縦断的MicroPET/MicroCT画像を用いた心血管石灰化進行のための新規定量化プロトコル

要約

この新しいプロトコルは、小さな研究動物の連続微小陽電子放出断層撮影法(PET)/マイクロコンピュータ断層撮影法(CT)画像からの心血管石灰化の進行の定量化を伴います。

要約

マイクロ陽電子放出断層撮影法(PET)およびマイクロコンピューター断層撮影法(CT)イメージングは、心血管石灰化の進行を追跡するための強力で理想的な研究ツールです。その非侵襲的な性質により、小さな研究動物は複数の時点で画像化できます。課題は、心血管系石灰化の正確な定量化にあります。ここでは、後期の疾患段階の画像をテンプレートとして使用して、縦断的研究における心血管石灰化の進行を正確に定量化するためのプロトコルを提供します。このプロトコルには、1) 最初のステップとして、同じ動物からの複数の画像における胸部領域の位置合わせ、2) 心臓と大動脈内にある関心領域 (ROI) の定義が含まれます 後の画像で明らかになる大きなカルシウム沈着物の部位、および 3) 縦断的研究中に取得されたすべての画像にわたるカルシウム沈着物の同時セグメンテーションと定量化。この合理化された方法は、ROI定義の精度を向上させ、個々のスキャンを独立して分析する以前の技術に関連するばらつきを減らすことにより、心血管石灰化の進行を追跡する際の画像分析の精度を向上させます。

概要

心血管疾患は、罹患率と死亡率の世界的な主要な原因であり、そのメカニズムを明らかにし、効果的な予防および治療戦略を考案するためには、厳密な調査が必要です。冠動脈石灰化(CAC)は、心血管疾患の予測因子としてこの分野の専門家に広く認められており、心血管系死亡のリスクを大幅に高めます1,2,3,4,5。顕微鏡的石灰化は、石灰化性アテローム性動脈硬化症の最も初期の段階と考えられており、「微小石灰化」という用語は、直径が^0.5〜50μm6,7,8,9のカルシウム沈着物を指すために使用されてきました。これらの小さな石灰化は、合体してより大きなカルシウム沈着物を形成し、石灰化プラークの進行を促進すると考えられています^6,7

プロトコル

代表的な画像は、雌のアポリポタンパク質-E欠損(Apoe^-/-)マウスを示しています。実験プロトコルは、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の施設動物管理および使用委員会によってレビューされ、承認されました。

1.動物のスキャン

1. 2つの画像取得の間に、マウスに標準的な食事を介入せずに与えます。ただし、生後 15 か月で最初の画像を作成する前に、生後 12 か月から 14 か月まで西洋型食事 (脂肪 21%、コレステロール 0.2%) に切り替えて、ベースラインの大動脈石灰化を誘発します。
2. microPET/CTスキャナーが定期的に校正され、最適なPETデータ取得とCT同時登録が行われていることを確認してください。製造元の指示に従ってキャリブレーションを実行します。
3. イメージングする前に、チャンバー内で2%イソフルランガスを使用してマウスに麻酔をかけます。動物のつま先をつまんで麻酔を確認しますが、反応はありません。
4. 3.7 MBq ^{の 18}F-NaF の静脈内注射の 60 分後に、組み合わせた microPET/CT スキャナーで microPET (350-650 keV、スキャン時間 10 分) および 100 μm microCT (8....

ディスカッション

この新しいプロトコルは、心血管石灰化の定量化に対する改良されたアプローチです。イメージングの非侵襲的な性質により、小動物の心血管石灰化の進行を追跡するために縦方向のマイクロCT画像を取得することができます。マイクロCT画像だけでもカルシウム含有量の進行を示すことができますが、マイクロPET画像が利用可能な場合、特にトレーサーが表面積に?.......

資料

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