Name: whole body and regional quantification of active human brown adipose tissue using 18f-fdg pet/ct
Uploaded: 2019-04-01T13:30:00
Duration: 10 min 30 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT at JoVE.com

Wir möchten danken allen die Studie Freiwilligen, Krankenpflege und Klinikpersonal und den Diätassistenten der NIH klinische Zentrum für ihre Teilnahme an unseren kalten Belichtung Studien und Betreuung während der stationären Aufenthalte. Wir möchten auch Danke, Dr. Bill Dieckmann für seine Unterstützung mit den Erwerb und die Verteilung der PET-CT-Bilder für unsere Studien. Diese Arbeit wurde von Intramural Research Program des National Institute of Diabetes und Magen-Darm und Nieren Krankheiten Zuschüsse Z01 DK071014 (zu K.Y.C.) DK075116-02 (bis A.M.C.) unterstützt.

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	<li>Bovet, P., Chiolero, A., Gedeon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Health+effects+of+overweight+and+obesity+in+195+countries.">Health effects of overweight and obesity in 195 countries.</a> The New England Journal of Medicine. 377 (15), 1495-1496 (2017).</li><li>Maughan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbohydrate+metabolism.">Carbohydrate metabolism.</a> Surgery (Oxford). 27 (1), 6-10 (2009).</li><li>Cypess, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+importance+of+brown+adipose+tissue+in+adult+humans.">Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans.</a> The New England Journal of Medicine. 360 (15), 1509-1517 (2009).</li><li>van Marken Lichtenbelt, W. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cold-activated+brown+adipose+tissue+in+healthy+men.">Cold-activated brown adipose tissue in healthy men.</a> The New England Journal of Medicine. 360 (15), 1500-1508 (2009).</li><li>Virtanen, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+brown+adipose+tissue+in+healthy+adults.">Functional brown adipose tissue in healthy adults.</a> The New England Journal of Medicine. 360 (15), 1518-1525 (2009).</li><li>Abreu-Vieira, G., Xiao, C., Gavrilova, O., Reitman, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+of+body+temperature+into+the+analysis+of+energy+expenditure+in+the+mouse.">Integration of body temperature into the analysis of energy expenditure in the mouse.</a> Molecular Metabolism. 4 (6), 461-470 (2015).</li><li>Cypess, A. M., Kahn, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+fat+as+a+therapy+for+obesity+and+diabetes.">Brown fat as a therapy for obesity and diabetes.</a> Current Opinion in Endocrinology, Diabetes, and Obesity. 17 (2), 143-149 (2010).</li><li>Orava, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+metabolic+responses+of+human+brown+adipose+tissue+to+activation+by+cold+and+insulin.">Different metabolic responses of human brown adipose tissue to activation by cold and insulin.</a> Cell Metabolism. 14 (2), 272-279 (2011).</li><li>Chen, K. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+fat+activation+mediates+cold-induced+thermogenesis+in+adult+humans+in+response+to+a+mild+decrease+in+ambient+temperature.">Brown fat activation mediates cold-induced thermogenesis in adult humans in response to a mild decrease in ambient temperature.</a> The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 98 (7), E1218-E1223 (2013).</li><li>Ouellet, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+adipose+tissue+oxidative+metabolism+contributes+to+energy+expenditure+during+acute+cold+exposure+in+humans.">Brown adipose tissue oxidative metabolism contributes to energy expenditure during acute cold exposure in humans.</a> The Journal of Clinical Investigation. 122 (2), 545-552 (2012).</li><li>Blondin, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributions+of+white+and+brown+adipose+tissues+and+skeletal+muscles+to+acute+cold-induced+metabolic+responses+in+healthy+men.">Contributions of white and brown adipose tissues and skeletal muscles to acute cold-induced metabolic responses in healthy men.</a> The Journal of Physiology. 593 (3), 701-714 (2015).</li><li>Ruiz, J. R., Martinez-Tellez, B., Sanchez-Delgado, G., Aguilera, C. M., Gil, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+energy+balance+by+brown+adipose+tissue:+at+least+three+potential+roles+for+physical+activity.">Regulation of energy balance by brown adipose tissue: at least three potential roles for physical activity.</a> British Journal of Sports Medicine. 49 (15), 972-973 (2015).</li><li>Bakker, L. E. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+adipose+tissue+volume+in+healthy+lean+south+Asian+adults+compared+with+white+Caucasians:+a+prospective,+case-controlled+observational+study.">Brown adipose tissue volume in healthy lean south Asian adults compared with white Caucasians: a prospective, case-controlled observational study.</a> The Lancet Diabetes &amp; Endocrinology. 2 (3), 210-217 (2014).</li><li>Lee, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature-acclimated+brown+adipose+tissue+modulates+insulin+sensitivity+in+humans.">Temperature-acclimated brown adipose tissue modulates insulin sensitivity in humans.</a> Diabetes. 63 (11), 3686-3698 (2014).</li><li>Jensen, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+adipose+tissue+-+not+as+hot+as+we+thought.">Brown adipose tissue - not as hot as we thought.</a> The Journal of Physiology. 593 (3), 489-490 (2015).</li><li>Heaton, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+distribution+of+brown+adipose+tissue+in+the+human.">The distribution of brown adipose tissue in the human.</a> Journal of Anatomy. 112 (Pt 1), 35-39 (1972).</li><li>Chauvie, S., Bertone, E., Bergesio, F., Terulla, A., Botto, D., Cerello, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+liver+detection+and+standardised+uptake+value+evaluation+in+whole-body+Positron+Emission+Tomography/Computed+Tomography+scans.">Automatic liver detection and standardised uptake value evaluation in whole-body Positron Emission Tomography/Computed Tomography scans.</a> Computer Methods and Programs in Biomedicine. , 47-52 (2018).</li><li>Chondronikola, M., Beeman, S. C., Wahl, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+methods+for+the+assessment+of+brown+adipose+tissue+in+humans.">Non-invasive methods for the assessment of brown adipose tissue in humans.</a> The Journal of Physiology. 596 (3), 363-378 (2018).</li><li>Leitner, B. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+of+human+brown+adipose+tissue+in+lean+and+obese+young+men.">Mapping of human brown adipose tissue in lean and obese young men.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (32), 8649-8654 (2017).</li><li>Martinez-Tellez, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+using+BARCIST+1.0+criteria+on+quantification+of+BAT+volume+and+activity+in+three+independent+cohorts+of+adults.">The impact of using BARCIST 1.0 criteria on quantification of BAT volume and activity in three independent cohorts of adults.</a> Scientific Reports. 8 (1), 8567 (2018).</li><li>Chen, K. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+Adipose+Reporting+Criteria+in+Imaging+STudies+(BARCIST+1.0):+recommendations+for+standardized+FDG-PET/CT+experiments+in+humans.">Brown Adipose Reporting Criteria in Imaging STudies (BARCIST 1.0): recommendations for standardized FDG-PET/CT experiments in humans.