دراسات متعددة التتبع لاستقلاب الأكسجين والجلوكوز في الدماغ باستخدام ماسح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني في وقت الرحلة

يشارك استقلاب الجلوكوز والأكسجين في الدماغ بشكل وثيق في العديد من العمليات الفسيولوجية والمرضية في الدماغ. يساعد بحثنا على فهم كيفية مشاركته في الشيخوخة ، وما إذا كان يؤخر التنكس البيولوجي الإضافي في الدماغ. نستخدم التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الذي يساعد ويسمح لنا بدراسة التمثيل الغذائي لدى البشر في الجسم الحي.

قياسات التمثيل الغذائي للدماغ البشري في الجسم الحي ، تتطلب تقليديا تقنيات غازية ، بما في ذلك القسطرة التي تم وضعها في أوعية الدماغ. لقد غير التصوير كل ذلك. الآن ، يعد التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير بالرنين المغناطيسي الطريقتين الأكثر استخداما لدراسة عملية التمثيل الغذائي للدماغ البشري في الجسم الحي.

يعالج بروتوكولنا الاحتياجات البحثية للقياس الكمي المطلق في التمثيل الغذائي بحيث يمكن مقارنة القياسات ذات المغزى الفسيولوجي لحجم الدم واستخراج الأكسجين في الأنسجة وتدفق الدم ومعدل الأيض لاستخدام الجلوكوز عبر الموضوعات وعبر الدراسات وعبر الطرائق والمنهجيات. بالمقارنة مع SUVR ، يوفر بروتوكولنا قياسات فسيولوجية يمكن تقييمها مقابل المعلومات الموجودة من الأدبيات المنشورة. هذه تعلم المنهجيات المستقبلية التي قد تحتوي على اختلافات في الأجهزة. الأهم من ذلك ، أن قياساتنا مفيدة للتباين في مجموعات الدراسة البشرية ، وخاصة التباين الناجم عن عمليات المرض.

تسمح لنا تطوراتنا في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني بالتحقيق بشكل أكثر تحديدا في كيفية تأثر استقلاب الجلوكوز والأكسجين في مناطق معينة من الدماغ البشري بسبب الشيخوخة ومرض الزهايمر ومرض المادة البيضاء. إن دقة ماسحات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الحديثة يمكن مقارنتها الآن بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، وهذا يسمح لنا بدمج فهمنا لعملية التمثيل الغذائي للدماغ ووظيفته بطريقة متعددة الوسائط.

