تحليل 18"فدج التصوير" PET/CT كأداة لدراسة بكتريا السل العدوى والعلاج في الإنسان عدم الرئيسات

Alexander G. White; Pauline Maiello; M. Teresa Coleman; Jaime A. Tomko; L. James Frye; Charles A. Scanga; Philana Ling Lin; JoAnne L. Flynn

doi:10.3791/56375

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

Method Article

تحليل ¹⁸"فدج التصوير" PET/CT كأداة لدراسة بكتريا السل العدوى والعلاج في الإنسان عدم الرئيسات

DOI:

10.3791/56375

⸱

September 5th, 2017

Alexander G. White*¹, Pauline Maiello*¹, M. Teresa Coleman¹, Jaime A. Tomko¹, L. James Frye¹, Charles A. Scanga¹, Philana Ling Lin², JoAnne L. Flynn¹

¹Department of Microbiology and Molecular Genetics, University of Pittsburgh School of Medicine, ²Department of Pediatrics, Children's Hospital of Pittsburgh, University of Pittsburgh Medical Center

* These authors contributed equally

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Summary

نقدم هنا، بروتوكولا لوصف تحليل التصوير PET/CT فدج و ¹⁸في المقدمات غير البشرية التي قد أصيبوا السل م لدراسة عملية المرض، والعلاج من تعاطي المخدرات، وإعادة تنشيط المرض.

Abstract

بكتريا السل لا يزال عامل المعدية رقم واحد في العالم اليوم. مع ظهور سلالات مقاومة للمضادات الحيوية، طرق جديدة ذات الصلة سريرياً وهناك حاجة إلى تقييم عملية المرض وشاشة لعلاجات المضادات الحيوية واللقاحات المحتملة. وقد أنشئت Computed التصوير المقطعي بالبوزيترون/"التصوير المقطعي" (PET/CT) كأداة قيمة لدراسة عدد من الأمراض مثل السرطان ومرض الزهايمر، والإصابة بالتهاب/. المبينة هنا هي عدد من الاستراتيجيات التي استخدمت لتقييم الصور PET/CT في macaques cynomolgus التي يصاب إينترابرونتشيالي بجرعات منخفضة من السل م. من خلال تقييم حجم الآفة على الأشعة المقطعية والإقبال على ¹⁸وفلوروديوكسيجلوكوسي (فدج) في الآفات والغدد الليمفاوية في صور الحيوانات الأليفة، تظهر هذه الأساليب المذكورة أن التصوير PET/CT يمكن التنبؤ بالتطور المستقبلي لنشاط مقابل المرض الكامنة الميل لإعادة تنشيط من حالة العدوى كامنة. بالإضافة إلى ذلك، من خلال تحليل المستوى الإجمالي لالتهاب الرئة، تحدد هذه الأساليب فعالية المضادات الحيوية من العقاقير المضادة السل م في نموذج الحيوانية الموجودة ذات الصلة سريرياً أكثر. أساليب تحليل الصورة هذه بعض من أقوى الأدوات في الترسانة مكافحة هذا المرض كما لا يمكن لها أن تقيم عددا من الخصائص للإصابة والعلاج من تعاطي المخدرات فحسب، بل أيضا الترجمة مباشرة إلى إعداد سريرية لاستخدامها في الإنسان الدراسات.

Introduction

متفطره ابتلي البشر لآلاف السنين ويسبب وفيات أكثر من أي عامل المعدية الأخرى الوحيدة في العالم اليوم. في عام 2015، هناك 10.5 مليون حالات جديدة لمرض السل (TB) على الصعيد العالمي¹ مع معظم الحالات النابعة من الهند، وإندونيسيا، والصين، ونيجيريا، وباكستان وجنوب أفريقيا. وضع تقديرات الوفيات العالمية من السل في 1.4 مليون شخص خلال تلك الفترة الزمنية نفسها. هذه القيمة ما يقرب من 25 ٪ أقل من معدل الوفاة قبل 100 سنة. على الرغم من أن المخدرات السل حساسة يمكن علاجها، النظام المطولة التي تتطلب أدوية متعددة والامتثال مصدر قلق. واستأثرت ظهور سلالات (المقاوم) المقاوم للعقاقير المتعددة ~ 580,000 حالات السل الجديدة في عام 2015. ويقدر معدل نجاح العلاج للمرضى مع سلالات المقاوم السل م فقط إلى حوالي 50%. حتى أكثر مثيرة للقلق هو ظهور سلالات (XDR) على نطاق واسع مقاومة السل م، ومقاومة للعقاقير المتاحة تقريبا كل. وبالتالي، هناك حاجة إلى تقنيات جديدة داخل مجال بحوث السل التي تعزز القدرة على تشخيص السل، زيادة فهم عملية الأمراض المناعية، والسماح لفحص استراتيجيات الوقاية، بما في ذلك المضادات الحيوية وعلاجات جديدة أنظمة ودراسات نجاعة اللقاح.

هو السل م عصيات acid-fast هوائية تتسم فعلياً بجدار الخلية الخارجي معقدة للغاية وحركية النمو البطيء. عموما تحدث العدوى عن طريق استنشاق البكتيريا الفردية الواردة في قطرات الضبوبيه التي يطردون من فرد بالأعراض أو المصابة أثناء السعال والعطس، أو الغناء. من الأفراد المعرضين التي تتطور العدوى، تطوير فقط 5-10% من الناس السل النشط السريرية. 90% المتبقية لديها طائفة متفاوتة من أعراض العدوى التي تتراوح من الإصابة السريرية للا مرض على الإطلاق، التي تصنف سريرياً العدوى (لتبي) السل الكامنة²^،³. من السكان أن هذه العدوى أعراض، ستضع 10% تقريبا السل النشط بإعادة تنشيط العدوى الواردة في حياتهم. خطر إعادة تنشيط هائلة تزداد إذا كان الشخص مع العقود لا تظهر عليهن أعراض الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية أو يخضع للعلاج العقاقير المثبطة للمناعة، مثل تنف مثبطات⁴^،^،من⁵⁶. ويعرض أيضا مرض السل النشط كطائفة، مع معظم الناس بعد أن السل الرئوي، الذي يؤثر على الرئتين والغدد الليمفاوية الصدرية. ومع ذلك، يمكن أن تصيب السل م. أي جهاز، حيث أن العدوى يمكن أن يقدم أيضا في مواقع خارج الرئة من المشاركة.

