Summary

छोटे जानवरों के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन कार्डिएक पॉज़िट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी /

Published: December 16, 2022
doi:

Summary

यहां, हम छोटे जानवरों के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन पॉज़िट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी / कंप्यूटेड टोमोग्राफी का उपयोग करके कार्डियक फ़ंक्शन और आकृति विज्ञान की मात्रा का ठहराव के लिए एक प्रयोगात्मक इमेजिंग प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। चूहों और चूहों दोनों पर विचार किया जाता है, दो प्रजातियों के लिए गणना टोमोग्राफी कंट्रास्ट एजेंटों की विभिन्न आवश्यकताओं पर चर्चा करते हुए।

Abstract

पॉज़िट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी (पीईटी) और कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) सबसे अधिक नियोजित नैदानिक इमेजिंग तकनीकों में से हैं, और दोनों कार्डियक फ़ंक्शन और चयापचय को समझने में काम करते हैं। प्रीक्लिनिकल अनुसंधान में, उच्च संवेदनशीलता और उच्च स्थानिक-अस्थायी संकल्प वाले समर्पित स्कैनर नियोजित किए जाते हैं, जिन्हें छोटे दिल के आकार और चूहों और चूहों की बहुत उच्च हृदय गति से उत्पन्न तकनीकी आवश्यकताओं से निपटने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस पेपर में, प्रायोगिक माउस और / या हृदय रोगों के चूहे के मॉडल के लिए एक बाइमोडल कार्डियक पीईटी / सीटी इमेजिंग प्रोटोकॉल का वर्णन किया गया है, पशु तैयारी और छवि अधिग्रहण और पुनर्निर्माण से लेकर छवि प्रसंस्करण और विज़ुअलाइज़ेशन तक।

विशेष रूप से, 18एफ-लेबल फ्लोरोडीऑक्सीग्लूकोज ([18एफ] एफडीजी)-पीईटी स्कैन बाएं वेंट्रिकल (एलवी) के विभिन्न खंडों में ग्लूकोज चयापचय के माप और विज़ुअलाइज़ेशन की अनुमति देता है। ध्रुवीय मानचित्र इस जानकारी को प्रदर्शित करने के लिए सुविधाजनक उपकरण हैं। सीटी भाग में इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी (ईसीजी) लीड के बिना रेट्रोस्पेक्टिव गेटिंग का उपयोग करके पूरे दिल (4 डी-सीटी) का समय-हल 3 डी पुनर्निर्माण होता है, जिससे एलवी के मोर्फोफंक्शनल मूल्यांकन और बाद में सबसे महत्वपूर्ण कार्डियक फ़ंक्शन मापदंडों, जैसे इजेक्शन अंश (ईएफ) और स्ट्रोक वॉल्यूम (एसवी) का परिमाणीकरण होता है। सीटी स्कैनर का उपयोग करके, इस प्रोटोकॉल को विभिन्न स्कैनरों के बीच जानवर को पुनर्स्थापित करने की आवश्यकता के बिना एक ही संज्ञाहरण प्रेरण के भीतर निष्पादित किया जा सकता है। इसलिए, पीईटी / सीटी को हृदय रोगों के कई छोटे पशु मॉडल में हृदय के मोर्फोफंक्शनल और चयापचय मूल्यांकन के लिए एक व्यापक उपकरण के रूप में देखा जा सकता है।

