We would like to thank the Vanderbilt University Institute of Imaging Science MRI technologists David Pennell, Leslie McIntosh, and Kristen George-Durrett, and the team of Vanderbilt University Medical Center PET/CT technologists led by Martha D. Shone. This work was supported by the following grants from the NIH: NCATS/NIH UL1 RR024975, NIDDK/NIH R21DK096282, NCI/NIH R25CA136440, and NIBIB/NIH T32EB014841.

참고 :이 연구소의 로컬 윤리위원회는이 연구를 승인하고, 제공하는 모든 주제는 참여에 앞서 동의를 통보하여 작성. 연구을 받기 위해서는 대상은 다음과 같은 요구 사항을 충족해야합니다 알려진 당뇨병; 베타 차단제 또는 불안 약물, 현재 또는 과거에 전혀 사용하지; 담배 또는 담배 제품, 현재 또는 과거에 씹어하지 않는다; 더 이상 카페인 하루 4 잔 이상 없다 더 이상 알코올 하루 2 잔 이상 없다 과 여성, 임신 또는 모유 수유를하지 경우. 참고 : 두 MRI와 두 개의 PET-CT : 본 연구에서는 각 참가자는 네 개의 시험을 겪는다. 각 시험은 17.4 ± 0.5 ° C (63.4 ± 0.9 ° F) 조건을 모두 thermoneutral 24.5 ± 0.7 ° C (76.2 ± 1.3 ° F)에서 수행 각 영상 기법으로, 다른 날에 인수, 차가운된다. 스캔으로 인해 가열 또는 냉각에 데이터에 대한 잠재적 인 편견을 최소화하는 데 도움을 특정 순서로 예약되지특정 순서로 될 수 있습니다. 한 PET-CT 검사에 대 한 총 유효 선량은 6.4 mSv를 (millisievert)이며, 직원의 방사선은 각 스캔 사이에 최소 24 시간의 세척주기를 권장합니다. 1. 일반 MRI 안전 및 이미징 우려 <ol><li> MRI 기계의 주요 자기장이 항상 있기 때문에, 환자의 안전과 MR 지역에서 근무하는 모든 직원을 보장하기 위해주의를 기울입니다. 피사체에서 모든 자성과 분야에서 일하고있는 사람을 취소합니다. </li><li> 그들은 자신의 몸 (43)의 금속이있는 경우 채용 단계에서 주제를 물어보십시오. 또한, 피사체가 몸의 금속이 MRI 승인 될 수 있도록 자기 안전 심사 (44)을 완료해야합니다. 이러한 초기 검사는 MRI 스캔을 완료 할 수 없습니다 주제를 동의의 가능성을 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다. </li><li> MR과 호환되는 피사체의 몸에 금속이 존재하는 경우 또한, 제 보장금속에 관심있는 조직 근처 없습니다. 금속은 불가능하지는 않지만 분석을 어렵게 할 화상 왜곡 아티팩트를 초래할 수 있기 때문이다. </li></ol> 2. 동의를 구하기 <ol><li> 동의서를 얻을 수있는 주제와 만나보십시오. 이 회의에서, 예를 들어, 연구의 모든 세부 사항을 포함합니다 : 요구 사항이 한계에 관한 주제의 어떤 방문 횟수, 방문 당 시간 약속을, 피사체가와시 할 수있는 것과 할 수없는 것을, 운동 및 / 또는 음식에 방문 (수면 등) 및 기타 세부 사항. 이 사람이 아닌 여러 개의 이메일을 사용하여 이러한 일정을 일반적으로 쉽게로, 주사에 대한 방문 일정을 계획하기 위해이 모임을 사용합니다. </li></ol> 방문 3. 절차 이전 <ol><li> 주제에 대한 지침 <ol><li> 이전의 연구를 위해 도착 24 시간 동안, 알코올, 카페인, 약물 또는 격렬한 운동이나 행동에서 주제 후렴이의 ivity. </li><li> 빠른에 대한 주제를 지시 전에 연구를 위해 도착 8 시간에 대한 칼로리 섭취를 방지 할 수 있습니다. 주제는 물을 마시는 것이 허용된다. </li></ol></li><li> 자원 봉사 문의 <ol><li> 그들의 24 시간 준비의 시작 전날 특정 지침의 자원 봉사를 상기시킨다. 피사체가 자신의 제한을 기억하고 있는지 확인하는 데 도움이 이것은뿐만 아니라, 스캔의 미리 알림으로 모두 제공됩니다 (예., 아니 먹고, 아니 운동, 아니 알코올, 등.). </li></ol></li></ol> 4. 연구의 날 절차 - MRI에 대한 <ol><li> 온도 제어 장소 준비 <ol><li> 피사체가 원하는 온도에 노출되는 온도 조절 실 같은 작은 공간을 사용한다. 주 : 작은 방을 이용함으로써, 실내 온도 구배를 최소화하는 것이 가능하다. 예를 들어, 여기에 사용되는 객실의 크기는 7 &#39;× 6&#39;8 &quot;× 8 &#39;키가 큰 (373.33 입방 피트)입니다. </li><li> 준비안정된 온도에 도달 방 충분한 시간을 허용하기 위해 입실 피사체 이전 방 적어도 60 분. </li><li> RT 유지하거나 휴대용 공기 조화 유닛 및 냉기 순환 또는 방 주위 따뜻한 공기를 순환시키는 진동 프로그래머블 휴대용 히터를 계속 사용 회전 플로어 팬. </li><li> 비활성화 또는 휴대용 장치의 원하는 RT 타겟에 충돌 방지하기 위해 에어컨이나 실내의 난방을 제어하는​​ 기존의 온도를 최소화 할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 입력 온도 제어 룸 이전 <ol><li> 표준 의료 반바지와 셔츠에 피사체의 변화가있다. 양말과 신발을 제거합니다. 피사체가 여성 인 경우, 금속을 포함하지 않는 스포츠 브라의 착용을 할 수 있습니다. </li><li> 표준 의류로 변경 한 후 환자의 신장, 체중, 허리 둘레 측정을 측정한다. </li><li> 환자의 체온을 측정 날기조지아 설하 온도계. </li></ol></li><li> 온도 제어 룸에서 <ol><li> 온도 조절 방을 입력 할 대상을 지시. 체온, 예를 변경할 수있는 모든 작업을 수행 조용히 앉아서하지달라고 부탁합니다., 입력을 행사, 또는 잠들기. </li><li> 한 시간 동안 방에 앉아 후 다시 설하 온도계를 이용하여 체온을 측정한다. </li><li> 온도 조절 실에 앉아 번째 시간 후, 다시 설하 온도계를 이용하여 체온을 측정한다. </li><li> 피사체가 냉장실에 앉아 MRI 날에, 피사체가 MRI 스캐너에 이송 될 동안 차가운 환경을 유지하기 위해 차가운​​ 조끼를 사용한다. 온도 조절 방을 떠날 주제 전에 주제에 차가운 조끼를 놓습니다. </li><li> 온도 조절 방에서 2 시간 후, MRI 스캐너에 휠체어에 피사체를 운반 할 것. 