السمة المميزة مرضية للإصابة السل م بنية منظمة كروية من الخلايا المضيفة، تسمى الحبيبي. الضامة، والخلايا T والخلايا ب هي المكونات الرئيسية الحبيبي، مع أرقام متغير من العَدلات⁷. غالباً ما مركز الحبيبي نخرية. وهكذا، حبيبية تعمل المكروية محصنة بقتل أو تحتوي على العصيات، منع الانتشار إلى أجزاء أخرى من الرئتين. ومع ذلك، السل م. يمكن تخريب قتل قبل الحبيبي، وتستمر داخل هذه الهياكل لعقود. رصد متسقة ومنتظمة لتطوير مرض السل النشط بعد عدوى جديدة أو إعادة تنشيط لتبي غير عملي وتحديا علمياً ومضيعة للوقت. تقنيات دراسة هذه العمليات طوليا، في البشر ونماذج الحيوانات الشبيهة بالإنسان، وهي مفيدة للغاية للمجتمع العلمي في تعزيز فهم تعقيدات كثيرة الإصابة السل م والمرض.

وهي PET/CT تقنية مفيدة للغاية تصوير التي استخدمت لدراسة طائفة واسعة من الدول المرض في البشر ونماذج حيوانية⁸. الحيوانات الأليفة هي تقنية وظيفية تستخدم المركبات المشعة التي تنبعث منها البوزيترون كمراسل. يتم عادة فونكتيوناليزيد هذه النظائر المشعة إلى مجمع ايضية، مثل السكر، أو إلى مجموعة استهداف الذي يهدف إلى ربط مستقبلات للفائدة. ولما قوية بما فيه الكفاية لاختراق الأنسجة الإشعاعات المنبعثة من النظائر المشعة في الحيوانات الأليفة، تركيزات منخفضة للغاية يمكن استخدامها الذي يسمح للدراسة دون مستويات التشبع في استهداف مستقبلات المركبات وفي تركيز منخفضة بما يكفي ليكون له تأثير على التمثيل الغذائي عمليات عند استخدام عوامل مثل 2-ديوكسي-2-(¹⁸و) مخفضات-د-الجلوكوز (فدج). التصوير المقطعي هو تقنية تصوير ثلاثية الأبعاد بالأشعة سينية التي تستخدم مستويات متفاوتة من توهين الأشعة السينية لتحديد الخصائص الفيزيائية للأجهزة داخل الجسم⁹. عندما يقترن مع الحيوانات الأليفة، والتصوير المقطعي يستخدم كمخطط لتحديد مواقع محددة والهياكل التي تظهر الإقبال راديوتراسير الحيوانات الأليفة. PET/CT هو أداة قوية للتصوير في فيفو البشر ونماذج حيوانية مصاب بعدوى السل م التي أدت إلى العديد من الأفكار الهامة في الآلية المرضية، استجابة للعلاج من تعاطي المخدرات، مرض الطيف، إلخ⁶ ^،¹⁰^،^،من¹¹¹². ويصف هذا العمل محددة PET/CT الأساليب التحليلية لدراسة مرض السل في نماذج الرئيسيات غير البشرية طوليا باستخدام معلمات مثل حجم الورم، وامتصاص فدج في الآفات الفردية وكله اللذة فدج العقدة الليمفاوية والرئة، وكشف خارج الرئة المرض⁶^،¹⁰^،^،من¹¹¹².

ويصف هذه المخطوطة منهجيات للتصوير التحليل في المقدمات غير البشرية (NHPs)، على وجه التحديد macaques سينومولوغوس، التي تستخدم لتقييم طوليا تطور المرض والعلاج من تعاطي المخدرات عقب العدوى مع السل م. . نهبس نموذج حيوانية قيمة لأنه عند تلقيح مع جرعة منخفضة من سلالة اردمان السل م ، الحيوانات تظهر مجموعة متنوعة من نتائج المرض مع ~ 50% وضع مرض السل النشط والحيوانات المتبقية بعد الإصابة بأعراض (أي السيطرة على العدوى، لتبي)، تقديم النموذج الأقرب إلى الطيف الأمراض السريرية، ينظر في البشر³^،^،من¹³¹⁴^،^،من¹⁵¹⁶. يتم تشغيل تنشيط لتبي في ماكاكويس بنفس العوامل التي تسبب إعادة التنشيط في البشر، والأمثلة التي تشمل فيروس نقص المناعة البشرية (فيروس نقص المناعة البشرية، فيروس نقص المناعة القردي (سيف) باستخدام الإصدار المكاك من فيروس نقص المناعة البشرية)، ونضوب CD4 أو الورم عامل نخر (تنف) تحييد¹³^،¹⁶. وبالإضافة إلى ذلك، يقدم macaques مع أمراض مشابهة جداً لأن ينظر في البشر، بما في ذلك حبيبية المنظمة التي تشكل في الرئتين أو أجهزة أخرى¹⁷. وهكذا، قدم هذا النموذج معلومات هامة بشأن التفاعلات الممرض المضيف الأساسية في الإصابة السل م ، فضلا عن معرفة قيمة حول أنظمة العقاقير واللقاحات المضادة للدرن¹⁴^،¹⁸ ^, ¹⁹ ^, ²⁰ ^, ²¹.

تصوير PET/CT يوفر القدرة على تتبع مظهر، والتوزيع، وتطور حبيبية الفردية. واستخدمت هذا العمل أساسا فدج كتحقيق، التي، التماثلية جلوكوز، ودمج الخلايا المضيفة نشاط أيضي، مثل الضامة والعدلات واللمفاويات⁸، كلها في حبيبية. وهكذا، فدج وكيل لالتهاب المضيف. ويستخدم تحليل الإجراءات المفصلة هنا أوسيريكس، عارض DICOM مستخدمة على نطاق واسع متاحة لشراء واستخدام. أساليب تحليل الصورة ووصف تتبع الشكل والحجم، والنشاط الأيضي (عن طريق امتصاص فدج) من حبيبية الفردية على مر الزمن، ويستخدم التصوير كمخطط لتحديد آفات محددة عند نيكروبسي الحيوانية. بالإضافة إلى ذلك، أسلوب منفصل وضعت يوضحها الجمع امتصاص فدج في الرئة عتبة محددة (≥ 2.3 من سيارات الدفع الرباعي) ويستخدم هذه القيمة لتقييم الفروق بين المجموعات التجريبية والتحكم عبر الدراسات التي تتراوح من اللقاح المحاكمات لنماذج الإصابة المشتركة. تدعم هذه البيانات أن يرتبط هذا المقياس العام لامتصاص فدج في الرئتين بعبء البكتيرية، مما يوفر معلومات حول حالة المرض. يمكن إجراء تحليلات مماثلة على استيعاب فدج الليمفاوية الصدرية لدراسة تطور المرض، وكذلك. البروتوكول التالي يصف عملية تجريبية من العدوى الحيوانية من خلال تحليل الصور.