Introduction

कार्डियोवैस्कुलर बीमारियों की समझ की प्रगति के लिए छोटे पशु मॉडल बेहद महत्वपूर्ण हैं 1,2. गैर-इनवेसिव, डायग्नोस्टिक इमेजिंग टूल ने पिछले दशकों में नैदानिक और प्रीक्लिनिकल सेटिंग्स दोनों में कार्डियक फ़ंक्शन को देखने के तरीके में क्रांति ला दी है। जहां तक हृदय रोगों के छोटे पशु मॉडल का संबंध है, विशिष्ट इमेजिंग उपकरण बहुत उच्च स्थानिक संकल्प के साथ विकसित किए गए हैं। इस प्रकार, ऐसे उपकरण विशिष्ट रोग मॉडल में चूहों और चूहों के बहुत छोटे और बहुत तेजी से चलने वाले दिलों पर प्रासंगिक चयापचय और गतिज मायोकार्डियल मापदंडों की सटीक मात्रा की आवश्यकता से मेल खा सकते हैं, जैसे कि दिल की विफलता (एचएफ) 3 या मायोकार्डियल रोधगलन (एमआई)4। इस उद्देश्य के लिए कई तौर-तरीके उपलब्ध हैं, जिनमें से प्रत्येक की अपनी ताकत और कमजोरियां हैं। अल्ट्रासाउंड (यूएस) इमेजिंग अपने महान लचीलेपन, बहुत उच्च अस्थायी रिज़ॉल्यूशन और अपेक्षाकृत कम लागत के कारण सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला साधन है। छोटे जानवरों में यूएस कार्डियक इमेजिंग को अपनाने में अल्ट्रा-हाई फ्रीक्वेंसी 5,6 के साथ जांच का उपयोग करने वाली प्रणालियों के आगमन के बाद से काफी वृद्धि हुई है, जिसमें 50 μm से नीचे स्थानिक रिज़ॉल्यूशन की विशेषता है।

पूरी तरह से 3 डी कार्डियक इमेजिंग के लिए यूएस के मुख्य नुकसानों में पूरे दिल के गतिशील बी-मोड छवियों का एक पूरा ढेर बनाने के लिए मोटरचालित अनुवाद चरण पर जांच को बढ़ाकर हृदय अक्ष के साथ रैखिक स्कैन की आवश्यकताहै। आखिरकार, यह प्रक्रिया (प्रत्येक जांच स्थिति में प्राप्त छवियों के सटीक स्थानिक और अस्थायी पंजीकरण के बाद) इन-प्लेन और आउट-ऑफ-प्लेन दिशाओं के बीच अलग-अलग स्थानिक संकल्पों के साथ एक 4 डी छवि को जन्म देती है। गैर-समान स्थानिक संकल्प की एक ही समस्या कार्डियक एमआर (सीएमआर), 8 में होती है जो अभी भी हृदय की कार्यात्मक इमेजिंग में स्वर्ण मानक का प्रतिनिधित्व करती है। वास्तविक आइसोट्रोपिक 3 डी इमेजिंग को कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) और पॉज़िट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी (पीईटी) 9 दोनों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। पीईटी इंजेक्शन जांच (नैनोमोलर रेंज में) की मात्रा में छवि संकेत के संदर्भ में एक बहुत ही संवेदनशील उपकरण प्रदान करता है, भले ही यह सीटी, एमआर या यूएस की तुलना में कम स्थानिक रिज़ॉल्यूशन से ग्रस्त हो। पीईटी का मुख्य लाभ अंग के पैथोफिज़ियोलॉजी को अंतर्निहित सेलुलर और आणविक तंत्र को प्रदर्शित करने की क्षमता है। उदाहरण के लिए, [18एफ] एफडीजी के इंजेक्शन के बाद एक पीईटी स्कैन शरीर में ग्लूकोज चयापचय के 3 डी मानचित्र के पुनर्निर्माण की अनुमति देता है। गतिशील (यानी, समय-समाधान) डेटा अधिग्रहण के साथ इसे जोड़कर, ट्रेसर काइनेटिक मॉडलिंग का उपयोग ग्लूकोज अपटेक (एमआरग्लू) की चयापचय दरों के पैरामीट्रिक मानचित्रों की गणना करने के लिए किया जा सकता है, जो मायोकार्डियल व्यवहार्यता10 के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करेगा।