재에 피사체를 유지 휠체어를 사용laxed, 앉아있는 상태, 도보에서 발생할 수있는 &quot;온난화&quot;를 최소화합니다. 그것은 가능성이 최소화 될 것이지만 또한, 휠체어를 사용하여, 골격 근육에 PET 추적자의 흡수를 방지하는 데 도움이됩니다. </li></ol></li><li> MRI 취득 프로토콜 <ol><li> MRI는 2 채널 병렬 송신 능력 구비 3T MRI 스캐너를 사용하여 스캔 획득, 초대형 16 채널 몸통 코일을 수신하고, 수정 된 탁상. </li><li> 몸통의 앞쪽 부분은 패브릭 슬링에 스캐너 구멍의 상단에서 코일을받을 만요. 밧줄은 신호 대 잡음비 (SNR)를 최대화하기 위해 환자의 몸에 활주 충분히 낮은 중단하도록 허용. </li><li> 몸통의 후방 부는 탁상의 두 층 사이에 개재 롤링 &quot;코일 왜건」에서 수신 코일 배치. 테이블이 스캐너 구멍을 통해 이동하면 스캐너에 부착 된 끈으로 등각에서 코일 수레를 개최하는 것은 앞 t의 뒷면 커버후방 코일 요소가 고정되어 있도록 그는 구멍을 스캐너입니다. </li><li> 앙와위에서 먼저 스캐너 피트를 입력 침대에 피사체를 배치합니다. <ol><li> 피사체가 차가운 조끼를 입고되면, 누워 전에 주제에 조끼를 제거합니다. </li></ol></li><li> 일단 베갯잇과 유사한 가방 안에 주제의 장소를, 두 팔을 누워, 몸의 양쪽에 팔을 낮 춥니 다. 이것은 어깨 쉽게 화상 동시 등록하게 MRI 및 PET / CT 검사 모두 동안 유사한 방식으로 위치되도록 돕는다. 참고 : 피사체가 자연스럽게 스캐너 침대에 누워 할 수 있도록 허용 각 스캔하는 동안 머리를 아래 쿠션 같은 양을 사용하고 팔을 지원하기 위해 베개 가방을 사용하여, 모든 검사 사이의 대상 위치 사이의 차이를 최소화 할 수 있습니다. 하나의 스캔 중에 피사체에 사용 상관 지지체, 예를 들면 위로 무릎 아래 베개 또는 저급은 항상 일에 대해 동일한 방법으로 표기MRI와 PET / CT 모두 스캔하는 동안 대상,에. </li><li> 허벅지에 머리의 왕관에서 다루는 20 축 조각의 7 스택과 다중 스택, 멀티 슬라이스, 여러 빠른 필드 에코 (mFFE) 인수를 사용하여 지방을 물 MRI (FWMRI)를 취득. 조각 조각 사이에 0mm 간격으로 연속이다. <ol><li> 수집 FWMRI TR = 83 MS, TE (1) = 1.024 밀리 효과적인 ΔTE = 0.779 밀리 네 개의 에코의 두 인터리브 세트로 획득 한 8 에코의 인수를 사용하려면 사용자 정의 소프트웨어를 사용하여 검색합니다. 기타 획득 프로토콜 세부 사항은 다음과 같습니다 : 플립 각도 = 20 °, 물 지방 이동 = 0.323 픽셀, 판독 샘플링 대역폭 = 1346.1 Hz에서 / 픽셀,보기 = 520mm 408mm × 인수 복셀 크기 = 2mm X 2mm의 축 평면 필드 X 7.5 mm, 감도 및 인코딩 (SENSE) 병렬 자기 공명 영상 계수 = 3 (전방, ​​후방 방향). 각 스테이션을위한 준비 단계는 중심 주파수 (F 0) 최적화 및 일차 선형 shimming을 포함한다. Acquisiti시간에 20 슬라이스 27.8 초이다. </li><li> 수행 호흡, 역마다 보유 국이 두 숨을 어깨에 골반을 덮는 보유 즉., 더 숨을 보류 이상 14 초 이상 없습니다. 각 테이블의 위치에서, 스캐너의 2 채널 송신 능력 shimming 최적화 된 RF (상대 RF 진폭과 위상 조정)을 가능하게하는 듀얼 각도 B 한 교정 스캔 (획득 시간 15.1 초)를 취득. </li><li> 12.1 초의 획득 시간과 각 테이블 위치에서 SENSE 기준 스캔을 획득. 추천 FWMRI 매개 변수는 표 1에 나열되어 있습니다. </li></ol></li></ol></li></ol> 연구의 날 (5) 절차 - PET-CT에 대한 <ol><li> 온도 제어 장소 준비 <ol><li> 피사체가 원하는 온도에 노출되는 온도 조절 실 같은 작은 공간을 사용한다. 주 : 작은 방을 이용함으로써, 실내 온도 구배를 최소화하는 것이 가능하다. F또는 예를 들어, 여기에 사용되는 객실의 크기는 7 &#39;× 6&#39;8 &quot;× 8 &#39;키가 큰 (373.33 입방 피트)입니다. </li><li> 적어도 60 분 전에 방 안정된 온도에 도달하도록 충분한 시간을 허용하기 위해 입실 피사체 방을 준비한다. </li><li> RT 유지하거나 휴대용 공기 조화 유닛과 회전 플로어 팬 냉기 냉 자극을 달성하기 위해 온도 순환 또는 thermoneutral 온도를 유지하기 위해 히터 oscaillating 휴대용 계속 사용하여. </li><li> 비활성화 또는 휴대용 장치의 원하는 RT 타겟에 충돌 방지하기 위해 에어컨이나 실내의 난방을 제어하는​​ 기존의 온도를 최소화 할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 주제 준비 <ol><li> 손이나 팔 정맥에 배치 IV 포트를 가지고 PET 이미징 제품군에 피사체를 직접. 이 IV 포트는 피사체가 온도 조절 방에 앉아 때, 나중에 추적자를 주입 방사선과 기술자 수 있습니다. </li><li> 나는피사체가 여성입니다 f를, 그녀는 임신하지 확인하기 위해 혈액 혈청 임신 테스트를 수행합니다. 참고 :이 연구를 위해 내부 검토위원회는 PET / CT 스캔이 인수되는 것보다 24 시간 전에 임신 테스트를 필요로한다. </li></ol></li><li> 입력 온도 제어 룸 이전 <ol><li> 표준 의료 반바지와 셔츠에 피사체의 변화가있다. 양말과 신발을 제거합니다. 피사체가 여성 인 경우, 금속을 포함하지 않는 스포츠 브라의 착용을 할 수 있습니다. </li><li> 표준 의류로 변경 한 후 환자의 신장, 체중, 허리 둘레 측정을 측정한다. </li><li> 설하 온도계를 이용하여 환자의 체온을 측정한다. </li></ol></li><li> 온도 제어 룸에서 <ol><li> 온도 조절 방을 입력 할 대상을 지시. 운동 입력, 또는 잠들기, 예를 들어, 체온을 변경할 수있는 모든 작업을 수행 조용히하지 앉아달라고 부탁합니다. </lI&gt; <li> 한 시간 동안 방에 앉아 후 다시 설하 온도계를 이용하여 체온을 측정한다. </li><li> 온도 조절 방에서 첫 번째 시간 후 PET-CT 스캔 날, 방사선과 기술자가 IV 포트를 통해 Fluorodeoxyglucose (18 F-FDG)의 주사를 관리해야합니다. 0.14 mCi의 / kg (18) F-FDG의 (70kg 주제에 대한 약 10 mCi의)를 주입한다. 