Protocol

وافقت جامعة بيتسبرغ رعاية الحيوان المؤسسية ولجنة استخدام كافة الأساليب المذكورة في هذا العمل. اتباع إجراءات جميع المتطلبات المؤسسية في مجال السلامة السلامة الحيوية والإشعاع. ط م المسح الضوئي يتطلب ارتداء غطاء الرصاص المئزر والحلق. يجب أن يتبع الزي السلامة الأحيائية المستوى 3 (BSL3) وإجراءات للعمل مع المقدمات غير البشرية وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية. وأجرى مسح كافة في منشأة BSL3.

1-"الإجراء العدوى الحيوانية"

رصانة الحيوان مع الكيتامين (10 مغ/كغ، العضلي) أو تيلازول (5-8 مغ/كغ، العضلي) إذا كان الحيوان لردود الفعل السلبية الكيتامين.
استخدام المنظار، تصور ابيجلوتيس والاحبال الصوتية. تخدير الاحبال الصوتية بالرش برذاذ سيتاكايني ل ~ 1 s (لا يزيد عن 2 s)-
استخدام المنظار، دليل الفحص (2.5 مم القطر الخارجي) في القصبة الهوائية عبر التصور مباشرة إلى الفص الرئة حق والذيلية.
إعداد حقنه تتألف من حوالي 5-20 (حسب الدراسة) مستعمرة تشكيل وحدات السل م في 2 مل من المحلول الملحي المعقم وإدارة الحل من خلال قناة الفحص. إعداد حقنه منفصلة تتكون من 2 مل سالين معقم وإدارة المياه المالحة من خلال قناة الفحص تليها 5 مل الجوية لضمان الترسيب كاملة من البكتيريا ²²-
سحب الفحص ومراقبة القرد حتى تماما مستيقظا، وتنبيه.

2. التصوير اقتناء، والرسم البياني، وإعادة البناء الداخلي

تحضير الحيوان للتصوير. الحيوان
1. سيدات مع الكيتامين (10 مغ/كغ، العضلي) أو تيلازول (5-8 مغ/كغ، العضلي) إذا كان الحيوان بردود الفعل السلبية الكيتامين.
  ملاحظة: الحيوانات بحاجة إلى أن يكون صام بين عشية وضحاها للحد من الخطر من التقيؤ أثناء إجراء التصوير والحفاظ على الاتساق في فحص "الحيوانات الأليفة فدج".
2. إدراج قسطرة الوريدية (رابعا) في الوريد الصافن أما الساق وآمنة مع الشريط القماش.
3. تمييع جرعة ميليكوري حوالي 5 من فدج مع المالحة العقيمة إلى إجمالي حجم 5 مل في حقنه بلاستيكية.
4. سجل مستوى النشاط الإشعاعي قبل الحقن بحقنه معايرة جرعات باستخدام وتسجيل الوقت ومكان المحاقن في حامل حقنه الرصاص.
5. ببطء حقن الجرعة الإشعاعية عن طريق القسطرة الرابع واتبع مع 5 مل من المحلول الملحي المعقم. سجل الوقت الحقن. ينبغي أن يكون وقت حقن منسقة لتكون حوالي 45 دقيقة-1 ح قبل تصوير الحيوانات الأليفة.
6. سجل مستوى النشاط الإشعاعي بعد حقن حقنه استخدام معايرة الجرعات، وتسجيل الوقت. التخلص من المحاقن في حاوية نفايات ملائمة.
7. استخدام المنظار، تصور ابيجلوتيس والاحبال الصوتية وتخدير مع رش سيتاكايني-
8. دليل أنبوب داخل رغامى (3.5-4.5 مم اعتماداً على حجم القرد) في القصبة الهوائية وتضخيم الكفة في نهاية الأنبوب المدرج.
9. باستخدام شريط شاش معقم من طويل رقيقة، تأمين أنبوب التنبيب بالتفاف قطاع حول الأنبوب، ثقب في القطاع مع كل الكلاب البوليسية للحيوان، ثم ربط عقده مع المبلغ المتبقي من الشاش حول جسر الآنف، وأخيراً حول س مرة أخرى و الرأس-
10. تغطية العينين بالدموع الاصطناعية لمنع جفاف أثناء التصوير-
الأشعة المقطعية إجراء والحيوانات الأليفة.
1. مكان الحيوان على فحص سرير.
2. أنبوب التنبيب الاتصال لجهاز تنفس اصطناعي بما يلي: معدل التنفس = 15، "ذروة الضغط" = 15-17، الأكسجين % = 40، زقزقة (نهاية إيجابية الضغط الزفير) = 3، حجم المد = 60، تي _أنا (الزمن الشهيقي) = 0.4، أنا: ه (الشهيقيه إلى وقت الزفير) نسبة = 1:3. 4، تي _الهضبة (الشهيقيه وقفه قبل انتهاء الصلاحية) = 0.5، "ذروة تدفق" = 9.0 (هذه القيم يمكن تعديلها على أساس الحيوان الامتثال الرئوية محددة أو الاحتياجات التجريبية)-
3. بدء التخدير الاستنشاق (إيسوفلوراني 2%) عن طريق التنفس الصناعي وتستمر حتى الحيوان يظهر أي رد فعل للمحفزات المادية.
4. مكان الحيوان في موقف معرضة مع الرأس والساقين أيد.
5. مكان الحيوان ضمن المجال الأشعة المقطعية للعرض وإجراء مسح معاينة التأكد من أن طوال فترة من حجم الرئة ستدرج في مسح كامل-
6. اكتساب المقطعية مع المعلمات التالية (حلزونية المسح الضوئي، "فوف المحوري" = 250 ملم، الجهد = 140 كيلوفولت، الحالية = 2.0 mA، "شريحة سمك" = 1.25 مم، الحدة = شارب إضافية) أثناء إجراء التنفس التنفس الصناعي عقد.
  ملاحظة: عامل تباين الأشعة المقطعية اختياري. إذا كان إجراء المسح الضوئي على النقيض، تأخير ضروري بين حقن عامل تباين والحصول على الصور لأنه تجميع لعامل تباين في القلب يتداخل مع الصورة المناسبة التعمير مساحة الرئة على الحيوانات الأليفة مسح ويخلق قطعة أثرية في الرئتين على الأشعة المقطعية
7. ومن المؤكد أن انخفاض تركيز isoflurane إلى 0.7-0.8% أثناء إجراء المسح الضوئي.
8. مكان الحيوان داخل الحقل الحيوانات الأليفة من العرض-
  ملاحظة: النظام المعمول به لهذا العمل نظام مضمن مع الأشعة المقطعية والحيوانات الأليفة الماسح الضوئي منفصلة. وتحسب إحداثيات المواقع الحيوانات الأليفة يدوياً استناداً إلى إحداثيات CT.
9. الحصول على 600 s صور الحيوانات الأليفة لكل موقف سرير.
  ملاحظة: نظام 220 التركيز على فوف محوري من 7.6 سم. تم إجراء هذا العمل باستخدام أربعة مواقف سرير هي مخيط يدوياً أثناء تجهيز-
10. إيقاف isoflurane وفطم الحيوان إيقاف التنفس الصناعي تدريجيا، وإزالة الهواء من الرباط أنبوب التنفس الصناعي وإزالة الأنبوب مرة واحدة الحيوان وقد استعاد ردود الفعل السعال وهو التنفس عادة. إزالة القسطرة رابعا بالضغط على موقع الحقن حتى توقف تدفق الدم.
"أداء الحيوانات الأليفة" صورة الرسم البياني، وإعادة الإعمار.
1. "أداء الحيوانات الأليفة" صورة الرسم البياني مع المعلمات التالية: الرسم البياني ثلاثي الأبعاد مع مدى تجانس، لا: 3، خاتم الفرق: 47، deadtime المتوسط العالمي تصحيح.
2. التعمير صورة "أداء الحيوانات الأليفة" مع المعلمات التالية = OSEM3D خوارزمية (أمرت مجموعة فرعية توقع الحد الأقصى-3 البعد) مع توهين المستندة إلى الأشعة المقطعية وتصفية الإسقاط المنحدر، وتصحيح مبعثر تسفر عن صورة شريحة 284.
تسجيل المشارك الحيوانات الأليفة والتصوير المقطعي الصور.
تصدير الحيوانات الأليفة كوريجيستيريد و CT DICOM الصور للبرنامج (مثلاً، أوسيريكس).