</a> Cell Metabolism. 24 (2), 210-222 (2016).</li><li>Rasmussen, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+adipose+tissue+quantification+in+human+neonates+using+water-fat+separated+MRI.">Brown adipose tissue quantification in human neonates using water-fat separated MRI.</a> PloS One. 8 (10), e77907 (2013).</li><li>Becker, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-depth+analysis+of+interreader+agreement+and+accuracy+in+categorical+assessment+of+brown+adipose+tissue+in+(18)FDG-PET/CT.">In-depth analysis of interreader agreement and accuracy in categorical assessment of brown adipose tissue in (18)FDG-PET/CT.</a> European Journal of Radiology. 91 (18), 41-46 (2017).</li><li>Lee, Y. -. H., Hsiao, H. -. F., Yang, H. -. T., Huang, S. -. Y., Chan, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reproducibility+and+repeatability+of+computer+tomography-based+measurement+of+abdominal+subcutaneous+and+visceral+adipose+tissues.">Reproducibility and repeatability of computer tomography-based measurement of abdominal subcutaneous and visceral adipose tissues.</a> Scientific Reports. 7, 40389 (2017).</li><li>Lundstr&#246;m, E., Strand, R., Johansson, L., Bergsten, P., Ahlstr&#246;m, H., Kullberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+imaging+cooling-reheating+protocol+indicates+decreased+fat+fraction+via+lipid+consumption+in+suspected+brown+adipose+tissue.">Magnetic resonance imaging cooling-reheating protocol indicates decreased fat fraction via lipid consumption in suspected brown adipose tissue.</a> PLOS One. 10 (4), e0126705 (2015).</li><li>Gifford, A., Towse, T. F., Walker, R. C., Avison, M. J., Welch, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+brown+adipose+tissue+depots+automatically+segmented+by+positron+emission+tomography/computed+tomography+and+registered+magnetic+resonance+images.">Human brown adipose tissue depots automatically segmented by positron emission tomography/computed tomography and registered magnetic resonance images.</a> Journal of Visualized Experiments. (96), (2015).</li><li>Jones, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+fat+depots+in+adult+humans+remain+static+in+their+locations+on+PET/CT+despite+changes+in+seasonality.">Brown fat depots in adult humans remain static in their locations on PET/CT despite changes in seasonality.</a> Physiological Reports. 5 (11), (2017).</li><li>Ruth, M. R., Wellman, T., Mercier, G., Szabo, T., Apovian, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+automated+algorithm+to+identify+and+quantify+brown+adipose+tissue+in+human+18F-FDG-PET/CT+scans.">An automated algorithm to identify and quantify brown adipose tissue in human 18F-FDG-PET/CT scans.</a> Obesity (Silver Spring, Md). 21 (8), 1554-1560 (2013).</li><li>Hibi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+adipose+tissue+is+involved+in+diet-induced+thermogenesis+and+whole-body+fat+utilization+in+healthy+humans.">Brown adipose tissue is involved in diet-induced thermogenesis and whole-body fat utilization in healthy humans.</a> International Journal of Obesity. 40 (2005), 1655-1661 (2005).</li><li>Hanssen, M. J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-term+cold+acclimation+recruits+brown+adipose+tissue+in+obese+humans.">Short-term cold acclimation recruits brown adipose tissue in obese humans.</a> Diabetes. 65 (5), 1179-1189 (2016).</li><li>Muzik, O., Mangner, T. J., Leonard, W. R., Kumar, A., Janisse, J., Granneman, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=15O+PET+measurement+of+blood+flow+and+oxygen+consumption+in+cold-activated+human+brown+fat.">15O PET measurement of blood flow and oxygen consumption in cold-activated human brown fat.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 54 (4), 523-531 (2013).</li><li>Blondin, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+intracellular+triglyceride+lipolysis+suppresses+cold-induced+brown+adipose+tissue+metabolism+and+increases+shivering+in+humans.">Inhibition of intracellular triglyceride lipolysis suppresses cold-induced brown adipose tissue metabolism and increases shivering in humans.</a> Cell Metabolism. 25 (2), 438-447 (2017).</li><li>Admiraal, W. M., Holleman, F., Bahler, L., Soeters, M. R., Hoekstra, J. B., Verberne, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+123I-metaiodobenzylguanidine+SPECT/CT+and+18F-FDG+PET/CT+for+the+assessment+of+brown+adipose+tissue+activity+in+humans+during+cold+exposure.">Combining 123I-metaiodobenzylguanidine SPECT/CT and 18F-FDG PET/CT for the assessment of brown adipose tissue activity in humans during cold exposure.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 54 (2), 208-212 (2013).</li><li>Soret, M., Bacharach, S. L., Buvat, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partial-volume+effect+in+PET+tumor+imaging.">Partial-volume effect in PET tumor imaging.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 48 (6), 932-945 (2007).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Seit Bestätigung der funktionalen BAT beim erwachsenen Menschen hat großes Interesse an Verständnis der Rolle der Fledermaus in der menschlichen Physiologie. Jedoch denn dieses thermogene Gewebe oft in engen Sie faszialen Ebenen, in weißem Fett durchsetzt, und rund um andere Organe, es ist schwierig um zu quantifizieren. Im Jahr 2016 war ein Konsensdokument von einem Expertengremium der internationalen Fledermaus mit Empfehlungen für die Berichterstattung relevanten Teilnehmer Merkmale, Kriterien für Thema Vorbereitung und ein Protokoll für den Erwerb der PET/CT Bilder21veröffentlicht. Das Panel auch erkannte die Notwendigkeit für mehr Konsistenz bei der Verarbeitung von PET/CT für Fledermaus-Quantifizierung, feststellend, dass Methoden zur Ermittlung von BAT unterschiedlich sind und in den meisten Fällen ist nur begrenzt Detail des BAT Quantifizierung Verfahrens vorgesehen. Infolgedessen zwar Berichte über innerhalb Studie Reproduzierbarkeit hoch22,23,24, deutlich BAT Volumen und Aktivität berichtet von Gruppen mit unterschiedlichen Quantifizierungsmethoden, auch wenn Teilnehmer sind ähnlich wie Alter, Geschlecht und BMI25,26. Diese Inkonsistenzen vergleichen Ergebnisse erschweren und führten zu einer Kontroverse über die Höhe der Fledermaus in der Erwachsenen menschlichen15.
Eine inhärente Begrenzung der PET/CT-Bildverarbeitung ist die Einbeziehung der Voxel, die PET- und CT-Kriterien erfüllen, aber sind in anatomischen lagen, die Strukturen als Fledermaus entsprechen. Perfekte Co-Registrierung von PET und CT-Bildern ist fast unmöglich, aufgrund der Unterschiede in der Auflösung und Thema Bewegung während der Scans. Infolgedessen sind Strukturen grenzt an Luft oder Knochen und Regionen der hohen Tracer Aufnahme oft fälschlicherweise als aktive BAT. Zur Aufnahme von falsch positiven Voxel zu begrenzen, sollte eine PET und CT nur innerhalb des ROIs Kriterien, die Benutzer zu konstruieren. Aber aktuelle Ansätze zur Fledermaus mit benutzerdefinierten ROIs oder automatisierte Analysen zu quantifizieren unterscheiden sich in der Höhe von Nutzereinbindung und Kenntnisse, die sie benötigen. Wir haben gezeigt, dass mit einer einzigen, zweidimensionale benutzerdefinierte koronalen ROI auf den gesamten Stapel von Bildern angewendet anfälliger für darunter falsche positive Bereiche19sein kann. Mehrere Gruppen haben automatisierte Methoden zur Quantifizierung der Fledermaus entwickelt, die schnell große Datenmengen verarbeiten, ohne viel Zutun des Nutzers sind. Doch diese Methoden entweder nicht zählen alle möglichen Fledermaus-haltigen Regionen, besonders in den unteren Körper27oder entstehen relativ hohe Raten von Fehlerkennungen28 und False negative26. Da das Volumen der menschlichen BAT in der Regel gering ist (< 600 mL oder < 2 % der gesamten Körpermasse), kleine absolute Fehler in Quantifizierung können zu großen relativen Unterschiede führen.
