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

本稿で示されているすべての PET/CT 画像は、国立衛生プロトコル第 12 DK-悲鳴 0097 (ClinicalTrials.gov 識別子 NCT01568671) の参加者から得られました。すべての参加者は、書面によるインフォームド コンセントを提供、すべての実験は、国立糖尿病・消化器病・腎臓病の制度検討委員会によって承認されました。 1. ソフトウェアのインストール ImageJ をimagej.netからダウンロードまたはpetctviewer.orgでフィジーをダウンロードするリンクを使用します。注: ImageJ の 64 ビット版が 1000 以上の画像とセットに必要です。 ダウンロードし、PET/CT ビューアー プラグインをpetctviewer.orgのインストール指示に従って ImageJ に適用します。ペット/CT のビューアーに包括的なガイドについてこのウェブサイトを参照して、ソフトウェアの定期的な更新と一般的な指示 (http://sourceforge.net/p/bifijiplugins/wiki/BrownfatVolume/) へのリンクを確認してください。 2. ペット/CT 画像の読み込み ペット/CT のビューアー プラグインに画像の次の 3 つのスタックをアップロード: 減衰補正ペット (基本)、非減衰補正ペット (UPet)、減衰 CT (CT) を修正しました。(図 1) の 2 つの方法のいずれかを使用して画像をアップロードします。 方法 1: ドラッグ アンド ドロップ ドラッグ アンド ドロップ ファイル エクスプ ローラー CT、機能、および UPet ファイルセットから。 表示される 3 つのプロンプトで「はい」をクリック (スタックとして「フォルダー」内の画像すべて X オープン)、プロンプト内でチェック ボックスをオフに残して。 すべての 3 つのイメージのセットが読み込まれるときは、ImageJ ツールバーに「プラグイン」を選択し、、”ペット ct ビューアー”を選択するドロップ ダウン メニューを下にスクロールを移動します。 方法 2: は、CD またはディスク上の場所からの研究を読んでください。 「参照」をクリックしてすべてのイメージのセットを含む高度なストレージ ・ フォルダーに移動する「DICOM パス」割り当て「設定」タブでデータセットに場所の名前を割り当てます。注: DICOM (デジタル画像と通信医学) は、医用画像に使用されるファイル形式と「DICOM パス」は、すべての raw DICOM 画像を含むフォルダーのセットです。 (1 つの主題、1 つの日付) から個々 のスキャンが画像処理の選択になります「読み取り」タブに戻ります。 [件名の「読む」を押すと ImageJ は自動的にすべての 3 つの関連付けられたセットをアップロードし、PET/CT ビューアーを起動します。 「褐色脂肪細胞、・ ロワ」エディター”load”ボタンをクリックしてペット/CT のビューアーに戻す・ ロワの以前作ったセットを読み込みます。注: ImageJ だけ読み込まれる UPET ・基本、CT 画像の現在のセットから作成された ROI .csv ファイルをできます。 3. プラグイン PET/CT ・ ビューアーの操作 ペット/CT ビューアー ペット/ct の 3 つの個別のビューで新しいウィンドウのいずれかを個別に提示または融合の読み込み後に表示されるを待ちます。 上部に「MIP」ボタンをクリックして融合ペット/CT ビュー他の 2 つのウィンドウの 1 つを交換する PET/CT ビューアーの左。ただし、このボタンのクリックしてが 1 回のみ、MIP は利用できなくします。注: MIP または最大強度投影は、各軸方向のスライスで最高の強度を持つピクセルだけを表示する二次元、完全体のイメージです。 MIP; を戻すために再び「MIP」ボタンををクリックします。今融合ペット/CT、CT、および MIP のビューが表示される必要があります。 MIP 画像の向きを切り替える、”>>”、”F”と”S”ペット CT ビューアーの上部にあるボタンします。 虫眼鏡の左側に 3 つのボタンを使用して軸、矢状、冠状平面にペット、CT や PET/CT 融合画像の向きを変更します。 マウスのスクロール ホイールの機能を切り替えるには PET-CT ビューアーの上部にあるツールバーの虫眼鏡をクリックします。 