सीटी को प्रासंगिक ऊतक घटकों (जैसे, रक्त बनाम मांसपेशी) की औसत दर्जे की वृद्धि प्रदान करने के लिए उच्च सांद्रता (प्रति एमएल 400 मिलीग्राम आयोडीन तक) पर बाहरी कंट्रास्ट एजेंटों (सीए) की महत्वपूर्ण मात्रा की आवश्यकता होती है, लेकिन यह स्थानिक और अस्थायी संकल्प में उत्कृष्टता प्राप्त करता है, खासकर जब छोटे पशु इमेजिंग के लिए डिज़ाइन किए गए अत्याधुनिक माइक्रो-सीटी स्कैनर का उपयोग करते हैं। एक विशिष्ट रोग मॉडल जिसमें कार्डियक पीईटी / सीटी लागू किया जा सकता है, मायोकार्डियल रोधगलन और दिल की विफलता और चिकित्सा के लिए संबंधित प्रतिक्रिया का प्रयोगात्मक मूल्यांकन है। छोटे जानवरों में एमआई को प्रेरित करने का एक सामान्य तरीका बाएं पूर्ववर्ती अवरोही (एलएडी) कोरोनरी धमनी12,13 के सर्जिकल बंधाव द्वारा है और फिर बाद के दिनों में रोग की प्रगति और कार्डियक रीमॉडेलिंग का अनुदैर्ध्य मूल्यांकन करनाहै। फिर भी, छोटे जानवरों में दिल का मात्रात्मक मोर्फोफंक्शनल मूल्यांकन काफी हद तक अन्य रोग मॉडल के लिए भी लागू होता है, जैसे कि कार्डियक फ़ंक्शन14 पर उम्र बढ़ने के प्रभाव का मूल्यांकन या मोटापे15 के मॉडल में परिवर्तित रिसेप्टर अभिव्यक्ति। प्रस्तुत इमेजिंग प्रोटोकॉल किसी भी रोग मॉडल तक ही सीमित नहीं है और इसलिए, छोटे कृन्तकों के साथ प्रीक्लिनिकल अनुसंधान के कई संदर्भों में व्यापक रुचि हो सकती है।

इस पेपर में, हम छोटे पशु एकीकृत पीईटी / सीटी का उपयोग करके कार्डियक इमेजिंग के लिए एक स्टार्ट-टू-एंड प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। भले ही प्रस्तुत प्रोटोकॉल एक विशिष्ट बाइमोडल एकीकृत स्कैनर के लिए डिज़ाइन किया गया है, वर्णित प्रक्रिया के पीईटी और सीटी भागों को विभिन्न निर्माताओं से अलग-अलग स्कैनर पर स्वतंत्र रूप से किया जा सकता है। उपयोग में पीईटी / सीटी स्कैनर में, संचालन का अनुक्रम एक पूर्व-प्रोग्राम किए गए वर्कफ़्लो में व्यवस्थित होता है। प्रत्येक वर्कफ़्लो की मुख्य शाखाएँ एक या अधिक अधिग्रहण प्रोटोकॉल हैं; प्रत्येक अधिग्रहण प्रोटोकॉल में विशिष्ट प्रीप्रोसेसिंग प्रोटोकॉल के लिए एक या अधिक शाखाएं हो सकती हैं, और बदले में, प्रत्येक प्रीप्रोसेसिंग प्रोटोकॉल में विशिष्ट पुनर्निर्माण प्रोटोकॉल के लिए एक या अधिक शाखाएं हो सकती हैं। इमेजिंग बिस्तर पर जानवर की तैयारी और इमेजिंग प्रक्रियाओं के दौरान इंजेक्शन दिए जाने वाले बाहरी एजेंटों की तैयारी दोनों का वर्णन किया गया है। छवि अधिग्रहण प्रक्रिया के पूरा होने के बाद, आमतौर पर उपलब्ध सॉफ्टवेयर टूल के आधार पर मात्रात्मक छवि विश्लेषण के लिए उदाहरण प्रक्रियाएं प्रदान की जाती हैं। मुख्य प्रोटोकॉल विशेष रूप से माउस मॉडल के लिए डिज़ाइन किया गया है; भले ही माउस इस क्षेत्र में सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली प्रजाति बनी हुई है, हम मुख्य प्रोटोकॉल के अंत में चूहे इमेजिंग के लिए प्रोटोकॉल का अनुकूलन भी दिखाते हैं। चूहों और चूहों दोनों के लिए प्रतिनिधि परिणाम दिखाए जाते हैं, जो वर्णित प्रक्रियाओं के साथ अपेक्षित आउटपुट के प्रकार का प्रदर्शन करते हैं। तकनीक के पेशेवरों और विपक्षों, महत्वपूर्ण बिंदुओं पर जोर देने के लिए इस पेपर के अंत में एक गहन चर्चा की जाती है, साथ ही साथ तैयारी और अधिग्रहण / पुनर्निर्माण चरणों में लगभग बिना किसी संशोधन के विभिन्न पीईटी रेडियोट्रेसर का उपयोग कैसे किया जा सकता है।