Die rigorosere Ansatz beschrieben durch diese Studie des Zeichnens ROIs auf jeder axialen PET-CT-Schicht ermöglicht die Erkennung von BAT in engen faszialen Schichten und bietet gleichzeitig mehr Vertrauen, dass Fehlalarme ausgeschlossen wurden. Dies ergibt eine genaue Quantifizierung in jedem Individial, anstatt eine binäre Bewertung der Anwesenheit oder Abwesenheit29des HIEBES. Daher kann es sein, besser geeignet für kontrollierte Experimente im kleinen Stichprobengrößen beabsichtigen, BAT Physiologie und/oder Auswirkungen von Interventionen zu studieren. Darüber hinaus können regionsspezifische BAT Depots definieren mehr Einblick in BAT funktionelle Relevanz und Entwicklungs Ursprung. Wir glauben, dass diese quantitative Maßnahmen über das Feld, sondern auch bessere Schätzung des HIEBES Beitrag zur Energie-Stoffwechsel und Thermoregulation beim erwachsenen Menschen nicht nur zum Vergleich wichtig sind.
Mehrere anatomische Merkmale der Fledermaus helfen Benutzern unserer Methode Grenze Einbeziehung der falschen positive Voxel. Fledermaus ist in der Regel in kontinuierliche und symmetrische faszialen Schichten gefunden. So, beim Zeichnen und Verfeinerung einen ROI, untersuchen die superior und inferior axialen Scheiben für Kontinuität und Symmetrie des ausgewählten Fettgewebes Einbeziehung des Fettgewebes bei gleichzeitiger Minimierung der Aufnahme von skelettartiger Muskel, Knochen und andere zu maximieren hilft Benutzern offensichtlich nicht-BAT-Strukturen. Aktive Fledermaus gibt es selten im subkutanen Fettgewebe-Depots, deshalb wir Benutzern empfehlen, diese Bereiche zu vermeiden, beim Bau des ROIs. Wie im Protokoll erwähnt, BAT in mehrere verschiedene anatomische Regionen, einschließlich der Halswirbelsäule, Dorsocervical, Supraclavicular, axilläre, Mediastinum, paraspinale und Abdominal-Depots verteilt. Diese Depots werden verteilt, so dass eine axiale schneiden Mai enthalten mehr als aus mehreren Depots BAT. Zum Beispiel kann ein axialer Slice in der Brustwirbelsäule BAT die mediastinalen Depot (proximalen und anterior), paraspinale Depot (proximalen und posterior, entlang der Wirbelsäule) und axillären Depot (seitlich und in der Nähe der Mitte-Antero-Posterior) enthalten. Wissen diese Depots helfen Benutzern das Erstellen von ROIs in den verschiedenen Regionen des Körpers, da sie bei Auftreten vorab beschriebenen Orte sind weitgehend zusammenhängend, wie in unserem Protokoll beschrieben. Weil wir die Benutzer nur eine ROI pro Scheibe zur Vermeidung von Überschneidungen der ROI zeichnen ermutigen, die zusätzlichen Schritte erzeugen eine Fledermaus-Maske und Zeichnung sagittale ROIs ist jedoch erforderlich, die zuvor identifizierten BAT Voxel in den unterschiedlichen regionalen Depots zu trennen, wenn Informationen der Fledermaus Verteilung ist erwünscht, d. h. Trennung von mediastinalen paraspinale und axillaris BAT erkannt in der gleichen axialen ROI in Depots standortabhängig Sagital (Abbildung 3).
Die PET/CT-Viewer-Software kann auch verwendet werden, die Aktivität der Gewebe als Fledermaus, zum Beispiel Schüttelfrost Skelettmuskulatur, welche auch großes Theater eine Rolle Kälte induzierte Thermogenese19oder verschiedenen Bereichen des Gehirns oder der Leber, die zu quantifizieren als Referenz-Gewebe für PET/CT Analyse21vorgeschlagen. Jedoch haben diese Gewebe, dichten und anatomische Distributionen, die unterscheiden sich von BAT und befinden sich außerhalb der Schwerpunkt unserer aktuellen Protokoll. Wir verweisen Leser zum Konsensdokument für mehr Details über diese Themen-21. Zu guter Letzt empfehlen wir allen Benutzern kontinuierlich zu aktualisieren ImageJ und besuchen petctviewer.org für Plugin-Updates und Software-Unterstützung.
Obwohl wir glauben, dass diese rigorose Methode ist genauer als automatisierte Methoden26,28 und Methoden, mit denen einen vereinfachte, einzelnen ROI insgesamt BAT Volume9,30einzuschätzen, ist es nicht ohne Einschränkungen. Es gibt keine ideale Methode, um nicht-invasiv BAT beim Menschen zu quantifizieren, und 18F-FDG stellt nur die Glukoseaufnahme, ist nicht dasselbe wie Glukose-Stoffwechsel-11. Obwohl andere radioaktive Tracer verwendete31,32,33, gewesen ist 18F-FDG jedoch die prominentesten Tracer verwendet, um menschliche Fledermaus zu studieren. So wird Entwicklung standardisierte Methoden zu analysieren, 18F-FDG-PET/CT Bilder weiterhin einflussreich in der Studie der menschlichen Physiologie BAT für die absehbare Zukunft.
Die Methode, die wir vorschlagen, die erstellen einen ROI auf jede Fledermaus-haltigen axial Scheibe gemeinsame Problembereiche zu vermeiden, ist sehr arbeitsintensiv und erfordert den Benutzer einige Kenntnisse der zugrunde liegenden Anatomie haben. Es ist auch möglich, dass die strenge Auswahl der ROI kann falsche negative, da einige Fledermaus-haltigen Depots vermieden werden können. ROIs auf jeden axial Scheibe des fusionierten PET/CT-Bildes zeichnen ermöglicht eine sorgfältige Unterscheidung zwischen Fettgewebe und benachbarten metabolisch aktiven Geweben und/oder Regionen betroffen Spill über und Teilvolumen Wirkung34. Der Zeitaufwand zur Analyse von einem einzigen Scan abgeschlossen kann jedoch reichen von drei bis acht Stunden, mit der Möglichkeit der Verkürzung des Zeitrahmens mit Praxis und Erfahrung. Verschiedene Maschine Lernansätze möglicherweise in der Lage, die Arbeit und Know-how erforderlich, um diese Aufgabe zu erfüllen. Erstellen eine automatisierte Methode, die kann genau erkennen, Fledermaus und robust, um falsch positive Ergebnisse von aktuellen bildgebenden Einschränkungen erstellt, erfordert jedoch ein großes Dataset mit Personen der unterschiedlichen Körperzusammensetzung und BAT Verteilung. Wir hoffen, dass diese Methode verwendet werden kann, um eine detaillierte BAT Atlas zu produzieren, der als Vorlage für anspruchsvollere big-Data-Ansätze dienen kann.
Zusammenfassend haben wir eine Schritt für Schritt Bild Analyseansatz Quantifizierung des menschlichen braunen Fettgewebe Volumen, die Aktivität und Verteilung mit Kälte-induzierte FDG-PET/CT-Scans gezeigt. Die entscheidenden Schritte umfassen (1) kontinuierlich und sequentiell axiale ROIs zu analysieren und (2) Bewertung relevanten BAT Depots durch ihre anatomische Lage unter Vermeidung anderer metabolisch aktiven Geweben. Dieser strenge Quantifizierung Ansatz kann von den Forschern auf dem Gebiet BAT Physiologie zu studieren und dienen als Referenz für die Entwicklung von automatisierten menschlichen Fledermaus Quantifizierung Ansätze in Zukunft standard verwendet werden.

