著者らは、この手法の開発に有益なコメントや技術的なサポートのためにローラ·ディアス、ケヴィン·フィリップス、ウィラA. Hsueh、王で李に感謝したいと思います。

1。動物の準備とコールドトリートメント<ol><li>実験用マウスを収容するための承認されている4℃の低温室を探して、点検してください。 </li><li>寒い部屋の中で一晩プレチル動物ケージ。ケージは、飼料及び敷料なしであるが、水のボトルと組み立てられる。 </li><li>実験当日の午前中に、場所のマウスの30分間隔で予冷ケージのそれぞれに一つずつ。それはイメージングラボに輸送される前に、各単独ケージマウスは、ほぼ4時間寒い部屋に滞在する必要があります。マウスは断食をしているが、水へのアクセスを確認します。 </li><li>イメージングラボ一度に4時間後に低温処理輸送で一匹は30分毎。これは、氷と発泡スチロールの容器に充填し、ボックス内の氷の上に予め冷却住宅ケージを配置することによって実現できます。緩く発泡スチロールの箱にカバーを置きます。 </li></ol> 2。セットアップMicro-PET/CTイメージングワークフロー<p class=&quot;jove_content&quot;&gt;このプロトコルmicro-PET/CTイメージングにおいては、Siemens Inveon専用PET（dPET）システムとドッキングモードでInveonのモダリティ（MM）システム（CT / SPECT）を用いて達成される。動物は、MMの入り口から最初に配置された解剖学的な参照のためのCTでスキャンして、スタティックF18 PETの取得のためにdPETの中央にスライドさせる。ホストコンピュータが自動的にこれらのシーケンシャルタスクを遂行するために有効にするためには、以下の &quot;ワークフロー&quot;は前に実際イメージングセッションへInveon新株予約職場（IAW）ソフトウェアでプログラムされます。 <ol><li> CTの取得 ：全身CTスキャンについては、500 UA、80kVの電圧が、200ミリ秒の露光時間、240°の回転のための240のステップで電流を設定します。 X線検出器については、78ミリメートル軸イメージング分野とシングルベッドモードで &quot;低システム倍率&quot;で解像度を選択します。そのため、 &quot;共通のコーンビーム再構成&quot;メソッドを使って &quot;リアルタイム再構築&quot;を選択してホストPCの協議タスクを開始するために、専用のリアルタイム再構成コンピュータ（コブラ）。 </li><li> PETのエミッション取得 ： &quot;時間によって獲得する&quot;オプションで&quot;固定スキャン時間&quot;で設定した600秒（10分）。 &quot;研究同位体&quot;としてF-18を選択して、 &quot;エネルギーレベル&quot;として350から650 keVのを使用しています。 </li><li> PETの排出ヒストグラム ：静的スキャンを実現するための全体の持続期間のための1フレームのようにデータを処理するために&quot;黒&quot;に設定&quot;ダイナミックフレーム&quot;。ヒストグラムのタイプとして &quot;3D&quot;を選択し、 &quot;いいえ散乱補正&quot;を選択してください。 </li><li> PETの再建 ：再構成アルゴリズムとして2D順序サブセット期待値最大化（OSEM2D）を使用します。 </li></ol> 3。 FDGの注射<ol><li> 〜30分予定され、最初の注射の前にイメージングラボへの到着のための地域のベンダーから、18 F-FDG（10 MCI）の臨床的なパッケージをご注文ください。放射性マテリアを含むパッケージを受信し、調査する研究所の安全手順に従ってくださいLS（RAM）。 </li><li> Lブロックテーブルトップシールド、アリコートFDGと滅菌生理食塩水で希釈することによって提供される保護を持つ。 FDGの希釈された放射能濃度は、それぞれの注射用200から300μCi/100ULで利用可能であるべきです。 26G 1/2インチ針で1mlシリンジにFDGのソリューションを描画し、線量校正器と注射器全体の放射能を測定します。 </li><li>ちょうど腹腔内（ip）経路を介してのFDG溶液100μlと（ステップ1.4参照）寒い部屋から運ばれている動物を注入します。噴射時間を記録します。ドーズキャリブレータで再び注射器の残留放射能を測定します。 </li><li>氷で維持発泡スチロールのクーラー内部冷たいケージに戻って動物を置く。 FDGの取り込みのために1時間寒い（〜4℃）で動物をインキュベートする。 </li><li>次式により、各マウスのために注入FDGの活動を計算します。 注射前に注射器で注入された活動（μCiの）=活動- 注入後、シリンジ内の活動</li></ol> 4。 Micro-PET/CTイメージング<ol><li> micro-PET/CTイメージングは​​FDGの注射または低温処理後5時間後に1時間を開始します。酸素でイソフルラン3％麻酔導入室に動物を入れてください。 </li><li>一度麻酔が誘発され、動物は2L /分の流量で連続的にイソフルラン提供コーンフェイスマスク（2％）以内で休んで、その頭を持つマイクロCTペレット（動物用ベッド）の上に移動されます。電気加熱パッド（BioVet、M2Mイメージング株式会社）は体温を維持するために動物の下に配置されます。 </li><li> MMのスキャナの入り口に動物をスライドさせ、ツールバーから &quot;レーザー&quot;アイコンをアクティブにして、動物の胸が水平と垂直のレーザーラインのクロスになるようにベッドを移動するタッチパッドのコントロールを使用します。 &quot;レーザー整列&quot;ウィンドウでOPTIOとして &quot;PET収集、ワークフローに含まれている&quot; CTスキャンのように &quot;最初のスキャンの種類&quot;を選択し、nである。 </li><li> &quot;スカウトビュー&quot;ウィンドウを開き、X線レントゲン写真スカウトビューを取得します。 CTのビューの中心分野はマウス本体（肝臓）の中心部に位置していますように、動物のベッドの位置を調整するIAWを使用しています。必要な場合は、この手順を繰り返します。 </li><li>ステップ2で確立された &quot;ワークフロー&quot;を起動します。オプションがポップアップするとき、CT再構成に使用する適切な3D PET-CT変換行列ファイルを選択して、無減衰補正のPET再構成のために最近作成された正規のファイルを選択します。 IAWその後、CTやPETスキャン順次プログラムどおりに開始されます。 </li><li>ワークフロー全体が完了した後、20〜25分かかることがあり、簡単にASIPro VM、マイクロPET解析ソフトウェアIAWと共インストールされて取得されたCTとPET画像の品質を評価する。アーカイブデータストレージデバイスにイメージングデータまたはさらに詳細な分析のためのポスト画像解析ワークステーション（ステップ5を参照）に、ネットワークを介してデータを転送します。 </li><li> ReleaSEは、イメージングシステムから動物、そして室温で、その回復のための正常な食糧と水の供給とクリーンな住宅ケージに入れてください。システムは現在、キュー内の次の動物のための準備が整いました。 &quot;RAMを注入した実験動物の取り扱い&quot;に関する研究所の規制に従うべきであるイメージング後の動物の管理と取り扱いに注意してください。また、研究所の関連するRAMの廃棄物処理規制に従って針/注射器、吸収性パッド、手袋、およびすべての寝具を使用し、糞便が、放射性廃棄物として考慮されるべきであると扱われることに注意してください。 </li></ol> 5。ポストのイメージング解析<ol><li>オープンInveonリサーチ職場（IRW）ソフトウェア（シーメンス）、手動でCTとPETの両方のデータセットをインポートします。共同レジスタCTやPET画像 &quot;一般的な分析&quot;機能をツールを使用して &quot;登録&quot;ウィンドウで、 &quot;レビュー&quot;ウィンドウの下にあるすべての3次元的にCTとPETの画像間の確認に最適なアライメントを行う。 </li><li>&quot;関心領域（ROI）を定量化&quot;ウィンドウ、共同登録CT画像により提供される参照を持つ、首の肩甲骨間の領域では、BATを識別し、成体マウスの中で最も優勢な低温誘導性BATから、関心のあるボリュームを描く（VOI）PETデータセット上のBATの。 &quot;定量化の種類&quot;として &quot;ボクセル強度&quot;を選択し、ベクレル/ mlとしてVOI内の平均放射能を記録します。ベクレル/ mlまでカウント/秒に変換する校正係数は、以前から知​​られている放射能を持つファントムをスキャンすることによって確立されています。 </li><li> BAT内のFDG集積は、減衰補正を持つグラム組織当たりの割合注入量（％ID / g）として定量化される。注入された用量は、ステップ3.5の結果である、しかし、ベクレル（Bq）のユニット（1μCiの= 37,000ベクレル）に変換し、我々は組織の1ミリリットルが1グラムに等しいと仮定しています。 </li></ol>

