İnsan Brown Yağ Dokusu Depolar otomatik Pozitron Emisyon Tomografi / Bilgisayarlı Tomografi tarafından Parçalı ve Manyetik Rezonans Görüntüler Kayıtlı

Özet

Burada sunulan yöntem, ¹⁸ F-florodeoksiglikoz kullanır ⁽¹⁸ F-FDG) pozitron emisyon tomografisi / bilgisayarlı tomografi (PET-BT) ve yağ-su ayrılmış manyetik rezonans görüntüleme (MRG), her termonötral 2 saat maruz (24 ° C aşağıdaki taranan ) ve yetişkin insan deneklerde kahverengi adipoz doku (BAT) eşleştirmek için, soğuk koşullar (17 ° C).

Özet

Güvenilir bir non-invaziv görüntüleme yöntemi kullanılarak, diğer dokulardan kahverengi yağ dokusu (BAT) ayırt insanlarda BAT okuyan yönünde önemli bir adımdır. Soğuk uyarana maruz konuyu sonra pozitron emisyon tomografisi ile / bilgisayarlı tomografi (PET-BT) taramaları ölçüldüğü gibi BAT tipik, adipoz doku depolarında enjekte radyoaktif izleyici ¹⁸ F-Florodeoksiglukoz ⁽¹⁸ F-FDG) alımı ile teyit edilir algılanması . Yağda su ayrılmış manyetik rezonans görüntüleme (MRI), bir radyoaktif tracer kullanılmadan BAT ayırt yeteneğine sahiptir. Bugüne kadar, erişkin insanlarda BAT MRG soğuk aktive PET-CT ile birlikte kayıtlı değil. Bu nedenle, bu protokol otomatik olarak daha sonra aynı konuda MR taramaları kayıtlı eş uygulanan BAT maskesi oluşturmak için ¹⁸ F-FDG PET-BT taramaları kullanır. Bu yaklaşım, manuel segmentasyon olmadan BAT kantitatif MRG özelliklerinin ölçümü sağlar. BAT maskeleri iki PE oluşturulanT-CT taramaları: 2 saat için ya da (TN) termonötral (24 ° C) ya da soğuk olarak aktifleştirilmemiş (CA), (17 ° C) koşulları için maruz kaldıktan sonra. TN ve CA PET-CT taramaları kayıtlıdır ve PET standart alımı ve BT Hounsfield değerleri sadece BAT içeren bir maske oluşturmak için kullanılır. CA ve TN MRI taramaları da aynı konuda edinilen ve otomatik olarak tanımlanır BAT maske içinde kantitatif MRG özellikleri kurmak için PET-BT ile kayıtlıdır. Bu yaklaşımın bir avantajı segmentasyon tamamen otomatik ve aktif BAT (PET-BT) tanımlanması için yaygın olarak kabul yöntemleri dayalı olmasıdır. BAT kantitatif MRG özellikleri PET-BT ile ilişkili radyasyon önleyen bir MRI sadece BAT muayene için temel olarak hizmet verebilir, bu protokolü kullanarak kurdu.

Giriş

Dünya çapında obezite belirgin artışa, enerji dengesini anlamaya yönelik araştırma alanlarında artan bir ilgi vardır. Obezite kamu sağlığı ¹ için endişe önemli bir alan yapım, diyabet, karaciğer hastalığı, kardiyovasküler hastalıklar ve kanser gibi pahalı ve yıkıcı tıbbi durumlar neden olabilir. Enerji harcaması karşı enerji alımının dengesini anlamaya yönelik bir araştırma alanı kahverengi adipoz doku veya BAT çalışmadır. Bir yağ dokusu olarak adlandırılan, ancak, BAT, birçok yönden ^2'de daha sık beyaz adipoz dokuda (WAT) farklıdır. beyaz adipositlerden fonksiyonu hücre başına tek bir büyük lipid vakuol trigliseritlerin depolamak için ve gerektiğinde, kan akımı içine bir enerji kaynağı olarak bu trigliserid yayınlayacak. Bir çok farklı şekilde, kahverengi adipositlerin fonksiyonu ısı üretmektir. Bu durumda hangi bir mekanizma soğuk maruz geçer. Bu sympatheti bir artışa neden olurbu da BAT aktive C sinir sistemi aktivitesi. Aktive edildiğinde, kahverengi adipositler ısı üretir. Bunu yapmak için, her hücrede çok sayıda küçük lipit vaküol içeren trigliseridler kullanın ve bol mitokondrilerde kenet açma proteini varlığında 1 (UCP1) üzerinden, entropik kaybı ile sonuçlanan, ATP üretimi olmadan metabolik substratlara trigliseridlere dönüştürülmesi ısı üretimi gibi. Küçük lipid vakuolü saklanan trigliserid tükenmiş gibi, adiposit kan akımı ³ mevcut glikoz ve trigliserid hem kaplıyor.

^{9 -} okuyan BAT faiz dramatik nedeniyle olmayan titreme termogenez, vücudun enerji harcaması modüle rolü ve BAT ve obezite ³ arasındaki potansiyel ters ilişkiye katkısı son yıllarda artmıştır. Buna ek olarak, son hayvan çalışmaları BAT takas trigliserid ve glukoz f kritik bir rol oynar göstermektedirÖzellikle, yüksek yağlı bir öğünden ^10,11 alınmasını takiben, kan akışı rom. ^{15 -} Ancak, BAT hakkında bildiklerimizin çoğu BAT ^4,9,12 birçok depoları içeren küçük memeliler, bir araştırma sonucudur. Birkaç erken ¹⁶ çalışmaları rağmen ^{- 18,} insanlarda BAT varlığı yaygın insan BAT okuyan ilgi yenilendi zaman yakın zamana kadar yaşla birlikte azalmaya düşünüldü. ^{24 -} Son araştırmalar BAT nispeten küçük miktarlarda yetişkinlik ¹⁹ içine devam düşündürmektedir. BAT okuyan bir ek sınırlayıcı bir faktör olduğu ayrı biyopsi ve histolojik boyama dan, BAT tespiti için şu anda kabul kesin yöntem ¹⁸ F-fluorodeoksiglikoz'dur ⁽¹⁸ F-FDG) pozitron emisyon tomografisi (PET) 'dir. Modern PET tarayıcıları genellikle bilgisayarlı tomografi (BT) tarayıcı ile birleştirilir. Soğuk maruz aktive edildiğinde, BAT ¹⁸ kadar sürer BAT etkin ^20,21,23,25 olduğunda ^18F-FDG tutulumu çok daha düşük seviye ile karşılaştırıldığında, bir glikoz metabolik analogudur ve PET görüntüleri ile görünür hale F FDG Radyoaktif. Bir PET-BT tarayıcı yardımıyla bir PET sınav sırasında edinilen BT görüntüleri anatomik bilgi vererek yüksek ¹⁸ F-FDG tutulumu ile dokular arasında ayırt etmek. PET-BT görüntülemenin bu kullanımı (BT tarama dozu ihmal olmasa, PET ağırlıklı) iyonize radyasyona tabi ortaya, ve bu nedenle BAT tespiti için istenmeyen bir yöntemdir.

Sağlıklı erişkin insanlarda BAT ile ilgili çalışmaların sayısı artmasına rağmen, insan BAT son çalışmalar ağırlıklı olarak retrospektif PET-CT ile sınırlı olan insan bebek kadavra ^26,27, zaten hastanelere kabul edilen insan ergenler, ^19,25 çalışmaları Diğer nedenler ^27-30 ve sağlıklı yetişkinler birkaç insan çalışmaları^31-35. BAT etkileyebilecek hasta bir hasta popülasyonu, eğitim, çocukların ve geriye dönük çalışmaların her iki çalışmalarla zorluklardan biri değişmiş sonuçları olasılığıdır. Glikoz BAT ³⁶ tercih yakıt kaynağı değildir, çünkü Ayrıca, PET çalışmaları her zaman devrede BAT tespit olmayabilir ve bu nedenle BAT varlığını underrepresent olabilir. Biyomedikal görüntüleme ile BAT okuyan bir başka zorluk doku depoları sınırlarını tanımlamak için görüntü segmentasyonu performans ile ilgilidir. Şu anda, insan çalışmalarında BAT segmentasyon genellikle manuel görüntü segmentasyonu bir dereceye dayanır ve BAT depoları misidentifikasyon yanı sıra görüşmeciler arası değişkenliği nedenle savunmasızdır.

Çünkü, otomatik segmentasyon yöntemleri ile birlikte, WAT dağıtımlarından BAT ayırt edebilir güçlü bir yeni araştırmacılara sağlayacak bu zorluklar, güvenilir mekansal haritalama teknikleriile ol BAT çalışma. Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) kimlik, mekansal haritalama ve BAT hacimsel ölçümü için yeteneğine sahiptir ve görüntülü konu için bir radyoaktif doz dahil mevcut hibrid PET-BT görüntüleme yaklaşımları farklı, MRG hiçbir iyonlaştırıcı radyasyon içerir ve güvenle kullanılabilir ve tekrar tekrar. belirlemek ve klinik endokrinoloji üzerinde dramatik bir olumlu etki ve obezite araştırma yeni yollar peşinde olabilir MRI kullanarak BAT ölçmek için yeteneği. Önceki yağ-su MRG (FWMRI) fareler ve insanlarda hem de BAT çalışmaları WAT% 90 yağ ^15,26 üstünde ise yağ sinyal fraksiyonu (FSF) BAT,% 40-80 yağ aralığında olduğunu göstermektedir ^{, 27.} Bu nedenle bu nicel FWMRI metrik, diğer sayısal MRG ölçümler ile birlikte, görselleştirmek ve insanlarda BAT depoları ölçmek için gelecekteki çalışmalarında kullanılabileceğini hipotez. Araya üzerindeki bu BAT etkisini incelemek için güçlü bir araç ile araştırma topluluğu sağlayacakiyonlaştırıcı radyasyon kullanmadan abolism ve enerji harcaması.

Araştırma grubumuz son üç yıldır yetişkin insanlarda BAT okuyan olmuştur. Bir yetişkin insan konuda şüpheli BAT araştırmak için MRI kullanımı Bizim ilk kamu sunum Long Beach, California ³⁷ Tıp (ISMRM) Yağ-Su Ayırma Çalıştayı Manyetik Rezonans Uluslararası Derneği Şubat 2012 oluştu. İki ay sonra, bizim grup Melbourne, Avustralya ³⁸ Nisan 2012 ISMRM ^20. yıllık toplantısında iki yetişkin şüpheli BAT FSF değerleri sundu. Bir yıl sonra Salt Lake City, Utah Nisan 2013 yılında ISMRM 21 ^st yıllık toplantısında, bu metinde açıklanan protokol PET-MR teyit miktarının kamu sunumu (bizim bildiğimiz kadarıyla) ilk kez kullanıldı Yetişkin bir insan BAT ³⁹ tabi. Özellikle, biz previousl gösteren kanıtlar sunduy şüpheli BAT aktif-soğuk ve termonötral ¹⁸ F-FDG PET-BT görüntüleme ikisini de kullanarak aktive BAT olarak teyit edildi. 2013 yılından bu yana, sağlıklı yetişkin insan denekler bizim kohort termonötral ve soğuk aktive koşullarda MR ve PET / BT hem görüntülü Brown Fat Rolü keşfetmek "en son çalıştayda Şubat 2014 yılında sunulan sonuçları ile 20'den fazla konulara genişletti İnsanlardaki "NIH NIDDK ⁴⁰ sponsorluğunda. Özellikle, biz FWMRI FSF ve R bildirdi ₂ * BAT ROI ile, erişkin insanlarda ¹⁸ F-FDG PET-CT ile teyit supraklavikular BAT bölgelerinde gevşeme özellikleri aktive soğuk ve termonötral PET-BT dayalı otomatik segmentasyon algoritmaları kullanarak tarif tarar. En son F-FDG PET-BT gelişmiş FWMRI termometre ^41,42 kullanılarak yetişkin insanlarda BAT doğruladı ¹⁸ sıcaklık haritalama sonuçlarını sundu.

prosedürü burada sunulan kazanmaks MRG ve aynı konuda ¹⁸ F-FDG PET-CT taramaları, hem her soğuk aktive termonötral koşullara hem de maruz kaldıktan sonra. aktive soğuk ve termonötral ¹⁸ F-FDG PET-CT taramaları bir konu, belirli bazda faiz otomatik olarak bölümlenmiş BAT bölgeleri (ROI) oluşturmak için kullanılır. Bu BAT ROI sonra PET-CT MR özellikleri BAT teyit ölçmek için ortak kayıt MRI taramaları uygulanır.

Bu protokolün bir sınırlama sıcak veya soğuk uyaran birine maruz bırakır kullanılan hava sıcaklığı her konu için tutarlı olmasıdır. Her konu deneyimler sıcak duygu veya soğutulmuş sıcaklık farklı olabilir, çünkü bu bir kısıtlamadır. Bu nedenle, hava sıcaklığı bireyin tepkisini uyacak şekilde ayarlanır sırasında bir deneme oturumu çalıştıran ve daha sonra termonötral ve soğuk-aktivasyon protokolleri esnasında bu sıcaklıklar kullanılarak, daha iyi tepkiler elde etmek mümkün olabilirkahverengi yağ dokusundan.

Protokol

NOT: Bu enstitünün yerel etik kurul bu çalışmayı onayladı ve tüm denekler önce katılım aydınlatılmış onam yazılı. Çalışmanın alabilmek için, denekler aşağıdaki şartları yerine getirmelidir: Bilinen diabetes mellitus; Beta bloker veya anksiyete ilaçlar, şu anda ya da geçmişte hiçbir kullanımı; duman veya tütün ürünlerini, şu anda ya da geçmişte çiğnemek değil; artık kafein her gün 4 bardak daha; artık alkol her gün 2 bardak daha; ve kadın, gebe veya emziren değilse.
NOT: İki MRI ve iki PET-BT: Bu çalışmada, her bir katılımcı dört sınav uğrar. Her sınav 17.4 ± 0.5 ° C (63.4 ± 0.9 ° F) koşullar, hem termonötral 24.5 ± 0.7 ° C (76.2 ± 1.3 ° F) altında yapılan her görüntüleme yöntemi ile, farklı bir gün edinilen ve soğuk olduğu. taramalar nedeniyle ısıtma veya soğutma verilere herhangi bir potansiyel önyargı en aza indirmek için yardımcı herhangi bir sırayla planlanıyor değilbelirli bir düzen içinde konu. bir PET-CT taraması için toplam etkili radyasyon dozu 6.4 mSv (miliSievert) ve personel radyolog her taramada arasında en az 24 saat bir arınma dönemi önerir.

1. Genel MRG Güvenliği ve Görüntüleme Endişeler

1. MR makineleri ana manyetik alan her zaman olduğundan, hastanın güvenliğini ve MR alanında çalışan tüm personelin sağlanması için özen gösterin. Konuyla tüm manyetik nesneler ve bölgede çalışan herhangi bir kişi temizleyin.
2. Onlar vücutlarında ⁴³ herhangi bir metal varsa işe aşamasında konuları değildir. Buna ek olarak, konu vücutta herhangi bir metal MR için onaylanmış olduğundan emin olmak için bir manyetik emniyet tarama işlemini tamamlayın ⁴⁴ var. Bu ilk onay MRI tarama tamamlayamayan bir konu rıza olasılığını ortadan kaldırmaya yardımcı olabilir.
3. MR uyumlu deneğin vücuduna, herhangi bir metal olup, ayrıca, inci sağlamakMetal bir ilgi doku yakın değil. Metal imkansız değilse analizi zorlaştıracaktır görüntü bozulmalarını eserler, neden olmasıdır.

2. Bilgilendirilmiş Rıza Alınması

1. Yazılı onam elde etmek konuyla ile tanışın. Bu toplantıda, örneğin, çalışmanın tüm ayrıntılarını kapsar: Gereksinim sınırlamalar konusunda konunun ne ziyaretlerin sayısını, ziyaret başına zaman taahhüdü, konu ve sırasında yapamaz, ne egzersiz ve / veya gıda ile ziyaret (uyku gibi), ve diğer özelliklerini. O kişi yerine birden fazla e-posta kullanarak bu zamanlama genellikle kolay gibi, tarama için ziyaret planlamak için bu toplantıyı kullanın.

Ziyaret 3. Prosedürler önce

1. Konu için talimatlar
   1. Önce çalışma için gelmeden 24 saat için, alkol, kafein, ilaç veya herhangi bir ağır egzersiz veya fiili ile konu nakaratı varivity.
   2. Oruç konuyu talimat ve önceki çalışma için gelmeden 8 saat herhangi kalori alımını önlemek için. Denekler su içmek için izin verilir.
2. Gönüllü Başvurma
   1. Onların 24 saat hazırlık başlamasından bir gün önce özel talimatları gönüllü hatırlatın. Bu konu onların kısıtlamaları, hatırlar sağlamak için yardımcı olur bu da, tarama bir hatırlatma olarak hizmet vermektedir (yani., Hiçbir yemek yok, egzersiz, alkol, vb.).

4. Çalışma Günü Prosedür - MRI için

1. Sıcaklık Kontrollü Oda Hazırlık
   1. Söz konusu arzu edilen bir sıcaklığa maruz bırakıldığı sıcaklık-kontrollü odada gibi küçük bir oda kullanın.
      NOT: Bir küçük bir oda kullanarak, oda sıcaklığı gradyanlarını en aza indirmek mümkündür. Örneğin, burada kullanılan oda büyüklüğü 7 x 6 '8 "x 8" uzun boylu, (373,33 kübik feet).
   2. Hazırlamakistikrarlı bir sıcaklığa ulaşması için oda için yeterli zaman tanımak için odaya giren konu önce oda en az 60 dakika.
   3. RT koruyun ya taşınabilir klima ünitesi ve soğuk hava dolaşımlı, ya da odanın etrafında sıcak havada dolaşmaya salınım programlanabilir portatif ısıtıcı, kullanmaya devam etmek dönen zemin fan ile.
   4. Devre dışı bırakma veya taşınabilir cihazların istenilen RT hedefi ile çatışan önlemek için klima ya da oda ısıtma kontrol varolan herhangi bir termostat en aza indirmek.
2. Girme Sıcaklık Kontrollü Odaya önce
   1. Standart tıbbi şort ve gömlek içine konusu değişikliği var. Çorap ve ayakkabıları çıkarın. Konu kadın ise, herhangi bir metal içermeyen bir spor sutyen giyen izin verir.
   2. Standart giyim içine değiştirdikten sonra öznenin yüksekliği, kilo, bel çevresi ölçümleri ve ölçün.
   3. Hastanın vücut sıcaklığının hastanın usin ölçünga dilaltı termometre.
3. Sıcaklık Kontrollü Odada
   1. Sıcaklık kontrollü odaya girmek için konu yönlendirin. Vücut ısısı, örneğin değiştirebilir herhangi bir faaliyeti gerçekleştirmek sessizce oturup değil tabi isteyin., Yazarak egzersiz, ya da uykuya dalma.
   2. 1 saat odasında otururken sonra, yine bir dilaltı termometre kullanarak vücut ısısını ölçün.
   3. Sıcaklık kontrollü bir odada oturan ikinci saat sonra, yine bir dilaltı termometre kullanarak vücut ısısını ölçün.
   4. Konu soğuk odada oturuyor MRG gününde, konu MR tarayıcı taşınır ise soğuk bir ortam sağlamak için soğuk bir yelek kullanın. Sıcaklık kontrollü oda bırakarak konuya önce konuyla ilgili soğuk yelek yerleştirin.
   5. Sıcaklık kontrollü odada 2 saat sonra, MR tarayıcıya tekerlekli konuyu taşıyın. Bir yeniden konuyu tutmak için tekerlekli sandalye kullanınlaxed, sedanter devlet ve yürüyüş gelen oluşabilecek herhangi bir "ısınma" en aza indirmek için. Büyük olasılıkla az olurdu ama Ayrıca, tekerlekli sandalye kullanan, iskelet kas içine PET izleyicinin herhangi alımını önlemek için yardımcı olur.
4. MRG Toplama Protokolü
   1. MRG iki kanallı paralel iletim yeteneği ile donatılmış bir 3T MR tarayıcı kullanarak tarar Edinme, ekstra büyük 16-kanallı gövde bobin almak ve bir modifiye masa.
   2. Gövdenin ön kısmı kumaş sapan tarayıcı deliğin üst bobin alırsınız asın. Sapan bir sinyal-gürültü oranı (SNR), en üst düzeye çıkarmak için, deneğin vücuduna karşı kaydığı için yeterince düşük asmak için izin verir.
   3. Gövde arka kısmı masa iki kat arasına sıkıştırılmış bir yuvarlanan "bobin vagon" bobin alırsınız yerleştirin. Tablo tarayıcı delikten hareket ettikçe, tarayıcıya bağlı askıları ile İzomerkez bobin vagon tutun ön ve t arkasında kapaklarıPosterior bobin elemanı sabit kalır o deliği Tarayıcıda.
   4. Sırtüstü pozisyonda ilk tarayıcı ayakları girmek için yatakta konuyu yerleştirin.
      1. Konu soğuk yelek giyiyor ise, yatarak önce konuya yelek çıkarın.
   5. Bir kez yastık benzer bir çantanın içindeki konusu yerde, her iki kol var yatarken, ve vücudun her iki tarafında silah indirin. Bu omuzlar daha kolay görüntü eş-kayıt yapar MR ve PET / BT sınavları, hem sırasında benzer bir şekilde konumlandırılmış sağlamaya yardımcı olur.
      NOT: konu doğal olarak tarayıcı yatakta yatmak izin, her tarama sırasında başlık altında yastıklama aynı miktarda kullanarak, ve silah desteklemek için yastık torbası kullanarak, tüm taramalar arasındaki konu konumlandırma arasındaki farklılıkları en aza indirmek için yardımcı olur. Bir tarama sırasında konu için kullanılan herhangi bir destek, geri örneğin dizler altında yastık veya daha düşük, hep th için aynı şekilde kullanılması gerektiğiniMR ve PET / BT hem taramalar sırasında konu, at.
   6. Üst uyluk baş tacı kapsayan 20 eksenel dilim 7 yığınları, bir çok yığını, çok dilim, çoklu hızlı alan eko (mFFE) edinimi ile yağ-su MR (FWMRI) edinin. Dilimler dilimleri arasında 0 mm boşluk ile bitişik bulunmaktadır.
      1. Toplayın FWMRI bir TR = 83 ms, TE ₁ = 1,024 ms ve etkili ΔTE = 0,779 ms dört yankıları iki Interleaved setleri olarak satın alınan 8 yankıları edinilmesini sağlamak için özelleştirilmiş bir yazılım kullanarak tarar. Diğer satın alma protokolü ayrıntıları şunlardır: Flip açısı = 20º, su, yağ kayması = 0.323 piksel, okuma örnekleme bant genişliği = 1346,1 Hz / piksel, görüş = 520 mm mm 408 x, kazanılmış voksel boyutu = 2 mm x 2 mm eksenel düzlem alanı x 7,5 mm, ve duyarlılık kodlama (SENSE) paralel görüntüleme faktörü = 3 (ön arka yönü). Her istasyon için hazırlık aşamaları merkez frekansı (F ₀₎ optimizasyonu ve birinci dereceden lineer shimming içerir. Acquisitizamanında 20 dilim için 27.8 sn.
      2. Gerçekleştirin nefes, istasyon başına tutar istasyonları iki nefes omuzlarına pelvis kapsayan tutar, yani., Hiçbir nefes tutma artık 14 sn daha. Her masa pozisyonunda, tarayıcının iki kanallı iletim yeteneği için shimming optimize RF (göreceli RF genlik ve faz ayarlamaları) etkinleştirmek için bir çift açı B ₁ kalibrasyon tarama (satın alma süresi 15.1 sn) kazanır.
      3. 12.1 sn bir kazanım süresi ile her tablo pozisyonunda bir SENSE referans taraması edinin. Önerilen FWMRI parametreleri Tablo 1'de verilmiştir.

Çalışma Günü 5. Prosedür - PET-BT için

1. Sıcaklık Kontrollü Oda Hazırlık
   1. Söz konusu arzu edilen bir sıcaklığa maruz bırakıldığı sıcaklık-kontrollü odada gibi küçük bir oda kullanın.
      NOT: Bir küçük bir oda kullanarak, oda sıcaklığı gradyanlarını en aza indirmek mümkündür. Fveya örneğin, burada kullanılan oda büyüklüğü 7 x 6 '8 "x 8" uzun boylu, (373,33 kübik feet).
   2. En az 60 dakika önce oda istikrarlı bir sıcaklığa ulaşması için yeterli zaman tanımak için odaya giren konuya oda hazırlayın.
   3. RT koruyun ya taşınabilir klima ünitesi ve bir döner kat fan soğuk hava soğuk uyaran sıcaklığı elde etmek için dolaşan, ya termonötral sıcaklığını korumak için bir oscaillating taşınabilir ısıtıcı kullanmaya devam etmek ile.
   4. Devre dışı bırakma veya taşınabilir cihazların istenilen RT hedefi ile çatışan önlemek için klima ya da oda ısıtma kontrol varolan herhangi bir termostat en aza indirmek.
2. Konu Hazırlık
   1. Bir el veya kol ven yerleştirilen IV portuna sahip PET görüntüleme paketine konu yönlendirin. Bu IV port konu sıcaklık kontrollü bir odada otururken zaman, daha sonra En sık enjekte Radyoloji teknisyeni izin verir.
   2. BenKonu kadın f hamile değil emin olmak için kan serumu gebelik testi yapın.
      NOT: Bu çalışma için, iç inceleme kurulu PET / CT taraması satın alınmasından daha az 24 saat önce, bir gebelik testi gerektirir.
3. Girme Sıcaklık Kontrollü Odaya önce
   1. Standart tıbbi şort ve gömlek içine konusu değişikliği var. Çorap ve ayakkabıları çıkarın. Konu kadın ise, herhangi bir metal içermeyen bir spor sutyen giyen izin verir.
   2. Standart giyim içine değiştirdikten sonra öznenin yüksekliği, kilo, bel çevresi ölçümleri ve ölçün.
   3. Bir dilaltı termometre kullanarak kişinin vücut ısısını ölçün.
4. Sıcaklık Kontrollü Odada
   1. Sıcaklık kontrollü odaya girmek için konu yönlendirin. , Egzersiz yazarak, ya da uykuya dalma, örneğin, vücut ısısını değiştirebilir herhangi bir faaliyeti gerçekleştirmek sessizce ve oturup konuyu isteyin.
   2. 1 saat odasında otururken sonra, yine bir dilaltı termometre kullanarak vücut ısısını ölçün.
   3. Sıcaklık kontrollü bir odada ilk saat sonra PET-CT taraması günlerde, bir radyoloji teknisyeni IV portu üzerinden florodeoksiglukoz ⁽¹⁸ F-FDG) enjeksiyon yönetmek var. 0.14 mCi / kg ¹⁸ F-FDG (70 kg konu için yaklaşık 10 mCi) enjekte edilir. Konu özgül ağırlık dayalı tam doz hesaplayın.
   4. Sıcaklık kontrollü bir odada oturan ikinci saat sonra, yine bir dilaltı termometre kullanarak vücut ısısını ölçün.
      NOT: ¹⁸ F-FDG izleyici saat sonra izleyici enjeksiyon sırasında aktive BAT içine alınır, çünkü soğuk MRG gün farklı, soğuk yelek kullanımı soğuk PET-BT günlerde gereksizdir. izleyici o / o tarayıcıya taşınıyor gibi konu ısınıyor bile doku terk etmeyeceğim. Bu mümkündür, çünkü bu nedenle, activat varlığını tespit etmek içinBAT PET-CT tarama sırasında etkin kalır olmasa bile PET-BT görüntülerinde ed BAT, soğuk yelek gerekli değildir.
   5. Sıcaklık kontrollü odada 2 saat sonra, PET-BT tarayıcı tekerlekli konuyu taşıyın. Rahat, sedanter durumda konuyu tutmak için, ve yürüyüş gelen oluşabilecek herhangi bir "ısınma" en aza indirmek için tekerlekli sandalye kullanın. Büyük olasılıkla az olurdu ama Ayrıca, tekerlekli sandalye kullanan, iskelet kas içine PET izleyicinin herhangi alımını önlemek için yardımcı olur.
5. PET-BT Toplama Protokolü
   1. Bir Keşif STE PET / CT tarayıcı PET-BT taramaları (STE See açılımı ve Elite davranın) edinin.
   2. Sırtüstü pozisyonda ilk tarayıcı kafasını girmek için yatakta konuyu yerleştirin.
   3. Bir kez yastık benzer bir çantanın içindeki konusu yerde, her iki kol var yatarken, ve vücudun her iki tarafında silah indirin. Bu omuz her iki aşamada da benzer bir şekilde konumlandırılmış yardımcı olurGörüntü eş-kayıt kolaylaştırır MR ve PET / BT sınavları.
      NOT: bakış PET / BT görüntüleme alanı konusu yüksekliğine bağlı olarak, 7-9 yataklı pozisyonlarda orta uyluk baş tacı kapakları (yatak pozisyonuna başına 2 dk). Tavsiye edilen PET-BT parametreleri Tablo 2'de listelenmiştir.

6. MRI Post Processing

1. MRG ile ölçülen off-line processing.The sinyali gerçek ve hayali MR görüntüleri kaydetmek gerçek ve hayali parçaları ile bir kompleks sayı olarak temsil edilebilir hem büyüklük ve yönü ile bir vektör miktarıdır. Klinik ortamda, büyüklük görüntüleri tipik gösterilir. Bununla birlikte, kompleks bilgi yağ ve su görüntülere işlenmesi için gereklidir.
2. Üç-boyutlu su / yağ ayrımı ve her dilim yığını için C ++ uygulanan bir çok ölçekli tüm görüntü optimizasyonu algoritması ⁴⁵ dayalı R ₂ * tahmini gerçekleştirin. Yağ 9 zirveleri ile modellenmiştir > 46 kadar.
3. Karmaşık su yağ sinyal modelinde girdap akımı potansiyel kirlenmesini önlemek için her 4-eko trenin ilk yankı atın.

7. PET-CT Post Processing

1. MATLAB yükleyin BT DICOM veri ve veri değerlerine tarayıcı sağlanan rescale değerini uygulayarak Hounsfield üniteleri (HU) dönüştürmek.
2. MATLAB içine PET DICOM veri yüklemek ve aşağıdaki formül kullanılarak Standart Alımı Değerleri (SUV) dönüştürmek:
   
   burada "piksel değeri" o piksel konumu için DICOM dosyasında saklanır değerdir.
   
   NOT: PET tracer aktivite radyonüklid toplam doz ve görüntü meta-veri (DICOM başlık dosyası) okunabilir.
   .jpg "/>
3. BT veri olarak aynı boyutlara sahip PET verilerini enterpolasyon.
   1. PET ve BT görüntüleri aynı dilim kalınlığı ile elde Çünkü, XY düzlemindeki bir 2-boyutlu spline fonksiyonu kullanılarak interpolasyon gerçekleştirmek.

8. Veri Post Processing

1. Görüntüleri analiz etmek, in-house her üç boyutta kayıt doğrulamak için 3-düzlem görünümü yazılımını geliştirdi ile yarı-otomatik yöntemi ile bir katı cisim kayıt algoritmasını kullanarak ⁴⁷ her konu için 4 resim hacimleri eş-kayıt.
2. Dört zaman noktalarında genelinde tüm görüntü hacmi kayıt olan zorluklar nedeniyle, akciğerlere tepesine kadar boyun kapsayan bölgeye kaydı odaklanın. Daha fazla veri işleme sadece başarıyla kayıtlı bölgeyi kullanın.
3. Görüntü kaydı takiben, MATLAB içine FWMRI, CT HU ve PET SUV veri yüklemek ve ilgi BAT bölgeleri tanımlamak için kullanın.
   NOT: Daha önce Publ benzer(1) HÜ değeri aralığında düşüyor: ished yöntemler BAT maskesi parçası olarak kabul edilecek, PET SUV ve BT HU değerlerini kullanarak BAT ayırmanın ^19,25,48, görüntüdeki her voksel aşağıdaki karşılamak gerekir -200 2.0 tarama; (3) SUV sinyal fraksiyon [(Soğuk SUV) / (Soğuk SUV + Sıcak SUV)]> 0.55, yani, o vokseldeki SUV sinyali gözlenen toplam% 55'den fazla üretmek zorundadır soğuk PET taraması; ve (4) Sadece Otsu yöntemi ⁴⁹ ön piksel sınıflandırmak için kullanılan MRI tarama, gelen ön planda piksel içerirler.
4. Bir voksel tüm bu kriterleri yerine getirmesi halinde, BAT kimliğinin ikili maske olarak voksel içerir.
5. Aşağıdaki ikili morfoloji adımları uygulayın.
   1. Görüntüler işleniyor gibi bir matris aynı boyutta oluşturun. Yeni matrisin her mekansal konumu diyagonaller dahil ikili BAT maskesi tüm komşu komşuları, 3D toplamıdır. Maksimum sum 26 olduğunu.
   2. Bu yeni matris Eşiği 15 veya daha fazla 3D komşuları ile sadece yerleri dahil etmek. Bu matris daha sonra nihai ikili BAT maske oluşturur.
      NOT: Bu kurallar segmenti BAT dokusu yeterli ve maske başka değişiklik olmayan BAT vokselleri ortadan kaldırmak için gereklidir. Bu PET-BT'nin bir dilim-dilim maskesi birlikte kayıtlı omuz bölgesinde BAT doğruladı oluşturur.
6. Hem soğuk ve sıcak taramalar için, BAT bölgelerde SUV, HU, yağ sinyal fraksiyonu (FSF) ve R ₂ * değerleri elde etmek için tüm ortak kayıtlı görüntülere maskeyi uygulayın.

Sonuçlar

Aynı konuda MR ve PET-BT hem taramaları Kazanılması ve tüm taramalarda eş-kayıt performans BAT kantitatif MRG ölçümleri güvenilir ölçüm sağlar. 1 işlenmemiş (TN) sıcak ve soğuk (CA) PET-BT ve MR göstermektedir bir konudan tarar. TN ve CA PET-BT hem veri elde ederek, açıkça arttı ¹⁸ F-FDG tutulumu soğuk aktive BAT depoları ayırt etmek mümkündür. Sonra eş kayıt dört tarama (Şekil 2 ve 3) Şekil 4 'de görü...

Tartışmalar

açıklanan çalışma protokolü termonötral ve soğuk aktive PET / CT, hem kullanmak için tasarlanmış bir konu, belirli aralıklarla otomatik olarak bölüm BAT depoları için. Ilgi Bunlar otomatik olarak oluşturulan bölgeler daha sonra aynı konuda PET / BT ile birlikte tescil edilmiş hem termonötral ve soğuk aktive MRI taramaları uygulanabilir. Bizim bilgimize göre, bu aynı sağlıklı yetişkin insan gönüllü üzerinde termonötral ve soğuk aktive koşullar sonra MRG ve PET / BT hem gerçekleştirme...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number
MRI	Philips	Achieva 3T
MRI Torso-XL coil	Philips	Philips SENSE XL Torso coil 16-elements
MRI X-tend Table	X-Tend	X-tend table, Acieva 3T compatible
X-tend armsupport	X-Tend	X-tend, accessories
X-tend fabricsling	X-Tend	X-tend, accessories
PET/CT	GE	Discovery STE
Portable A/C Unit	Soleus Air	XL-140, 14000 BTU
Floor fan	Lasko Pedestal Fan	2527
Portable Heater	Lasko Ceramic Air	5536
Chair	Winco Lifecare Recliner	585
Sublingual Thermometer	WelchAllyn	SureTemp Plus 690
Cold vest	Polar Products	Cool58 #PCVZ
Thermal IR Camera	FLUKE	TIR-125