Name: Radiotracer Administration for High Temporal Resolution Positron Emission Tomography of the Human Brain: Application to FDG-fPET (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 3 s
Description: Erfahren Sie zwei FDG-PET-Protokolle zur dynamischen Hirnbildgebung mit hoher zeitlicher Auflösung. Diese Methoden ermöglichen präzise Messungen des Glukosestoffwechsels beim Menschen.

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Jamadar wird vom Australian Council for Research (ARC) Discovery Early Career Researcher Award (DECRA DE150100406) unterstützt. Jamadar, Ward und Egan werden vom ARC Centre of Excellence for Integrative Brain Function (CE114100007) unterstützt. Chen und Li werden von der Reignwood Cultural Foundation unterstützt.
Jamadar, Ward, Carey und McIntyre entwarfen das Protokoll. Carey, McIntyre, Sasan und Fallon sammelten die Daten. Jamadar, Ward, Parkes und Sasan analysierten die Daten. Jamadar, Ward, Carey und McIntyre schrieben den ersten Entwurf des Manuskripts. Alle Autoren haben die endgültige Fassung überprüft und genehmigt.

Dieses Protokoll wurde von der Monash University Human Research Ethics Committee (Zulassungsnummer CF16/1108 - 2016000590) in Übereinstimmung mit der Australian National Statement on Ethical Conduct in Human Research24überprüft und genehmigt. Die Verfahren wurden unter Anleitung eines akkreditierten Medizinphysikers, Nuklearmediziners und klinischen Radiographen entwickelt. Die Forscher sollten sich auf ihre lokalen Experten und Richtlinien für die Verabreichung ionisierender Strahlung beim Menschen beziehen.
1. Erforderliche Ausrüstung und Personal
<ol><li>Siehe Materialtabelle für den Scannerraum, das Radiochemielabor und allgemeine Materialien. Für den Radiotracer wurde ein kommerzieller Lieferant eingesetzt.</li>
	<li>Verwenden Sie in der gleichzeitigen MRT-PET-Umgebung vier Mitarbeiter: einen Radiologen (RG) für den Scan, einen Nuklearmedizin-Technologen (NMT), der die Verabreichung des Radiotracers und die Entnahme von Blutproben überwacht, einen Laborassistenten (LA) zum Blutspinnen, und ein wissenschaftlicher Mitarbeiter (RA), der für die Bewachung des experimentellen Designs und der Stimulus-Präsentation verantwortlich ist.</li>
</ol>2. Vorbereitung
<ol><li>Tracer-Dosis-Präparat durch das NMT
	<ol>
<li>Berechnen Sie das Infusionsvolumen, das im Laufe des Scans verabreicht wird. In diesem Protokoll beträgt die Infusionsrate 0,01 ml/s über 95 min. So erhalten die Teilnehmer in einem 95 min Scan 0,01 ml/s x 60 s x 95 min = 57 mL.</li>
		<li>Berechnen Sie die Tracer-Dosis, die in die verabreichte Saline-Lösung verdünnt wird. In diesem Protokoll wird dem Teilnehmer eine Gesamtdosis von 260 MBq über 95 min verabreicht. Diese Dosis wurde gewählt, um die Strahlenexposition auf 4,9 mSv zu begrenzen, um die Kategorisierung des "niedrigen Risikos" gemäß den Richtlinien der Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency (ARPANSA) für die Exposition von Menschen gegenüber ionisierender Strahlung zu halten25. Zerfallen Sie 260 MBq vom mittleren Infusionspunkt (47,5 min) zurück zu T0. Verwenden von Gleichung 1, lösen sie für A0 <img src="/files/ftp_upload/60259/60259eq1.jpg"> Wenn At die Radioaktivität (MBq) zur Mitte der Infusion ist, ist A0 die anfängliche Radioaktivität, und - ist die radioaktive Zerfallskonstante spezifisch für den Tracer. Für FDG beträgt der Wert von 0,693/T1/2. T1/2 ist die Halbwertszeit von 18F (110 min). ANMERKUNG: In diesem Beispiel at = 260 MBq, n = 0,693/110 und t = -47,5, also A0 = 350,942 MBq.</li>
		<li>Berechnen Sie die erforderliche Radiotracer-Dosis für den 100 ml-Salinebeutel, der zur Verabreichung der Dosis an den Teilnehmer verwendet wird. Der benötigte Radiotracer für den Salinebeutel wird bis zu einem Gesamtvolumen von 5 ml verdünnt und in einer 5 ml Spritze aufbereitet. Daher ist für den 100 ml Kochstoffbeutel der Verdünnungsfaktor das Volumen der Kochsaline (100 ml) zusätzlich zum 5 ml Volumen der Spritze mit Radiotracer. Dieses Gesamtvolumen von 105 ml wird durch das Infusionsvolumen von 57 ml (d. h. 105 ml/57 ml = 1,842) dividiert. Die Gesamtradioaktivität in einem Volumen von 5 ml, die für die Zugabe zum 100 ml-Beutel erforderlich ist, beträgt also A0 x den Verdünnungsfaktor (d. h. 350.942 MBq x 1.842 = 646.44 MBq). Aseptisch den Radiotracer in die Saline-Tasche geben. HINWEIS: Es ist wichtig zu beachten, dass die berechnete Aktivität von 646.44 MBq, die dem Kochsalinebeutel hinzugefügt wird, die Aktivität ist, die zu Beginn der Infusion erforderlich ist. In der Regel werden die Dosen für dieses Protokoll zwischen 15 min und 1 h vor der Verabreichung vorbereitet. Daher ist es wichtig, den Zerfall des Radioisotops zu berücksichtigen. Gleichung 1 in 2.1.2. kann verwendet werden, um dies zu berücksichtigen, wobei Zeit (t) die Gesamtzahl der Minuten von der Vorbereitung der Dosis bis zu dem Zeitpunkt der Verabreichung der Aktivität ist, At = 646,44 MBq, durch Lösen für A0.</li>
		<li>Bereiten Sie die Grundierungsdosis vor. 20 ml aus der Tasche in eine Spritze ziehen und verschließen. Kalibrieren Sie diese 20 ml Spritze und das Etikett. Die Spritze wird als Referenzkontrolle kalibriert, um sicherzustellen, dass sich die Radioaktivität gleichmäßig im Salinebeutel verteilt hat.</li>