虫眼鏡選択をスクロールして (MIP) を除くすべてのビューにズームインします。 虫眼鏡が選択されていないときにスクロールによって (MIP) を除くすべてのビュー上のスライスにナビゲートします。注: MIP をクリックしても、PET 像と CT のスライスはカーソルのレベルでの解剖学的位置に変更もできます。 ツールバーの左上の「編集」を選択し、、表示されるドロップ ダウン メニューから「褐色脂肪、・ ロワ」を選択します。新しいダイアログ ボックスが表示されます。定量化を開始する前に次のオプションが選択されているを確認します。 “使用して SUV”と”使用 CT”をチェックします。 3 ボクセル選択基準 (「すべて」、「平均」、または”All”) のいずれかを選択します。注:”Any”はライトナーら201719で使用されました。その他のオプションの詳細については、petctviewer.org を参照してください。 ボクセル (外ではなく) 内部を調べるバット検出アルゴリズムを適用する「インテリア」を選択、ROI の領域。 このダイアログ ボックスの無料テキスト フィールドの最初の行でバットの SUV の制限を入力します。 個人の正規化 SUV 下限測定の入力または予測リーン ボディ固まりおよび上限高活性レベル19,20を収容するのに十分です。注: バット最大 Suv ほど 〜 75 g/mL は以前研究17で報告されています。したがって、100 グラム/mL は、妥当な上限です。 フリー テキスト フィールドの 2 番目の行でバットの密度の範囲を入力します。注:-300 胡下限と-10 胡上限ライトナーら201719で使用されていた、-10 胡-190 からまでも以前21を推奨されました。 チェック ボックスの下にある「巻 * 意味”すべてボクセルとバットをする強調表示されます青で「茶色の脂肪、ROI」ウィンドウが開いている間は、。注: SUVmax は赤で表示され、このチェック ボックスの横にある数を調整できるがハイライトの厚さを指示します。 Roi を描画します。 「褐色脂肪、ROI」で「ドロー」ボタンをクリックしてダイアログ ボックス。ペット/CT のビューアー ウィンドウ内で行われたすべてのクリック ・ ロワを形成する点が考慮されます。 投資収益率を描画を開始する 3 つのビューのいずれかをクリックします。注: 投資収益率を形成する 3 つのポイントの最小値が必要です。自動的にポイントを削除し、図面モードの投資収益率を残す最初または 2 番目以降後をダブルクリックします。 閉じ、以上 2 つのポイントを定義した後ダブルクリックして ROI を保管します。 バットの総量を取得するコンパイル ・ ロワ バットの総量を取得する軸の平面に Roi を描画します。注: 軸スライスあたり 1 つの投資収益率の最大を持っている簡単です。スライスごとの 1 つ以上の ROI を含む不注意によるオーバー ラップする可能性があります。ボクセル容量バットに向かってオーバー ラップする領域にバットが複数回カウントしだろうとして識別します。 投資収益率は、現在の軸スライスにのみ適用されますので、最初と最後の「スライス制限」を同じスライスを設定 (例えばスライスを開始 = 90 とスライスを終了 = 90)。 投資収益率を完了せずバット (例えば左鎖骨上窩で) の 1 つのデポをサークルします。バットの遠いセグメントに体全体を結ぶ線を拡張することによって ROI を続行します。2 番目のバット デポを囲み、2nd地域の開始時以前に識別されたポイントをダブルクリックします。さらに誤検知の可能性を減らすために必要な投資収益率のポイントを調整します。 ラベル下部にテキスト ボックスを使用して、将来の参照用の解剖学的レベルに基づいて投資収益率は、ダイアログ ボックスの左。 削除不要な・ ロワ 完了の直後に不要な投資収益率を削除します。 不要な投資収益率を完了する PET/CT ビューアー内で任意の場所をダブルクリックします。 「褐色脂肪細胞は、投資収益率」のダイアログ ボックスにリサイクル箱のアイコンが付いたボタンをクリックします。 「はい」ユーザーが現在の投資収益率を削除したいかどうかが表示されたらクリックします。 以前作った ROI を削除します。 ROI の番号の横にある矢印を使用して所定の ROI を選択上下します。 リサイクルのボタンをクリックします。