MicroPET/CTイメージングおよび初期微小石灰化の定量を強化するための新しいアライメントベースの方法

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November 15th, 2024

DOI :

10.3791/202521-v

November 15th, 2024

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Isabel L. Day¹^,², Mikayla Tamboline¹^,², Andrea Litwak¹^,², Andrea Sarabia¹^,², Yin Tintut³^,⁴^,⁵, Linda L. Demer³^,⁴^,⁶, Shili Xu¹^,²^,⁷

¹Department of Molecular and Medical Pharmacology, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, ²Crump Institute for Molecular Imaging, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, ³Department of Medicine, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, ⁴Department of Physiology, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, ⁵Department of Orthopaedic Surgery, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, ⁶Department of Bioengineering, University of California, Los Angeles, ⁷Jonsson Comprehensive Cancer Center, University of California, Los Angeles

文字起こし

まず、雌のアポリポタンパク質E欠損マウスでMicroPETおよびCTイメージングを行います。DICOMビューアソフトでDICOMファイルをインポートした後、すべてのPET画像をOFFにし、ベースCT画像をONにしてください。2Dビューの1つをクリックします。

ウィンドウレベリングボックスの下で、不透明度マッピングドロップダウンを見つけ、不透明度スケールを中央にスライドさせます。その後、オーバーレイCT画像をオンにし、不透明度の調整を繰り返します。オーバーレイ CT 画像のフィルターを変更してベース CT 画像と区別するには、メインタブのウィンドウレベリングドロップダウンに移動し、ルックアップテーブルまたは LUT を見つけます。

LUTドロップダウンをスクロールして、赤いフィルターを選択します。[データプロパティと設定] ドロップダウンで、オーバーレイイメージを選択し、一度クリックして 2D ビューの 1 つを選択します。次に、メインタブの下にある移動または回転ドロップダウンを見つけて、ディスプレイスアイコンをクリックします。

次に、左下隅にある移動ボックスをクリックしてドラッグし、2D ビューの中央にあるピボットポイントを回転させて、オーバーレイイメージをベースイメージとほぼ一致させます。胸郭、上部脊椎、胸骨などの胸部構造を基準に、オーバーレイCT画像をさらに平行移動・回転させることで、アライメントを微調整します。次に、各画像名の左側にある目のアイコンをクリックして、オーバーレイCT画像とそれに対応するPET画像をオンにします。

PET画像とCT画像の両方の不透明度を50%に変更し、次に、2Dビューの移動ツールまたは回転ツールを使用して、CT画像の骨構造とPET画像のフッ化ナトリウム骨表面のフッ化物-18で標識されたフッ化ナトリウムの骨表面に基づいて、PET画像を対応するCT画像に位置合わせします。心血管石灰化を特定するには、縦断的研究で予測された石灰化領域が最も大きい時点を選択します。この時点に対応する画像を参照画像として選択します。

次に、画像の左側にある目のアイコンをクリックして、参照CT画像をオンにします。操作ドロップダウンの下にあるトラックツールを選択し、心臓領域を中心に軸の中心を移動します。次に、ズームインして、胸郭、胸骨、脊椎の間の心臓のシルエットに重ね合わせた石灰化領域を見つけます。

次に、トラック軸を移動して石灰化した領域にカーソルを合わせ、すべての 2D ビューで視認性を確保します。対応するPET画像をオンにして、石灰化の存在を検証します。PET参照画像をオフにします。

次に、CT参照画像がオンになって選択されていることを確認します。形状ドロップダウンを見つけて、球体の形状を選択します。その後、2D ビューをナビゲートして、球体を慎重に配置します。

[データプロパティと設定] ドロップダウンで、球体の名前を右クリックして [関心領域に追加] を選択します。次に、新しい関心領域を選択します。次に、新しく作成した関心領域に適切な名前を割り当てます。

geometryの下で、関心領域を生成するCT画像を選択します。対象領域をオンにするには、対象領域の名前の左側にある目のアイコンをクリックし、以前に描画した球のサイズに対応する色付きの対象領域を観察します。次に、メインタブの横にある表示画面の左側にあるセグメントタブを見つけます。

データのプロパティと設定のドロップダウンで、関心のある参照領域を選択します。[セグメント]タブの下にある範囲ドロップダウンを見つけて、定義された範囲オプションを確認します。選択した範囲ボックスを使用して、定義された範囲を変更します。

定義された範囲が、カルシウムしきい値を下回るハウンズフィールド単位値を持つすべての非石灰化ピクセルをカプセル化していることを確認します。選択した範囲を設定したら、[削除] をクリックして、指定した閾値より下のすべてのピクセルを対象球体から除去します。定量化する関心領域を、データのプロパティと設定のドロップダウンから選択します。

基本プロパティのドロップダウンの下にある右側にある統計プロパティのドロップダウンを見つけます。次に、統計プロパティの下にあるデータセットテーブルを見つけます。右側のドロップダウンメニューを使用して、定量化する関心領域に対応する適切なイメージングデータセットを選択します。

[更新] をクリックして、選択した石灰化領域の定量化された値を取得します。表示された平均値を定量化に使用します。統計プロパティボックスの上部で体積計算を見つけ、この体積を定量化に使用します。

平均関心領域の値に関心領域の体積を掛けることにより、カルシウムの体積を計算します。PET画像を定量化するには、関心領域に対応するPETデータセットを選択します。平均関心領域の値を関心領域の体積で割ることにより、結果をベクレル/立方ミリメートルに変換します。

マウスのカルシウム含有量は15ヶ月から18ヶ月に増加しました。石灰化領域の表面積を測定するフッ化物-18標識フッ化ナトリウムPET活性は、15か月から18か月に減少しました。

シリーズから

PET/CTイメージングを用いた心血管石灰化の縦断的定量化