3. تحديد وتحليل الآفات الفردية

الحيوانات الأليفة مفتوحة و CT DICOM الصور من أوسيريكس قاعدة بيانات في التوجه المحوري (CT صورة إرادة أن تنصهر فيها مع صورة الحيوانات الأليفة وهناك سوف يكون إطار صورة الأليفة منفصل).
تعيين المسح الضوئي (أو مسح تسلسلي) إلى الاتجاه المحوري.
فوق المقطعية (في أي مكان) وتغيير " WL/WW " في شريط القائمة العلوية إلى " CT – الرئوية ".
التمرير من خلال مسح لتحديد أين تبدأ الفصوص الرئة ونهاية. (تحديد شقوق الرئة).
1. التمرير من خلال الفحص الكامل، مع التركيز على مناطق صغيرة من مساحة الرئة في وقت.
2. لاحظ أن الرئة طبيعية الظلام وتظهر الخصائص التشريحية أخف (اعتماداً على كثافة). الخطوط الجوية تظهر سوداء بينما المفرج يظهر تقريبا أبيض-
3. تتبع السفن والخطوط الجوية كما تظهر لنقل أثناء التمرير خلال شرائح المحوري.
4. التشققات في المناطق التي توجد فيها لا سفن أو الخطوط الجوية. (هذه هي مناطق في الرئة التي تظهر فقط الظلام مع لا هياكل تشريحية أخرى.)
استخدام تنصهر PET/CT لتحديد الآفات.
1. التمرير من خلال الفحص الكامل، مع التركيز على مناطق صغيرة من مساحة الرئة في وقت.
  ملاحظة: التركيز على الفص رئة واحدة في وقت لتحديد وحساب الآفات.
2. تحديد فدج--طماع الآفات داخل الرئة. أنها سوف تبدو وكأنها المجالات الساخنة-مختلفة جداً من الخلفية الرئة. سوف تكون الآفات الصغيرة، الباردة واضحة ومن الصعب تحديد أقل بكثير. سوف تظهر على المسح الضوئي كالهياكل الكثيفة التي لا تتحرك أثناء التمرير (مثل السفن).
  ملاحظة: الآفات الصغيرة والسفن التي تبدو مشابهة جداً. طريقة سهلة للتمييز بين الاثنين تمرير المؤشر فوق هيكل في السؤال والتمرير صعودا وهبوطاً على شريحة أو اثنين. إذا كان الهيكل يبقى تحت المؤشر، الهيكل آفة. إذا كان الهيكل يتحرك بعيداً عن المؤشر أثناء التمرير لأعلى أو لأسفل شريحة، أنها على الأرجح السفينة أو مجرى الهواء.
3. لأغراض تحديد الهوية، استخدم " السهم " أداة للإشارة إلى كل الآفة على الفحص.
4. لأغراض الموقع، استخدم " نقطة " أداة وانقر على الآفة حيث يكون العائد على الاستثمار (منطقة فائدة) مباشرة في مركز الحبيبي. المعلومات الواردة في هذا العائد على الاستثمار سوف تتضمن الإحداثيات الديكارتية (الإحداثيات XYZ) حيث يمكن الاطلاع على الآفة-
استخدامها " طول " و " البيضاوي " أدوات لقياس الحجم (مم) واللذة فدج (سيارات الدفع الرباعي) لكل آفة.
1. لقياس حجم الآفة، قم بإزالة إشارة الحيوانات الأليفة حيث يكون مرئياً فقط الأشعة المقطعية.
2. اختيار " طول " أداة.
3. قم بالتمرير حتى يتم التعرف على الشريحة التي تحتوي على الجزء الأكبر من الآفة (الشريحة حيث يظهر الآفة لتكون أكبر).
4. رسم خط عبر طول أطول من الآفة. المعلومات المدرجة في هذا العائد على الاستثمار سوف يمثل طول قطر الآفة (في مم)-
5. لقياس اللذة فدج من الآفة، أولاً انقر فوق التفحص الحيوانات الأليفة ودورة التنسيقي اذهب إلى " WL/ث ث & كلوت " القائمة أوسيريكس أعلى الشاشة واختر " تعيين WL/WW "يدوياً" " في القائمة المنسدلة WL/WW. في مربع الحوار، أدخل 0 في " من " و 20 في " إلى " من أجل تحديد الإطار من 0 إلى 20 سيارات الدفع الرباعي.
6. اختيار " البيضاوي " أداة من " وظيفة زر الماوس " أداة القائمة المنسدلة.
7. التمرير عبر الآفة لتقييم الجزء الأكثر سخونة من الآفة. رسم شكل بيضاوي حول الآفة. " البيضاوي " أداة معلومات دوروا يتضمن إحصاءات وصفية لجميع سيارات الدفع الرباعي في فوكسيلس داخل المنطقة. تسجيل الحد الأقصى سيارات الدفع الرباعي داخل المنطقة-
8. ككل " البيضاوي " دوروا فقط تمثل القيم سيارات الدفع الرباعي لتلك الطائرة محورية محددة من الآفة وآفات نموذجية كروية الشكل، رسم الأشكال البيضاوية على عدة شرائح لضمان أن يتم القبض على سيارات الدفع الرباعي الحد الأقصى الفعلي من الآفة.
  ملاحظة: إذا كان يتم بناؤها بمسح PET/CT يدوياً، صور الحيوانات الأليفة والتصوير المقطعي قد لا تكون مطابقة تماما. إذا كان هذا هو الحال، ينبغي أن تجري جميع التحليلات سيارات الدفع الرباعي ورويس على الحيوانات الأليفة مسح بدلاً من تنصهر فيها الحيوانات الأليفة/الأشعة المقطعية. نظراً لأن العديد من الآفات أصغر من قرار بلورات للكشف عن الحيوانات الأليفة، جميع سيارات الدفع الرباعي المقاسة للآفات الفردية يتم إدخالها في جدول بيانات حاسبة معامل إنعاش الذي يقوم بتصحيح حجم جزئي لكل آفة ²³-