[مقدم العرض] للبدء ، قم بإعداد حاوية تخزين الغاز المحمية المجهزة بمعايرة جرعة مقياس التيار الكهربائي. قم بتوصيل المنفاخ القابل للتوسيع بخط النايلون الصلب ذو القطر الضيق من السيكلوترون وأنبوب بوليمر بلاستيكي شبه صلب ذو قطر كبير يتم تثبيته ، إلا أثناء الإعطاء. ضع مرشح جسيمات يلتقط الفيروسات بما يتماشى مع الأنبوب ذو القطر الكبير ، وقم بتوصيل قطعة بلسان بلاستيكية يمكن التخلص منها بنهاية الأنبوب. احصل على المستحضرات الصيدلانية المشعة الغازية التي يتم تسليمها إلى حاوية الغاز من منشأة السيكلوترون. ابدأ التحضير لفحص التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني من خلال إبلاغ المشارك بأهمية تجنب حركات الرأس أثناء عملية المسح. تأكد من أن المشارك يتبع جميع البروتوكولات القياسية لفحص التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني البشري. ضع المشارك للسماح بوضع الرأس أولا أو القدمين أولا. بعد ذلك ، ساعد المشارك في الاستلقاء على طاولة جسرية منخفضة. قبل أن تنتقل طاولة القنطرية إلى لوحة الماسح الضوئي ، تحقق من سلامة جميع الخطوط الشريانية والوريدية. الحفاظ على اتصال مستمر للخطوط الشريانية بمصادر المياه الملحية المضغوطة. تحقق من راحة المشارك من خلال ضمان توسيد مناسب لوضع الرأس والرقبة والعمود الفقري والوركين وثني الساق. بعد أن يضع المشارك الرأس بشكل مريح على مساند رأس إسفنجية قابلة للتعديل بحرية ، قم بتثبيت جبهته على طاولة جسرية باستخدام غلاف مرن ذاتي اللصق وقابل للإزالة. اطلب من المشارك مرة أخرى تجنب أي حركة للرأس طوال فترة الفحص. دع طاولة القنطرية تمر عبر تجويف الماسح الضوئي حتى تتجاوز أطراف المشارك وجذعه جسر التصوير المقطعي المحوسب ويتركز رأسه داخل القنطرية. الآن ، مع وضع المشارك بشكل صحيح في جسر التصوير المقطعي المحوسب ، قم بإجراء الفحص المقطعي المحوسب. بمجرد الانتهاء من الفحص بالأشعة المقطعية ، قم بتمرير طاولة القنطرية إلى أبعد من خلال تجويف الماسح الضوئي حتى يستقر رأس المشارك في وسط جسر التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. تابع إجراء التصوير المقطعي المحوسب والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. راقب وقيم راحة المشارك باستمرار أثناء الفحص عبر الحد الأدنى من التواصل اللفظي. للبدء ، ضع المشارك في الدراسة في ماسح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. لإدارة المستحضرات الصيدلانية المشعة الغازية كجرعات ، باستخدام معاير جرعة بيكو أمبير ، راقب نشاط كل غاز يتم توصيله إلى المنفاخ القابل للتوسيع حتى يصل إلى ذروته ، ثم انتظر حتى ينخفض النشاط إلى ما دون الجرعة القصوى البالغة 55 مللي كوري المسموح بها من قبل لجنة أبحاث الأدوية المشعة. ابدأ المسح مباشرة قبل بدء الاستنشاق لضمان اكتساب بداية منحنى النشاط الزمني. احصل على منحنى نشاط زمني من ست إلى سبع دقائق للانبعاثات مع إعداد الإطار المعروض على الشاشة. بعد وضع الناطقة بلسان الفم في فم المشارك ، اطلب منهم تشكيل ختم محكم حول لسان حال القطعة بشفتيه قبل استنشاق أكبر قدر ممكن. اطلب منهم حبس أنفاسهم لبضع ثوان للسماح للرئتين بامتصاص المستحضرات الصيدلانية المشعة. اطلب من المشارك الزفير مرة أخرى من خلال الأنبوب ، ونفخ المستحضرات الصيدلانية المشعة الغازية المتبقية مرة أخرى في المنفاخ. بعد إعادة تثبيت الأنبوب ، استرجعه من المشارك. راقب نشاط الغاز في المنفاخ من بداية الاستنشاق إلى نهاية الزفير. احسب الجرعة الإجمالية المعطاة حسب الفرق في الأنشطة واستهدف جرعة إجمالية تتجاوز 20 ملليكوري. مراقبة القياسات الشريانية لمنحنيات النشاط الزمني الاسمية بعد إعطاء جرعات الغاز المطلوبة. بعد وضع المشارك في الدراسة في ماسح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ، قم بإعداد جميع الأجهزة اللازمة للقياسات الشريانية للأنشطة الصيدلانية المشعة. تحقق من سلامة جميع التوصيلات وتحقق من التحضير للتأكد من عدم دخول فقاعات الهواء إلى الشريان الكعبري أو التداخل مع الضخ التمعجي أثناء استخراج الدم. بالنسبة لكاشف جاما ، استخدم مجموعات تمديد القسطرة المجهرية المناسبة. اضبط الحد الأقصى المسموح به لضغط الانسداد للمضخة التمعجية ، وإذا كانت مضخة تسريب تعمل باتجاهات تدفق معكوسة ، فحدد الحد الأدنى لمعدل التدفق لإبقاء الوعاء مفتوحا. مباشرة قبل إعطاء المستحضرات الصيدلانية المشعة ، أغلق محبس التثبيت على كيس الضغط ومراقبه ، وقم بتشغيل المضخة بسرعة 300 مل في الساعة. تأكد من استخراج الدم من الشريان الكعبري ومروره عبر مجموعات قسطرة التمديد إلى كاشف جاما ومضخة التجميع. أثناء الضخ بسرعة 300 مل في الساعة ، تحقق من قياسات النشاط على كاشفات جاما لكل دواء إشعاعي يتم إعطاؤه للوقت المناسب ، اعتمادا على متتبع الراديو المحدد. بعد كل قياس شرياني، أعد تكوين الخطوط الشريانية لطرد قسطرة الشريان الكعبري، متبوعة بدائرة خط الإمداد إلى كاشفات جاما والمضخة. بالنسبة للدائرة المعزولة عبر المضخة ، اضبط معدلات المضخة على 300 مل في الساعة. تم دمج المستحضرات الصيدلانية المشعة التي تم إعطاؤها بسهولة في خرائط غير كمية لأنشطة محددة. ساعدت منحنيات النشاط الزمني للدماغ بالكامل في تحديد حركات الرأس المهمة وقدمت سمات مميزة للتتبع بعد تصحيح الاضمحلال.