주제 특정 중량을 기준으로 정확한 용량을 계산합니다. </li><li> 온도 조절 실에 앉아 번째 시간 후, 다시 설하 온도계를 이용하여 체온을 측정한다. 참고 : 18 F-FDG 추적자가 시간 후 추적 주입하는 동안 활성화 된 BAT에 흡수되기 때문에 추운 MRI 일 달리, 감기 조끼의 사용은 감기 PET-CT의 일에 필요하지 않습니다. 추적 그가 / 그녀가 스캐너로 이송됨에 따라 피사체가 따뜻해집니다 경우에도 조직을 떠나지 않을 것입니다. 이 가능하므로 따라서 activat의 존재를 검출하는BAT는 PET-CT 스캔 중에 활성 상태로 유지하지 않는 경우에도 PET-CT 영상에 에드 BAT는, 차가운 조끼가 필요하지 않습니다. </li><li> 온도 조절 방에서 2 시간 후, PET-CT 스캐너에 휠체어에 피사체를 운반 할 것. 편안한, 앉아있는 상태에서 피사체를 유지하고, 도보에서 발생할 수있는 &quot;온난화&quot;를 최소화하기 위해 휠체어를 사용합니다. 그것은 가능성이 최소화 될 것이지만 또한, 휠체어를 사용하여, 골격 근육에 PET 추적자의 흡수를 방지하는 데 도움이됩니다. </li></ol></li><li> PET-CT 획득 프로토콜 <ol><li> 검색 인트 PET / CT 스캐너에 PET-CT 스캔 (STE는 참조 약자 엘리트 치료) 취득. </li><li> 앙와위에서 먼저 스캐너 헤드를 입력 침대에 피사체를 배치합니다. </li><li> 일단 베갯잇과 유사한 가방 안에 주제의 장소를, 두 팔을 누워, 몸의 양쪽에 팔을 낮 춥니 다. 이것은 어깨 모두 동안 유사한 방식으로 위치되도록 도와이미지 공동 등록 쉽게 MRI와 PET / CT 검사,. 참고 : 뷰의 PET / CT 이미징 필드는 제목의 높이에 따라 7-9 침대 위치에 허벅지 중간에 머리의 왕관에서 커버 (침대 위치 당 2 분). 추천 PET-CT의 파라미터는 표 2에 나열되어 있습니다. </li></ol></li></ol> 6. MRI 후 처리 <ol><li> MRI에 의해 측정 오프라인 processing.The 신호 실수 및 허수 MR 영상을 저장하는 실수 부와 복소수로 표현 될 수있는 크기와 방향을 모두 가진 벡터량이다. 임상 설정에서 크기의 이미지는 일반적으로 표시됩니다. 그러나, 복잡한 정보는 지방과 물에 화상 처리가 필요하다. </li><li> 입체 물 / 지방 분리 및 각 개별 슬라이스 스택 C ++로 구현 된 멀티 스케일 전체 이미지 최적화 알고리즘 (45)에 따라 R 2 * 추정을 수행합니다. 지방은 9 피크를 사용하여 모델링 <s<html> &gt; 46까지. </li><li> 복잡한 물 - 지방 신호 모델에서 와전류의 오염 가능성을 피하기 위해, 각 4 에코 열차의 제 에코 폐기. </li></ol> 7. PET-CT 후 처리 <ol><li> MATLAB 넣으 CT의 DICOM 데이터는 데이터 값에 스캐너 제공 재조정 값을 적용하여 하운 유닛 (HU)로 변환한다. </li><li> MATLAB에 PET DICOM 데이터를로드하고 다음과 같은 공식을 사용하여 표준화 된 통풍 관 값 (SUV)로 변환 : <img alt="식 (1)" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52415/52415eq1.jpg" /> 여기서, &quot;픽셀 값&quot;은 그 픽셀 위치에 대한 DICOM 파일에 저장된 값이다. <img alt="식 (2)" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52415/52415eq2.jpg" /> 주 : PET 추적자 활동 핵종 총 투여 량이며, 메타 데이터를 이미지 (DICOM 헤더 파일)로부터 판독 될 수있다. .JPG &quot;/&gt; </li><li> CT 데이터와 동일한 크기를 갖도록 PET 데이터를 보간. <ol><li> CT와 PET 영상이 같은 슬라이스 두께로 획득되기 때문에, XY 평면에서 2 차원의 스플라인 함수를 이용하여 보간을 수행한다. </li></ol></li></ol> 8. 데이터 후 처리 <ol><li> 이미지를 분석하기 위해, 자체 모두 입체적으로 등록을 확인하는 3- 평면도 소프트웨어 개발과 반 자동화 된 방법을 통해 강체 등록 알고리즘 (47)을 이용하여 대상마다 4 화상 볼륨 동시 레지스터. </li><li> 네 시간 점에서 전체 이미지 볼륨을 등록의 어려움으로 인해 폐의 정점에 목을 덮고있는 지역에 등록을 초점을 맞추고있다. 추가 데이터 처리에 만 성공적으로 등록 영역을 사용합니다. </li><li> 이미지 등록 후, MATLAB에 FWMRI, CT HU 및 PET SUV 데이터를로드 관심 BAT 영역을 정의하는 데 사용합니다. 참고 : 이전에 PUBL 유사(1) HU 값의 범위에 해당 될 : ished 방법 BAT 마스크의 일부로 간주되어야 할, PET SUV 및 CT HU 값을 사용 BAT를 구별 19,25,48, 이미지의 각 복셀은 다음을 만족시켜야 -200 &lt;HU &lt;-1, 모두 추위와 따뜻한 CT 스캔에; (2) SUV 추위 PET에&gt; 2.0 스캔; (3) SUV 신호 비율 [(콜드 SUV) / (콜드 SUV + 따뜻한 SUV)]&gt; 0.55, 즉, 그 복셀에서 SUV 신호 관찰이 전체의 55 % 이상을 생성해야 추위 PET 스캔; (4) 만 오츠의 방법 (49) 전경 픽셀을 분류하는 데 사용되는 MRI 스캔에서 전경 픽셀이 포함되어 있습니다. </li><li> 복셀이 모든 기준을 충족하는 경우, BAT 정체성의 이진 마스크​​ 복셀을 포함한다. </li><li> 다음 바이너리 형태의 단계를 적용합니다. <ol><li> 이미지가 처리되는 등의 행렬을 같은 크기로 만듭니다. 새로운 매트릭스의 각 공간 위치가 대각선을 포함한 바이너리 BAT 마스크의 모든 인접한 이웃의 3D 합계입니다. 최대의음 (26)이다. </li><li> 이 새로운 매트릭스 임계 값은 15 개 이상의 3D 이웃과 위치 만 포함합니다. 이 행렬은 다음 최종 BAT 바이너리 마스크를 형성한다. 참고 :이 규칙은 세그먼트 BAT 조직에 충분하고, 마스크에 더 이상의 수정이 아닌 BAT 복셀을 제거 할 필요가 없습니다. 이 PET-CT의 슬라이스 마스크 공동 등록 어깨 영역 BAT를 확인 형성한다. </li></ol></li><li> 모두 추위와 따뜻한 스캔을 위해, BAT 지역의 SUV, HU, 지방 신호 비율 (FSF) 및 R 2 * 값을 얻기 위해 모든 공동 등록 이미지에 마스크를 적용합니다. </li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests or other conflicts of interests.