4. مجموع "الرئة فدج اللذة القياس الداخلي" "تحديد مجموع التهاب الرئة"

الحيوانات الأليفة مفتوحة و CT DICOM الصور من أوسيريكس قاعدة بيانات في التوجه المحوري (CT صورة إرادة أن تنصهر فيها مع صورة الحيوانات الأليفة وهناك سوف يكون إطار صورة الأليفة منفصل).
تنفيذ تجزئة وحدة التخزين الرئة على صورة الأشعة المقطعية.
1. انقر فوق أي مكان على الأشعة المقطعية للتأكد من أنه هو الإطار النشط-
2. اذهب إلى القائمة المنسدلة العائد على الاستثمار، وحدد " تجزئة "المنطقة تنمو" (2D/3D) … ".
3. من أجل التقاط كثافة الرئة طبيعية، وتعيين العتبة الأدنى إلى-1024 والعتبة العليا إلى-200. هذه إرشادية "وحدات هاونسفيلد"، على الرغم من أن مربع الانقسام لا اسم لهم على هذا النحو.
4. حالما يتم تعيين عتبات السفلي والعلوي، انقر فوق أي مكان داخل الرئة. يجب أن تظهر الرئة كامل المميزة باللون الأخضر-
5. في " حساب " في مربع الحوار "معلمات تجزئة". هذا سيتم توسيع المنطقة تنمو من شريحة واحدة لحجم الرئة كاملة-
الانتقال " تنمو المنطقة " الرئتين من المقطعية لفحص الحيوانات الأليفة.
1. انقر على أيقونة صغيرة إلى يسار اسم الأشعة المقطعية واسحب الرمز إلى تفحص الحيوانات الأليفة.
2. " نسخ رويس ". الآن يجب أن يكون هناك تراكب في الرئتين في الحيوانات الأليفة مسح-
"دوروا حذف" من الأشعة المقطعية (اختياري)-
ملاحظة: أنه يساعد على أن تكون قادراً على رؤية الرئة كاملة دون رويس على الأشعة المقطعية للتأكد من أن يتم القبض على جميع أمراض في الرئة. للقيام بذلك، حذف رويس. تأكد من CT الإطار النشط (انقر فوق المقطعية) حدد القائمة المنسدلة العائد على الاستثمار، وحدد " "حذف جميع رويس" في هذه السلسلة. "
في المناطق عالية الكثافة في الرئة التي تظهر الفجوات في الحيوانات الأليفة مسح ملء.
ملاحظة: في العديد من المناسبات، هناك ثغرات في العائد على الاستثمار في مسح الحيوانات الأليفة التي كان فيها أنسجة الرئة أكثر كثافة مما هو جين تاو-200 على الأشعة المقطعية (يمكن تخطي هذه الخطوة إذا لم يحدث).
1. تسليط الضوء على عائد الاستثمار القائمة المنسدلة وحدد " "رويس الفرشاة" " → " الختام. " عندما يظهر مربع الحوار، حرك السهم إلى 3 حيث أن يقرأ الجزء العلوي من مربع الحوار " هيكلة عنصر دائرة نصف قطرها: 3 " والتحقق من " تطبيق على كافة رويس مع الاسم نفسه. "
  ملاحظة: عندما تكون هناك أجزاء كبيرة من الأمراض (مثل عمليات التوحيد التي أكثر كثافة من المحيطة بأنسجة الرئة)، غالباً ما إغلاق الفرشاة رويس سوف لا تكون كافية لملء في الرئة كاملة. إذا كان هذا هو الحال، يجب أن تملأ الفجوات يدوياً.
2. تذهب إلى " وظيفة زر الماوس " المنطقة على رأس القائمة واضغط على السهم الصغير الموجود على اليمين.
3. حدد " فرشاة " أداة.
4. حالما يتم تحديد هذه الأداة، رسم يدوياً داخل العائد على الاستثمار لملء الثقوب.
الرئة عزل دوروا على تفحص الحيوانات الأليفة.
1. الآن أن هناك تمثيل للرئة كاملة على الحيوانات الأليفة المسح الضوئي، وحذف كل بكسل خارج الرئة.
2. تسليط الضوء على عائد الاستثمار القائمة المنسدلة وحدد " "تعيين قيم بكسل" إلى … ".
3. انقر فوق خانة الاختيار خارج دوروا وتعيين كل بكسل خارج العائد على الاستثمار إلى 0-
عزل " الساخنة " علم الأمراض.
1. استخدام أي عتبة هو المطلوب لاستخدامها ك " الساخنة. " أكبر من 2.3 تعتبر سيارات الدفع الرباعي " الساخنة " استناداً إلى قيم الأدب للسل آفات ²⁴.
2. حدد من القائمة المنسدلة العائد على الاستثمار، وحدد " "تعيين قيم بكسل" إلى … ".
3. انقر فوق خانة الاختيار داخل عائد الاستثمار. تأكد من النقر " و " مربع بحيث يتم تعيين كافة القيم بين 0 و 2-3 إلى 0-
التأكد من إلا الأمراض الباثولوجيا تحتسب في العائد على الاستثمار.
1. علما بأن هناك مناطق (مثل الكبد) التي أكثر سخونة من 2.3. التأكد من أن المناطق المرغوبة فقط يتم التقاطها بواسطة حذف رويس وخلق آخر ينمو في المنطقة. الأنسجة المشتركة الأخرى التي تتداخل في الوقت الحالي تشمل القلب والغدد الليمفاوية الشعاعي، وفقرات، والاضلاع.