Die zunehmende Verbreitung von Fettleibigkeit weltweit1 veranlasste eine Untersuchung neuer Therapeutika zu verhüten und zu lindern, Übergewicht und die damit verbundenen Komplikationen. Adipositas ist zum Teil auf überschüssige Energie in Form von Triglyceriden2im weißen Fettgewebe (WAT) gespeichert. Braunes Fettgewebe (BAT) unterscheidet sich von WAT vor allem aufgrund seiner höheren mitochondriale Inhalt, kleiner und multilocular Lipid Tröpfchen, unterschiedliche anatomische Verteilung, größere sympathische Innervation und wärmeerzeugende Fähigkeit. Obwohl BAT einmal gedacht war, nur in kleinen Säugetieren und Neugeborenen vorhanden sein, bestätigte das Vorhandensein von funktionalen BAT beim erwachsenen Menschen in 20093,4,5. Die thermogene Kapazität des menschlichen Fledermaus ist noch nicht bekannt, aber umfangreiche Studie bei Kleintieren hat gezeigt, dass nicht zittern Thermogenese bis zu 60 % ihres Stoffwechsels während der kalten Belichtung6darstellen kann. Infolgedessen wird menschliche Fledermaus jetzt als Ziel für die Behandlung und Vorbeugung von Fettleibigkeit und verwandte Erkrankungen7geprüft. Mehrere klinische Studien haben gezeigt, dass BAT Thermogenese mit erhöhte Glukose-Aufnahme und Energie-Ausgaben bei Aktivierung durch milde kalten Belichtung8,9,10korreliert. Doch BAT es Beitrag zur Kälte-induzierte Thermogenese bleibt kontrovers11,12,13,14, mit viel Debatte zentriert um wie menschliche Fledermaus15zu quantifizieren. Um besser zu verstehen, wenn Sie BAT Thermogenese Kampf gegen Fettleibigkeit genutzt werden kann, ist es wichtig, eine genaue Messung von seinem Volumen und metabolische Aktivität haben.
Präzise Messungen der Fledermaus zu erhalten ist schwierig, aufgrund des HIEBES einzigartige anatomische Verteilung beim Menschen. BAT wird verteilt innerhalb der weißen Fettgewebe Depots in den Hals, Thorax und Abdomen in Websites, die für unkomplizierte Biopsien14unzugänglich sind. Autopsien wurden verwendet, um BAT anatomisch charakterisieren16, aber sind nicht machbar für die meisten Forschungslabors große Studien zu tun und kann nicht längs- oder funktionelle informieren. Da BAT eine ähnliche Dichte Wat hat und in engen faszialen Schichten oder in kleinen Taschen, durchsetzt mit WAT16auftreten kann, ist es schwierig, mit einer einzigen, konventionelle bildgebende Technik zu identifizieren. Diese Heterogenität erschwert auch automatische Quantifizierung der Fledermaus als Quantifizierung von homogenen Strukturen wie die Leber17.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, werden BAT Volumen und Aktivität allgemein quantifiziert durch die Kopplung von Computertomographen (CT) und Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Die radioaktiven Glukose analoge 18F-Fluourodeoxyglucose (18F-FDG) ist die am häufigsten verwendeten Tracer BAT Stoffwechselaktivität18zu studieren. Fettgewebe kann von anderen Gewebe und Luft basierend auf Angaben der Dichte durch das CT-Bild in Hounsfield-Einheiten (HU) unterschieden werden. Haustier Bilder zeigen die Menge an 18F-FDG in einem Volumen von Gewebe in Einheiten von standardisierten Aufnahme Werte (SUV) aufgenommen. Aktive Fledermaus kann vom Gewebe mit unbedeutenden Tracer Aufnahme, einschließlich WAT und inaktive BAT durch Co Registrierung PET-Bildern mit entsprechenden CT-Scans und wählen Sie eine entsprechende SUV-Schwelle getrennt werden.
Mit diesem Papier wollen wir ein schrittweises Vorgehen ein Lehr-Video zur Verfügung zu stellen, die von klinischen Forschern genutzt werden kann, um menschliche Fledermaus mit 18F-FDG-PET/CT-Scans zu quantifizieren. Dieses Bild-Analyse-Technik dient im Idealfall nach dem Subjekt (s) gegen Kälte ausgesetzt oder mit pharmakologischen BAT Stimulanzien behandelt wurden. Insbesondere zeigen wir Benutzern wie Regionen von Interesse (ROIs) zu konstruieren und minimiert Fehlalarme mit eine kostenlose, Open-Source Bildverarbeitungs-Software (ImageJ) mit einem bestimmten plug-in (petctviewer.org). Das Ergebnis dieses Ansatzes lässt sich die Fledermaus-Volumen, Aktivität (Glukoseaufnahme) und anatomische Verteilung in einzelnen Studienfächern zu studieren.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>ImageJ/Fiji Software</td>
			<td>ImageJ</td>
			<td>https://imagej.net/Fiji/Downloads</td>
			<td>Open Source Software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

whole body and regional quantification of active human brown adipose tissue using 18f-fdg pet/ct

Bei endothermen Tieren ist braunes Fettgewebe (BAT) aktiviert, um die Erzeugung von Wärme für die Verteidigung der Körpertemperatur als Reaktion auf Kälte. BAT Fähigkeit Energie aufwenden zu müssen hat ein potenzielles Ziel für neuartige Therapien, Adipositas und assoziierten Stoffwechselerkrankungen beim Menschen zu verbessern. Obwohl dieses Gewebe bei Kleintieren gut erforscht ist, ist des HIEBES thermogene Kapazität beim Menschen aufgrund der Schwierigkeiten bei der Messung seiner Lautstärke, Aktivität und Verteilung weitgehend unbekannt. Identifizierung und Quantifizierung der aktiven menschlichen BAT erfolgt häufig mit 18F-Desoxyglukose (18F-FDG)-Positronen-Emissions-Tomographie und Computer-Tomographie (PET/CT) scannt nach Kälte-Exposition oder pharmakologische Aktivierung. Hier beschreiben wir einen detaillierte Bildanalyse Ansatz zur Ganzkörper-Quantifizierung, die menschliche Fledermaus aus 18F-FDG-PET/CT scannt mit einem Open-Source-Software. Wir zeigen die Zeichnung benutzerspezifische Regionen von Interesse, metabolisch aktiven Fettgewebe unter Vermeidung von gemeinsamen Gewebe-BAT, BAT Volumen messen und Aktivität, zu identifizieren und deren anatomische Verteilung weiter zu charakterisieren. Obwohl diese strenge zeitaufwändig ist, glauben wir, dass es letztlich zur Verfügung stellt einer Grundlage für zukünftige automatisierte BAT Quantifizierung Algorithmen zu entwickeln.