기술 연구 프로토콜은 thermoneutral 차가운 활성화 PET / CT를 모두 사용하도록 설계되었습니다 특정 주제에 기초하여 자동으로 세그먼트 BAT 저장소에. 관심이 자동으로 생성 지역은 동일한 주제의 PET / CT 검사에 공동으로 등록 된 모두 thermoneutral 차가운 활성화 MRI 검사에 적용 할 수 있습니다. 우리가 아는 한,이 같은 건강한 성인의 자원 봉사에 thermoneutral 차가운 활성화 조건 후 MRI 및 PET / CT를 모두 ?...

세계적으로 인해 비만 현저한 상승, 에너지 균형을 이해 겨냥한 연구 분야에서 관심이 증가가있다. 비만은 공중 보건의 1에 대한 관심의 중요한 지역 만들기, 당뇨병, 간 질환, 심혈관 질환 및 암과 같은 비용이 많이 들고 파괴적인 질환이 발생할 수 있습니다. 에너지 소비에 비해 에너지 섭취의 균형을 이해하기위한 연구 영역 중 하나는 갈색 지방 조직 또는 BAT의 연구이다. 지방 조직이라하더라도, BAT는 여러 가지 방법으로 2 일반적인 흰색 지방 조직 (WAT)과 다르다. 백색 지방 세포의 기능은 셀 당 하나의 큰 지질 액포 트리글리세리드를 저장하고, 필요시 혈액 스트림으로 에너지 원으로서 이러한 트리글리세리드를 발표한다. 매우 다른 방법으로, 갈색 지방 세포의 기능은 열을 발생한다. 이런 일이 발생하는 하나의 메커니즘은 추위에 노출하는 것입니다. 이것은 sympatheti의 증가를 초래다시 BAT를 활성화 C 신경계 활동. 활성화되면 갈색 지방 세포는 열을 발생시킨다. 이렇게하기 위해, 그들은 세포 당 많은 작은 지질 액포에 함유 트리글리 세라이드를 사용하여 풍부 미토콘드리아의 언 커플 링 단백질의 존재하에 1 (UCP1)를 통하여, 엔트로피 손실의 결과로, ATP의 생산없이 대사 기판에 트리글리세리드 변환 발열 등. 작은 지질 액포에 저장 트리글리세리드가 고갈됨에 따라, 지방 세포는 혈류 3 본 포도당과 트리글리 세라이드 모두를 차지한다. 9 - 공부 BAT에 대한 관심이 극적으로 인한 비 오한 열 발생, 신체의 에너지 소비를 조절에서의 역할, 그리고 BAT 비만 (3) 사이의 잠재적 인 역의 관계에 기여에 최근 몇 년 동안 증가했다. 또한, 최근의 연구는 동물 BAT가 클리어 트리글리세리드 및 글루코스 F에 중요한 역할을 나타낸다특히 고지방 식사 섭취 10,11 다음, 혈류 ROM. 15 - 그러나, 우리는 BAT에 대한 지식의 대부분은 BAT 4,9,12의 많은 저장소를 포함하는 작은 포유 동물, 연구의 결과입니다. 몇 초 16 연구에도 불구하고 - (18), 인간의 BAT의 존재는 널리 인간 BAT 공부에 대한 관심이 갱신 된 경우 최근까지 나이와 함께 감소하는 것으로 생각되었다. (24) - 최근의 연구는 BAT의 상대적으로 적은 양이 성인이 19로 유지하는 것이 좋습니다. BAT 공부에 추가적인 제한 요소가 이격 생검 조직 학적 염색로부터, BAT를 검출하는 현재 수락 명백한 방법 F-18 fluorodeoxyglucose (F-18 FDG) 양전자 방출 단층 촬영 (PET)이다. 현대 PET 스캐너는 일반적으로 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 스캐너와 함께 결합됩니다. 추위 노출에 의해 활성화되면, BAT는 18을 차지 </s&gt; 업 BAT가 비활성 인 경우 20,21,23,25 18 F-FDG 흡수에 훨씬 낮은 수준에 비해 글루코스 대사 유사체이며, PET 이미지에서 보일 때 F-FDG 추적자. PET-CT 스캐너의 도움에 PET 시험 동안 획득 한 CT 영상은 해부학 적 정보를 제공하여 높은 18 F-FDG의 섭취와 조직을 구별합니다. PET-CT 영상의 사용은 (CT 스캔에서 투여 량은 무시할 아니지만, PET에서 우세) 전리 방사선에 노출 될, 따라서 BAT 검출을위한 바람직하지 않은 방법이다. 건강한 성인 인간의 BAT에 대한 연구의 수는 증가하고 있지만, 인간의 BAT의 최근의 연구는 주로 후 향적 PET-CT로 제한 한 인간의 유아 시체 26, 27, 벌써 병원에 입원 한 인간의 청소년, 19,25 연구 다른 이유 27-30, 건강한 성인의 몇 사람의 연구를31-35. BAT에 영향을 미칠 수 있습니다 아픈 환자 집단을 공부할 때 어린이와 후 향적 연구의 두 연구와 과제 중 하나는 변경된 결과의 가능성이다. 글루코오스 BAT (36)의 바람직한 연료 원이 아니기 때문에 또한, PET 연구는 항상 활성화 BAT를 감지 할 수 있으며, 따라서, BAT의 존재를 underrepresent있다. 바이오 메디컬 이미징 BAT 공부의 또 다른 어려움은 조직 저장소의 경계를 정의하는 이미지 분할을 수행에 관한 것이다. 현재까지의 연구에서 BAT의 분할은 종종 수동 이미지 분할 어느 정도에 의존하고 BAT 저장소의 오인뿐만 아니라 간 레이터 변화에 취약하다. 때문에, 자동 분할 방법과 함께, WAT 분포에서 BAT를 구별 할 수있는 강력한 새와 연구자를 제공 할 것이다 이러한 도전, 안정적인 공간 매핑 기술와 올 BAT를 연구한다. 자기 공명 영상 (MRI)은 확인, 공간 매핑 및 BAT의 체적 정량 기능을 갖고, 이미지화 된 피사체에 대한 방사성 도즈를 포함 기존 하이브리드 PET-CT 촬상 방법과 달리, MRI에는 이온화 방사선을 수반하지 않고 안전하게 사용할 수 반복. 식별 및 임상 내분비학에 큰 긍정적 인 영향과 비만 연구의 새로운 길을 추구 할 수 있습니다 MRI를 사용하여 BAT를 정량화 할 수있는 능력. 이전 지방 물 MRI (FWMRI) 생쥐와 인간 모두에서 BAT의 연구는 WAT이 90 % 지방 15,26 위에 반면 지방 신호 비율 (FSF)은 BAT의 40~80 %의 지방의 범위에있는 것을 보여 27. 따라서 우리는이 양적 FWMRI 메트릭, 다른 정량적 MRI 측정과 함께, 시각화 및 인간 BAT 저장소를 정량화하기 위해 향후 연구에 사용될 수 있다는 가설을 세웠다. 충족에이 BAT의 영향을 연구하는 강력한 도구를 사용하여 연구 커뮤니티를 제공 할 것이다이온화 방사선을 사용하지 않고, 에너지 비용 abolism. 우리의 연구 그룹은 지난 3 년 동안 성인 인간의 BAT를 공부하고있다. 성인 피험자에서 의심 BAT를 조사하기 위해 MRI의 사용에 대한 우리의 첫 번째 공개 발표는 롱 비치, 캘리포니아 (37) 의학 (ISMRM) 지방 물 분리 워크숍에서 자기 공명에 대한 국제 사회에서 2012 년 2 월 발생했습니다. 두 달 후, 우리 그룹은 멜버른, 호주 (38)에서 2012 년 4 월 ISMRM의 20 번째 연례 회의에서 두 성인 의심 BAT에 FSF 값을 제시했다. 일년 후 솔트 레이크 시티, 유타 년 4 월 2013 년 ISMRM의 21 연례 회의에서,이 원고에 기술 된 프로토콜은 PET-확인의 MRI 정량의 공개 프리젠 테이션 (우리가 아는 한에) 처음 사용되었다 성인 인간의 BAT는 39 과목. 특히, 우리는 previousl 것을 보여주는 증거를 제시Y 의심 BAT 활성화 냉간 thermoneutral 18 F-FDG PET-CT 영상을 모두 사용하여, 기동 BAT 인 것으로 확인되었다. 2013 년 이후, 건강한 성인 피험자의 우리의 코호트 thermoneutral 차가운 활성화 조건에서 MRI와 PET / CT 두 군데는 갈색 지방의 역할을 탐색 &quot;최근 워크숍에서 2014 년 2 월 발표 결과와 함께 20 개 이상의 과목을 확대하고있다 인간의 &quot;NIH NIDDK (40)에 의해 후원했다. 특히, 우리는 FWMRI의 FSF와 R을보고 2 * BAT의 ROI를 가진 성인 인간의 18 F-FDG PET-CT에 의해 확인 쇄골 BAT의 지역에서 휴식 속성 활성화-추위와 thermoneutral PET-CT를 기반으로 자동 분할 알고리즘을 사용하여 묘사 검색합니다. 가장 최근에 우리는 F-FDG PET-CT 고급 FWMRI의 thermometry (41, 42)를 사용하여 성인 인간 BAT 확인 18 온도 매핑의 결과를 발표했다. 절차는 여기에 제시된 취득의 MRI와 같은 주제에 대한 18 F-FDG PET-CT 스캔, 모두 각각의 차가운 활성화 thermoneutral 조건 모두에 노출 된 후. 활성화 된-추위와 thermoneutral 18 F-FDG PET-CT 스캔은 주제 특정 기준에 관심을 자동으로 분할 BAT 지역 (로아)를 만드는 데 사용됩니다. 이러한 BAT의 로아는 PET-CT에서 MRI 속성 BAT 확인 측정 할 수있는 공동 등록 MRI 검사에 적용됩니다. 이 프로토콜의 제한은 따뜻하거나 차가운 자극 하나에 주제를 노출 할 때 사용되는 공기 온도가 모든 과목에 대한 일관성이 있다는 것입니다. 각 주제 경험 따뜻한 느낌 또는 냉각되는 온도가 상이 할 수 있기 때문에 제한된다. 따라서, 공기 온도가 개인의 반응에 맞게 조정되는 동안의 시험 세션을 실행하고 thermoneutral 냉간 활성화 프로토콜 동안 이러한 고온을 사용함으로써, 개선 응답을 획득하는 것이 가능할 수도갈색 지방 조직에서.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1130">
	<tbody>
		<tr height="100">
			<td height="100" style="height:100px;width:363px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:392px;">Company</td>
			<td style="width:375px;">Catalog Number</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:363px;">MRI</td>
			<td style="width:392px;">Philips</td>
			<td style="width:375px;">Achieva 3T</td>
		</tr>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;width:363px;">MRI Torso-XL coil</td>
			<td style="width:392px;">Philips</td>
			<td style="width:375px;">Philips SENSE XL Torso coil 16-elements</td>
		</tr>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;width:363px;">MRI X-tend Table</td>
			<td style="width:392px;">X-Tend</td>
			<td style="width:375px;">X-tend table, Acieva 3T compatible</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:363px;">X-tend armsupport</td>
			<td style="width:392px;">X-Tend</td>
			<td style="width:375px;">X-tend, accessories</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:363px;">X-tend fabricsling</td>
			<td style="width:392px;">X-Tend</td>
			<td style="width:375px;">X-tend, accessories</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:363px;">PET/CT</td>
			<td style="width:392px;">GE</td>
			<td style="width:375px;">Discovery STE</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:363px;">Portable A/C Unit</td>
			<td style="width:392px;">Soleus Air</td>
			<td style="width:375px;">XL-140, 14000 BTU</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:363px;">Floor fan</td>
			<td style="width:392px;">Lasko Pedestal Fan</td>
			<td style="width:375px;">2527</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:363px;">Portable Heater</td>
			<td style="width:392px;">Lasko Ceramic Air</td>
			<td style="width:375px;">5536</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:363px;">Chair</td>
			<td style="width:392px;">Winco Lifecare Recliner</td>
			<td style="width:375px;">585</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:363px;">Sublingual Thermometer</td>
			<td style="width:392px;">WelchAllyn</td>
			<td style="width:375px;">SureTemp Plus 690</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:363px;">Cold vest</td>
			<td style="width:392px;">Polar Products</td>
			<td style="width:375px;">Cool58 #PCVZ</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:363px;">Thermal IR Camera</td>
			<td style="width:392px;">FLUKE</td>
			<td style="width:375px;">TIR-125</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

