Analyse de 18FDG TEP/CT d’imagerie comme un outil pour étudier Mycobacterium tuberculosis Infection et traitement chez les Primates Non humains

Résumé

Nous présentons ici un protocole visant à décrire l’analyse de l’imagerie F-FDG TEP/CT ¹⁸chez les primates non humains qui ont été infectés par M. tuberculosis pour étudier les processus de la maladie, traitement médicamenteux et la réactivation de la maladie.

Résumé

Mycobacterium tuberculosis demeure l’agent infectieux numéro un dans le monde aujourd'hui. Avec l’émergence de souches résistantes aux antibiotiques, les nouvelles méthodes cliniquement pertinentes sont nécessaires qui évaluent le processus de la maladie et l’écran pour des traitements antibiotiques et de vaccins potentiels. Tomographie par émission de positons/Computed Tomography (PET/CT) a été créé comme un outil précieux pour étudier un certain nombre d’affections comme le cancer, la maladie d’Alzheimer et l’inflammation/infection. Décrites ici sont un certain nombre de stratégies qui ont été utilisées pour évaluer les images de la TEP/CT chez les macaques cynomolgus infectés intrabronchially avec de faibles doses de M. tuberculosis. Par l’évaluation de la taille de la lésion sur CT et absorption de ¹⁸F-fluorodésoxyglucose (FDG) dans les lésions et les ganglions lymphatiques dans les images de PET, ces méthodes décrites montrent que l’imagerie TEP/CT peut prédire développement futur des actifs contre la maladie latente et la propension à la réactivation d’un état latent de l’infection. En outre, en analysant le niveau global de l’inflammation pulmonaire, ces méthodes déterminent antibiotiques efficacité des médicaments contre la tuberculose M. chez le modèle animal existant plus cliniquement pertinent. Méthodes d’analyse de ces images sont certains des outils plus puissants dans l’arsenal contre cette maladie car non seulement ils évaluer un certain nombre de caractéristiques de l’infection et traitement de la toxicomanie, mais ils sont aussi directement traduisibles dans un cadre clinique pour une utilisation chez l’homme études.

Introduction

Mycobacterium tuberculosis sévit dans les humains depuis des millénaires et provoque une mortalité plus que tout autre agent infectieux unique dans le monde aujourd'hui. En 2015, il y a 10,5 millions nouveaux cas de tuberculose dans le monde¹ avec la majorité des dossiers en provenance de l’Inde, Indonésie, Chine, Nigéria, Pakistan et Afrique du Sud. Estimations placer le bilan mondial de la tuberculose à 1,4 millions de personnes au cours de cette même période. Cette valeur est plus faible que le taux de mortalité de près de 25 % il y a 100 ans. Bien que la drogue TB sensible est traitable, le schéma thérapeutique est long nécessitant des médicaments multiples et conformité est une préoccupation. L’émergence de souches pharmacorésistantes de (MDR) multi représente ~ 580 000 des nouveaux cas de tuberculose en 2015. Le taux de réussite du traitement de patients avec des souches de M. tuberculosis MDR est évalué à environ 50 % seulement. Encore plus alarmant est l’émergence d’intensivement résistant (XDR) souches de M. tuberculosis, qui résistent à presque tous les médicaments disponibles. Ainsi, les nouvelles techniques sont nécessaires dans le champ de recherche de TB qui améliorent la capacité à diagnostiquer la TB, accroître la compréhension immunologique de la maladie et permettre le dépistage des nouveaux traitements et des stratégies de prévention, y compris les antibiotiques schémas et études d’efficacité de vaccins.

M. tuberculosis est un bacille acido-alcoolo-résistants aérobie physiquement caractérisé par son très complexe paroi cellulaire externe et la cinétique de croissance lente. L’infection survient généralement par inhalation des bactéries individuelles contenues dans des gouttelettes en aérosol qui sont expulsés d’une personne symptomatique, infectée lors de toux, éternuements ou chant. Les personnes exposées qui développent une infection, seuls 5 à 10 % des personnes développent tuberculose clinique. Les 90 % restants ont un spectre plus ou des infections asymptomatiques qui varie entre une infection infraclinique et aucune maladie du tout, qui est classée cliniquement latente TB infection (ITL)^2,3. De la population qui a cette infection asymptomatique, environ 10 % développeront une tuberculose active par la réactivation de l’infection contenue dans leur vie. Le risque de réactivation considérablement augmente si une personne ayant des contrats infection asymptomatique par le VIH ou subit un traitement avec un médicament immunosuppresseur, tels que les inhibiteurs TNF pour^4,5,6. Tuberculose active se présente également comme un spectre, avec la plupart des gens ayant une tuberculose pulmonaire, qui touche les poumons et les ganglions thoraciques. Toutefois, M. tuberculosis peut infecter n’importe quel organe, afin que l’infection peut également présenter dans des sites extrapulmonaires de la participation.