2. تسليط الضوء على عائد الاستثمار القائمة المنسدلة وحدد " "حذف جميع رويس" في هذه السلسلة. " ثم انتقل إلى العائد على الاستثمار وحدد " تجزئة "المنطقة تنمو" (2D/3D) … ".
3. تغيير العتبة إلى "عتبة أدنى" إلى 2.3 و "العتبة العليا" إلى 100-
4. التمرير من خلال الإطار الحيوانات الأليفة بالكامل، النقر فوق باثولوجيا المرض والنقر فوق " حساب. " كرر لكل مجال المرض الساخنة. تأكد من حفظ كامل الرئة العائد على الاستثمار باستخدام " "رويس حفظ" " الخيار ضمن القائمة ROI.
تصدير القيم الخام إلى جدول بيانات.
1. الذهاب إلى عارض 2D في شريط القوائم المنسدلة، وحدد " العودة إلى سلسلة. "
2. وبعد ذلك، انتقل إلى شريط القائمة المنسدلة الإضافات
3. تحديد " "دوروا أدوات" " → " رويس التصدير. " الاسم وحفظ الملف الذي تم تصديره من البيانات الخام. تأكد من تحديد " CSV " في الجزء السفلي من مربع الحوار هذا.
حساب "اللذة فدج مجموع" من البيانات الخام. ويمثل كل صف في جدول البيانات هذا على شريحة واحدة من المسح الضوئي. العمود للاهتمام " رويتوتال. "
1. من أجل حساب " "فدج مجموع" اللذة، " إضافة كافة " رويتوتال " الشرائح معا. حساب مجموع العمود F (رويتوتال). وهذا المبلغ هو قياس اللذة "مجموع فدج".
2. إذا أوسيريكس دوروا تصدير المكونات الإضافية، والذهاب إلى الإضافات في القائمة المنسدلة. حدد " مدير الإضافات … " انقر فوق " تحميل … " علامة التبويب في الجزء العلوي من مربع الحوار. حدد " اكسبورترويس " من " الإضافات المتاحة " القائمة المنسدلة. حدد " تحميل & تثبيت. "

5. الإجراءات التحليلية "تحديد امتصاص فدج" في " الساخنة " الليمفاوية

قاعدة بيانات مفتوحة الحيوانات الأليفة و CT DICOM الصور من أوسيريكس في التوجه المحوري (CT صورة إرادة أن تنصهر فيها مع صورة الحيوانات الأليفة وهناك سوف يكون إطار صورة الأليفة منفصل).
أثناء إجراء تحليل عائد الاستثمار دليل على صور الحيوانات الأليفة أن نافذة كثافة الصورة تكون متسقة.
1. انقر فوق إطار الصورة الأليفة التأكد من أنه هو الإطار النشط-
2. في القائمة أوسيريكس، انقر فوق " WL/WW " القائمة المنسدلة ومن ثم انقر فوق " يدوياً بتعيين WL/WW ".
3. عند ظهور القائمة المنسدلة مربع في الإطار النشط بالحيوانات الأليفة، في قيمة كثافة الحد الأدنى المطلوب في " من " قيمة الحقل وكثافة الحد الأقصى المطلوب في " إلى " الميدانية (مثلاً إلى إطار الصورة الحيوانات الأليفة من 0 إلى 20 سيارات الدفع الرباعي، اكتب 0 في " من " الميدانية و 20 في " إلى " الحقل).
4. بدلاً من ذلك، إذا كان ذلك هو المطلوب لتحميل الصور بنفس قيم الكثافة، دائماً في أعلى القائمة تسلط الضوء على أوسيريكس-> الحيوانات الأليفة-> ثم تحت " "مستوى النافذة" & عرض " المقطع، انقر فوق استخدام ثابت مستويات فقاعة وإدراج القيم المطلوبة في " من " و " إلى " الحقول.
حالما يتم تحديد العقدة الليمفاوية المرجوة، رسم يدوياً عائد الاستثمار حول حواف العقدة الليمفاوية.
1. إبراز الصورة الانصهار PET/CT التأكد من أنها الإطار النشط-
2. كما أنه من المفيد استخدام جدول بحث لون متعددة الألوان لهذا التحليل، لتغيير هذا الإعداد: انقر فوق " كلوت " القائمة المنسدلة مربع في شريط الأدوات الرئيسي أوسيريكس، وحدد إعداد الجدول المطلوب بحث (جامعة كاليفورنيا المفضل)-
3. لرسم عائد دليل حول العقدة الليمفاوية، انقر فوق القائمة المنسدلة القائمة على الجانب الأيسر " "وظيفة زر الماوس" " في شريط الأدوات الرئيسي، حدد " "مضلع مغلق" ". انقر فوق حافة العقدة الليمفاوية استناداً إلى بحث عمل إطارات الحيوانات الأليفة عن الجدول ﻹنشاء النقطة الأولى من العائد على الاستثمار-
4. انقر فوق نقطة أخرى من الحافة الخارجية من العقدة الليمفاوية وما زالت تتبع حتى العقدة الليمفاوية محاطة تقريبا-
5. لوضع النقطة النهائية للعائد على الاستثمار، انقر نقراً مزدوجاً فوق لإغلاق في العائد على الاستثمار-
6. كرر هذه العملية على شرائح متعددة لضمان تحديد الحد الأقصى سيارات الدفع الرباعي ضمن العقدة الليمفاوية.
7. تسجيل سيارات الدفع الرباعي البيانات المطلوبة في جدول منفصل.