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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+beta-adrenergic+receptors+and+the+control+of+adipose+tissue+metabolism+and+thermogenesis.">The beta-adrenergic receptors and the control of adipose tissue metabolism and thermogenesis.</a> Recent Prog. Horm. Res. 56, 309-328 (2001).</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=Outdoor+temperature,+age,+sex,+body+mass+index,+and+diabetic+status+determine+the+prevalence,+mass,+and+glucose-uptake+activity+of+18F-FDG-detected+BAT+in+humans.">Outdoor temperature, age, sex, body mass index, and diabetic status determine the prevalence, mass, and glucose-uptake activity of 18F-FDG-detected BAT in humans.</a> J. Clin. Endocrinol. Metab. 96, 1115-1125 (2011).</li><li>Cypess, A. 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Diabetes Obes. 17, 143-149 (2010).</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> N. Engl. J. Med. 360, 1518-1525 (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> N. Engl. J. Med. 360, 1500-1508 (2009).</li><li>Cohade, C., Mourtzikos, K. A., Wahl, R. 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Imaging Biol. 8, 24-29 (2006).</li><li>Saito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+incidence+of+metabolically+active+brown+adipose+tissue+in+healthy+adult+humans:+effects+of+cold+exposure+and+adiposity.">High incidence of metabolically active brown adipose tissue in healthy adult humans: effects of cold exposure and adiposity.</a> Diabetes. 58, 1526-1531 (2009).</li><li>Agrawal, A., Nair, N., Baghel, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+approach+for+reduction+of+brown+fat+uptake+on+FDG+PET.">A novel approach for reduction of brown fat uptake on FDG PET.</a> Br. J. Radiol. 82, 626-631 (2009).</li><li>Soderlund, V., Larsson, S. A., Jacobsson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+FDG+uptake+in+brown+adipose+tissue+in+clinical+patients+by+a+single+dose+of+propranolol.">Reduction of FDG uptake in brown adipose tissue in clinical patients by a single dose of propranolol.</a> Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 34, 1018-1022 (2007).</li><li>Zhao, J., Cannon, B., Nedergaard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermogenesis+is+beta3-+but+not+beta1-adrenergically+mediated+in+rat+brown+fat+cells,+even+after+cold+acclimation.">Thermogenesis is beta3- but not beta1-adrenergically mediated in rat brown fat cells, even after cold acclimation.</a> Am. J. Physiol. 275, 2002-2011 (1998).</li><li>Rowland, D. J., Garbow, J. R., Laforest, R., Snyder, A. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Registration+of+[18F]FDG+microPET+and+small-animal+MRI.">Registration of [18F]FDG microPET and small-animal MRI.</a> Nucl. Med. Biol. 32, 567-5672 (2005).</li></ol>

特別な利害関係は宣言されません。

本研究ではmicro-PET/CT-basedイメージング法は、単に風邪治療や市販の18 F-FDGの1注入を必要とする成体マウスにおけるBATの活動を検出するために開発されました。全体の手順は、すべての動物が扱われ、画像化されるまで、30分ごとに開始され、治療と撮像シーケンス後に1日で行うことができます。概説した実験条件下で、10匹のマウス（または5匹の2群）の合計は、単一の撮像システム?...