BAT wird durch eine Reihe von Post-Bildaufnahme Verarbeitungsschritte wie in Abbildung 1dargestellt quantifiziert. PET und CT Schwellenwerte werden verwendet, um Voxel zu identifizieren, die metabolisch aktiv sind und die Dichte des Fettgewebes. Jedoch können einige Voxeln, die Erfüllung dieser Kriterien in anatomischen lagen BAT enthalten wahrscheinlich nicht auftreten. Um diese Fehlalarme, PET, CT, und anatomische Information zu vermeiden müssen alle beim Zeichnen ROIs (Abbildung 2) berücksichtigt werden. Mehrere gemeinsame Regionen gehören zu vermeiden bei der Quantifizierung der Ganzkörper BAT in Kälte-stimulierten Fächern Abbildung 2, z. B. metabolisch aktiven zervikalen BAT vs. Speicheldrüsen, Stimmbänder und Schilddrüse (Abb. 2A entnehmen Sie bitte und 2 b); Supraclavicular BAT vs. Zittern Muskel nahe Grenze Luft und festen Gewebe (z. B. Zwischenrippenmuskeln) (Abbildung 2); und abdominale BAT vs. die Blütenkelche der Nieren wie sie klar beschriftet Glukose (Abb. 2D). Nachdem des ROI jeder axial Scheibe kompiliert sind, können BAT Depots in der Sagittalebene, Intra - untersuchen segmentiert werden / Inter-individuelle Unterschiede im regionalen BAT Aktivierung (Abbildung 3).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58469/58469fig1.jpg"> Abbildung 1: Schematische Strömung der Verarbeitungsschritte Bild. Erstens sind PET-Bildern und entsprechenden CT-Bilder in der PET/CT-Plug-in (A) hochgeladen. Nach axiale ROIs auf jede PET/CT-Scheibe (B) gezogen werden, wird jedes Voxel PET- und CT-Kriterien erfüllen in blau (C) gekennzeichnet. Eine Maske ist aus dieser Fledermaus identifiziert Voxel (D), die für die ursprüngliche korrigierte PET-Scan (E) ersetzt wird, generiert und Depots sind in der sagittalen Ansicht (F) segmentiert. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58469/58469fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58469/58469fig2.jpg"> Abbildung 2: Axiale Fledermaus-Region of Interest-Auswahl und Gemeinschaftsräume in mehreren Fledermaus-Depots zu vermeiden. Axialen Scheiben aus einer fusionierten PET/CT-Bild (Spalten 1 und 2) und eine maximale Intensität Projektionsbild (MIP, Spalte 3) mit grünen Linien, Slice Höhe aus einem Scan erworben nach Kälte-Stimulation zu bezeichnen. Grün-ROIs sind Drawnaround Gebiete mit Fettgewebe Dichte, hohe FDG Aufnahme und anatomischen Standorten aktiv BAT in den Spalten 1 und 2 enthalten. Unwahrscheinlich, dass BAT enthalten anatomische Bereiche werden in Spalte 2 rot hervorgehoben. Voxel die Fledermaus PET und CT Kriterien sind von ImageJ bestätigt und blau hervorgehoben. Beispiele stammen aus (A) vordere zervikale Depot, (B) zervikale Depot auf der Ebene der Schilddrüse, (C) Supraclavicular/axillaris Depot in der Nähe Zittern der Skelettmuskulatur (d. h. Intercostales) und (D) die Abdominal-Depot auf der Ebene der Harnleiter der die Nieren. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58469/58469fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58469/58469fig3.jpg"> Abbildung 3. Regionale Aufteilung der sieben Fledermaus-Depots in der sagittalen Ansicht. Nach der Erzeugung von ein "Fledermaus" Maskenbild, enthält nur PET Voxel als aktive BAT zuvor identifiziert, die folgenden Regionen mit ROIs gezeichnet in der Sagittalebene getrennt werden können: (A) zervikale (C3-C7), (B) Supraclavicular (C7-T3, ausgenommen Wirbel), (C ) Axillaris (T3-T7, ausgenommen Wirbel), (D) Mediastinal (vordere Mediastinum), (E) paraspinale (T1-T12, von der vorderen Kante der Wirbel zu den Dornfortsätzen), (F) Bauchschmerzen (T12-L3, retroperitoneale) und (G) Dorsocervical (unterschiedliche Fett Depot und Posterior zum paraspinale Depot; in der Nähe der zervikalen Region). Das zusammengesetzte Bild mit allen Regionen erscheint in (H). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58469/58469fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

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

Mit kostenlose, Open-Source-Software, entwickelten wir einen analytischen Ansatz zur Quantifizierung der Gesamt- und regionalen braunen Fettgewebe (BAT) Volumen und Stoffwechselaktivität der Fledermaus mit 18F-FDG-PET/CT.

Ganzen Körper und regionale Quantifizierung der aktiven Menschen braune Fettgewebe mit 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 ...