6. تحديد "فدج العضلات الخلفية امتصاص" "التطبيع للقيم"

ملاحظة: بغية الحفاظ على الاتساق عبر نقاط وقت التصوير متعددة فيما يتعلق بامتصاص فدج وتباين النشاط الأيضي في الحيوان في مختلفة الأوقات، ينبغي أن تكون جميع الحيوانات الأليفة تحليل تطبيع للعضلات والمقدمة على هذا النحو. يتم تمثيل جميع البيانات الحيوانات الأليفة الكمية المعروضة في هذا العمل سوفكمر (امتصاص قيمة اسطوانة العضلات نسبة قياسية).

قاعدة بيانات مفتوحة الحيوانات الأليفة و CT DICOM الصور من أوسيريكس في التوجه المحوري (CT صورة إرادة أن تنصهر فيها مع صورة الحيوانات الأليفة وهناك سوف يكون إطار صورة الأليفة منفصل).
اضغط على الصورة كوريجيستيريد الحيوانات الأليفة والأشعة المقطعية التأكد من أنها الإطار النشط-
التمرير من خلال الصورة حتى يتم الوصول إلى الشريحة التي تحتوي على نقطة التقاء أنابيب الشعب الهوائية الرئيسية (كارينا).
"رويس رسم" على ظهره للحصول على خلفية قيم سيارات الدفع الرباعي.
1. حدد أداة قائمة منسدلة دوروا على الحق " "الماوس زر الخيار" " في القائمة الرئيسية أوسيريكس.
2. تسليط الضوء على " البيضاوي " كأداة ROI.
3. "رويس رسم" تقريبا نفس حجم العضلات يقع الخلفي والجانبي للعمود الفقري-
4. انقر فوق الرمز الموجود إلى اليسار للحيوانات الأليفة كوريجيستيريد/الأشعة المقطعية واسحب الأيقونة إلى إطار الحيوانات الأليفة.
5. " نسخ رويس ". ينبغي الآن أن ينظر رويس في إطار تفحص الحيوانات الأليفة.
6. من القائمة الرئيسية، حدد " وضع " خانة الاختيار والتأكد من " MIP – "ماكس كثافة الإسقاط" " المحدد في القائمة المنسدلة القائمة فورا إلى اليمين.
7. " بلاطة سميكة " تعيين مقياس متدرج إلى 10. وهذا يدل على أن يتم الجمع بين شرائح 10 على صورة الحيوانات الأليفة أ جعل إسقاط أقصى شدتها " اسطوانة " حجم الفائدة (أصل نسبة العضلات اسطوانة).
تسجيل قيم سيارات الدفع الرباعي يعني رويس اثنين في جدول بيانات.
متوسط القيمتين للحصول على خلفية قيمة امتصاص العضلات فدج. هذه هي القيمة المستخدمة للحصول على أية قيم نسبة بين الإقبال على الموقع المستهدف، وامتصاص الأيض القاعدية.

النتائج

تحديد وتحليل للآفات الفردية

يمكن تصور حبيبية الفردية لعدد وحجم، وامتصاص فدج نوعيا لفهم النطاق العام لعملية العدوى (الشكل 1). باستخدام هذه الصور، عد حبيبية مع مرور الزمن مقياس كمي لانتشار المرض. ويبين الشكل...

Discussion

يمكن استخدام البيانات التي تم الحصول عليها من الحيوانات الأليفة/CT القياسات البديلة لجوانب كثيرة من عدوى السل م أن ينتبه دون مثل هذه التكنولوجيا. PET/CT أكثر حساسية من تكنولوجيا الأشعة السينية، التي غالباً ما تستخدم في الدراسات ماكاكويس. PET/CT يوفر المعلومات الهيكلية والمكانية والوظيفية....

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

المؤلفون أن نشيد رودجرز مارك لتحدد إجراءات العدوى ولام أوين كارني و Lopresti ريان للتوجيه في وضع هذه الإجراءات التصوير. التمويل اللازم لهذا العمل قد قدمت قبل بيل وميليندا غيتس (J.L.F.، P.L.L.)، المعاهد الوطنية للصحة، والمعاهد الوطنية للحساسية و AI111871 R01 الأمراض المعدية (P.L.L.)، والوطنية القلب الرئة والدم المعهد R01 HL106804 (ي . L.F.)، R01 HL110811.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ketamine	Henry Schein	23061	Henry Schein
Telazol	Zoetis	4866	Henry Schein
Cetacaine	Patterson Vet Generics	07-892-6862	Patterson
Sterile saline	Hospira	07-800-9721	Patterson
7H11 agar	BD	283810	BD Biosciences
IV catheter	Surflash	07-806-7659	Patterson
18F-FDG	Zevacor	N/A
Endotracheal tube	Jorgensen Labs Inc	07-887-0284	Patterson
Artificial tears	Patterson Vet Generics	07-888-1663	Patterson
Isoflurane	Zoetis	07-806-3204	Patterson
Neurologica Ceretom CT	Samsung Neurologica	N/A
Siemens Focus 220 microPET	Siemens Molecular Imaging Systems	N/A
Inveon Research Software	Siemens Molecular Imaging Systems	N/A
OsiriX	Pixmeo	N/A