human brown adipose tissue depots automatically segmented by positron emission tomography/computed tomography and registered magnetic resonance images

확실히 비 침습적 영상 법을 사용하는 다른 조직으로부터 갈색 지방 조직 (BAT)를 구별하는 것은 인간의 BAT를 연구하기위한 중요한 공정이다. 냉 자극에 피사체를 노광 후 양전자 방출 단층 촬영 / 전산화 단층 촬영 (PET-CT) 스캔을 측정 BAT는 일반적으로 지방 조직 저장소에 주입 된 방사성 추적자 18 F-Fluorodeoxyglucose (18 F-FDG)의 흡수에 의해 확인된다 검출하는 . 지방 - 물 분리 자기 공명 영상 (MRI)은 방사성 트레이서를 사용하지 않고 BAT를 구별하는 기능을 갖는다. 지금까지 성인 인간의 BAT의 MRI는 차가운 활성화 PET-CT와 공동 등록되지 않았습니다. 따라서,이 프로토콜은 자동으로 다음 동일한 주제의 MRI 스캔을 등록 공동에 적용되는 BAT 마스크를 생성하는 18 F-FDG PET-CT 스캔을 사용합니다. 이 방법은 설명서를 분할하지 않고 BAT의 정량적 MRI 특성의 측정을 가능하게한다. BAT 마스크는 두 PE에서 만든T-CT 검사 : 2 시간에 하나 (TN) thermoneutral (24 ° C) 또는 저온 활성화 (CA) (17 ° C) 조건에 노출 된 후. TN 및 CA PET-CT 검사는 등록 및 PET 표준화 흡수 및 CT 하운 스 필드 값은 BAT가 포함 된 마스크를 만드는 데 사용됩니다. CA와 TN MRI 스캔은 같은 주제에 인수 자동으로 정의 BAT 마스크 내에서 정량적 MRI 속성을 설정하기 위해 PET-CT 검사에 등록되어 있습니다. 이 방법의 장점은 세그먼트가 완전히 자동화되어 활성화 BAT (PET-CT)의 식별을 위해 널리 사용 방법에 기반한다는 것이다. BAT의 정량적 MRI 속성은 PET-CT와 관련된 방사선을 방지 MRI 전용 BAT 시험을위한 기초 역할을 할 수이 프로토콜을 사용하여 설정.