Mit dieser Methode können Forscher hochquantitative Messungen des aktiven braunen Fettgewebes (BAT) bei menschlichen Probanden erhalten. Unsere Methodik wurde entwickelt, um häufige Fehlalarme zu vermeiden und ausführliche Anweisungen zur Identifizierung und Klassifizierung von absetzenden braunen Fettgewebeen zu geben. Der Hauptvorteil dieser Technik ist der Ausschluss von Fehlalarmen und die Klassifizierung von metabolisch aktiven braunen Fettgewebe-Depos.Beginnen Sie dieses Verfahren mit dem Laden und Vorbereiten der PET-CT-Bilder, wie im Textprotokoll beschrieben. Nachdem Sie in allen Ansichten durch Slices navigiert haben, wählen Sie oben links in der Symbolleiste bearbeiten aus, und wählen Sie braunes Fett, ROIs aus dem Dropdown-Menü aus, das angezeigt wird. Aktivieren Sie im neuen Dialogfeld die Kontrollkästchen SUV und CT.Wählen Sie dann eines der drei Vauxhall-Einschlusskriterien aus. Wählen Sie Innenbereich aus, um den BAT-Erkennungsalgorithmus anzuwenden, um die Vauxhalls im Bereich des ROI zu untersuchen. Geben Sie nun eine SUV-Untergrenze ein, die sich auf die gemessene oder vorhergesagte schlanke Körpermasse des Einzelnen normalisiert hat, und eine Obergrenze, die ausreicht, um hohe Aktivitätsniveaus aufzunehmen.Geben Sie den BVT-Dichtebereich in die zweite Zeile von Freitextfeldern ein. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen unter Volumenzeiten, sodass alle Vauxhalls, die als BAT gelten, blau hervorgehoben werden, während das braune Fett-ROI-Fenster geöffnet ist. Zeichnen Sie die ROIs, indem Sie auf die Ziehtaste in der braunen Fett-ROI-Dialogbox klicken.Klicken Sie dann auf eine beliebige Stelle innerhalb einer der drei Ansichten, um mit dem Zeichnen eines ROI zu beginnen. Um ROIs zu kompilieren und das gesamte BAT-Volume zu erhalten, legen Sie die Start- und Endslice-Grenze auf denselben Slice fest, sodass der ROI nur für das aktuelle axiale Slice gilt. Kreisen Sie einen Depo von BAT ein, ohne den ROI abzuschließen.Setzen Sie den ROI fort, indem Sie eine Verbindungslinie über den Körper zum entfernten Segment von BAT verlängern. Schließen Sie das zweite BVT-Depo ein und doppelklicken Sie auf den zuvor identifizierten Punkt am Anfang der zweiten Region. Passen Sie ROI-Punkte nach Bedarf an, um die Möglichkeit von Fehlalarmen weiter zu reduzieren.Verwenden Sie einzigartige anatomische Landmarken, wie Wirbelform, andere knöcherne Strukturen und das Vorhandensein von Organen, um die aktuelle anatomische Region zu identifizieren. Um BAT im Halsbereich zu identifizieren, navigieren Sie zur axialen Ansicht am dritten Halswirbel. Beginnen Sie den ROI auf der Seitlichen Seite des Fettgewebe-Depo, vermeiden Sie Nackenmuskeln um den spinlösen Prozess des Wirbels und schaffen Sie einen Rahmen nur hinter dem unteren Rand des Unterkiefers.Identifizieren Sie nun BAT in der dorsozervikalen Region, indem Sie subkutanes Fettgewebe nur dort einschließen, wo metabolische Aktivität auftritt. Um BAT in der supraklavikulären Region zu identifizieren, beginnen Sie damit, den ROI auf der Seite am oberflächlichsten zu zeichnen, in der Nähe der hochaktiven BVT-Region. Um BAT in der Achselregion zu identifizieren, wählen Sie BAT in der Nähe, wo der Arm beginnt, sich vom Oberkörper zu trennen, vermeidet jedoch Rippen und Die Lunge.Um Fledermaus im mediastinalen Bereich zu identifizieren, wählen Sie BAT, wo das Brustbein beginnt, am Anfang von T2, in der Nähe der vorderen Region der Brusthöhle des Individuums erscheinen und setzen ROIs minderwertig bis zum Ende des Xyphoiden-Prozesses fort. Identifizieren Sie BAT in der paraspinalen Region, indem Sie ROIs um BATs um den Körper herum zeichnen, nicht den spinalen Prozess des Wirbels. Schließlich identifizieren Sie BAT in der Bauchregion unter T12, indem Sie aktives Fett direkt um die Nieren herum verfolgen, bis keine metabolische Aktivität mehr vorhanden ist.Generieren Sie eine BAT-Maske im braunen Fett ROI-Editor, indem Sie die Maskenlasche auswählen und drücken, machen Sie maskiertPET. Schließen Sie den PET-CT-Viewer, lassen Sie die einzelnen Felder jedoch geöffnet. Öffnen Sie dann erneut ein neues PET-CT-Viewer-Fenster.Aktivieren Sie die folgenden Kontrollkästchen im angezeigten Dialogfeld. Das CT-Set und das neueste PET-Set. Ändern Sie die Ansicht der PET-CT-Bilder in sagittal und beginnen Sie mit dem Zeichnen aller ROIs für die regionsweite Analyse, beginnend mit derselben sagittalen Scheibe.Zeichnen und beschriften Sie dann den zervikalen ROI, indem Sie an der Spitze von C3 beginnen und den ROI auf C7 ausdehnen, indem Sie eine Linie unter dem Körper von C7 ziehen, bevor Sie den ROI schließen. Zeichnen und beschriften Sie nun den supraklavischen ROI. Beginnen Sie bei C7, aber schließen Sie nicht den Körper der Brustwirbel ein, während Sie den ROI auf T3 ausdehnen. Dann verlängern Sie die linke Grenze des ROI bis zur Spitze des Manubriums des Brustbeins.Um den axillären ROI zu zeichnen und zu kennzeichnen, beginnen Sie bei T3, aber schließen Sie den Körper der Brustwirbel nicht ein, während Sie den ROI auf T7 ausdehnen. Dann verlängern Sie die linke Grenze des ROI kurz vor dem Körper des Brustbeins. Zeichnen und beschriften Sie den mediastinalen ROI, indem Sie das gesamte Brustbein innerhalb eines einzigen ROI umfassen. Als nächstes zeichnen und kennzeichnen Sie den paraspinalen ROI, beginnend bei T1, einschließlich aller Brustwirbel innerhalb des ROI.Zeichnen und kennzeichnen Sie den abdominalen ROI, indem Sie an der Spitze von L1 beginnen, und schließen Sie alle BVT ein, die in keiner der vorherigen Regionen innerhalb des Abdominal-ROI berücksichtigt wurden. Zeichnen und beschriften Sie schließlich den dorsozerischen ROI. Schließen Sie die Region des dorsalen subkutanen Fettes in der Nähe des Gebärmutterhalses und der Spitze der paraspinalen Region ein.Hier hat der Körper des Motivs Kontakt mit dem Scanbett aufgenommen. Aktivieren Sie alle Anzeigen, um die ROIs aller Regionen anzuzeigen. Richten Sie nun alle ROIs aus, um Überlappungen oder Unterschätzungen zu vermeiden.Positionieren Sie den Umfang benachbarter ROIs bündig miteinander, sodass keine BAT in zwei Regionen enthalten ist und in allen Regionen keine BVT fehlt. Um Fehlalarme bei der BVT-Quantifizierung zu vermeiden, müssen PET-, CT- und anatomische Informationen beim Zeichnen von ROIs berücksichtigt werden. Mehrere häufige Regionen, die bei der Quantifizierung von Ganzkörper-BAT bei kaltstimulierten Probanden einzuschließen und zu vermeiden sind, werden gezeigt, wie z. B. metabolisch aktive zervikale BVT-Erkrankungen im Vergleich zu Speicheldrüsen, Stimmbänder und Schilddrüse.Auch, supklavikuläre BAT sollte einbezogen werden, während Zittern Muskel in der Nähe von Grenzen der Luft und festen Gewebe sollte vermieden werden. Schließlich, wenn einschließlich Der Bauch-BAT, vermeiden Sie die Clyces der Nieren. Nachdem die ROIs jeder axialen Scheibe zusammengestellt wurden, können BAT-Ablagerungen in der sagittalen Ebene segmentiert werden, um intra-, inter-, individuelle Unterschiede in der regionalen BAT-Aktivierung zu untersuchen.Die hier gezeigten Regionen umfassen zervikale, supsokförmige, axilläre, mediastinale, paraspinale, abdominale und dorsozervikale Regionen. Das zusammengesetzte Bild mit allen Bereichen wird ebenfalls angezeigt. Es ist wichtig, identifizierbare Organe und Strukturen innerhalb des Bildrahmens zu verwenden, um Ihre Position im Körper zu verstehen und zu bestimmen, ob eine Struktur wirklich braunes Fett ist.Letztendlich hoffen wir, eine automatisierte Methode mit Deep Learning oder KI-Methodik zu entwickeln. Die Erstellung eines detaillierten Atlas mit braunem Fett ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass die automatisierte Methode BAT identifiziert. Mit dieser Bildverarbeitungsmethode haben wir eine quantitative und nichtinvasive Karte des menschlichen braunen Fettgewebes entwickelt.Mit dieser Methode können Forscher umfassendere Vergleiche von funcitonalBAT beim Menschen anstellen.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Anatomy and Physiology

Medicine

Unit 1

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

Introduction to the Human Body

SCIENTISTS IN ACTION

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

Die Quantifizierung der atherosklerotischen Plaque Aktivität und Gefäßentzündungen mit [18-F] Fluordeoxyglukose Positronen Emissions Tomographie / Computertomographie (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 ...

Forschung

Medizin

The &alpha;-test: Rapid Cell-free CD4 Enumeration Using Whole Saliva

The ÃƒÅ½Ã‚Â±-test: Rapid Cell-free CD4 Enumeration Using Whole Saliva

Die α-Test: Rapid Zellfreie CD4-Zählung mit ganzen Speichel

There is an urgent need for affordable CD4 enumeration to monitor HIV disease. CD4 enumeration is out of reach in resource-limited regions due to the time ...

Non-invasive Imaging of Acute Allograft Rejection after Rat Renal Transplantation Using 18F-FDG PET

Non-invasive Imaging of Acute Allograft Rejection after Rat Renal Transplantation Using 18F-FDG PET

Nicht-invasive Bildgebung des akuten Abstoßung nach Nierentransplantation mit Rat<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG PET

The number of patients with end-stage renal  disease, and the number of kidney allograft recipients continuously increases.  Episodes of acute cellular ...

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

Nicht-invasive Bildgebung und Analyse der zerebralen Ischämie in lebenden Ratten mit Hilfe der Positronen-Emissions-Tomographie mit<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

Cerenkov Lumineszenz-Imaging von interskapulären braunes Fettgewebe

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

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

Menschen braunes Fettgewebe Depots automatisch durch Positronenemissionstomographie / Computertomographie Segmentierte und Registrierte Magnetic Resonance Images

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

Encapsulation Thermogenic Preadipocytes for Transplantation into Adipose Tissue Depots

Encapsulation Thermogenic Präadipozyten für die Transplantation in Fettgewebe Depots

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

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-FDG Micro-PET/CT

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-FDG Micro-PET/CT

Die Bestimmung Glucose Metabolism Kinetics Verwendung<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG Micro-PET / CT

This paper describes the use of 18F-FDG and micro-PET/CT imaging to determine in vivo glucose metabolism kinetics in mice (and is transferable to rats). ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

Bewertung der menschlichen Fettgewebe mikrovaskuläre Funktion mit Videomicroscopy

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

Charakterisierung von Immunzellen im menschlichen Fettgewebe mittels Durchflusszytometrie

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