注: ROI を削除すると、削除済みの投資収益率がより大きい各投資収益率に関連付けられている番号に応じてシフトダウン順番 (例えば投資収益率 #2 が削除され場合、投資収益率 #3 #2 になる ROI #4 #3 になるし、などなど)。ラベル付き・ ロワは、このプロセスを容易にします。 ・ ロワを保存 「保存」ボタンをクリックしてし、完成品・ ロワを .csv ファイルに保存するファイル名を指定。注: 10 スライスの間隔で Roi を保存の進行状況が失われないので、それをお勧めします。.Csv ファイルのテキスト エディターまたはスプレッドシート プログラムで開くことができます、ボリューム、活動、SUVmean を含む各 ROI で識別されたバットについての全ての関連データが含まれています、スプレッドシート プログラムなどの変更値可能性がありますファイル形式を変更し、それImageJ で読めない。 4. 全身バットの定量化 体のすべての地域でバットを識別するためにこれらのガイドラインを使用します。 高密度または活動のコントラストと共同登録の問題は、偽陽性を引き起こす可能性があります分として組織に隣接の区間を避けます。: 注意バット デポは左右対称で、しばしば、心で視覚的なコウモリ識別に役立ちますプロパティ。 椎体の形状、その他の骨の構造、臓器の存在などユニークな解剖学的ランドマークを現在の解剖学的領域を識別するために使用します。偽陽性を生成する知られている地域に固有の構造を避けるため。 頸部 (C3 C7 椎) でバットを識別します。 第三頸椎 (C3) で軸のビューに移動します。注: C1 C2 領域にバットがありますが、バット検出は脳や骨格筋で FDG の高吸収によって混同します。 首の筋肉、椎骨の棘突起の周りを回避し、下顎骨の下縁にちょうど後部境界線を作成する脂肪組織拠点の側面の ROI を開始します。 バット (図 2 a と 2 b) として同じような密度と活動レベルがあります甲状腺を除外します。 Dorsocervical 地域 (脊椎 C5 ・ C7) でバットを識別します。 バットのこの小さな、皮下の拠点があります。注: それが対称的に C5 ・ C7、図 2 bに近い背中の皮下脂肪内で表示されます。 慎重に皮下脂肪代謝活性が発生する場所にのみが含まれます。 鎖骨上窩 (脊椎 C7 T3; でバットを識別します。脊椎前方縦隔の後方) 非常にアクティブなバット地域の近くに 1 つの側面の最も表面的な投資収益率を描き始めます。注: バットは、上腕骨の頭の周りの領域に拡張があります。 気管、甲状腺が含まれ、直接上の領域を回避し、偽陽性に近い首の筋肉、肺が除外されるように、投資収益率を囲みます。 腋窩部 (脊椎 T3 T7) でバットを識別します。 鎖骨上窩から進行として腋窩のバットを見つけます。 腕が胴体から分離、肋骨や肺を避けるために開始の近くのバットを選択します。注: これらの脂肪質のターミナルは最終的に、腋窩中線に皮下ワットに移行をします。 縦隔領域 (脊椎 T1 T7; でバットを識別します。前方)。注: バット胸骨の全体の周りをいくつかの個人の蓄積があります。 胸骨が個々 の胸腔内の前方ほとんど近傍 T2 の先頭に表示されるように開始バットを選択し、・ ロワを下方に剣状のプロセスが終了するまで続行します。 バットの椎体の棘プロセスではなく、体を取り巻く周辺・ ロワを描画することによって傍脊柱領域 (脊椎 T1 T12) でバットを識別します。 C7 の下端に第一肋骨の外観からバット傍脊柱を含むを開始します。 肋骨、肋間筋、ローカライズされたの間の領域は含まれません。 腹部 (T12 に劣る) でバットを識別します。 バットと非常に高い活性レベルに同じような密度のある尿管を避けてください。(図 2 D)。 アクティブな脂肪代謝活性が存在しなくなるまで直接、腎臓を周囲をトレースします。 SUVmax ボクセル内または腎臓の内側の部分の近くに表示される場合は、尿管を除外してこの領域内で腹部・ ロワを調整します。 5. 品質保証 ・ ロワ L3 4 周りに C3 椎体から測定軸のすべてのスライス上に引かれた後は、任意の明白な偽陽性の MIP を調べます。 赤い SUVmax ボクセルが、尿管は、バットと SUV 値が非常に高いに似たような密度値を表示などの構造ではなく、バットを含む領域にあるを確認します。 すべてのバットが識別され、すべての偽陽性が除外されていることを確信するときの最終的な .csv ファイルを保存します。 