Protocol

पशु प्रयोगों को प्रयोगशाला जानवरों की हैंडलिंग पर अंतर्राष्ट्रीय दिशानिर्देशों के प्रयोगशाला जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए गाइड में सिफारिशों के अनुसार किया गया था, जो यूरोपीय निर्देश (1986 के निर?…

Representative Results

इस खंड में, अब तक वर्णित प्रक्रियाओं के बाद पीईटी और सीटी विश्लेषण दोनों के लिए विशिष्ट परिणाम दिखाए गए हैं। चित्रा 6 एक नियंत्रण (स्वस्थ) सीडी -1 माउस के [18एफ] एफडीजी पीईटी स्कैन के स्वचालि?…

Discussion

इस पेपर में प्रस्तुत प्रोटोकॉल उच्च-रिज़ॉल्यूशन पीईटी / सीटी इमेजिंग का उपयोग करके कार्डियक चोट के छोटे पशु मॉडल पर ट्रांसलेशनल कार्डियोवैस्कुलर अनुसंधान के लिए एक विशिष्ट प्रयोगात्मक प्रक्रिया पर…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस शोध को जेपीआई-एचडीएचएल-इंटिमिक “जीयूएमओएम” परियोजना द्वारा समर्थित किया गया था: संतानों में मातृ मोटापा और संज्ञानात्मक शिथिलता: जीयूटी माइक्रोबायओएम की कारण-प्रभाव भूमिका और प्रारंभिक आहार रोकथाम (परियोजना संख्या आईएनटीआईएमआईसी -085, इतालवी शिक्षा मंत्रालय, विश्वविद्यालय और अनुसंधान डिक्री संख्या 946/2019)।

Materials

0.9% sterile saline Fresenius Kabi 0.9% sodium chloride for injection
1025L Physiological Monitoring Small Animal Instruments Physiological monitoring system for small animal imaging
5 mL syringes Artsana Syringes with needle for injection of PET tracer
Atomlab 500 Else Nuclear PET Dose calibrator
Atrium software Inviscan Version 1.5.5 PET/CT operating software
Butterfly catheters Delta Med 27.5 G needle
Carimas software Turku PET Center Version 2.10 Image analysis software
Fenestra VC Medilumine Lipid emulsion iodinated contrast agent for small animals
Heat lamp Heat lamp with clamp and switch
Insulin syringes Artsana Syringes with needle for injection of CT CA
Iomeron 400 mgI/mL Bracco Iomeprol, vascular contrast agent
IRIS PET/CT Inviscan PET/CT scanner for small animals
Isoflurane Zoetis Inhalation anesthetic, 250 mL
OneTouch Glucometer Johnson&Johnson Medical Glucose meter kit
Osirix MD software Pixmeo Version 11 Image analysis software
Oxygen Air liquide Compressed gas
Rectal probe for 1025L Small Animal Instruments Rectal probe with cable for SAII 1025L systems
Respiratory sensor for 1025L Small Animal Instruments Respiratory pillow with tubings for SAII 1025L systems
TJ-3A syringe pump Longer Motorized syringe pump for CT CA injection