		<li>Bereiten Sie die Dosis vor. Mit einer 50 ml Spritze 60 ml aus der Tasche ziehen und mit einem roten Combi-Stopfen kappen. Diese Spritze ist nicht kalibriert, da die Konzentration der Radioaktivität seit dem Zeitpunkt bekannt ist, an dem sie dem Salinebeutel zugesetzt wurde (Schritt 2.1.3). Bewahren Sie beide Spritzen im Radiochemielabor auf, bis sie zum Scannen bereit sind. HINWEIS: Es ist möglich, ein Volumen von 60 ml in einer 50 ml Spritze zu zeichnen, da Terumo-Spritzen bis 20 % über dem markierten Volumen markiert sind (d. h. eine 50 ml Spritze ist auf 60 ml markiert).</li>
		<li>Bereiten Sie die Referenzdosis vor. Füllen Sie einen 500 ml Volumetkolben mit ca. 480 ml destilliertem Wasser. Zeichnen Sie 10 MBq von 18F-FDG in eine Spritze, zerfallen korrigiert auf die Scan-Startzeit (mit Gleichung 1) und fügen Sie sie dem Kolben hinzu. Das Volumen bis zur 500 ml-Marke mit mehr destilliertem Wasser ansetzen und gründlich mischen. Befestigen Sie Etiketten vor und nach der Kalibrierung für die Spritze.</li>
	</ol></li>
	<li>Scannerraumvorbereitung durch das NMT
	<ol>
<li>Sobald der Teilnehmer im Scanner positioniert ist, gibt es sehr wenig Raum, um die Linie für Infusionen oder Blutproben zu manipulieren oder zu bergen, wenn eine Blockade auftritt. Bereiten Sie den Scannerraum vor, um die Wahrscheinlichkeit einer Leitungsblockade zu minimieren.</li>
		<li>Stellen Sie sicher, dass sich alle Blutentnahmegeräte in der Nähe der Sammelstelle befinden. Legen Sie Unterpads am Ende der Kanüle und auf jede Oberfläche, die Blutbehälter halten. Legen Sie Behälter für reguläre Abfälle und biogefährliche Abfälle in Reichweite der Blutentnahmestelle.</li>
	</ol></li>
	<li>Infusionspumpenvorbereitung durch das NMT
	<ol>
<li>Richten Sie die Infusionspumpe im Scannerraum auf der Seite ein, die mit dem Teilnehmer verbunden wird. Bauen Sie Bleisteine um die Basis der Pumpe und legen Sie die Bleischild vor der Pumpe. Schließen Sie die Schläuche für die Infusionspumpe an, die die Infusion an den Teilnehmer liefert, und stellen Sie sicher, dass die richtige Infusionsrate eingegeben wurde. Für dieses Protokoll beträgt die Rate 0,01 ml/s.</li>
		<li>Primieren Sie die Schläuche, bevor sie mit der Kanüle des Teilnehmers verbunden ist. Schließen Sie die 20 ml Grundierungsdosis an die Infusionspumpe an. Am Ende des Schlauches, der mit dem Teilnehmer verbunden wird, befestigen Sie einen Drei-Wege-Hahn und eine leere 20 ml Spritze. Stellen Sie sicher, dass der Wasserhahn so positioniert ist, dass die 18F-FDG-Lösung von der Grundierungsdosis durch den Schlauch fließen und nur in die leere Spritze gelangen kann.</li>
		<li>Stellen Sie die Infusionspumpe auf ein Volumen von 15 ml vor. Wählen Sie die Prime-Taste auf der Pumpe und folgen Sie den Anweisungen, um die Linie zu grundieren.</li>
		<li>Befestigen Sie die 50 ml Dosierspritze an der Infusionspumpe anstelle der Grundierungsdosis. Die 15 ml grundierte Dosis am Dreiwegehahn kann dort bleiben, bis der Teilnehmer bereit ist, an die Pumpe angeschlossen zu werden.</li>
	</ol></li>
	<li>Teilnehmervorbereitung durch NMT, RA und RG
	<ol>
<li>Raten Sie den Teilnehmern, vor dem Scan 6 h zu fasten und nur Wasser (ca. zwei Gläser) zu verbrauchen.</li>
		<li>Lassen Sie die RA die Zustimmungsverfahren durchführen und zusätzliche Maßnahmen (z. B. demografische Erhebungen, kognitive Batterien usw.) erwerben. Lassen Sie die NMT und RG die Sicherheitsbildschirme durchführen, die NMT überprüfen Sie die Sicherheit für PET-Scans (z. B. Ausschluss bei Schwangerschaft, Diabetes, Chemotherapie oder Strahlentherapie in den letzten 8 Wochen und bekannte Allergien) und die RG überprüfen Teilnehmersicherheit für MRT-Scanning (z. B. Ausschluss für Schwangerschaft, medizinische oder nichtmedizinische metallische Implantate, nicht abnehmbare Zahnimplantate, Klaustrophobie).</li>
		<li>Kanülieren Sie den Teilnehmer.<ol>
<li>Verwenden Sie zwei Kanülen: eine für die Dosisverabreichung und die andere für die Blutentnahme. Die am besten geeignete Kanüle variiert je nach Teilnehmer, aber die am besten geeignete Vene sollte für die Blutentnahme reserviert werden. Eine 22 G Kanüle ist die bevorzugte Mindestgröße. Sammeln Sie eine 10 ml Ausgangsblutprobe während der Konservenkonserven. Trennen Sie alle Kochisespülungen unter Druck, um die Durchgängigkeit der Leitung aufrechtzuerhalten.</li>
			<li>Testen Sie den Blutzuckerspiegel des Teilnehmers und andere Ausgangswerte im Blut (z. B. Hämoglobin) aus der Ausgangsprobe.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Teilnehmerpositionierung im Scanner durch RG und NMT
	<ol>
<li>Lassen Sie die RG-Position den Teilnehmer in der Scannerbohrung positionieren. Bei langen Scans ist es unerlässlich, Komfort zu gewährleisten, um das Risiko des Abbruchs des Teilnehmers und des Bewegungsartefakts aufgrund von Beschwerden zu reduzieren. Der Teilnehmer sollte mit einer Einwegdecke bedeckt sein, um eine angenehme Körpertemperatur zu halten.</li>
		<li>Lassen Sie die NMT die Kanüle spülen, um sicherzustellen, dass sie patentiert ist und minimal widerstanden ist, bevor Sie die Infusionsleitung anschließen. Einmal verbunden, kann der Schlauch leicht in der Nähe des Handgelenks verklebt werden. Weisen Sie den Teilnehmer an, den Arm geglättet zu halten. Verwenden Sie Stützen wie Schaumstoff oder Kissen für Komfort. Lassen Sie die NMT auch die Kanüle überprüfen, die für Plasmaproben verwendet wird, um sicherzustellen, dass sie in der Lage ist, Blut mit minimalem Widerstand abzuziehen. Es kann notwendig sein, ein Verlängerungsrohr mit normaler Saline zu verbinden, um die Kanüle zugänglicher zu machen, während sich der Teilnehmer im Scanner befindet. Wenn dies erforderlich ist, sollte es auf Leckagen überprüft werden.</li>