6. 個々 のデポにバットをセグメント化 注: 次のセクション バット17の地域のデポの定量化に集中します。手順は全身バット ボリュームと活動を取得する必要ありません。 「茶色の脂肪、ROI」エディター (図 1) でバット マスクを生成します。メモ: マスクは、このプロトコルの前の手順で作成した、再生ペット画像だけ SUV 値を含むボクセル Roi 内のバットとして確認のためとして定義されます。他のすべての画素の SUV 値は 0 に設定されます。 ペット/CT のビューアーをすべて識別されたバットで開いたままや「プラグイン」ドロップ ダウン メニューから PET/CT ビューアーを再度開き、上で保存した Roi をロードします。 被写体のスキャンの 3 つのセットを開きます。 開いている「褐色脂肪、ROI」] ダイアログ ボックスです。 「マスク」タブを選択し、「仮面のペットを作る」を押します。 ファイル名「DUP_…」で始まる、ポップアップに追加のボックスを待つ ペット/CT のビューアー (CT と PET 検査) と個々 のボックスを開くと、休暇を閉じます、新しい PET/CT ビューアー ウィンドウを開き直します。 表示されるダイアログ ボックスで次の 3 つのチェック ボックスを選択: CT セット UPET を設定すると、最新の基本セット (すなわち機能設定リストの下に最も近い) – これは以前生成マスクを含むファイル。 ペット/ct のビューを矢状に変更し、同じ矢状のスライスで地域全体の分析開始のすべて・ ロワの描画を開始します。注: MIP 画像の向きは変更されません。また、最も中心的スライス (すなわち背骨の中心に沿って) は良い出発点です。 変更スライス制限範囲にスライス 1 から最後まで分析されるスキャンのスライス。 密度 (HU) しきい値をオフにし、ペット (SUV) しきい値の下限値を 0.01 SUV SUV 値 0 になっているすべての非バット ボクセルを除外するに変更します。「次の描画」ボタン上のテキスト ボックスを確認します。 下部のテキスト フィールドに目的のラベル (例えば「頸部」、「鎖骨」、等) を入力すると、ラベルの領域は「褐色脂肪細胞、ROI」ダイアログ ボックスの左。 描画とラベル、C3 の上部に開始し、C7 に投資収益率 ROI を閉じる前に C7 の体の下に線を描画を拡張する頸部 ROI (図 3 a)。 描画とラベル鎖骨上の投資収益率 (図 3 b)。 C7 から始まるが、T3 に ROI を拡張する胸椎の本体は含まし、しないで、胸骨の上にロイの左枠線を拡張します。 この地域の内で含まれている胸椎体の前縁と ROI の右側の境界線をラインアップします。 描画し、腋窩の投資収益率 (図 3 c) をラベルします。 T3 で開始が、T7 に投資収益率を拡張する胸椎体を含めるしてない胸骨体の短い ROI の左端を拡張します。 この地域の内で含まれている胸椎体の前縁と ROI の右端の行です。 描画し、ラベルの縦隔の投資収益率 (図 3 d) 単一の ROI 内全体の胸骨を包含します。 描画し、T1、ROI 内 (T12) まですべて胸椎を含むで始まる (図 3e) 傍脊柱 ROI をラベルします。 胸部椎体の前縁と ROI の左端の行です。投資収益率の右側の境界線を拡張すると、地域のすべてのバットが含まれています。 描画しラベル (図 3 f) 腹部の ROI を L1 の先頭から、腹部の ROI 内の他の前の領域のいずれかには計上されない任意のバット。 描画とラベル dorsocervical ROI (図 3 g)。 頚椎と傍脊柱領域の一番上の近くの背部の皮下脂肪の領域を含めるこれは被験者の体をした、スキャナー ベッドと接触。 すべての地域の重複または過少評価を防ぐためにすべての Roi を並べる・ ロワを表示する「すべて表示」をチェック。 隣接する Roi の位置、境界は、バットは 2 つの領域に含まれていないし、すべての地域から不足しているバットはない、お互いにフラッシュします。 線引きの領域のすべてのスライスが含まれているかどうかを確認する両方の正面と側面のビューから MIP を観察します。青 (ステップ 6.2.2) で強調表示されていないエリアがある場合は、スライス制限を確認します。 新しい .csv ファイルに最終データを保存します。このファイルには、地域の合計や平均値識別された各デポからすべてのバット パラメーターを含まれます。