Nuovo protocollo di quantificazione per la progressione della calcificazione cardiovascolare utilizzando immagini longitudinali MicroPET/MicroCT

Riepilogo

Questo nuovo protocollo comporta la quantificazione della progressione della calcificazione cardiovascolare da immagini seriali di tomografia a emissione di micro positroni (PET)/micro tomografia computerizzata (TC) in piccoli animali da ricerca.

Abstract

La micro tomografia a emissione di positroni (PET) e la micro tomografia computerizzata (TC) sono strumenti di ricerca potenti e ideali per seguire la progressione della calcificazione cardiovascolare. Grazie alla loro natura non invasiva, i piccoli animali da ricerca possono essere ripresi in più punti temporali. La sfida risiede nella quantificazione accurata della calcificazione cardiovascolare. Qui, forniamo un protocollo, utilizzando le immagini delle fasi successive della malattia come modello, per quantificare con precisione la progressione della calcificazione cardiovascolare negli studi longitudinali. Il protocollo prevede 1) l'allineamento dell'area del torace in più immagini dello stesso animale durante uno studio longitudinale come primo passo, 2) la definizione di una regione di interesse (ROI) situata all'interno del cuore e dell'aorta nel sito di depositi di calcio più grandi che diventano evidenti nelle immagini successive e 3) la segmentazione e la quantificazione simultanea dei depositi di calcio in tutte le immagini acquisite durante lo studio longitudinale. Questo metodo semplificato migliora l'accuratezza dell'analisi delle immagini nel seguire la progressione della calcificazione cardiovascolare, migliorando la precisione della definizione del ROI e riducendo la variabilità associata alle tecniche precedenti che analizzano le singole scansioni in modo indipendente.

Introduzione

Le malattie cardiovascolari sono una delle principali cause globali di morbilità e mortalità, che richiede un'indagine rigorosa per scoprirne i meccanismi e ideare strategie preventive e terapeutiche efficaci. La calcificazione dell'arteria coronarica (CAC) è ampiamente riconosciuta dagli esperti del settore come fattore predittivo delle malattie cardiovascolari, aumentando significativamente il rischio di mortalità cardiovascolare 1,2,3,4,5. Le calcificazioni microscopiche....

Protocollo

Le immagini rappresentative presentano una femmina di topo con deficit di apolipoproteina E (Apoe^-/-). I protocolli sperimentali sono stati esaminati e approvati dal Comitato Istituzionale per la Cura e l'Uso degli Animali dell'Università della California, Los Angeles.

1. Scansione degli animali

1. Tra le due acquisizioni di immagini, nutrire il topo con una dieta standard senza alcun intervento. Tuttavia, prima della prima immagine a 15 mesi di età, passare a una dieta occidentale (21% di grassi, 0,2% di colesterolo) dai 12 ai 14 mesi di età per indurre la calcif....

Discussione

Questo nuovo protocollo è un approccio migliorato alla quantificazione della calcificazione cardiovascolare. A causa della natura non invasiva dell'imaging, possono essere acquisite immagini microCT longitudinali per seguire la progressione della calcificazione cardiovascolare nei piccoli animali. Sebbene le immagini microCT da sole possano mostrare la progressione del contenuto di calcio, le immagini microPET, quando disponibili, possono fornire ulteriori livelli di informazioni, in pa.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.5 cc Sterile Insulin Syringes	Exel International	#26028	Used for IV injection of 18F-NaF PET Tracer
18F-NaF PET Tracer	CNSI Cyclotron
Biorender	Biorender		Used for figure 1
Female Apoe-/- mouse	Jackson Laboratories	#002052	B6.129P2-Apoetm1Unc/J
GNEXT PET/CT	Sofie Biosciences, Dulles, Virginia
Isoflurane	Piramal Critical Care		Used as anesthesia for mouse imaging
ORS Dragonfly	Comet Technologies Canada Inc.
SPSS Statistics	IBM
Western diet for mice	Envigo	#TD88139	21% fat, 0.2% cholesterol