用于人脑高时间分辨率正电子发射断层扫描的放射性示踪剂给药方法：以 FDG-fPET 为例

同步MR/PET扫描仪的出现重新激发了认知神经科学领域对FDG-PET成像的兴趣。随着这些技术的发展，研究人员致力于提高FDG-PET的时间分辨率，以接近BOLD fMRI的标准。采用团注法的传统FDG-PET采集方法仅能提供扫描期间葡萄糖摄取的静态平均测量值。

在本方案中，我们描述了两种替代的氟脱氧葡萄糖-正电子发射断层扫描（FDG-PET）采集方法：恒定输注法和混合弹丸输注法。这些技术可提供高达16秒的优异时间分辨率，显著优于传统的弹丸注射方法。采用这些给药方案所获得的时间分辨率提升，将为脑内葡萄糖能量的动态利用提供重要信息。

首先，在准备放射性药物时，核医学技术员（NMT）应考虑预计开始扫描的时间。制备药物时，需在无菌条件下将放射性示踪剂加入生理盐水袋中。然后，通过从盐水袋中抽取 20 毫升液体至注射器内并盖上针帽，制备引针剂量。

校准这支20毫升注射器并贴上标签。然后，使用50毫升注射器从药袋中抽取60毫升溶液，并用红色组合塞密封。将这两支注射器存放于放射化学实验室，待准备扫描时使用。

接下来，准备扫描室，确保所有采血设备均置于采血部位附近、易于取用。在可能放置血液容器的任何表面铺设垫巾，并在采血部位附近放置普通废弃物和生物危害废弃物的收集容器。在扫描室内，将输液泵设置在将与受试者连接的一侧。

在泵的底部周围搭建铅砖，并将铅屏蔽板放置在泵的前方。连接输液泵的管路，用于向受试者输注药物，并确保已输入正确的输注速率。然后，将20毫升的预充剂量连接至输液泵。

在将连接受试者的管路末端，安装一个三通旋塞和一个20毫升的空注射器。确保旋塞的位置能够使FDG溶液从预充剂量经管路流动，并仅收集到空注射器中。预先将输液泵设置为预充15毫升的体积，然后按下泵上的预充按钮。

按照提示对管路进行预冲。最后，将50毫升剂量的注射器连接到输液泵上，替换预冲剂量的注射器。首先，引导受试者进入测试区域。

向参与者说明知情同意程序，并完成安全筛查。由核医学技师（NMT）评估正电子发射断层扫描（PET）的安全性，随后由放射技师向参与者说明磁共振成像（MRI）扫描的安全事项，例如排除妊娠、医疗或非医疗用途的金属植入物等情况。然后，为参与者置入两根22号留置针，一根用于给药，另一根用于采血。

插管时采集10毫升基线血液样本，并在压力下断开所有生理盐水冲洗装置，以保持管路通畅。随后，将受试者置于扫描仪中，并覆盖一次性毯子以维持舒适的体温。在连接输注管路之前，冲洗导管以确保其通畅且阻力最小。

将管路用胶带固定在受试者手腕上，并指导其在扫描过程中保持手臂伸直。检查将用于采集血浆样本的留置针，确保其能够以最小阻力抽出血液。扫描开始时，将NMT置于扫描室内，以监测输注设备。

确保核医学技术人员（NMT）佩戴听力保护装置，并在可能的情况下使用防护屏蔽以尽量减少来自放射性剂量的辐射暴露。执行定位扫描，以确认受试者处于正确位置，并核对正电子发射断层扫描（PET）采集的相关参数。随后，在PET采集开始30秒后，示意核医学技术人员启动输注泵。

让核医学技术人员观察泵，确保其已开始输注氟代脱氧葡萄糖（FDG），并确认输液管路无即刻阻塞。启动任何外部刺激，例如功能扫描的开始，并计算采血时间点。在规定的时间间隔采集血样，在每份血样采集的中间时间点，将该时间标记在记录表上作为样本的实际采集时间。

最后，将10毫升注射器连接到真空采血管，然后将血液注入相应的采血管中。迅速用10毫升生理盐水在减压条件下冲洗导管，以尽量减少管路凝血的可能性。在实验室中，将所有样品在相对离心力724 × g条件下离心。

样品离心后，将离心管放入移液架中。打开管盖时注意不要扰动样品的分层，同时在架上放置一支已标记的计数管。接下来，确保移液枪头已牢固安装至移液器，并准备好纸巾以处理可能的液滴。

从血样管中平稳吸取 1,000 微升血浆，转移至计数管中，并盖上计数管和血样管的管盖。最后，将计数管放入井型计数器中，计数四分钟。所有血液制品废弃物应丢弃至生物危害袋中。

通过推注法获得的血浆放射性活度峰值浓度最大，而通过恒速输注法获得的最小。关键的是，在混合推注-输注方案中，血浆放射性活度水平维持时间最长，并在约40分钟的时间内保持最小程度的波动。这表明，混合推注-输注方案在输注感觉出现之前可提供相对稳定的血浆放射性活度。

PET 结果表明，与仅注射示踪剂团注或仅持续输注的受试者相比，采用混合团注-输注方案的受试者在不同感兴趣区域（ROI）之间表现出更清晰的差异。在仅团注方案中，示踪剂注射后信号迅速升高。而在团注加输注方案中，扫描开始时摄取值迅速上升，其幅度小于仅团注方案，并且在整个扫描过程中摄取以相对较快的速率持续进行。

最后，三种方案在记录期间的信号均大致呈线性增加。其中，仅输注方案的直线斜率最高，仅推注方案次之，推注加输注方案的斜率最小。这与混合方案在记录期间可提供更稳定信号的结论一致。

该实验方案的关键点在于数据采集的开始时刻。此时，必须将PET扫描的开始时间与BOLD fMRI序列的启动以及刺激呈现的起始时间同步，以确保后续分析的准确性。为了使各项操作在短暂的时间窗口内准确执行，操作人员之间的充分沟通至关重要，以确保所有工作人员在扫描开始前均已做好充分准备。

同步进行的磁共振成像/正电子发射断层扫描（MRI/PET）需要管理两种危险情况：强磁场的存在以及对受试者施加的辐射。所有工作人员和受试者必须遵守主管放射技师和核医学技术人员的指示。