References

  1. Zaragoza, C. Animal models of cardiovascular diseases. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 497841 (2011).
  2. Russell, J. C., Proctor, S. D. Small animal models of cardiovascular disease: Tools for the study of the roles of metabolic syndrome, dyslipidemia, and atherosclerosis. Cardiovascular Pathology. 15 (6), 318-330 (2006).
  3. Riehle, C., Bauersachs, J. Small animal models of heart failure. Cardiovascular Research. 115 (13), 1838-1849 (2019).
  4. Menichetti, L., et al. MicroPET/CT imaging of αvß3 integrin via a novel 68Ga-NOTA-RGD peptidomimetic conjugate in rat myocardial infarction. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 40 (8), 1265-1274 (2013).
  5. Zhou, H., et al. Development of a micro-computed tomography-based image-guided conformal radiotherapy system for small animals. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 78 (1), 297-305 (2010).
  6. Di Lascio, N., Kusmic, C., Stea, F., Faita, F. Ultrasound-based pulse wave velocity evaluation in mice. Journal of Visualized Experiments. (120), e54362 (2017).
  7. Dann, M. M., et al. Quantification of murine myocardial infarct size using 2-D and 4-D high-frequency ultrasound. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 322 (3), 359-372 (2022).
  8. Espe, E. K. Novel insight into the detailed myocardial motion and deformation of the rodent heart using high-resolution phase contrast cardiovascular magnetic resonance. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 15 (1), 82 (2013).
  9. Vanhove, C., et al. Accurate molecular imaging of small animals taking into account animal models, handling, anaesthesia, quality control and imaging system performance. EJNMMI Physics. 2 (1), 31 (2015).
  10. Garcia, M. J., et al. State of the art: Imaging for myocardial viability: A scientific statement from the American Heart Association. Circulation: Cardiovascular Imaging. 13 (7), 000053 (2020).
  11. Panetta, D., et al. Cardiac computed tomography perfusion: Contrast agents, challenges and emerging methodologies from preclinical research to the clinics. Academic Radiology. 28 (1), 1-18 (2020).
  12. Kusmic, C. Up-regulation of heme oxygenase-1 after infarct initiation reduces mortality, infarct size and left ventricular remodeling: experimental evidence and proof of concept. Journal of Translational Medicine. 12 (1), 89 (2014).
  13. Muthuramu, I., Lox, M., Jacobs, F., De Geest, B. Permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice: A model of post-myocardial infarction remodelling and heart failure. Journal of Visualized Experiments. (94), e52206 (2014).
  14. Fischer, M., et al. Comparison of metabolic and functional parameters using cardiac 18F-FDG-PET in early to mid-adulthood male and female mice. EJNMMI Research. 11 (1), 7 (2021).
  15. Valenta, I., et al. Feasibility evaluation of myocardial cannabinoid type 1 receptor imaging in obesity: A translational approach. JACC: Cardiovascular Imaging. 11 (2), 320-332 (2018).
  16. Fueger, B. J., et al. Impact of animal handling on the results of 18F-FDG PET studies in mice. Journal of Nuclear Medicine. 47 (6), 999-1006 (2006).
  17. . Carimas User Manual Available from: https://turkupetcentre.fl/carimas/files/archive/Html/a1.html (2022)
  18. Peters, A. M. Graphical analysis of dynamic data: The Patlak-Rutland plot. Nuclear Medicine Communications. 15 (9), 669-672 (1994).
  19. Choi, Y., et al. Parametric images of myocardial metabolic rate of glucose generated from dynamic cardiac PET and 2-[18F]fluoro-2-deoxy-d-glucose studies. Journal of Nuclear Medicine. 32 (4), 733-738 (1991).
  20. Laffon, E., Marthan, R. Is Patlak y-intercept a relevant metrics. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 48 (5), 1287-1290 (2021).
  21. Flores, J. E., McFarland, L. M., Vanderbilt, A., Ogasawara, A. K., Williams, S. -. P. The effects of anesthetic agent and carrier gas on blood glucose and tissue uptake in mice undergoing dynamic FDG-PET imaging: Sevoflurane and isoflurane compared in air and in oxygen. Molecular Imaging and Biology. 10 (4), 192-200 (2008).
  22. Ng, C. K. Sensitivity of myocardial fluorodeoxyglucose lumped constant to glucose and insulin. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 260 (2), 593-603 (1991).
  23. Shoghi, K. I., Welch, M. J. Hybrid image and blood sampling input function for quantification of small animal dynamic PET data. Nuclear Medicine and Biology. 34 (8), 989-994 (2007).
  24. Heuberger, J., Pixmeo, S., Rosset, A. OsiriX User Manual. Blurb. , (2017).
  25. Cerqueira, M. D., et al. Standardized myocardial segmentation and nomenclature for tomographic imaging of the heart. A statement for healthcare professionals from the Cardiac Imaging Committee of the Council on Clinical Cardiology of the American Heart Association. Circulation. 105 (4), 539-542 (2002).
  26. Kolanowski, T. J., et al. Multiparametric evaluation of post-MI small animal models using metabolic ([18F]FDG) and perfusion-based (SYN1) heart viability tracers. International Journal of Molecular Sciences. 22 (22), 12591 (2021).
  27. Guiducci, L., et al. Contribution of organ blood flow, intrinsic tissue clearance and glycaemia to the regulation of glucose use in obese and type 2 diabetic rats: A PET study. Nutrition Metabolism and Cardiovascular Diseases. 21 (9), 726-732 (2011).
  28. Tadinada, S. M., et al. Functional resilience of C57BL/6J mouse heart to dietary fat overload. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 321 (5), 850-864 (2021).
  29. Dreyfuss, A. D., et al. A novel mouse model of radiation-induced cardiac injury reveals biological and radiological biomarkers of cardiac dysfunction with potential clinical relevance. Clinical Cancer Research. 27 (8), 2266-2276 (2021).
  30. Hsu, B. PET tracers and techniques for measuring myocardial blood flow in patients with coronary artery disease. Journal of Biomedical Research. 27 (6), 452-459 (2013).
  31. Dinkel, J., et al. Intrinsic gating for small-animal computed tomography. Circulation: Cardiovascular Imaging. 1 (3), 235-243 (2008).
  32. Kuntz, J., et al. Fully automated intrinsic respiratory and cardiac gating for small animal CT. Physics in Medicine and Biology. 55 (7), 2069-2085 (2010).
  33. Li, Y., Zhang, W., Wu, H., Liu, G. Advanced tracers in PET imaging of cardiovascular disease. BioMed Research International. 2014, 504532 (2014).
  34. Kim, D. -. Y., Cho, S. -. G., Bom, H. -. S. Emerging tracers for nuclear cardiac PET imaging. Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 52 (4), 266-278 (2018).
  35. Maddahi, J., Packard, R. R. S. Cardiac PET perfusion tracers: Current status and future directions. Seminars in Nuclear Medicine. 44 (5), 333-343 (2014).
  36. Bentourkia, M. Kinetic modeling of PET data without blood sampling. IEEE Transactions on Nuclear Science. 52 (3), 697-702 (2005).
  37. Lammertsma, A. A. Forward to the past: The case for quantitative PET imaging. Journal of Nuclear Medicine. 58 (7), 1019-1024 (2017).
  38. Nahrendorf, M., et al. High-resolution imaging of murine myocardial infarction with delayed-enhancement cine micro-CT. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 292 (6), 3172-3178 (2007).
  39. Badea, C. T., Fubara, B., Hedlund, L. W., Johnson, G. A. 4-D micro-CT of the mouse heart. Molecular Imaging. 4 (2), 110-116 (2005).
  40. Technical Resources. MediLumine Available from: https://www.medilumine.com/technical-resources (2019)
  41. Nebuloni, L., Kuhn, G. A., Müller, R. A Comparative analysis of water-soluble and blood-pool contrast agents for in vivo vascular imaging with micro-CT. Academic Radiology. 20 (10), 1247-1255 (2013).
  42. Panetta, D., et al. Performance evaluation of the CT component of the IRIS PET/CT preclinical tomograph. Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A: Accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment. 805, 135-144 (2016).
  43. Gu, J., et al. At what dose can total body and whole abdominal irradiation cause lethal intestinal injury among C57BL/6J mice. Dose-Response. 18 (3), 1559325820956783 (2020).
