo bianco (WAT) in molti mod....
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Protocollo
NOTA: Il comitato etico locale di questo istituto ha approvato questo studio, e tutti i soggetti previsti scritto consenso informato prima della partecipazione. Per essere eleggibili per lo studio, i soggetti devono soddisfare i seguenti requisiti: diabete mellito non nota; nessun uso di beta-bloccanti o farmaci ansia, attualmente o in passato; non fumare o masticare il tabacco, attualmente o in passato; non più di 4 tazze di caffeina ogni giorno; non più di 2 bicchieri di alcol ogni giorno; e se di sesso femminile, non in stato di gravidanza o l'allattamento.
NOTA: In questo studio, ogni partecipante subisce quattro esami: due MRI e due PET-CT. Ogni esame....
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Risultati
L'acquisizione sia MRI e PET-TC sullo stesso argomento, e l'esecuzione di co-registrazione su tutte le scansioni consente la misurazione affidabile di metriche MRI quantitativi di BAT. La Figura 1 mostra la non trasformati calda (TN) e fredda (CA) PET-TC e RM scansioni da un soggetto. Con l'acquisizione sia TN e CA PET-CT dati, è possibile distinguere chiaramente i depositi BAT-attivato a freddo da parte del maggiore assorbimento 18 F-FDG. Dopo co-registrazione tutti quattro scans.......
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Discussione
Il protocollo dello studio descritto è stato progettato per utilizzare sia thermoneutral e attivati freddo PET / CT per automaticamente segmento depositi BAT su base oggetto specifico. Queste regioni generate automaticamente di interesse possono essere applicate a entrambe le scansioni MRI temperatura neutra e attivato freddo che sono stati co-registrate per le scansioni PET / TC dello stesso soggetto. Per quanto a nostra conoscenza, questa è la prima ricerca di eseguire sia MRI e PET / CT dopo condizioni di temperatu.......
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Dichiarazioni
Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti o altri conflitti di interesse.
Ringraziamenti
Vorremmo ringraziare i tecnici MRI del Vanderbilt University Institute of Imaging Science David Pennell, Leslie McIntosh e Kristen George-Durrett e il team di tecnologi PET/CT del Vanderbilt University Medical Center guidati da Martha D. Shone. Questo lavoro è stato sostenuto dalle seguenti sovvenzioni del NIH: NCATS/NIH UL1 RR024975, NIDDK/NIH R21DK096282, NCI/NIH R25CA136440 e NIBIB/NIH T32EB014841.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Piastra per risonanza magnetica | Philips | Achieva 3T | |
| Piastra per torso | 16 elementi | ||
| Tavolo per risonanza magnetica | X-Tend | X-tend, supporto per braccio X-tend compatibile | |
| X-tend | X-tend, accessori | ||
| per tessuti X-tend | X-tend | X-tend, accessori | |
| PET/CT | GE | Discovery STE | |
| Unità A/C portatile | Soleus Air | XL-140, 14000 BTU | |
| Ventilatore da pavimento | Ventilatore a piedistallo Lasko | 2527 | |
| Riscaldatore portatile | Lasko Ceramic Air | 5536 | |
| Sedia | Winco Lifecare Recliner | 585 | |
| Termometro sublinguale | WelchAllyn | SureTemp Plus 690 | |
| Gilet freddo | Polar Products | Cool58 #PCVZ | |
| Termocamera IR | FLUKE | TIR-125 |
Riferimenti
- Eckel, R. H., Alberti, K. G. M. M., Grundy, S. M., Zimmet, P. Z. The metabolic syndrome. Lancet. 375 (9710), 181-183 (2010).
- Cinti, S. Between brown and white: novel aspects of adipocyte differentiation. Annals of Medicine. 43 (2), 104-115 (2011).
- Stephens, M., Ludgate, M., Rees, D. A. ....
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Ristampe e permessi