동일한 주제에 MRI 및 PET-CT를 모두 검사를 취득하고, 모든 검사에 공동 등록을 수행하는 BAT의 정량적 MRI 측정의 신뢰성있는 측정을 가능하게한다. (1) 처리되지 않은 (TN) 따뜻하고 차가운 (CA) PET-CT와 MRI를 보여줍니다 하나의 주제에서 검색합니다. TN과 CA PET-CT 데이터 모두를 취득함으로써, 분명히 증가 18 F-FDG 흡수함으로써 초기 활성화 BAT 저장소를 구별하는 것이 ?...

Watch this Scientific Journal Video about Human Brown Adipose Tissue Depots Automatically Segmented by Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Registered Magnetic Resonance Images at JoVE

Human Brown Adipose Tissue Depots Automatically Segmented by Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Registered Magnetic Resonance Images

여기에 제시된 방법은 18 F-Fluorodeoxyglucose를 사용 (18 F-FDG) 양전자 방출 단층 촬영 / 전산화 단층 촬영 (PET-CT) 및 지방 물 분리 자기 공명 영상 (MRI), 각각 thermoneutral에 2 시간 노출 (24 ° C 다음 스캔 ) 및 성인 인간을 대상으로 갈색 지방 조직 (BAT)을지도하기 위해 추운 환경 (17 ° C).

인간의 갈색 지방 조직의 종점은 자동으로 양전자 방출 단층 촬영 / 전산화 단층 촬영 분단과 자기 공명 이미지 등록

Reliably differentiating brown adipose tissue (BAT) from other tissues using a non-invasive imaging method is an important step toward studying BAT in ...

human-brown-adipose-tissue-depots-automatically-segmented-positron

Research

JoVE Journal

Medicine

12.1K 조회수.  Vanderbilt University.  여기에 제시된 방법은 18 F-Fluorodeoxyglucose를 사용 (18 F-FDG) 양전자 방출 단층 촬영 / 전산화 단층 촬영 (PET-CT) 및 지방 물 분리 자기 공명 영상 (MRI), 각각 thermoneutral에 2 시간 노출 (24 ° C 다음 스캔 ) 및 성인 인간을 대상으로 갈색 지방 조직 (BAT)을지도하기 위해 추운 환경 (17 ° C). 

비디오: Human Brown Adipose Tissue Depots Automatically Segmented by Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Registered Magnetic Resonance Images

Basic Surgical Techniques in the G&ouml;ttingen Minipig: Intubation, Bladder Catheterization, Femoral Vessel Catheterization, and Transcardial Perfusion

The emergence of the G&ouml;ttingen minipig in research of topics such as neuroscience, toxicology, diabetes, obesity, and experimental surgery reflects the close resemblance of these animals to human anatomy and physiology 1-6.The size of the G&ouml;ttingen minipig permits the use of surgical equipment and advanced imaging modalities similar to those used in humans 6-8. The aim of this instructional video is to increase the awareness on the value of minipigs in biomedical research, by demonstrating how to perform tracheal intubation, transurethral bladder catheterization, femoral artery and vein catheterization, as well as transcardial perfusion. 
Endotracheal Intubation should be performed whenever a minipig undergoes general anesthesia, because it maintains a patent airway, permits assisted ventilation and protects the airways from aspirates. Transurethral bladder catheterization can provide useful information about about hydration state as well as renal and cardiovascular function during long surgical procedures. Furthermore, urinary catheterization can prevent contamination of delicate medico-technical equipment and painful bladder extension which may harm the animal and unnecessarily influence the experiment due to increased vagal tone and altered physiological parameters. Arterial and venous catheterization is useful for obtaining repeated blood samples and monitoring various physiological parameters. Catheterization of femoral vessels is preferable to catheterization of the neck vessels for ease of access, when performing experiments involving frame-based stereotaxic neurosurgery and brain imaging. When performing vessel catheterization in survival studies, strict aseptic technique must be employed to avoid infections6. Transcardial perfusion is the most effective fixation method, and yields preeminent results when preparing minipig organs for histology and histochemistry2,9. For more information about anesthesia, surgery and experimental techniques in swine in general we refer to Swindle 2007. Supplementary information about premedication and induction of anesthesia, assisted ventilation, analgesia, pre- and postoperative care of G&ouml;ttingen minipigs are available via the internet at <a href="http://www.minipigs.com">http://www.minipigs.com</a>10. For extensive information about porcine anatomy we refer to Nickel et al. Vol. 1-511.

Basic Surgical Techniques in the G&amp;#246;ttingen Minipig: Intubation, Bladder Catheterization, Femoral Vessel Catheterization, and Transcardial Perfusion

The use of domestic and miniature pigs in science has increased significantly in recent years. By demonstrating how to perform intubation, transurethral bladder catheterization, femoral artery and vein catheterization, as well as transcardial perfusion, we aim to further increase the value of G&ouml;ttingen minipigs in biomedical research.

괴팅겐 Minipig의 기본 외과 기술 : 삽관법, 방광의 Catheterization, 대퇴 선박 Catheterization, 그리고 Transcardial 재관류

The emergence of the G&ouml;ttingen minipig in research of topics such as neuroscience, toxicology, diabetes, obesity, and experimental surgery reflects ...

연구

의학

Quantification of Atherosclerotic Plaque Activity and Vascular Inflammation using [18-F] Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography/Computed Tomography (FDG-PET/CT)

Conventional non-invasive imaging modalities of atherosclerosis such as coronary artery calcium (CAC)1 and carotid intimal medial thickness (C-IMT)2 provide information about the burden of disease. However, despite multiple validation studies of CAC3-5, and C-IMT2,6, these modalities do not accurately assess plaque characteristics7,8, and the composition and inflammatory state of the plaque determine its stability and, therefore, the risk of clinical events9-13.
[18F]-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose (FDG) imaging using positron-emission tomography (PET)/computed tomography (CT) has been extensively studied in oncologic metabolism14,15. Studies using animal models and immunohistochemistry in humans show that FDG-PET/CT is exquisitely sensitive for detecting macrophage activity16, an important source of cellular inflammation in vessel walls. More recently, we17,18 and others have shown that FDG-PET/CT enables highly precise, novel measurements of inflammatory activity of activity of atherosclerotic plaques in large and medium-sized arteries9,16,19,20. FDG-PET/CT studies have many advantages over other imaging modalities: 1) high contrast resolution; 2) quantification of plaque volume and metabolic activity allowing for multi-modal atherosclerotic plaque quantification; 3) dynamic, real-time, in vivo imaging; 4) minimal operator dependence. Finally, vascular inflammation detected by FDG-PET/CT has been shown to predict cardiovascular (CV) events independent of traditional risk factors21,22 and is also highly associated with overall burden of atherosclerosis23. Plaque activity by FDG-PET/CT is modulated by known beneficial CV interventions such as short term (12 week) statin therapy24 as well as longer term therapeutic lifestyle changes (16 months)25.
The current methodology for quantification of FDG uptake in atherosclerotic plaque involves measurement of the standardized uptake value (SUV) of an artery of interest and of the venous blood pool in order to calculate a target to background ratio (TBR), which is calculated by dividing the arterial SUV by the venous blood pool SUV. This method has shown to represent a stable, reproducible phenotype over time, has a high sensitivity for detection of vascular inflammation, and also has high inter-and intra-reader reliability26. Here we present our methodology for patient preparation, image acquisition, and quantification of atherosclerotic plaque activity and vascular inflammation using SUV, TBR, and a global parameter called the metabolic volumetric product (MVP). These approaches may be applied to assess vascular inflammation in various study samples of interest in a consistent fashion as we have shown in several prior publications.9,20,27,28