Le cachet pathologique de M. tuberculosis infection est une structure sphérique organisée des cellules de l’hôte, appelé le Granulome. Macrophages, les lymphocytes T et les lymphocytes B sont des composants majeurs du Granulome, avec un nombre variable de neutrophiles⁷. Le centre du Granulome est souvent nécrotique. Ainsi, les granulomes fonctionnent comme un microenvironnement immunitaire pour tuer ou contiennent des bacilles, empêchant la propagation à d’autres parties des poumons. Toutefois, M. tuberculosis peut renverser l’assassinat par le Granulome et persistent au sein de ces structures pendant des décennies. Constante et régulière de surveillance pour le développement d’une tuberculose active après une nouvelle infection ou réactivation de l’ITL est impraticable, scientifiquement difficile et chronophage. Techniques qui étudient ces processus longitudinalement, dans les êtres humains et humain-comme des modèles animaux, sont extrêmement utiles à la communauté scientifique à mieux appréhender les nombreuses complexités de M. tuberculosis infection et la maladie.

TEP/CT est une technique d’imagerie extrêmement utile qui ait été employée pour étudier une vaste gamme d’États de la maladie chez les humains et les animaux modèles⁸. Animal de compagnie est une technique fonctionnelle qui utilise des composés radioactifs positrons comme journaliste. Ces radio-isotopes sont fonctionnalisés en général à un composé métabolique, tels que le glucose, ou à un groupe de ciblage qui vise à lier à un récepteur d’intérêt. Étant donné que les radiations émises par les isotopes du PET est assez puissante pour pénétrer les tissus, très faibles concentrations peuvent être utilisées qui permet d’étudier sous les niveaux de saturation en ciblant les récepteurs composés et à une concentration suffisamment faible pour avoir aucun effet sur le métabolisme les processus lorsque vous utilisez des agents tels que 2-désoxy - 2-(¹⁸F) Fluoro-D-glucose (FDG). CT est une technique d’imagerie à rayons x en trois dimensions qui utilise différents niveaux d’atténuation des rayons x pour identifier les caractéristiques physiques des organes dans le corps de⁹. Lorsqu’il est associé avec PET, CT est utilisé comme une carte pour déterminer des endroits spécifiques et des structures qui montrent l’absorption d’un radiotraceur PET. TEP/CT est un outil puissant pour l’imagerie in vivo des humains et des modèles animaux infectés par M. tuberculosis infection qui a conduit à beaucoup de renseignements importants sur la pathogenèse, réponse aux traitements médicamenteux, spectre de la maladie, etc.^{6 ,10,11,12}. Cet ouvrage décrit les méthodes d’analyse semi-spécifiques TEP/CT pour étudier la TB dans les modèles de primate non humain longitudinalement à l’aide de paramètres tels que la taille du Granulome, capture de FDG dans les lésions individuelles, toute avidité FDG pulmonaire et les ganglions lymphatiques et détection d’extrapulmonaire la maladie^6,10,11,12.

Ce manuscrit décrit les méthodes d’analyse chez les primates non humains (PSN), plus précisément les macaques cynomolgus, qui servent à évaluer longitudinalement progression de la maladie et le traitement de la toxicomanie suite à une infection avec M. tuberculosis d’imagerie . PSN est un précieux modèle animal car lorsqu’ils sont inoculés avec une faible dose de souche de M. tuberculosis Erdman, animaux présentent une variété de maladies à environ 50 % de développer une tuberculose active et les animaux restants ayant une infection asymptomatique (par exemple contrôle de l’infection, ITL), fournissant le modèle le plus proche pour le spectre de la maladie clinique chez l’homme^{3,13,14,15,16}. Réactivation de l’ITL chez les macaques est déclenchée par les mêmes agents qui provoquent la réactivation chez l’homme, dont on peut citer virus d’immunodéficience (HIV, à l’aide de virus de l’immunodéficience simienne (SIV) que la version de macaque du VIH), l’appauvrissement de CD4 ou tumeur facteur de nécrose (TNF) neutralisation^13,16. En outre, macaques présentent avec la pathologie qui est très similaire à celle observée chez l’homme, y compris les granulomes organisés qui se forment dans les poumons ou d’autres organes¹⁷. Ainsi, ce modèle a fourni des renseignements importants sur les interactions hôte-pathogène base de M. tuberculosis infection, ainsi que des connaissances précieuses sur les régimes médicamenteux et des vaccins pour la tuberculose^{14,18 , 19 , 20 , 21}.

L’imagerie TEP/CT offre la possibilité de suivre l’apparition, la distribution et la progression des granulomes individuels. Ce travail a principalement utilisé le FDG comme sonde, qui, comme un analogue du glucose, incorpore dans les cellules de l’hôte métaboliquement actives, telles que les macrophages, les neutrophiles et les lymphocytes⁸, qui sont dans les granulomes. Ainsi, le FDG est un proxy pour inflammation de l’hôte. Les procédures d’analyse détaillées ci-après utilise OsiriX, un viewer DICOM largement utilisé disponible pour l’achat et l’utilisation. Les méthodes d’analyse image décrits suivre la forme, la taille et l’activité métabolique (via la captation FDG) des granulomes individuels au fil du temps et utilise l’imagerie comme une carte d’identification des lésions spécifiques à la nécropsie animale. En outre, une méthode distincte a été élaborée qui quantifie la sommation de l’absorption FDG dans le poumon au-dessus d’un seuil spécifique (SUV ≥ 2,3) et utilise cette valeur pour évaluer les différences entre le contrôle et les groupes expérimentaux dans les différentes études allant du vaccin essais de modèles de la co-infection. Ces données confirment que cette mesure globale de la capture FDG dans les poumons est en corrélation avec la charge bactérienne, fournissant ainsi des informations sur l’état de la maladie. Des analyses semblables sont possibles sur l’absorption FDG des ganglions thoraciques pour étudier la progression de la maladie aussi bien. Le protocole suivant décrit le processus expérimental d’infection animale grâce à l’analyse de l’image.

Protocole

toutes les méthodes décrites dans cet ouvrage ont été approuvés par l’Université de Pittsburgh animalier institutionnel et Comité d’urbanisme. Toutes les procédures suivies des exigences de sécurité de biosécurité et rayonnement institutionnels. TDM nécessite enfiler le tablier et la gorge de la couverture de plomb. Costume de biosécurité de niveau 3 (BSL3) et procédures pour l’utilisation de primates non humains doivent être suivies selon les lignes directrices. Tous les la numérisation a été effectuée dans une installation BSL3.

1. procédure d’Infection animale

1. endormir l’animal avec la kétamine (10 mg/kg, intramusculaire) ou telazol (5-8 mg/kg, intramusculaire) si l’animal a des réactions indésirables à la kétamine.
2. à l’aide d’un laryngoscope, visualiser l’épiglotte et les cordes vocales. Anesthésier les cordes vocales en pulvérisant Cetacaïne spray pour ~ 1 s (pas plus de 2 s).
3. à l’aide de laryngoscope, guider un bronchoscope (diamètre extérieur de 2,5 mm) dans la trachée par visualisation directe dans le lobe du poumon droit caudal.
4. Préparer une seringue composé d’environ 5-20 (selon étude) colonies formant des unités de M. tuberculosis dans 2 mL de sérum physiologique stérile et administrer la solution par la voie du bronchoscope. Préparer une seringue distincte consistant en 2 mL de solution saline stérile et administrer la solution saline à travers le canal bronchoscope suivie d’air 5 mL pour assurer une déposition complète de bactéries ²².
5. Retirer le bronchoscope et observer le singe complètement éveillé et alerte.

2. Acquisition, histogramme et procédure de Reconstruction de l’imagerie

animal

1. Prepare pour l’imagerie. Animal
   1. calme avec la kétamine (10 mg/kg, intramusculaire) ou telazol (5-8 mg/kg, intramusculaire) si l’animal a des réactions indésirables à la kétamine.
      NOTE : Les animaux ont besoin d’être à jeun pendant la nuit pour réduire le risque de vomissements pendant la procédure d’imagerie et de maintenir la cohérence dans FDG TEP.
   2. Insérer le cathéter intraveineux (IV) dans la veine saphène interne de chaque jambe et le fixer avec du ruban de tissu.
   3. Diluer une dose d’environ 5 millicurie du FDG avec du sérum physiologique stérile pour un volume total de 5 mL dans une seringue en plastique.
   4. Enregistrer le niveau de radioactivité avant injection dans la seringue à l’aide d’un calibrateur de dose, enregistrer le temps et placer la seringue dans un porte-seringue plomb.
   5. Lentement injecter la dose radioactive dans le cathéter IV et suivre avec 5 mL de sérum physiologique stérile. Enregistrer le temps d’injection. Temps d’injection devrait être coordonnée à environ 45 min - 1 h avant l’imagerie TEP.
   6. Enregistrer le niveau de radioactivité après l’injection de la seringue à l’aide de l’étalon de la dose et le temps record. Disposer de la seringue dans une poubelle appropriée.
   7. à l’aide d’un laryngoscope, visualiser l’épiglotte et les cordes vocales et anesthésier avec spray Cetacaïne.
   8. Guider une sonde endotrachéale (3,5 à 4,5 mm selon la taille de singe) dans la trachée et gonfler le brassard inséré le tube fin.
   9. à l’aide d’une longue et étroite bande de gaze stérile, fixez le tube d’intubation en enroulant la bande autour du tube, en perçant la bande avec chaque canine de l’animal, puis faire un noeud avec le montant restant de gaze autour du pont du museau et enfin autour de l’arrière o la tête de f.
   10. Couvrir les yeux avec des larmes artificielles pour éviter le dessèchement pendant la formation image.
2. Perform CT et PET scans.
   1. Animal de Place sur la numérisation lit.
   Paramètres
   2. tube d’intubation Connect à un respirateur avec ce qui suit : fréquence respiratoire = 15, pression de crête = 15-17, oxygène % = 40, PEEP (pression expiratoire de fin positive) = 3, Volume de marée = 60, T _j’ai (temps inspiratoire) = 0,4, j’ai : E (inspiratoire à temps expiratoire) Ratio = 1 : 3. 4, T _plateau (pause inspiratoire avant expiration) = 0,5, Peak Flow = 9,0 (ces valeurs peuvent être ajustées selon la compliance pulmonaire spécifique animale ou besoins expérimentaux).
   3. Démarrer inhalant anesthésie (2 % isoflurane) à travers le ventilateur et continuez jusqu'à ce que l’animal ne présente aucune réaction aux stimuli physiques.
   4. Animal Place dans une position couchée avec tête et bras soutenus.
   5. Placer l’animal dans le champ-de-vue du CT et de procéder à un aperçu de la numérisation pour s’assurer que la durée entière du volume pulmonaire sera incluse dans l’analyse complète.
   6. Acquérir un CT scan avec les paramètres suivants (Balayage hélicoïdal, FOV Axial = 250 mm, tension = 140 kV, courant = 2,0 mA, épaisseur de tranche = 1,25 mm, netteté = dièse supplémentaire) tout en menant un souffle de ventilateur tenir.
      Remarque : L’agent de contraste CT est facultative. Si vous effectuez un scan de contraste, un délai est nécessaire entre l’injection de produit de contraste et d’acquisition d’images parce que la mise en commun d’agent de contraste au coeur interfère avec la reconstruction de l’image appropriée de l’espace du poumon sur le TEP scan et crée des artefacts dans les poumons sur le CT scan
   7. n’oubliez pas d’abaisser la concentration isoflurane à 0,7 - 0,8 % au cours de la procédure de balayage.
   Animal
   8. Place dans le champ de vision PET.
      NOTE : Le système en place pour ce travail est un système en ligne avec un CT et PET scanner séparés. Les coordonnées pour le positionnement de PET sont calculées manuellement sur base des coordonnées CT.
   9. Acquérir 600 s PET images pour chaque position lit.
      Remarque : Le système de Focus 220 a un champ de vision axiale de 7,6 cm. Ce travail a été effectué à l’aide de quatre positions de lit qui sont cousues manuellement au cours de post-traitement.
   10. Désactiver l’isoflurane, sevrer progressivement les animal éteint le ventilateur, retirer l’air contenu dans le manchon de tube de ventilateur et retirez le tube une fois que l’animal a retrouvé les réflexes de toux et respire normalement. Retirer le cathéter IV et maintient la pression sur le site d’injection que du débit sanguin se soit arrêtée.
3. PET effectuer image histogramme et reconstruction.
   1. Histogramme image PET exécuter avec les paramètres suivants : histogramme 3D avec aucun lissage, durée : 3, différence de bague : 47, correction globale moyenne deadtime.
   2. Reconstruction image PET exécuter avec les paramètres suivants = OSEM3D algorithme (classés en sous-ensemble attente Maximum-3 Dimension) avec atténuation axée sur les CT, rampe projection filter et correction de nuages de points ce qui donne une image de découpes 284.
4. Images co Registre PET et CT.
5. Exportation Co-registered PET et CT DICOM images au logiciel (p. ex., OsiriX).

3. Identifier et analyser les différentes lésions

1. PET ouvert et DICOM CT des images de la OsiriX des bases de données dans l’orientation axiale (CT image volonté être fusionné avec l’image de l’animal et il y aura une fenêtre d’image PET séparée).
2. a l’orientation axiale de scan (ou une série).
3. Clic (n’importe où) sur le CT scan et changer le " WL/WW " dans la barre de menu du haut pour " CT – pulmonaire ".
4. Défilement par le biais de l’analyse afin de déterminer où commencent les lobes du poumon et à la fin. (Préciser les fissures du poumon).
   1. Faites défiler à travers l’analyse entière, en se concentrant sur de petites surfaces de l’espace du poumon au un moment.
   2. Notez que pulmonaires normales apparaît en noir et caractéristiques anatomiques apparaissent plus légers (en fonction de la densité). Airways semblent noirs tandis que le système vasculaire apparaît presque blanc.
   3. Suivre des vaisseaux et des bronches car ils semblent se déplacer tout en défilement des tranches axiales.
   4. Fissures peuvent être identifiés dans les zones où il n’y a aucun navires ou des voies respiratoires. (Ce sont les zones dans le poumon qui apparaissent seulement sombres avec aucune des autres structures anatomiques).
5. La fusion TEP/CT permet d’identifier les lésions.
   1. Faites défiler à travers l’analyse entière, en se concentrant sur de petites surfaces de l’espace du poumon à un moment.
      Remarque : Se concentrer sur le lobe d’un poumon à la fois pour identifier et compter les lésions.
   2. Lésions Identify FDG-avid dans le poumon. Ils regarderont comme des sphères chauds - très différent de fond du poumon. Petites lésions froides seront beaucoup moins évidente et plus difficiles à identifier. Ils apparaîtront sur le scan en tant que structures denses qui ne bougent pas pendant le défilement (comme navires).
      Remarque : Les bateaux et les petites lésions se ressemblent. Un moyen facile de faire la distinction entre les deux est de Placez le curseur sur la structure en question et le défilement de haut en bas une tranche ou deux. Si la structure reste sous le curseur, la structure est une lésion. Si la structure s’éloigne le curseur tout en défilement vers le haut ou vers le bas une tranche, il est plus probable de navire ou des voies respiratoires.
   3. à des fins d’identification, utilisez la " Arrow " outil pour pointer vers chaque lésion sur le scan.
   4. à des fins de localisation, utiliser la " Point " outil et cliquez sur la lésion, afin que le retour sur investissement (région d’intérêt) est directement dans le centre du Granulome. Informations contenues dans ce ROI comprendra les coordonnées cartésiennes (coordonnées XYZ), où se trouve la lésion.
6. Emploi la " longueur " et " ovale " outils pour mesurer les dimensions (mm) et l’avidité FDG (SUV) de chaque lésion.
   1. Pour mesurer la taille d’une lésion, retirer le signal de PET afin que seulement le CT n’est visible.
   2. Choisir le " longueur " outil.
   3. Faites défiler jusqu'à la section qui contient la plus grande partie de la lésion est identifiée (la tranche où la lésion semble être la plus élevée).
   4. Tracer une ligne sur toute la longueur la plus longue de la lésion. Les informations incluses dans ce ROI représentera la longueur (en mm) du diamètre de la lésion.
   5. Pour mesurer l’avidité FDG d’une lésion, tout d’abord cliquer sur le TEP scan et augmentez le PET. Aller à la " WL/WW & CLUT " Osirix menu haut de l’écran et choisissez " définir manuellement les WL/WW " dans le menu déroulant de WL/WW. Dans la boîte de dialogue, entrez 0 dans le " de " et 20 en " à " afin de limiter la fenêtre de 0 à 20 SUV.
   6. Choisir le " ovale " outil de la " fonction du bouton de la souris " menu déroulant outil.
   7. Scroll sur la lésion pour évaluer la partie la plus chaude de la lésion. Dessinez un ovale autour de la lésion. Le " ovale " outil informations ROI comprend des statistiques descriptives pour tous vus au voxels dans la région. Enregistrer le SUV maximale au sein de la région.
   8. Que chaque " ovale " ROI représente uniquement les valeurs SUV pour ce plan axial spécifique de la lésion et les lésions typiques sont de forme sphérique, draw ovales sur plusieurs tranches pour s’assurer que le SUV maximal réels de la lésion est capturé.
      Remarque : Si les scans de TEP/CT sont reconstruits manuellement, les images TEP et CT ne peuvent pas être parfaitement adaptées. Si c’est le cas, toutes les analyses SUV et les ROIs se fasse sur le TEP-scan au lieu du fondu PET/CT scan. Nombreuses lésions étant plus petites que la résolution des cristaux PET détecteur, tous vus mesurées pour les lésions individuelles sont entrés dans un tableur de calculatrice de coefficient de récupération qui effectue une correction de volume partiel pour chaque lésion ²³.

4. Total du poumon FDG avidité procédure de mesure pour déterminer l’Inflammation pulmonaire Total

1. PET ouvert et DICOM CT des images de la OsiriX des bases de données dans l’orientation axiale (CT image volonté être fusionné avec l’image de l’animal et il y aura une fenêtre d’image PET séparée).
2. Effectuer une segmentation du volume pulmonaire sur l’image de CT.
   1. Cliquez n’importe où sur le CT scan pour s’assurer qu’il est la fenêtre active.
   2. Allez dans le menu déroulant ROI et sélectionnez " région de grandir (2D/3D) Segmentation … ".
   3. Afin de capturer la densité du poumon normal, affectez la valeur limite inférieure à -1024 et le seuil supérieur -200. Voici les indicatifs des unités Hounsfield, bien que la boîte de segmentation ne nomme pas eux comme tel.
   4. Une fois que les seuils inférieurs et supérieurs sont définies, cliquez n’importe où à l’intérieur du poumon. L’ensemble du poumon doit apparaître en surbrillance en vert.
   5. Est ensuite, cliquez sur " calculer " dans la boîte de dialogue Paramètres de Segmentation. Cela développera la région élèvent d’une tranche du volume de l’ensemble du poumon.
3. Déplacer le " région de croissance " des poumons de la tomodensitométrie de la TEP-scan.
   1. Cliquez sur la petite icône à gauche du nom de la tomodensitométrie et faites glisser l’icône vers le TEP-scan.
   2. Select " copiez les ROIs ". Il devrait y avoir désormais une superposition des poumons sur le TEP-scan.
4. ROI delete from scanner (en option).
   NOTE : Il aide à être en mesure de voir l’ensemble du poumon sans ROIs sur le CT scan pour s’assurer que toutes les pathologie dans le poumon est capturé. Pour ce faire, supprimez la ROIs. Assurez-vous que la fenêtre de la CT est active (cliquez sur le CT scan) choisi le ROI dropdown menu et choisissez " supprimer tous les ROIs dans cette série. "
5. Renseignez les zones à forte densité du poumon qui apparaissent comme des lacunes sur le TEP-scan.
   Remarque : À plusieurs reprises, il y a trous dans le ROI sur le TEP scan où le tissu pulmonaire était plus dense que HU-200 sur le CT scan (cette étape peut être ignorée si elle ne fonctionne pas).
   1. Mettez en surbrillance le menu déroulant ROI et sélectionnez " brosse ROIs " → " fermeture. " lorsque la boîte de dialogue s’affiche, faites glisser la flèche 3 sorte que la partie supérieure de la boîte de dialogue affiche " structuration Élément rayon : 3 " et vérifier " appliquer à tous les ROIs avec le même nom. "
      Remarque : lorsqu’il existe de larges portions de la maladie (tels que les comptes consolidés qui sont plus denses qu’entourant les tissus pulmonaires), souvent fermant la brosse ROIs ne sera pas suffisant pour remplir l’ensemble du poumon. Si c’est le cas, l’écart doit être renseigné manuellement.
   2. Aller à la " fonction du bouton de la souris " zone dans le menu du haut cliquez sur la petite flèche à droite.
   3. Sélectionner le " brosse " outil.
   4. Une fois que cet outil est sélectionné, dessiner manuellement dans le retour sur investissement pour combler les trous.
6. Isolat poumon ROI sur TEP-scan.
   1. Maintenant qu’il y ait une représentation de l’ensemble du poumon sur l’animal de compagnie Scan, supprimer tous les pixels à l’extérieur du poumon.
   2. Mettez en surbrillance le menu déroulant ROI et sélectionnez " définir des valeurs de Pixel de … ".
   3. Cliquez sur la case à cocher En dehors de ROI et de la valeur tous les pixels en dehors de la ROI 0.
7. Isoler " chaud " pathologie.
   1. Utiliser n’importe quel seuil qui désire servir " chaud. " vus plus de 2.3 sont considérés comme " chaud " basée sur les valeurs de la littérature pour la tuberculose lésions ²⁴.
   2. Sélectionnez le menu déroulant ROI " définir des valeurs de Pixel de … ".
   3. Cliquez sur la case à cocher à l’intérieur de ROI. Assurez-vous de cliquer sur le " et " boîte afin que toutes les valeurs entre 0 et 2.3 sont réglés sur 0.
8. Assurez-vous que seuls des pathologie de la maladie ne sont comptabilisé dans le retour sur investissement.
   1. Remarque qu’il y a des zones (comme le foie) qui sont plus chauds que la 2.3. S’assurer que seules les zones souhaitées sont capturés en supprimant la ROIs et créer un autre poussent la région. Autres tissus communs qui nuisent à cette époque comprennent du cœur, ganglions lymphatiques médiastinaux, vertèbres et nervures.
   2. Mettez en surbrillance le menu déroulant ROI et sélectionnez " supprimer tous les ROIs dans cette série. " ensuite, allez au ROI et sélectionnez " région de grandir (2D/3D) Segmentation … ".
   3. Modifier le seuil de seuil inférieur à 2,3 et le seuil supérieur à 100.
   4. Faites défiler à travers la fenêtre entière de PET, en cliquant sur la pathologie de la maladie et en cliquant sur " Compute. " répétez pour chaque zone de maladie chaude. Veillez à enregistrer le poumon entier ROI à l’aide de la " enregistrer les ROIs " option dans le menu ROI.
9. Exportation de valeurs brutes dans un tableur.
   1. Allez dans Viewer 2D dans le menu déroulant et sélectionnez " Revert série. "
   2. ensuite, allez dans la barre de menu déroulant Plugins
   3. Select " outils de ROI " → " exportation ROIs. " nom et enregistrer le fichier exporté des données brutes. Veillez à sélectionner " CSV " au bas de cette boîte de dialogue.
10. Calculer l’avidité de FDG Total de données brutes. Chaque ligne de cette feuille de calcul représente une seule tranche de l’analyse. La colonne d’intérêt est " RoiTotal. "
    1. afin de calculer la " avidité Total FDG, " ajouter tous les " RoiTotal " des tranches ensemble. Calculer la somme de la colonne F (RoiTotal). Cette somme est la mesure d’avidité Total FDG.
    2. OsiriX si n’a pas le retour sur investissement Export Plug-in, allez dans Plugins dans le menu déroulant. Sélectionnez " Plugins Manager … " cliquez sur le " Télécharger … " onglet en haut de la boîte de dialogue. Sélectionnez " ExportROIs " de la " plugins disponibles " menu déroulant. Sélectionnez " Télécharger & Install. "

5. Méthode d’analyse pour déterminer l’absorption FDG dans " chaude " ganglions

1. PET ouvert et CT DICOM images de OsiriX des bases de données dans l’orientation axiale (CT image volonté être fusionné avec l’image de l’animal et il y aura une fenêtre d’image PET séparée).
2. S’assurer que, lors de l’exécution manuelle analyse du retour sur investissement sur les images de l’animal que la fenêtre d’image intensité correspondre.
   1. Cliquez sur la fenêtre d’image PET pour s’assurer que c’est la fenêtre active.
   2. Dans le menu de OsiriX, cliquez sur le " WL/WW " menu déroulant, puis cliquez sur " définir manuellement les WL/WW ".
   3. Lorsque la liste déroulante s’affiche dans la fenêtre active de PET, renseignez la valeur de l’intensité minimale souhaitée dans le " de " champ et l’intensité maximale désirée valeur en la " à " champ (par exemple à la fenêtre l’image de PET de 0 à 20 SUV, tapez 0 dans la " de " champ et 20 dans la " à " champ).
   4. Alternativement, si on désire toujours charger les images avec les mêmes valeurs d’intensité, dans le menu principal sélectionnez Osirix - > PET - > puis sous " niveau de fenêtre & largeur " section, cliquez sur le Utilisation des teneurs bubble et insérer les valeurs souhaitées dans les " de " et " à " champs.
3. Une fois que le ganglion désiré est déterminé, dessinez manuellement un retour sur investissement sur les bords du ganglion.
   1. Mettre en valeur l’image de fusion TEP/CT pour s’assurer que c’est la fenêtre active.
   2. Tel qu’il est utile d’utiliser une table de correspondance des couleurs multicolores pour cette analyse, pour modifier ce paramètre : cliquez sur le " CLUT " dropdown boîte dans la barre d’outils principale de OsiriX et sélectionnez le paramètre de tableau de recherche désiré (UCLA préféré).
   3. Dessiner un ROI manuel autour du ganglion lymphatique, cliquez sur le menu déroulant sur le côté droit de la " fonction de bouton de souris " dans la barre d’outils principale et sélectionnez " polygone fermé ". Cliquez sur le bord du ganglion basé sur l’apparence de fenêtrage PET vers le haut de tableau pour établir le premier point de la ROI.
   4. Cliquez sur un autre point du bord externe du ganglion et continuer le suivi jusqu'à ce que le ganglion lymphatique est presque fermé.
   5. Pour établir le point final du ROI, double cliquez pour fermer le roi.
   6. Répéter ce processus sur plusieurs tranches afin d’assurer la détermination du maximum vus dans le ganglion.
   7. Enregistrer les données désirées de SUV dans une feuille de calcul distincte.

6. Détermination du FDG Muscle Background capture de normalisation des valeurs

Remarque : afin de garder la cohérence sur plusieurs points d’imagerie dans le temps en ce qui concerne l’absorption FDG et la variation de l’activité métabolique chez l’animal à différentes fois, toutes les analyses de PET devraient être normalisées au muscle et présentés comme tels. Toutes les données quantitatives de PET présentées dans ce travail est représenté comme un SUVCMR (norme absorption valeur cylindre musculaire Ratio).

1. PET ouvert et CT DICOM images de OsiriX des bases de données dans l’orientation axiale (CT image volonté être fusionné avec l’image de l’animal et il y aura une fenêtre d’image PET séparée).
2. Cliquez sur l’image Co-registered PET et CT pour s’assurer que c’est la fenêtre active.
3. Naviguer dans l’image jusqu'à atteindre la tranche contenant le point de rencontre des bronches principales (carina).
4. ROIs tirer dos muscle pour obtenir le fond des valeurs SUV.
   1. Sélectionnez l’outil ROI de liste déroulante sur la droite de la " Option de bouton de souris " dans le menu principal OsiriX.
   2. Mettez en surbrillance " ovale " comme l’outil ROI.
   3. Tirer les ROIs d’environ la même taille sur le postérieur des muscles situés et latérale de la colonne vertébrale.
   4. Cliquez sur l’icône à gauche de la Co-registered TEP/CT et faites glisser l’icône vers la fenêtre PET.
   5. Select " copiez les ROIs ". La ROIs devrait maintenant être vu sur la fenêtre de la TEP-scan.
   6. Sur le menu principal, sélectionnez le " Mode " case et assurez-vous que " MIP – Projection intensité Max " est sélectionné dans la liste déroulante à droite immédiatement.
   7. Veiller à ce que le " épaisse dalle " échelle mobile est définie sur 10. Ceci indique que 10 tranches sont combinées sur l’image de PET comme une projection intensité maximale un " cylindre " volume d’intérêt (origine du ratio de muscle de cylindre).
5. Enregistrer les valeurs moyennes de SUV de la deux ROIs dans une feuille de calcul.
6. Moyenne des deux valeurs pour obtenir le fond valeur de captation musculaire FDG. C’est la valeur utilisée pour obtenir les valeurs de ratio entre l’absorption à l’emplacement de la cible et l’absorption métabolique basale.

Résultats

Identification et analyse des différentes lésions

Granulomes individuels peuvent être visualisées en nombre, taille, et la captation FDG qualitativement à comprendre la portée générale du processus de l’infection (Figure 1). À l’aide de ces images, comptage des granulomes au fil du temps est une mesure quantitative de la propagation des maladies. La figure ...

Discussion

Les données acquises de la TEP/CT peuvent servir de mesures de substitution pour de nombreux aspects de l’infection à M. tuberculosis qui seraient non observables sans une telle technologie. TEP/CT est beaucoup plus sensible que la technologie des rayons x, qui est souvent utilisée dans les études de macaques. TEP/CT fournit des informations structurelles, spatiales et fonctionnelles. Les analyses décrites ci-dessus ont de nombreuses applications pratiques telles que le suivi de progression de la maladie,...

matériels

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