		<li>Sobald sich das Motiv in der Scannerbohrung befindet, lassen Sie die NMT überprüfen, ob sie einen geeigneten Zugang zu beiden Kanülen haben.</li>
		<li>Lassen Sie die NMT die RG und RA benachrichtigen, wenn es Probleme mit der Blutentnahmekanüle, Infusionskanüle oder der Infusionspumpe (z. B. Okklusion, Batterie, Extravasation) gibt.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Scannen Sie den Teilnehmer
<ol><li>Starten des Scans mit NMT, RG und RA
	<ol>
<li>Zu Beginn des Scans stellen Sie das NMT im Scannerraum ein, um die Infusionsgeräte zu überwachen. Stellen Sie sicher, dass das NMT Einen Gehörschutz trägt und den Abschirmung verwendet, um die Strahlenbelastung durch die Dosis nach Möglichkeit zu minimieren.</li>
		<li>Wenn die RG den Lokalisierer-Scan durchführt, um sicherzustellen, dass sich der Teilnehmer in der richtigen Position befindet, überprüfen Sie die Details für die PET-Erfassung (z. B. Scandauer, Listenmodus-Datenerfassung, richtiges Isotop).</li>
		<li>Entwerfen Sie das Protokoll so, dass die PET-Erfassung mit der ersten MRT-Sequenz beginnt. Die RG bereitet die MRT-Sequenz vor und startet sie. Die Startzeit der 95 min PET-Erfassung ist zeitgesperrt bis zum Beginn der MRT-Sequenz. Bei Bedarf sollte die NMT den Bolus zum Zeitpunkt der PET-Erfassung liefern (Abbildung 1).</li>
		<li>Starten Sie die Infusionspumpe. Die RG sollte dem NMT (z.B. über ein Daumen-up-Zeichen) signalisieren, dass die Pumpe 30 s nach dem Start der PET-Erfassung gestartet wird. Dieses Protokoll startet die Infusionspumpe 30 s nach der Scanstartzeit, um einen Sicherheitspuffer im Falle eines Scanfehlers bereitzustellen. Dadurch wird auch sichergestellt, dass das erste Während des PET-Scans aufgenommene Bild das Gehirn vor der Radiotracer-Administration für die vollständige Datenerfassung der Zeitaktivitätskurve indiziert. Lassen Sie die NMT die Pumpe beobachten, um sicherzustellen, dass sie begonnen hat, die 18F-FDG zu infundieren, und dass es keine sofortige Okklusion der Leitung gibt.</li>
		<li>Lassen Sie die RA zum vereinbarten Zeitpunkt (d.h. zu Beginn eines funktionellen Laufs/Experimentellen Blocks) externe Impulse initiieren und die Zeiten für Blutproben berechnen. Ein Beispieldatensatzformular wird in Beilage 1angezeigt. Lassen Sie die RA die vorhergesagte Zeit jeder Blutprobe berechnen und Kopien an den NMT und den Laborassistenten (LA) liefern. Lassen Sie die RA sicherstellen, dass die NMT die Blutproben ungefähr zur richtigen Zeit nimmt, und überwacht Geräte (z. B. Infusionspumpe, Stimulus) auf Fehlerspuren.</li>
	</ol></li>
	<li>Entnahme von Blutproben in regelmäßigen Zeitabständen
	<ol>
<li>Lassen Sie die NMT und RA alle 10 min eine Probe nehmen. In der Regel gibt es insgesamt 10 Stichproben, ohne die Basisstichprobe.</li>
		<li>Wenn Sie MRT-Scans gleichzeitig mit PET-Scans erfassen, lassen Sie den NMT beim Betreten des Scannerraums einen Gehörschutz tragen.</li>
		<li>Lassen Sie die NMT Handschuhe tragen und die Spitze der Kanüle sauber wischen. Während die Kanülenstelle trocknet, öffnen Sie eine 5 ml und eine 10 ml Spritze, vacutainer und eine 10 ml Salinespülung.</li>
		<li>Mit der 5 ml Spritze 4-5 ml frisches Blut abziehen und die Spritze im Bioabfall entsorgen.</li>
		<li>Mit der 10 ml Spritze bis zu 10 ml Blut abziehen. Das Volumen kann dadurch begrenzt werden, wie leicht das Blut entnommen werden kann. Es ist wichtig, jeden Widerstand zu minimieren, der später Schäden an den roten Blutkörperchen verursacht, die hämolysieren können. Am Midcollection-Punkt, haben Sie das NMT-Signal an die RA, die dieses Mal auf dem Datensatzformular (Ergänzung 1) als die "tatsächliche" Zeit der Probe markieren wird.</li>
		<li>Schließen Sie die 10 ml Spritze an den Vacutainer an und legen Sie das Blut dann in das entsprechende Blutröhrchen ab.</li>
		<li>Spülen Sie die Kanüle schnell mit 10 ml Kochnische, unter Druck getrennt, um jede Chance auf Leitungsgerinnung zu minimieren.</li>
		<li>Nehmen Sie die Blutprobe sofort zur Analyse ins Radiochemielabor.</li>
	</ol></li>
	<li>Spinnen des Blutes durch die LA
	<ol>
<li>Lassen Sie die LA alle Geräte bereit (Tabelle 1) und handschuhe tragen. Lassen Sie drei Regale für die Proben aufstellen: eine für Blutröhren, eine für das Pipettieren der Probe und eine für gefüllte Pipettenproben (Vor- und Nachzählung).<ol>
<li>Lassen Sie die LA während des gesamten Verfahrens regelmäßig die Handschuhe wechseln, insbesondere beim Umgang mit dem Zählrohr. Wenn die LA eine radioaktive Plasmakontamination an ihren Handschuhen hat, kann sie auf das Zählrohr übertragen werden und die Anzahl der aufgezeichneten Zählungen der Probe aufs präglyse erhöhen.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Die Blutprobe kann in die Zentrifuge gelegt werden, da die Verfügbarkeit von Personalressourcen es zulässt, da die Zeit, zu der die Blutprobe entnommen wurde, und die Zeit, zu der sie gezählt wurde, zur Kenntnis genommen wurde. Drehen Sie alle Proben mit einer relativen Fliehkraft von 724 x g. Die für dieses Protokoll verwendeten Zentrifugeneinstellungen sind 2.000 U/min für 5 min, wobei die Beschleunigungs- und Verzögerungskurven auf acht eingestellt sind.</li>
		<li>Sobald die Probe gesponnen wurde, legen Sie das Rohr in das Pipettiergestell. Entfernen Sie die Rohrkappe, um die Probentrennung nicht zu stören. Legen Sie ein beschriftetes Zählrohr in das Rack. Das Etikett sollte dem Blutröhrchen entsprechen.</li>