<table border="1"><tbody><tr><td> 試薬の名称 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント（オプション） </td></tr><tr><td> Micro-PET/CTイメージングシステム</td><td>シーメンスメディカルソリューションズUSA社</td><td> Inveon専用のPETシステムとInveonモダリティCT / SPECTシステム（ドッキング） </td><td></td></tr><tr><td>プロプラノロール</td><td>シグマ</td><td> P0884 </td><td></td></tr><tr><td> BRL 37344 </td><td>シグマ</td><td> B169 </td><td></td></tr><tr><td> 18 F-FDG </td><td> Cyclotope株式会社</td><td></td><td></td></tr><tr><td> C57BL/6J雄マウス</td><td>ジャクソン研究所</td><td> 000664 </td><td> 3から4ヶ月</td></tr></tbody></table>

functional imaging of brown fat in mice with 18f-fdg micro-pet/ct

褐色脂肪組織（BAT）はその離散場所と豊富な血管新生およびミトコンドリアの高密度化のために赤褐色の色によって白色脂肪組織（WAT）とは異なります。 BATは、エネルギー消費と非ふるえ熱産新生児哺乳類においてだけでなく、大人1において主要な役割を果たす。 BATの媒介熱発生は非常にβアドレナリン受容体2、3を介して主に、交感神経系によって調節されている。最近の研究では、人間の成人におけるBATの活動が否定的にボディ·マス·インデックス（BMI）と他の糖尿病パラメータ4月6日と相関していることが示されている。 BATはこうしてエネルギーバランス6-8の変調に着目しanti-obesity/anti-diabetes療法のための潜在的なターゲットとして提案されている。いくつかの冷たいチャレンジベースの陽電子放射断層撮影（PET）の方法は、人間のBAT 9-13を検出するために確立されている間、イメージングおよびquantifのための標準化されたプロトコルは、基本的にありませんマウスなどの小動物モデルにおけるBATのication。ここでは、マウスでのBATの機能評価のための堅牢なPET / CTイメージング法を説明します。彼らは、18 F-フルオロデオキシグルコース（FDG）のいずれかの用量を受信する前に簡単に説明すると、成人のC57BL/6Jマウスは、4時間の持続時間のために絶食条件下で処理冷たかった。マウスは、さらに1時間のポストFDGの注射のために寒さの中に残っており、その後、小動物専用micro-PET/CTシステムをスキャンした。取得したPET画像は、解剖学的参照用のCT画像と共に登録とBATの活動を提示するために肩甲骨間BAT領域にFDGの取り込みについて分析した。この標準化された冷治療とイメージングプロトコルは14プロプラノロールのβ-アドレナリン受容体拮抗薬の治療によって抑制BATの活性化、15、または強化されたBATの活性化は、β3アゴニストBRL37344 16により、例えば、薬理学的介入の間にテストBATの活動を通じて検証されています。方法デここcribedはBATの活性を調節する薬剤/化合物をスクリーニングするために適用することができ、または様々な前臨床および基礎研究のBAT開発や調節に関与している遺伝子/経路を特定することができます。

マウスBATのmicro-PET/CTイメージングの例を図1に示します。 CT撮影は解剖学的情報を提供していますが、PETイメージングは全身の18 F-FDG集積の分布と量をエンコードします。これらの画像データは、（1Aおよび1B）別に見（1C）の融合した、またはそのような最大値投影（MIP、1D）などの3D機能を使用して実証することができます。ここに3Dイメージングツール、関心体積（VOI）...