  44. Amirrashedi, M., Zaidi, H., Ay, M. R. Advances in preclinical PET instrumentation. PET Clinics. 15 (4), 403-426 (2020).
  45. Clark, D. P., Badea, C. T. Advances in micro-CT imaging of small animals. Physica Medica. 88, 175-192 (2021).
  46. Belcari, N., Del Guerra, A., Panetta, D., Grupen, C., Buvat, I. High-Resolution and Animal Imaging Instrumentation and Techniques. Handbook of Particle Detection and Imaging. , 1497-1535 (2021).
  47. Wang, G., Rahmim, A., Gunn, R. N. PET Parametric imaging: Past, present, and future. IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences. 4 (6), 663-675 (2020).
  48. Befera, N. T., Badea, C. T., Johnson, G. A. Comparison of 4D-microSPECT and microCT for murine cardiac function. Molecular Imaging and Biology. 16 (2), 235-245 (2014).
  49. van Deel, E., Ridwan, Y., van Vliet, J. N., Belenkov, S., Essers, J. In vivo quantitative assessment of myocardial structure, function, perfusion and viability using cardiac micro-computed tomography. Journal of Visualized Experiments. (108), e53603 (2016).
  50. Lee, C. -. L., et al. Assessing cardiac injury in mice with dual energy-microCT, 4D-microCT and microSPECT imaging following partial-heart irradiation. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 88 (3), 686-693 (2014).
  51. Harms, H., et al. Comparison of clinical non-commercial tools for automated quantification of myocardial blood flow using oxygen-15-labelled water PET/CT. European Heart Journal – Cardiovascular Imaging. 15 (4), 431-441 (2013).
  52. Nesterov, S. V., et al. Myocardial perfusion quantitation with 15O-labelled water PET: High reproducibility of the new cardiac analysis software (CarimasTM). European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 36 (10), 1594-1602 (2009).
  53. Nesterov, S. V., et al. Myocardial perfusion quantification with Rb-82 PET: Good interobserver agreement of Carimas software on global, regional, and segmental levels. Annals of Nuclear Medicine. 36, 507-514 (2022).
  54. Nesterov, S. V., et al. One-tissue compartment model for myocardial perfusion quantification with N-13 ammonia PET provides matching results: A cross-comparison between Carimas, FlowQuant, and PMOD. Journal of Nuclear Cardiology. , (2021).
  55. Thackeray, J. T., Kuntner-Hannes, C., Haemisch, Y. Preclinical Multimodality Imaging and Image Fusion in Cardiovascular Disease. Image Fusion in Preclinical Applications. , 161-181 (2019).
  56. Vohra, R., Batra, A., Forbes, S. C., Vandenborne, K., Walter, G. A. Magnetic resonance monitoring of disease progression in mdx mice on different genetic backgrounds. The American Journal of Pathology. 187 (9), 2060-2070 (2017).
  57. Baehr, A., et al. Agrin promotes coordinated therapeutic processes leading to improved cardiac repair in pigs. Circulation. 142 (9), 868-881 (2020).
  58. Lalwani, K., et al. Contrast agents for quantitative microCT of lung tumors in mice. Comparative Medicine. 63 (6), 482-490 (2013).
  59. Bertoldo, A., et al. Evaluation of compartmental and spectral analysis models of [18F]FDG kinetics for heart and brain studies with PET. IEEE Transactions on Bio-medical Engineering. 45 (12), 1429-1448 (1998).
  60. Li, Y., Kundu, B. K. An improved optimization algorithm of the three-compartment model with spillover and partial volume corrections for dynamic FDG PET images of small animal hearts in vivo. Physics in Medicine and Biology. 63 (5), 055003 (2018).
  61. Mabrouk, R., Dubeau, F., Bentourkia, M., Bentabet, L. Extraction of time activity curves from gated FDG-PET images for small animals’ heart studies. Computerized Medical Imaging and Graphics. 36 (6), 484-491 (2012).
check_url/64066?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Panetta, D., Guzzardi, M. A., La Rosa, F., Granziera, F., Terlizzi, D., Kusmic, C., Iozzo, P. High-Resolution Cardiac Positron Emission Tomography/Computed Tomography for Small Animals. J. Vis. Exp. (190), e64066, doi:10.3791/64066 (2022).

View Video