		<li>Stellen Sie sicher, dass die Spitze sicher an der Pipette befestigt ist. Haben Sie ein Gewebe bereit für alle Tropfen. Stetige Pipette 1.000 l Plasma aus dem Blutröhre, Übertragung in das Zählrohr, und ersetzen Sie die Deckel auf der Zählröhre und Blutröhre.</li>
		<li>Legen Sie das Zählrohr in den Brunnenzähler und zählen Sie 4 min. Zeichnen Sie die Zählstartzeit auf dem Datensatzblatt ("Messzeit") für jede Probe auf. Dies ist für nachfolgende Korrekturen der PET-Erfassungsstartzeit erforderlich. Lassen Sie zu späteren Zeitpunkten während des Scans die LA jeden Schritt in schneller Folge ausführen, um einen Rückstand von Proben zu vermeiden.</li>
		<li>Entsorgen Sie alle Blutproduktabfälle in Biohazard-Beuteln.</li>
	</ol></li>
</ol>

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Die Autoren erklären keinen Interessenkonflikt. Die Finanzierungsquelle war nicht an der Studiengestaltung, Sammlung, Analyse und Interpretation von Daten beteiligt.

FDG-PET ist eine leistungsstarke Bildgebungstechnologie, die die Glukoseaufnahme misst, ein Index des zerebralen Glukosestoffwechsels. Bis heute verwenden die meisten neurowissenschaftlichen Studien mit FDG-PET einen traditionellen Bolus-Verwaltungsansatz mit einer statischen Bildauflösung, die das Integral aller metabolischen Aktivität im Verlauf des Scans2darstellt. Dieses Manuskript beschreibt zwei alternative Radiotracer-Verwaltungsprotokolle: die nur infusionsbasierten Protokolle (z.B. Villie...

Die Positronen-Emissionstomographie (PET) ist eine leistungsstarke molekulare Bildgebungstechnik, die sowohl in klinischen als auch in der Forschung weit verbreitet ist (siehe Heurling et al.1 für eine kürzliche umfassende Überprüfung). Die molekularen Ziele, die mit PET abgebildet werden können, sind nur durch die Verfügbarkeit von Radiotracern begrenzt, und zahlreiche Tracer wurden entwickelt, um neuronale Stoffwechselrezeptoren, Proteine und Enzyme2,3abzubilden. In der Neurowissenschaft ist einer der am häufigsten verwendeten Radiotracer 18F-Fluorodeoxyglucose (FDG-PET), die Glukoseaufnahme misst, die normalerweise als Index des zerebralen Glukosestoffwechsels interpretiert wird. Das menschliche Gehirn benötigt eine konstante und zuverlässige Versorgung mit Glukose, um seinen Energiebedarf zu decken4,5, und 70-80% des zerebralen Glukosestoffwechsels wird von Neuronen während der synaptischenÜbertragung6 verwendet. Veränderungen des zerebralen Glukosestoffwechsels werden gedacht, um zu initiieren und zu zahlreichen Bedingungen beitragen, einschließlich psychiatrische, neurodegenerative, und ischämische Bedingungen7,8,9. Da die FDG-Aufnahme proportional zur synaptischen Aktivität10,11,12ist, wird sie als direkterer und weniger verwirrter Index der neuronalen Aktivität im Vergleich zum weiter verbreiteten Blut Sauerstoffationsniveauabhängige funktionelle Magnetresonanztomographie (BOLD-fMRI). BOLD-fMRI ist ein indirekter Index der neuronalen Aktivität und misst Veränderungen des deoxygenierten Hämoglobins, die nach einer Kaskade neurovaskulärer Veränderungen nach neuronaler Aktivität auftreten.
Die meisten FDG-PET-Studien des menschlichen Gehirns erfassen statische Bilder der zerebralen Glukoseaufnahme. Der Teilnehmer ruht 10 min still mit offenen Augen in einem abgedunkelten Raum. Die volle Radiotracer-Dosis wird als Bolus über einen Zeitraum von Sekunden verabreicht, und der Teilnehmer ruht dann für weitere 30 min. Nach der Aufnahmezeit werden die Teilnehmer in der Mitte des PET-Scanners platziert, und es wird ein PET-Bild erfasst, das die kumulative FDG-Verteilung im Laufe der Aufnahme- und Scanperioden widerspiegelt. Daher stellt die neuronale Aktivität, die durch das PET-Bild indiziert wird, den kumulativen Durchschnitt aller kognitiven Aktivität über Aufnahme- und Scanperioden dar und ist nicht spezifisch für kognitive Aktivitäten während des Scans. Diese Methode hat einen großen Einblick in den zerebralen Stoffwechsel des Gehirns und die neuronale Funktion gegeben. Die zeitliche Auflösung entspricht jedoch der Scandauer (oft 45 min, was effektiv zu einer statischen Messung der Glukoseaufnahme führt; dies ist ungünstig mit der neuronalen Reaktion während kognitiver Prozesse und gemeinsamen Experimenten in Neuroimaging vergleichbar. Aufgrund der begrenzten zeitlichen Auflösung liefert die Methode einen unspezifischen Index der Glukoseaufnahme (d. h. nicht an eine Aufgabe oder einen kognitiven Prozess gebunden) und kann keine Messgrößen innerhalb des Subjekts liefern, die zu fehlerhaften wissenschaftlichen Schlussfolgerungen führen können, die zu Simpsons Paradox13. Simpsons Paradox ist ein Szenario, in dem zwischen den Probanden berechnete Beziehungen zwischen Gehirnverhalten nicht unbedingt auf dieselben Beziehungen hinweisen, die innerhalb der Probanden getestet wurden. Darüber hinaus können die jüngsten Versuche, funktionale Konnektivitätsmaßnahmen auf FDG-PET anzuwenden, nur die konnektivität zwischen den Themen messen. Daher können Unterschiede in der Konnektivität nur zwischen Gruppen verglichen werden und können nicht für einzelne Probanden berechnet werden. Obwohl es fraglich ist, was genau die themenübergreifende Konnektivität14misst, ist es klar, dass Maßnahmen, die über-, aber nicht innerhalb von Subjekten berechnet werden, nicht als Biomarker für Krankheitszustände verwendet werden können oder verwendet werden, um die Quelle individueller Variationen zu untersuchen.
In den letzten fünf Jahren hat die Entwicklung und breitere Zugänglichkeit von gleichzeitigen MRT-PET-Scannern in klinischer Qualität das Forschungsinteresse an FDG-PET-Bildgebung2 in der kognitiven Neurowissenschaft geweckt. Mit diesen Entwicklungen haben sich die Forscher darauf konzentriert, die zeitliche Auflösung von FDG-PET zu verbessern, um sich den Standards von BOLD-fMRI zu nähern (0,5 bis 2,5 s). Beachten Sie, dass die räumliche Auflösung von BOLD-fMRI Submillimeter-Auflösungen erreichen kann, aber die räumliche Auflösung von FDG-PET aufgrund des Positronenbereichs15grundsätzlich auf etwa 0,54 mm volle Breite bei halber Maximalbreite (FWHM) beschränkt ist. Dynamische FDG-PET-Erfassungen, die häufig klinisch verwendet werden, verwenden die Bolus-Verwaltungsmethode und rekonstruieren die Listenmodusdaten in Behältern. Die bolus dynamische FDG-PET-Methode bietet eine zeitliche Auflösung von ca. 100 s (z.B. Tomasi et al.16). Dies ist im Vergleich zur statischen FDG-PET-Bildgebung deutlich besser, aber nicht mit BOLD-fMRI vergleichbar. Zusätzlich ist das Fenster, in dem die Gehirnfunktion untersucht werden kann, begrenzt, da die Blutplasmakonzentration von FDG kurz nach der Verabreichung des Bolus abnimmt.
Um dieses experimentelle Fenster zu erweitern, haben eine Handvoll Studien17,18,19,20,21 die radiotracer Infusionsmethode angepasst, die zuvor von Carson22vorgeschlagenwurde, 23. Bei dieser Methode, die manchmal als "funktionelles FDG-PET" (FDG-fPET, analog zu BOLD-fMRT) beschrieben wird, wird der Radiotracer als konstante Infusion im Laufe des gesamten PET-Scans verabreicht (ca. 90 min). Das Ziel des Infusionsprotokolls ist es, eine konstante Plasmaversorgung mit FDG aufrechtzuerhalten, um dynamische Veränderungen der Glukoseaufnahme über die Zeit hinweg zu verfolgen. In einer Proof-of-Concept-Studie verwendeten Villien et al.21 ein konstantes Infusionsprotokoll und gleichzeitiges MRT/FDG-fPET, um dynamische Veränderungen der Glukoseaufnahme als Reaktion auf die Schachbrettstimulation mit einer zeitlichen Auflösung von 60 s zu zeigen. Nachfolgende Studien haben diese Methode verwendet, um aufgabengebundene FDG-fPET (d. h. zeitgebunden an einen externen Stimulus19) und aufgabenbezogene FDG-fPET (d. h. nicht zeitgebunden an einen externen Stimulus17, 18) Glukoseaufnahme. Mit diesen Methoden wurden FDG-fPET-Zeitauflösungen von 60 s erreicht, was eine wesentliche Verbesserung gegenüber Bolusmethoden darstellt. Vorläufige Daten zeigen, dass die Infusionsmethode zeitliche Auflösungen von 20 bis 60 s19liefern kann.
Trotz der vielversprechenden Ergebnisse der konstanten Infusionsmethode zeigen die Plasmaradioaktivitätskurven dieser Studien, dass die Infusionsmethode nicht ausreicht, um innerhalb des Zeitrahmens eines 90-min-Scans19,21einen stabilen Zustand zu erreichen. Zusätzlich zum konstanten Infusionsverfahren schlug Carson22 auch ein hybrides Bolus/Infusionsverfahren vor, bei dem das Ziel darin besteht, zu Beginn des Scans schnell das Gleichgewicht zu erreichen und dann die Plasmaradioaktivität im Gleichgewicht für die Dauer des Scans. Rischka et al.20 haben diese Technik vor kurzem mit einem 20% Bolus plus 80% Infusion angewendet. Wie erwartet stieg die arterielle Eingabefunktion schnell über die Ausgangswerte und wurde über einen längeren Zeitpunkt mit einer höheren Rate aufrechterhalten, verglichen mit Ergebnissen, die ein reines Infusionsverfahren19,21.
Dieses Papier beschreibt die Erfassungsprotokolle für die Erfassung von FDG-fPET-Scans mit hoher zeitlicher Auflösung unter Verwendung der reinen Infusions- und Bolus-/Infusionsradiotracer-Administration. Diese Protokolle wurden für den Einsatz in einer gleichzeitigen MRT-PET-Umgebung mit einer Erfassungszeit von 90 bis 95 min19entwickelt. Im Protokoll werden Blutproben entnommen, um die Radioaktivität des Plasmaserums für die nachfolgende Quantifizierung von PET-Bildern zu quantifizieren. Während der Schwerpunkt des Protokolls auf der Anwendung von Infusionsmethoden für die funktionelle Neuroimaging mit BOLD-fMRT/FDG-fPET liegt, können diese Methoden auf jede FDG-fPET-Studie angewendet werden, unabhängig davon, ob gleichzeitige MRT, BOLD-f MRT, Computertomographie (CT) oder andere Neuroimages werden erfasst. Abbildung 1 zeigt das Flussdiagramm der Prozeduren in diesem Protokoll.

<table><tbody><tr><td>Blood Sample Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>--12-15 Vacutainer</td><td>Becton Dickinson, NJ USA</td><td>364880</td><td>Bleiben Sie in steriler Verpackung, bis das Blut in das Röhrchen gefüllt werden muss</td></tr><tr><td>--12-15 10 ml LH-Blutentnahmeröhrchen</td><td>Becton Dickinson</td><td>367526</td><td>Markiert mit der Probennummer (z. B. S1, S2&hellip;) und anschließend mit der Probenzeit (z. B. Zeit 0 + x min [T0+x])</td></tr><tr><td>--2-15 10mL Terumo Spritze</td><td>Terumo Tokio, Japan</td><td>SS+10L</td><td>Diese werden am Tag der Studie entnommen und mit der Ampulle verschlossen, die die Kochsalzlösung enthielt</td></tr> <tr><td>-- vorgezogene 0,9%ige Kochsalzlösung Spülungen</td><td>Pfizer, NY, USA</td><td>61039117</td><td></td></tr><tr><td>--12-15 5-ml-Terumo-Spritzen</td><td>Terumo Tokio, Japan</td><td>SS+05S</td><td>Bleiben Sie in der sterilen Verpackung, bis Sie bereit sind, eine Blutprobe zu entnehmen</td></tr><tr><td>Sicherheit & Abfall Ausrüstung</stark></td><td></td><td></td><td>Alle Gegenstände sind auf einem Plastikstuhl im Scannerraum auf der gleichen Seite wie der Arm angeordnet, von dem die Blutproben entnommen werden. Zu verwendende Beutel für biologisch und nicht biologisch gefährlich gewordene Abfälle. Handschuhe und Abfallbeutel sollten bei der Vorbereitung der Radioaktivität im Abgabebereich und beim Pipettieren der Plasmaproben leicht zugänglich sein. Zu verwendende Beutel für biologisch und nicht biologisch gefährlich gewordene Abfälle. Alle anfallenden Abfälle werden mit dem Geigerzähler überprüft, um sicherzustellen, dass radioaktiv kontaminierte Abfälle so lange gelagert werden, bis sie gemäß den Richtlinien der Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency (APRANSA) für die Strahlenschutzserie Nr. 6 (2017) sicher entsorgt werden können.</td></tr><tr><td>-- Handschuhe</td><td>Westlab, VIC, Australien</td><td>663-219</td><td></td></tr><tr><td>-- Abfallsäcke</td><td>Austar Packaging, VIC, Australien</td><td>YIW6090</td><td></td></tr><tr><td>--Cello-Unterlagen ' Blueys" Unterlage 5-lagiges</td><td>Halyard Health, NSW, Australien</td><td>2765A</td><td></td></tr> <tr><td>- Blauer Edding-Stift</td><td>Sharpie, TN, USA</td><td>S30063</td><td></td></tr><tr><td><stark>Dosisspritzen</td><td></td><td></td><td>Bleiben bis zur Verwendung in steriler Verpackung. Alle Spritzen, die in dieser Anlage verwendet werden, haben eine zusätzliche Volumenkapazität von 20 % über das auf der Verpackung angegebene Volumen hinaus. Dies ist wichtig für die 50-ml-Spritze, bei der die Gesamtkapazität von 60 ml verwendet wird</td></tr> <tr><td>- 5 mL</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>SS+05S</td><td></td></tr> <tr><td>-- 20 mL</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>SS+20L</td><td></td></tr> <tr><td>- 50 mL</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>SS * 50LE</td><td></td></tr> <tr><td>- 1 Terumo 18-Gauge-Nadel</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>NN+1838R</td><td>In der sterilen Verpackung aufbewahren, bis sie bereit ist, [18F]FDG in den Kochsalzbeutel zu injizieren</td></tr> <tr><td>- 100 ml 0,9 % Kochsalzbeutel</td><td>Baxter Pharmaceutical, IL, USA</td><td>AHB1307</td><td>In steriler Verpackung verbleiben, bis sie zur Injektion bereit ist [18F]FDG</td></tr><tr><td>Radiochemie Laborbedarf</td><td></td><td></td><td></td></tr>-<tr><td>-Heraeus Megafuge 16 Zentrifuge; Rotor Bioshield 720</td><td>ThermoScientific MA, USA</td><td>75004230</td><td>Relative Zentrifugalkraft = 724 Unsere Einstellungen betragen 2000 U/min für 5 Minuten. Beschleunigungs- und Verzögerungskurven auf 8 eingestellt</td></tr> - <tr><td>Einzelbohrlochzähler</td><td>Laboratory Technologies, Inc. IL, USA</td><td>630-365-1000</td><td>Vollständige tägliche Qualitätskontrolle (einschließlich Hintergrundzählung) und Protokolleinstellung auf 18F und 4 Minuten. Die Kreuzkalibrierung zwischen dem Well-Zähler, dem Dosiskalibrator und dem Scanner wird alle zwei Monate durchgeführt.</td></tr><tr><td>--Pipette</td><td>ISG Xacto, Wien, Österreich</td><td>LI10434</td><td>Wir verwenden eine 100-1000 &mu; L auf 1000 μm eingestellt. Er wird jährlich kalibriert.</td></tr><tr><td>--12-15 Plasmazählröhren</td><td>Techno PLAS; SA Australia</td><td>P10316SU</td><td>Gekennzeichnet auf die gleiche Weise wie die LH-Blutröhrchen</td></tr> <tr><td>- 12-15 Pipettenspitzen</td><td>Expell Capp, Dänemark</td><td>5130140-1</td><td></td></tr><tr><td>--3 Reagenzglas-Racks</td><td>Generisch</td><td></td><td>Überprüft mit einem Geigerzähler, um sicherzustellen, dass sie nicht mit Strahlung kontaminiert sind</td></tr> <tr><td>- 500 ml Messkolben und destilliertes Wasser</td><td>Generisch</td><td></td><td>Benötigen Sie ca. 500 ml destilliertes Wasser, um die Referenz für die Gammazählung vorzubereiten</td></tr> <tr><td>- Synchronisierte Uhren im Scannerraum, in der Konsole und im Radiochemielabor</td><td>Generische</td><td></td><td>Synchronisationsprüfungen werden routinemäßig wöchentlich in der Einrichtung durchgeführt</td></tr> <tr><td>- Hämoglobinmonitor</td><td>EKF Diagnostic Cardiff, Großbritannien Haemo Control.</td><td>3000-0810-6801</td><td>Vom Hersteller empfohlene Qualitätskontrolle, die vor der Prüfung am Teilnehmer durchgeführt wird" s Blutprobe.</td></tr><tr><td>--Das Glukometer</td><td>Roche Accu-Chek</td><td>6870252001</td><td>Accu-Chek Performa wird verwendet, um den Blutzuckerspiegel der Teilnehmer in mmol/L zu messen. Die Qualitätskontrolle wird täglich mit einem Kontrolltest mit hoher und niedriger Konzentration durchgeführt.</td></tr><tr><td>Kanülenausrüstung</td><td></td><td></td><td>Überprüfen Sie die Verfallsdaten und trainieren Sie NMT, um sich aseptisch auf die Kanülierung vorzubereiten.</td></tr><tr><td>--Regulation Tourniquet</td><td>CBC Classic Kimetec GmBH</td><td>K5020</td><td></td></tr><tr><td>--20, 22 und 24 Gauge Kanülen</td><td>Braun, Melsungen Deutschland</td><td>4251644-03; 4251628-03; 4251601-03</td><td></td></tr><tr><td>--Tegaderm Verbände</td><td>3M, MN USA</td><td>1624W</td><td></td></tr><tr><td>--Alkohol und Chlorhexidin Tupfer</td><td>Reynard Health Supplies, NSW Australien</td><td>RHS408</td><td></td></tr><tr><td>-- 0,9% Kochsalzlösung 10mL Ampullen; für Spülungen</td><td>Pfizer, NY, USA</td><td>61039117</td><td></td></tr><tr><td>--10-ml-Spritzen</td><td>Terumo Tokio, Japan</td><td>SS+10L</td><td></td></tr><tr><td>--3-Wege-Hahn</td><td>Becton Dickinson Connecta</td><td>394600</td><td></td></tr><tr><td>--IV Stopfung</td><td>Safsite Braun PA USA</td><td>415068-Optionaler</td><td></td></tr> <tr><td>Verlängerungsschlauch, Microbore-Verlängerungsset</td><td>M Devices, Dänemark</td><td>IV054000</td><td></td></tr><tr><td>Scanner Raumausstattung</stark></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>--Siemens Biograph 3T mMR</td><td>Siemens, Erlangen, Deutschland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>--Tragbarer Bleibarriereschild</td><td>Gammasonics</td><td>Speziell angefertigter</td><td>MR-bedingter Bleibarriereschild. Positioniert an der 2000 Gauss-Leitung mit arretierten Rollen, um eine zusätzliche Abschirmung der an die Infusionspumpe angeschlossenen Radioaktivität zu gewährleisten.</td></tr><tr><td>--Infusionspumpe BodyGuard 323 MR-bedingte Infusionspumpe</td><td>Caesarea Medical Electronics</td><td>300-040XP</td><td>MR-kompatibel. Dieses Modell ist für den Einsatz auf 1,5- und 3-Tonnen-Scannern mit 2000 Gauss und feststehenden Rollen zugelassen.</td></tr><tr><td>--Schlauch für Infusionspumpe</td><td>Caesarea Medical Electronics</td><td>100-163X2YNKS</td><td>Der Schlauch ist mit einem Anti-Siphon-Ventil und einem männlichen Luer-Lock (REF 100-163X2YNKS) ausgestattet.</td></tr><tr><td>--Bleiziegel</td><td>Sonderanfertigungen</td><td></td><td>Getestet auf ferromagnetische Translationskraft</td></tr> <tr><td><stark>Andere Ausrüstung</stark>-</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>-Spritzenschilde</td><td>Biodex, NY USA</td><td>Sonderanfertigungen</td><td>Es gibt einen 5-ml-Wolfram-Spritzenschutz, der MR-sicher ist, sowie einen 50-ml-Bleischutz, der vor der Verwendung im MR-PET-Scanner auf ferromagnetische Anziehungskraft getestet wurde. Es wird verwendet, um die radioaktive Dosis aus dem radiochemischen Labor in den Scanner zu transportieren, um die Strahlenbelastung durch den NMT zu minimieren.</td></tr><tr><td>--Geigerzähler Modell 26-1 Integrierter Frisker</td><td>Ludlum Measurements, Inc. TX USA</td><td>48-4007</td><td>Dieser wird jährlich kalibriert und zur Überwachung potenzieller Kontaminationen und Abfälle verwendet. Es wird nicht in den MR-PET-Scanner mitgenommen.</td></tr></tbody></table>

radiotracer administration for high temporal resolution positron emission tomography of the human brain: application to fdg-fpet

Radiotracer Administration for High Temporal Resolution Positron Emission Tomography of the Human Brain: Application to FDG-fPET

Die funktionelle Positronenemissionstomographie (fPET) bietet eine Methode, um molekulare Ziele im menschlichen Gehirn zu verfolgen. Mit einem radioaktiv markierten Glukoseanalog, 18F-Fluordeoxyglucose (FDG-fPET), ist es nun möglich, die Dynamik des Glukosestoffwechsels mit zeitlichen Auflösungen zu messen, die sich denen der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) annähern. Diese direkte Messung der Glukoseaufnahme hat ein enormes Potenzial für das Verständnis normaler und abnormaler Gehirnfunktion und die Untersuchung der Auswirkungen metabolischer und neurodegenerativer Erkrankungen. Darüber hinaus ermöglichen neue Fortschritte bei der hybriden MR-PET-Hardware die gleichzeitige Erfassung von Schwankungen der Glukose- und Blutsauerstoffversorgung mit fMRI und FDG-fPET.
Die zeitliche Auflösung und das Signal-zu-Rauschen der FDG-fPET-Bilder hängen entscheidend von der Verwaltung des Radiotracers ab. Diese Arbeit stellt zwei alternative kontinuierliche Infusionsprotokolle vor und vergleicht sie mit einem traditionellen Bolus-Ansatz. Es stellt eine Methode zum Erwerb von Blutproben, zeitverriegelnden PET, MRT, experimentellen Stimulus, und Die Verabreichung der nicht-traditionellen Tracer-Lieferung. Anhand eines visuellen Stimulus zeigen die Protokollergebnisse kortikale Karten der Glukose-Reaktion auf äußere Reize auf individueller Ebene mit einer zeitlichen Auflösung von 16 s.

Studienspezifische Methoden Hier werden studienspezifische Details zu den repräsentativen Ergebnissen berichtet. Diese Details sind für das Verfahren nicht entscheidend und variieren von Studien zu Studien.