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Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

マウス褐色脂肪組織（BAT）の機能イメージングの方法は、BAT内の18F-フルオロデオキシグルコース（FDG）の冷刺激取り込みが非侵襲的に標準化されたmicro-PET/CTプロトコルと評価されるで説明されています。この方法では、マウスモデルで、BATの活動の違いを検出する堅牢性と小文字が区別されます。

FDG micro-PET/CTマウスにおける褐色脂肪の機能イメージング

Brown adipose tissue (BAT) differs from white adipose  tissue (WAT) by its discrete location and a brown-red color due to rich  vascularization and high ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Biology

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

19.0K ビュー.  The Methodist Hospital Research Institute, Houston. マウス褐色脂肪組織（BAT）の機能イメージングの方法は、BAT内の18F-フルオロデオキシグルコース（FDG）の冷刺激取り込みが非侵襲的に標準化されたmicro-PET/CTプロトコルと評価されるで説明されています。この方法では、マウスモデルで、BATの活動の違いを検出する堅牢性と小文字が区別されます。

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Utilizing 18F-FDG PET/CT Imaging and Quantitative Histology to Measure Dynamic Changes in the Glucose Metabolism in Mouse Models of Lung Cancer

A hallmark of advanced tumors is a switch to aerobic glycolysis that is readily measured by [18F]-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose positron emission tomography (18F-FDG PET) imaging. Co-mutations in the KRAS proto-oncogene and the LKB1 tumor suppressor gene are frequent events in lung cancer that drive hypermetabolic, glycolytic tumor growth. A critical pathway regulating the growth and metabolism of these tumors is the mechanistic target of the rapamycin (mTOR) pathway, which can be effectively targeted using selective catalytic mTOR kinase inhibitors. The mTOR inhibitor MLN0128 suppresses glycolysis in mice bearing tumors with Kras and Lkb1 co-mutations, referred to as KL mice. The therapy response in KL mice is first measured by 18F-FDG PET and computed tomography (CT) imaging before and after the delivery of MLN0128. By utilizing 18F-FDG PET/CT, researchers are able to measure dynamic changes in the glucose metabolism in genetically engineered mouse models (GEMMs) of lung cancer following a therapeutic intervention with targeted therapies. This is followed by ex vivo autoradiography and a quantitative immunohistochemical (qIHC) analysis using morphometric software. The use of qIHC enables the detection and quantification of distinct changes in the biomarker profiles following treatment as well as the characterization of distinct tumor pathologies. The coupling of PET imaging to quantitative histology is an effective strategy to identify metabolic and therapeutic responses in vivo in mouse models of disease.

Utilizing 18F-FDG PET/CT Imaging and Quantitative Histology to Measure Dynamic Changes in the Glucose Metabolism in Mouse Models of Lung Cancer

In this protocol, we describe how to utilize [18F]-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose positron emission tomography and computed tomography (18F-FDG PET/CT) imaging to measure the tumor metabolic response to the targeted therapy MLN0128 in a Kras/Lkb1 mutant mouse model of lung cancer and coupled imaging with high resolution ex vivo autoradiography and quantitative histology.

肺癌のマウスモデルにおける糖代謝の動的変化を測定する18F-FDG PET/CT イメージングと定量組織学を活用

A hallmark of advanced tumors is a switch to aerobic glycolysis that is readily measured by [18F]-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose positron emission tomography ...

がん研究

Non-Invasive PET/MR Imaging in an Orthotopic Mouse Model of Hepatocellular Carcinoma

Preclinical experimental models of hepatocellular carcinoma (HCC) that recapitulate human disease represent an important tool to study tumorigenesis and evaluate novel therapeutic approaches. Non-invasive whole-body imaging using positron emission tomography (PET) provides critical insights into the in vivo characteristics of tissues at the molecular level in real-time. We present here a protocol for orthotopic HCC xenograft creation with and without hepatic artery ligation (HAL) to induce tumor hypoxia and the assessment of their tumor metabolism in vivo using [18F]Fluoromisonidazole ([18F]FMISO) and [18F]Fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) PET/magnetic resonance (MR) imaging. Tumor hypoxia could be readily visualized using the hypoxia marker [18F]FMISO, and it was found that the [18F]FMISO uptake was higher in HCC mice that underwent HAL than in the non-HAL group, whereas [18F]FDG could not distinguish tumor hypoxia between the two groups. HAL tumors also displayed a higher level of hypoxia-inducible factor (HIF)-1&#945; expression in response to hypoxia. Quantification of HAL tumors showed a 2.3-fold increase in [18F]FMISO uptake based on the standardized value uptake (SUV) approach.