References

Barry, C. E., et al. The spectrum of latent tuberculosis: rethinking the biology and intervention strategies. Nat Rev Microbiol. 7 (12), 845-855 (2009).
Lin, P. L., Flynn, J. L. Understanding latent tuberculosis: a moving target. J Immunol. 185 (1), 15-22 (2010).
Pawlowski, A., Jansson, M., Skold, M., Rottenberg, M. E., Kallenius, G. Tuberculosis and HIV co-infection. PLoS Pathog. 8 (2), e1002464 (2012).
Keane, J. TNF-blocking agents and tuberculosis: new drugs illuminate an old topic. Rheumatology (Oxford). 44 (6), 714-720 (2005).
Lin, P. L., et al. PET CT Identifies Reactivation Risk in Cynomolgus Macaques with Latent M. tuberculosis. PLoS Pathog. 12 (7), e1005739 (2016).
Flynn, J. L., Klein, E., Dick, T., Leong, V. D. J. . A color atlas of comparative pulmonary tuberculosis histopathology. , 83-106 (2011).
Signore, A., Mather, S. J., Piaggio, G., Malviya, G., Dierckx, R. A. Molecular imaging of inflammation/infection: nuclear medicine and optical imaging agents and methods. Chem Rev. 110 (5), 3112-3145 (2010).
James, M. L., Gambhir, S. S. A molecular imaging primer: modalities, imaging agents, and applications. Physiol Rev. 92 (2), 897-965 (2012).
Coleman, M. T., et al. PET/CT imaging reveals a therapeutic response to oxazolidinones in macaques and humans with tuberculosis. Sci Transl Med. 6 (265), (2014).
Coleman, M. T., et al. Early Changes by (18)Fluorodeoxyglucose positron emission tomography coregistered with computed tomography predict outcome after Mycobacterium tuberculosis infection in cynomolgus macaques. Infect Immun. 82 (6), 2400-2404 (2014).
Lin, P. L., et al. Radiologic Responses in Cynomolgus Macaques for Assessing Tuberculosis Chemotherapy Regimens. Antimicrob Agents Chemother. 57 (9), 4237-4244 (2013).
Diedrich, C. R., et al. Reactivation of latent tuberculosis in cynomolgus macaques infected with SIV is associated with early peripheral T cell depletion and not virus load. PLoS One. 5 (3), e9611 (2010).
Lin, P. L., et al. The multistage vaccine H56 boosts the effects of BCG to protect cynomolgus macaques against active tuberculosis and reactivation of latent Mycobacterium tuberculosis infection. J Clin Invest. 122 (1), 303-314 (2012).
Lin, P. L., et al. CD4 T cell depletion exacerbates acute Mycobacterium tuberculosis while reactivation of latent infection is dependent on severity of tissue depletion in cynomolgus macaques. AIDS Res Hum Retroviruses. 28 (12), 1693-1702 (2012).
Mattila, J. T., Diedrich, C. R., Lin, P. L., Phuah, J., Flynn, J. L. Simian immunodeficiency virus-induced changes in T cell cytokine responses in cynomolgus macaques with latent Mycobacterium tuberculosis infection are associated with timing of reactivation. J Immunol. 186 (6), 3527-3537 (2011).
Scanga, C. A., Flynn, J. A., Kaufmann, S. H. E., Rubin, E. J., Zumla, A. . Tuberculosis. , 243-258 (2015).
Kita, Y., et al. Development of therapeutic and prophylactic vaccine against Tuberculosis using monkey and transgenic mice models. Hum Vaccin. 7, 108-114 (2011).
Langermans, J. A., et al. Divergent effect of bacillus Calmette-Guerin (BCG) vaccination on Mycobacterium tuberculosis infection in highly related macaque species: implications for primate models in tuberculosis vaccine research. Proc Natl Acad Sci U S A. 98 (20), 11497-11502 (2001).
Okada, M., et al. Novel prophylactic and therapeutic vaccine against tuberculosis. Vaccine. 27 (25-26), 3267-3270 (2009).
Reed, S. G., et al. Defined tuberculosis vaccine, Mtb72F/AS02A, evidence of protection in cynomolgus monkeys. Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (7), 2301-2306 (2009).
Capuano, S. V., et al. Experimental Mycobacterium tuberculosis infection of cynomolgus macaques closely resembles the various manifestations of human M. tuberculosis infection. Infect Immun. 71 (10), 5831-5844 (2003).
Srinivas, S. M., et al. A recovery coefficient method for partial volume correction of PET images. Ann Nucl Med. 23 (4), 341-348 (2009).
Kumar, R., et al. Role of modern imaging techniques for diagnosis of infection in the era of 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography. Clin Microbiol Rev. 21 (1), 209-224 (2008).
Martin, C. J., et al. Digitally Barcoding Mycobacterium tuberculosis Reveals In Vivo Infection Dynamics in the Macaque Model of Tuberculosis. MBio. 8 (3), (2017).
Lin, P. L., et al. Metronidazole prevents reactivation of latent Mycobacterium tuberculosis infection in macaques. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (35), 14188-14193 (2012).
Lin, P. L., et al. Tumor necrosis factor neutralization results in disseminated disease in acute and latent Mycobacterium tuberculosis infection with normal granuloma structure in a cynomolgus macaque model. Arthritis Rheum. 62 (2), 340-350 (2010).
Phuah, J., et al. Effects of B Cell Depletion on Early Mycobacterium tuberculosis Infection in Cynomolgus Macaques. Infect Immun. 84 (5), 1301-1311 (2016).
Martinez, V., Castilla-Lievre, M. A., Guillet-Caruba, C., Grenier, G., Fior, R., Desarnaud, S., Doucet-Populaire, F., Boue, F. (18)F-FDG PET/CT in tuberculosis: an early non-invasive marker of therapeutic response. Int J Tuberc Lung Dis. 16 (9), 1180-1185 (2012).
Malherbe, S. T., et al. Persisting positron emission tomography lesion activity and Mycobacterium tuberculosis mRNA after tuberculosis cure. Nat Med. 22 (10), 1094-1100 (2016).
Chen, R. Y., et al. PET/CT imaging correlates with treatment outcome in patients with multidrug-resistant tuberculosis. Sci Transl Med. 6 (265), (2014).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

127 PET CT

This article has been published

Video Coming Soon

Keep me updated: