Name: human brown adipose tissue depots automatically segmented by positron emission tomography/computed tomography and registered magnetic resonance images
Uploaded: 2015-02-18T13:00:00
Description: 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

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.

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. <br /...

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...

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&#39;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&#39;dur (18 F-FDG) pozitron emisyon tomografisi (PET) &#39;dir. Modern PET tarayıcıları genellikle bilgisayarlı tomografi (BT) tarayıcı ile birleştirilir. Soğuk maruz aktive edildiğinde, BAT 18 kadar sürer </s&gt; 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 çalışmaları31-35. 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 &quot;en son çalıştayda Şubat 2014 yılında sunulan sonuçları ile 20&#39;den fazla konulara genişletti İnsanlardaki &quot;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.

<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

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.

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 &#39;de görü...

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

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).

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

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Basic Surgical Techniques in the GÃƒÆ’Ã‚Â¶ttingen Minipig: Intubation, Bladder Catheterization, Femoral Vessel Catheterization, and Transcardial Perfusion

Göttingen Minipig Cerrahi Temel Teknikleri: Entübasyon, Mesane Kateterizasyon, Femoral Gemi Kateterizasyon, ve Transcardial Perfüzyon

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

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

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

Aterosklerotik Plak Aktivite ve Damar İltihabı Kantitasyonu kullanarak [18-F] Florodeoksiglukoz Pozitron Emisyon Tomografisi / Bilgisayarlı Tomografi (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

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

Pozitron Emisyon Tomografi ile kullanma Non-invaziv Görüntüleme ve Serebral iskemi Analizi Yaşam Sıçanlarda<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

Interskapular kahverengi adipoz dokuda arasında Çerenkov Lüminesans Görüntüleme

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

Yerelleştirme, Kimlik ve Eksizyon Kemirgen Yağ depolarının

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

Yağ Dokusu Depolarında içine Nakli Enkapsülasyon termojenik Preadipositler

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

İnsan yağ dokusu mikrovasküler işlevini kullanarak Videomicroscopy değerlendirilmesi

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

Akış Sitometresi kullanarak insan yağ dokusu içinde bağışıklık hücreleri karakterizasyonu

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

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

18F-FDG PET/BT kullanarak yağ dokusu kahverengi tüm vücut ve bölgesel Quantification etkin insan

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

Küçük hayvan Pozitron Emisyon Tomografi/Bilgisayarlı tomografi sürekli kan örnekleme arteriyel giriş fonksiyon ölçümü sağlar

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