Here, we present a protocol to create orthotopic hepatocellular carcinoma xenografts with and without hepatic artery ligation and perform non-invasive positron emission tomography (PET) imaging of tumor hypoxia using [18F]Fluoromisonidazole ([18F]FMISO) and [18F]Fluorodeoxyglucose ([18F]FDG).

肝細胞癌の同所性モデルマウスにおける非侵襲的PET/MRイメージング

Preclinical experimental models of hepatocellular carcinoma (HCC) that recapitulate human disease represent an important tool to study tumorigenesis and ...

Cerenkov Luminescence Imaging of Interscapular Brown Adipose Tissue

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

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

間褐色脂肪組織のチェレンコフ発光イメージング

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

医学

Human Brown Adipose Tissue Depots Automatically Segmented by Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Registered 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 humans. Detecting BAT is typically confirmed by the uptake of the injected radioactive tracer 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) into adipose tissue depots, as measured by positron emission tomography/computed tomography (PET-CT) scans after exposing the subject to cold stimulus. Fat-water separated magnetic resonance imaging (MRI) has the ability to distinguish BAT without the use of a radioactive tracer. To date, MRI of BAT in adult humans has not been co-registered with cold-activated PET-CT. Therefore, this protocol uses 18F-FDG PET-CT scans to automatically generate a BAT mask, which is then applied to co-registered MRI scans of the same subject. This approach enables measurement of quantitative MRI properties of BAT without manual segmentation. BAT masks are created from two PET-CT scans: after exposure for 2 hr to either thermoneutral (TN) (24 &#176;C) or cold-activated (CA) (17 &#176;C) conditions. The TN and CA PET-CT scans are registered, and the PET standardized uptake and CT Hounsfield values are used to create a mask containing only BAT. CA and TN MRI scans are also acquired on the same subject and registered to the PET-CT scans in order to establish quantitative MRI properties within the automatically defined BAT mask. An advantage of this approach is that the segmentation is completely automated and is based on widely accepted methods for identification of activated BAT (PET-CT). The quantitative MRI properties of BAT established using this protocol can serve as the basis for an MRI-only BAT examination that avoids the radiation associated with PET-CT.

The method presented here uses 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) positron emission tomography/computed tomography (PET-CT) and fat-water separated magnetic resonance imaging (MRI), each scanned following 2 hr exposure to thermoneutral (24 &#176;C) and cold conditions (17 &#176;C) in order to map brown adipose tissue (BAT) in adult human subjects.

人間の褐色脂肪組織デポは自動的に陽電子放射断層撮影/コンピュータ断層撮影法で区分されると磁気共鳴画像登録

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

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-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). Impaired uptake and metabolism of glucose in multiple organ systems due to insulin resistance is a hallmark of type 2 diabetes. The ability of this technique to extract an image-derived input function from the vena cava using an iterative deconvolution method eliminates the requirement of the collection of arterial blood samples. Fitting of tissue and vena cava time activity curves to a two-tissue, three compartment model permits the estimation of kinetic micro-parameters related to the 18F-FDG uptake from the plasma to the intracellular space, the rate of transport from intracellular space to plasma and the rate of 18F-FDG phosphorylation. This methodology allows for multiple measures of glucose uptake and metabolism kinetics in the context of longitudinal studies and also provides insights into the efficacy of therapeutic interventions.

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

This study describes a protocol that uses 18F-FDG and positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) imaging, together with kinetic modelling, to quantify the in vivo, real-time uptake of 18F-FDG into tissues.

使用するグルコース代謝動態を決定します<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDGマイクロ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). ...

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

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

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

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

人間の活動の地域の定量化と全身褐色脂肪組織18F-FDG PET/CT を使用

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 ...

Infrared Thermography for the Detection of Changes in Brown Adipose Tissue Activity

Measuring brown adipose tissue (BAT) activity by positron emission tomography computed tomography (PET-CT) via the accumulation of 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) after a meal or in obese or diabetic patients fails as the method of choice. The main reason is that 18F-FDG competes with the postprandial high glucose plasma concentration for the same glucose transporter on the membrane of BAT cells. In addition, BAT uses fatty acids as a source of energy as well, which is not visible with PET-CT and could be changed along with glucose concentration in obese and diabetic patients. Therefore, to estimate the physiological importance of BAT in animals and humans, a new infrared thermography method used in recent publications is applied.
After overnight fasting, BAT activity was measured by infrared thermography before and after a meal in human volunteers and&#160;female wild-type mice. The camera software calculates the object&#39;s temperature using distance from the object, skin emissivity, reflected room temperature, air temperature, and relative humidity. In mice, the shaved area above the BAT was a region of interest for which average and maximal temperatures were measured. The phase of the estrous cycle in female mice was determined after an experiment by vaginal smears stained with cresyl violet (0.1%) stain solution. In healthy volunteers, two skin areas of the neck were selected: the supraclavicular area (above the collarbone, where BAT cells are present) and the interclavicular area (between the collarbones, where there is no BAT tissue detected). BAT activity is determined by the subtraction of those two values. Also, the average and maximal temperatures of skin areas could be determined in animals and human participants.
Changes in BAT activity after a meal measured by infrared thermography, a non-invasive and more sensitive method, were shown to be sex, age, and phase of the estrous cycle dependent in laboratory animals. As part of diet-induced thermogenesis, BAT activation in humans was also proven to be sex, age, and body mass index dependent. Further determining the pathophysiological changes in BAT activity after a meal will be of great importance for participants with high glucose plasma concentrations (obesity and diabetes mellitus type 2), as well as in different laboratory animals (knock-out mice). This method is also a variable tool for determining possible activating drugs that could rejuvenate BAT activity.

Here, we present a protocol for measuring brown adipose tissue activity after a meal in humans and laboratory animals.

褐色脂肪組織活性の変化を検出するための赤外線サーモグラフィ

Measuring brown adipose tissue (BAT) activity by positron emission tomography computed tomography (PET-CT) via the accumulation of 18F-fluorodeoxyglucose ...

High-Resolution Cardiac Positron Emission Tomography/Computed Tomography for Small Animals

Positron emission tomography (PET) and computed tomography (CT) are among the most employed diagnostic imaging techniques, and both serve in understanding cardiac function and metabolism. In preclinical research, dedicated scanners with high sensitivity and high spatio-temporal resolution are employed, designed to cope with the demanding technological requirements posed by the small heart size and very high heart rates of mice and rats. In this paper, a bimodal cardiac PET/CT imaging protocol for experimental mouse and/or rat models of cardiac diseases is described, from animal preparation and image acquisition and reconstruction to image processing and visualization.
In particular, the 18F-labeled fluorodeoxyglucose ([18F]FDG)-PET scan allows for the measurement and visualization of glucose metabolism in the different segments of the left ventricle (LV). Polar maps are convenient tools to display this information. The CT part consists of a time-resolved 3D reconstruction of the entire heart (4D-CT) using retrospective gating without electrocardiography (ECG) leads, allowing the morphofunctional evaluation of the LV and the subsequent quantification of the most important cardiac function parameters, such as ejection fraction (EF) and stroke volume (SV). Using an integrated PET/CT scanner, this protocol can be executed within the same anesthesia induction without the need to reposition the animal between different scanners. Hence, PET/CT can be seen as a comprehensive tool for the morphofunctional and metabolic evaluation of the heart in several small animal models of cardiac diseases.