Quantification of Atherosclerotic Plaque Activity and Vascular Inflammation using [18-F] Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography/Computed Tomography FDG-PET/CT

There is great need to identify atherosclerosis non-invasively, and here we demonstrate how FDG-PET/CT can be used to detect and quantify atherosclerotic plaque activity and vascular inflammation.

Atherosclerotic 플라크 현황 및 혈관 염증의 부량 사용하여 [을 18-F] Fluorodeoxyglucose 양전자 방출 Tomography / 계산된 Tomography (FDG-PET/CT)

Conventional non-invasive imaging modalities of atherosclerosis such as coronary artery calcium (CAC)1 and carotid intimal medial thickness (C-IMT)2 ...

Non-invasive Imaging and Analysis of Cerebral Ischemia in Living Rats Using Positron Emission Tomography with 18F-FDG

Stroke is the third leading cause of death among Americans 65 years of age or older1. The quality of life for patients who suffer from a stroke fails to return to normal in a large majority of patients2, which is mainly due to current lack of clinical treatment for acute stroke. This necessitates understanding the physiological effects of cerebral ischemia on brain tissue over time and is a major area of active research. Towards this end, experimental progress has been made using rats as a preclinical model for stroke, particularly, using non-invasive methods such as 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) coupled with Positron Emission Tomography (PET) imaging3,10,17. Here we present a strategy for inducing cerebral ischemia in rats by middle cerebral artery occlusion (MCAO) that mimics focal cerebral ischemia in humans, and imaging its effects over 24 hr using FDG-PET coupled with X-ray computed tomography (CT) with an Albira PET-CT instrument. A VOI template atlas was subsequently fused to the cerebral rat data to enable a unbiased analysis of the brain and its sub-regions4. In addition, a method for 3D visualization of the FDG-PET-CT time course is presented. In summary, we present a detailed protocol for initiating, quantifying, and visualizing an induced ischemic stroke event in a living Sprague-Dawley rat in three dimensions using FDG-PET.

Non-invasive Imaging and Analysis of Cerebral Ischemia in Living Rats Using Positron Emission Tomography with 18F-FDG

Brain damage resulting from cerebral ischemia may be non-invasively imaged and studied in rats using pre-clinical positron emission tomography coupled with the injectable radioactive probe, 18F-fluorodeoxyglucose. Further, the use of modern software tools that include volume of interest (VOI) brain templates dramatically increase the quantitative information gleaned from these studies.

과 양전자 방출 단층 촬영을 이용하여 비 침습적 영상 및 뇌허혈의 분석 생활 쥐<sup&gt; (18)</sup&gt; F-FDG

Stroke is the third leading cause of death among Americans 65 years of age or older1. The quality of life for patients who suffer from a stroke fails to ...

Cerenkov Luminescence Imaging of Interscapular Brown Adipose Tissue

Brown adipose tissue (BAT), widely known as a &#8220;good fat&#8221; plays pivotal roles for thermogenesis in mammals. This special tissue is closely related to metabolism and energy expenditure, and its dysfunction is one important contributor for obesity and diabetes. Contrary to previous belief, recent PET/CT imaging studies indicated the BAT depots are still present in human adults. PET imaging clearly shows that BAT has considerably high uptake of 18F-FDG under certain conditions. In this video report, we demonstrate that Cerenkov luminescence imaging (CLI) with 18F-FDG can be used to optically image BAT in small animals. BAT activation is observed after intraperitoneal injection of norepinephrine (NE) and cold treatment, and depression of BAT is induced by long anesthesia. Using multiple-filter Cerenkov luminescence imaging, spectral unmixing and 3D imaging reconstruction are demonstrated. Our results suggest that CLI with 18F-FDG is a practical technique for imaging BAT in small animals, and this technique can be used as a cheap, fast, and alternative imaging tool for BAT research.

In this video report, we show the application of Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for interscapular brown adipose tissue in mice under activated and depressed conditions.

견갑골 갈색 지방 조직의 Cerenkov 발광 이미징

Brown adipose tissue (BAT), widely known as a &#8220;good fat&#8221; plays pivotal roles for thermogenesis in mammals. This special tissue is closely ...

Localization, Identification, and Excision of Murine Adipose Depots

Obesity has increased dramatically in the last few decades and affects over one third of the adult US population. The economic effect of obesity in 2005 reached a staggering sum of $190.2 billion in direct medical costs alone. Obesity is a major risk factor for a wide host of diseases. Historically, little was known regarding adipose and its major and essential functions in the body. Brown and white adipose are the two main types of adipose but current literature has identified a new type of fat called brite or beige adipose. Research has shown that adipose depots have specific metabolic profiles and certain depots allow for a propensity for obesity and other related disorders. The goal of this protocol is to provide researchers the capacity to identify and excise adipose depots that will allow for the analysis of different factorial effects on adipose; as well as the beneficial or detrimental role adipose plays in disease and overall health. Isolation and excision of adipose depots allows investigators to look at gross morphological changes as well as histological changes. The adipose isolated can also be used for molecular studies to evaluate transcriptional and translational change or for in vitro experimentation to discover targets of interest and mechanisms of action. This technique is superior to other published techniques due to the design allowing for isolation of multiple depots with simplicity and minimal contamination.

Due to the drastic and negative connection between obesity and other comorbidities, research on the role adipose plays in disease and overall health is warranted. We present a protocol for the isolation and excision of adipose depots allowing for the study of adipose using in situ and in vitro methods.

현지화, 식별 및 절제 쥣과 지방이 종점의

Obesity has increased dramatically in the last few decades and affects over one third of the adult US population. The economic effect of obesity in 2005 ...

Encapsulation Thermogenic Preadipocytes for Transplantation into Adipose Tissue Depots

Cell encapsulation was developed to entrap viable cells within semi-permeable membranes. The engrafted encapsulated cells can exchange low molecular weight metabolites in tissues of the treated host to achieve long-term survival. The semipermeable membrane allows engrafted encapsulated cells to avoid rejection by the immune system. The encapsulation procedure was designed to enable a controlled release of bioactive compounds, such as insulin, other hormones, and cytokines. Here we describe a method for encapsulation of catabolic cells, which consume lipids for heat production and energy dissipation (thermogenesis) in the intra-abdominal adipose tissue of obese mice. Encapsulation of thermogenic catabolic cells may be potentially applicable to the prevention and treatment of obesity and type 2 diabetes. Another potential application of catabolic cells may include detoxification from alcohols or other toxic metabolites and environmental pollutants.