Here, we present an experimental imaging protocol for the quantification of cardiac function and morphology using high-resolution positron emission tomography/computed tomography for small animals. Both mice and rats are considered, discussing the different requirements of computed tomography contrast agents for the two species.

小動物用高分解能心臓陽電子放出断層撮影/コンピュータ断層撮影

Positron emission tomography (PET) and computed tomography (CT) are among the most employed diagnostic imaging techniques, and both serve in understanding ...

Visualization and Quantification of Brown and Beige Adipose Tissues in Mice using [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging

Brown and beige adipocytes are now recognized as potential therapeutic targets for obesity and metabolic syndromes. Non-invasive molecular imaging methods are essential to provide critical insights into these thermogenic adipose depots. Here, the protocol presents a PET/MR imaging-based method to evaluate the activity of brown and beige adipocytes in mouse interscapular brown adipose tissue (iBAT) and inguinal subcutaneous white adipose tissue (iWAT). Visualization and quantification of the thermogenic adipose depots were achieved using [18F]FDG, the non-metabolizable glucose analog, as the radiotracer, when combined with the precise anatomical information provided by MR imaging. The PET/MR imaging was conducted 7 days after cold acclimation and quantitation of [18F]FDG signal in different adipose depots was conducted to assess the relative mobilization of thermogenic adipose tissues. Removal of iBAT substantially increased cold-evoked [18F]FDG uptake in iWAT of the mice.

Visualization and Quantification of Brown and Beige Adipose Tissues in Mice using [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging

Functional imaging and quantitation of thermogenic adipose depots in mice using a micro-PET/MR imaging-based approach.

[18F]FDGマイクロPET/MRイメージングを用いたマウスの褐色およびベージュ色の脂肪組織の可視化と定量化

Brown and beige adipocytes are now recognized as potential therapeutic targets for obesity and metabolic syndromes. Non-invasive molecular imaging methods ...

生物学

FDG Based PET/CT Scan: A Method of Using Radiotracer for Non-invasive Imaging of Tumor Metabolism

Source: Momcilovic M. et al., <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/v/57167/utilizing-18f-fdg-petct-imaging-quantitative-histology-to-measure">Utilizing&#160;18F-FDG PET/CT Imaging and Quantitative Histology to Measure Dynamic Changes in the Glucose Metabolism in Mouse Models of Lung Cancer.</a> J. Vis. Exp. (2018)
This article describes multimodality imaging of cancerous tissues with PET and CT diagnostic imaging by using a radiotracer 18F-FDG. Cancerous tissue with high glycolytic activity uptakes more 18F-FDG.

FDGベースのPET/CTスキャン:腫瘍代謝の非侵襲的イメージングのための放射性トレーサーの使用方法

Source: Momcilovic M. et al., Utilizing&#160;18F-FDG PET/CT Imaging and Quantitative Histology to Measure Dynamic Changes in the Glucose Metabolism in ...

FDG micro-PET/CTマウスにおける褐色脂肪の機能イメージング

要約

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肺癌のマウスモデルにおける糖代謝の動的変化を測定する¹⁸F-FDG PET/CT イメージングと定量組織学を活用

肝細胞癌の同所性モデルマウスにおける非侵襲的PET/MRイメージング

間褐色脂肪組織のチェレンコフ発光イメージング

人間の褐色脂肪組織デポは自動的に陽電子放射断層撮影/コンピュータ断層撮影法で区分されると磁気共鳴画像登録

使用するグルコース代謝動態を決定します

人間の活動の地域の定量化と全身褐色脂肪組織¹⁸F-FDG PET/CT を使用

褐色脂肪組織活性の変化を検出するための赤外線サーモグラフィ

小動物用高分解能心臓陽電子放出断層撮影/コンピュータ断層撮影

[^18F]FDGマイクロPET/MRイメージングを用いたマウスの褐色およびベージュ色の脂肪組織の可視化と定量化

FDGベースのPET/CTスキャン:腫瘍代謝の非侵襲的イメージングのための放射性トレーサーの使用方法