Here, we present a protocol for encapsulation of catabolic cells, which consume lipids for heat production in intra-abdominal adipose tissue and increase energy dissipation in obese mice.

지방 조직의 종점에 이식 캡슐화 열 발생 Preadipocytes

Cell encapsulation was developed to entrap viable cells within semi-permeable membranes. The engrafted encapsulated cells can exchange low molecular ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. It is hypothesized that pro-atherogenic mediators released from fat tissues particularly in association with central/visceral adiposity may promote pathogenic vascular changes locally and systemically, and the notion that cardiovascular disease may be the consequence of adipose tissue dysfunction continues to evolve. Here, we describe a unique method of videomicroscopy that involves analysis of vasodilator and vasoconstrictor responses of intact small human arterioles removed from the adipose depot of living human subjects. Videomicroscopy is used to examine functional properties of isolated microvessels in response to pharmacological or physiological stimuli using a pressured system that mimics in vivo conditions. The technique is a useful approach to gain understanding of the pathophysiology and molecular mechanisms that contribute to vascular dysfunction locally within the adipose tissue milieu. Moreover, abnormalities in the adipose tissue microvasculature have also been linked with systemic diseases. We applied this technique to examine depot-specific vascular responses in obese subjects. We assessed endothelium-dependent vasodilation to both increased flow and acetylcholine in adipose arterioles (50 - 350 &#181;m internal diameter, 2 - 3 mm in length) isolated from two different adipose depots during bariatric surgery from the same individual. We demonstrated that arterioles from visceral fat exhibit impaired endothelium-dependent vasodilation compared to vessels isolated from the subcutaneous depot. The findings suggest that the visceral microenvironment is associated with vascular endothelial dysfunction which may be relevant to clinical observation linking increased visceral adiposity to systemic disease mechanisms. The videomicroscopy technique can be used to examine vascular phenotypes from different fat depots as well as compare findings across individuals with different degrees of obesity and metabolic dysfunction. The method can also be used to examine vascular responses longitudinally in response to clinical interventions.

Videomicroscopy systems are used to examine functional properties of isolated adipose tissue arterioles in response to physiological and pharmacological stimuli. This technique can be used to examine microvascular phenotypes in different adipose tissue domains in obese humans.

인간 지방 조직 Microvascular 함수 Videomicroscopy를 사용 하 여 평가

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

Characterization of Immune Cells in Human Adipose Tissue by Using Flow Cytometry

Infiltration of immune cells in the subcutaneous and visceral adipose tissue (AT) deposits leads to a low-grade inflammation contributing to the development of obesity-associated complications such as type 2 diabetes. To quantitatively and qualitatively investigate the immune cell subsets in human AT deposits, we have developed a flow cytometry approach. The stromal vascular fraction (SVF), containing the immune cells, is isolated from subcutaneous and visceral AT biopsies by collagenase digestion. Adipocytes are removed after centrifugation. The SVF cells are stained for multiple membrane-bound markers selected to differentiate between immune cell subsets and analyzed using flow cytometry. As a result of this approach, pro- and anti-inflammatory macrophage subsets, dendritic cells (DCs), B-cells, CD4+ and CD8+ T-cells, and NK cells can be detected and quantified. This method gives detailed information about immune cells in AT and the amount of each specific subset. Since there are numerous fluorescent antibodies available, our flow cytometry approach can be adjusted to measure various other cellular and intracellular markers of interest.

This article describes a method to analyze immune cell content of adipose tissue by isolation of immune cells from adipose tissue and subsequent analysis using flow cytometry.

Cytometry 사용 하 여 인간 지방 조직에서 면역 세포의 특성

Infiltration of immune cells in the subcutaneous and visceral adipose tissue (AT) deposits leads to a low-grade inflammation contributing to the ...

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

In endothermic animals, brown adipose tissue (BAT) is activated to produce heat for defending body temperature in response to cold. BAT&#39;s ability to expend energy has made it a potential target for novel therapies to ameliorate obesity and associated metabolic disorders in humans. Though this tissue has been well studied in small animals, BAT&#39;s thermogenic capacity in humans remains largely unknown due to the difficulties of measuring its volume, activity, and distribution. Identifying and quantifying active human BAT is commonly performed using 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) positron emission tomography and computed tomography (PET/CT) scans following cold-exposure or pharmacological activation. Here we describe a detailed image-analysis approach to quantify total-body human BAT from 18F-FDG PET/CT scans using an open-source software. We demonstrate the drawing of user-specified regions of interest to identify metabolically active adipose tissue while avoiding common non-BAT tissues, to measure BAT volume and activity, and to further characterize its anatomical distribution. Although this rigorous approach is time-consuming, we believe it will ultimately provide a foundation to develop future automated BAT quantification algorithms.

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

Using free, open-source software, we have developed an analytical approach to quantify total and regional brown adipose tissue (BAT) volume and metabolic activity of BAT using 18F-FDG PET/CT.

In endothermic animals, brown adipose tissue (BAT) is activated to produce heat for defending body temperature in response to cold. BAT&#39;s ability to ...

Continuous Blood Sampling in Small Animal Positron Emission Tomography/Computed Tomography Enables the Measurement of the Arterial Input Function

For quantitative analysis and bio-kinetic modeling of positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) data, the determination of the temporal blood time-activity concentration also known as arterial input function (AIF) is a key point, especially for the characterization of animal disease models and the introduction of newly developed radiotracers. The knowledge of radiotracer availability in the blood helps to interpret PET/CT-derived data of tissue activity. For this purpose, online blood sampling during the PET/CT imaging is advisable to measure the AIF. In contrast to manual blood sampling and image-derived approaches, continuous online blood sampling has several advantages. Besides the minimized blood loss, there is an improved resolution and a superior accuracy for the blood activity measurement. However, the major drawback of online blood sampling is the costly and time-consuming preparation to catheterize the femoral vessels of the animal. Here, we describe an easy and complete workflow for catheterization and continuous blood sampling during small animal PET/CT imaging and compared it to manual blood sampling and an image-derived approach. Using this highly-standardized workflow, the determination of the fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) AIF is demonstrated. Further, this procedure can be applied to any radiotracer in combination with different animal models to create fundamental knowledge of tracer kinetic and model characteristics. This allows a more precise evaluation of the behavior of pharmaceuticals, both for diagnostic and therapeutic approaches in the preclinical research of oncological, neurodegenerative and myocardial diseases.

Here a protocol for continuous blood sampling during PET/CT imaging of rats to measure the arterial input function (AIF) is described. The catheterization, the calibration and setup of the system and the data analysis of the blood radioactivity are demonstrated. The generated data provide input parameters for subsequent bio-kinetic modeling.

작은 동물 양전자 방출 단층 촬영 / 컴퓨터 단층 촬영에서 지속적인 혈액 샘플링은 동맥 입력 기능의 측정을 가능하게

For quantitative analysis and bio-kinetic modeling of positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) data, the determination of the temporal ...