Teilnehmer und Aufgabengestaltung Die Teilnehmer (n = 3, Tabelle 2) wurden einer gleichzeitigen BOLD-fMRT/FDG-fPET-Studie unterzogen. Da sich dieses M...

Dieses Manuskript beschreibt zwei Radiotracer-Verwaltungsprotokolle für FDG-PET (konstante Infusion und Bolus plus Infusion) und vergleicht sie mit der Bolus-Administration. Zeitliche Auflösungen von 16 s sind mit diesen Protokollen erreichbar.

Functional positron emission tomography (fPET) provides a method to track molecular targets in the human brain. With a radioactively-labelled glucose ...

Das Aufkommen gleichzeitiger MR/PET-Scanner hat erneutes Interesse an FDG-PET-Bildgebung in der kognitiven Neurowissenschaft geweckt. Mit diesen Entwicklungen haben sich die Forscher darauf konzentriert, die zeitliche Auflösung von FDG-PET zu verbessern, um sich den Standards von BOLD fMRI zu nähern. Herkömmliche FDG-PET-Erfassungen mit der Bolus-Methode liefern ein statisches Maß für die Glukoseaufnahme, die über den Gesamtenscanzeitraum gemittelt wird.In diesem Protokoll beschreiben wir zwei alternative Methoden der FDG-PET-Erfassung: konstante Infusion und Hybrid-Bolus-Infusion. Diese Techniken bieten eine überlegene zeitliche Auflösung von bis zu 16 Sekunden, die sehr günstig mit dem traditionellen Bolus-Ansatz verglichen wird. Die verbesserte zeitliche Auflösung, die mit diesen Verwaltungsprotokollen erreicht wird, wird wichtige Informationen über die dynamische Nutzung von Glukoseenergie im Gehirn liefern.Lassen Sie zunächst den Nuklearmedizin-Technologen oder NMT den geschätzten Beginn des Scannens bei der Vorbereitung der Dosis berücksichtigen. Um die Dosis vorzubereiten, aseptisch den Radiotracer in den Salinebeutel geben. Bereiten Sie dann die Grundierungsdosis vor, indem Sie 20 Milliliter aus dem Beutel in eine Spritze ziehen und verschließen.Kalibrieren Sie diese 20-Milliliter-Spritze und -Etikett. Um die Dosis vorzubereiten, verwenden Sie eine 50-Milliliter-Spritze, um 60 Milliliter aus dem Beutel zu ziehen und mit einem roten Kombistopper zu kappen. Bewahren Sie beide Spritzen im Radiochemielabor auf, bis sie zum Scannen bereit sind.Bereiten Sie als Nächstes den Scannerraum vor, um sicherzustellen, dass sich alle Blutentnahmegeräte in der Nähe der Sammelstelle befinden. Legen Sie Unterpads auf jede Oberfläche, die Blutbehälter und Lagerbehälter für reguläre Abfälle und biogefährliche Abfälle in Reichweite der Blutentnahmestelle aufbewahren. Richten Sie die Infusionspumpe im Scannerraum auf der Seite ein, die mit dem Teilnehmer verbunden wird.Bauen Sie Bleisteine um die Basis der Pumpe und legen Sie die Bleischild vor der Pumpe. Schließen Sie die Schläuche für die Infusionspumpe an, die die Infusion an den Teilnehmer liefert, und stellen Sie sicher, dass die richtige Infusionsrate eingegeben wurde. Schließen Sie dann die 20-Milliliter-Grundierungsdosis an die Infusionspumpe an.Am Ende des Schlauches, der mit dem Teilnehmer verbunden wird, befestigen Sie einen Drei-Wege-Hahn und eine leere 20-Milliliter-Spritze. Stellen Sie sicher, dass der Wasserhahn so positioniert ist, dass die FDG-Lösung von der Grundierungsdosis durch den Schlauch fließen und nur in die leere Spritze gelangen kann. Stellen Sie die Infusionspumpe auf ein Volumen von 15 Millilitern vor und wählen Sie den Prime-Knopf an der Pumpe aus.Folgen Sie den Anweisungen, um die Zeile zu grunden. Schließlich die 50-Milliliter-Dosisspritze an der Infusionspumpe anstelle der Grundierungsdosis anbringen. Beginnen Sie mit der Begleitung des Teilnehmers zum Testbereich.Führen Sie das Verfahren der informierten Zustimmung durch und führen Sie mit dem Teilnehmer Sicherheitsbildschirme aus. Lassen Sie die NMT die Sicherheit für PET-Scans überprüfen und lassen Sie sich dann vom Röntgenbilder die Sicherheit für MRT-Scans mit dem Teilnehmer überprüfen, wie z. B. Ausschluss für Schwangerschaft, medizinische oder nichtmedizinische metallische Implantate. Dann, kann den Teilnehmer mit zwei 22 Gauge Kanülen, eine für die Dosis-Verabreichung und die andere für die Blutentnahme.Sammeln Sie eine 10 Milliliter Ausgangsblutprobe während der Konservenkonudiel und trennen Sie alle Kochisespülungen unter Druck, um die Durchgängigkeit der Leitung aufrechtzuerhalten. Als nächstes positionieren Sie den Teilnehmer im Scanner und decken Sie ihn mit einer Einwegdecke ab, um eine angenehme Körpertemperatur zu halten. Spülen Sie die Kanüle, um sicherzustellen, dass sie patentiert ist, mit minimalem Widerstand, bevor Sie die Infusionsleitung anschließen.Kleben Sie die Schläuche an das Handgelenk des Teilnehmers und weisen Sie sie an, ihren Arm während des Scans gerade zu halten. Überprüfen Sie die Kanüle, die für Plasmaproben verwendet wird, um sicherzustellen, dass es in der Lage ist, Blut mit minimalem Widerstand abzuziehen. Zu Beginn des Scans stellen Sie das NMT im Scannerraum ein, um die Infusionsgeräte zu überwachen.Stellen Sie sicher, dass das NMT Einen Gehörschutz trägt und den Abschirmungverwendeter verwendet, um die Strahlenbelastung durch die Dosis nach Möglichkeit zu minimieren. Führen Sie den Lokalisierer-Scan durch, um sicherzustellen, dass sich der Teilnehmer in der richtigen Position befindet, und überprüfen Sie die Details für die PET-Erfassung. Dann signalisieren Sie dem NMT, die Infusionspumpe 30 Sekunden nach dem Start der PET-Erfassung zu starten.Lassen Sie die NMT die Pumpe beobachten, um sicherzustellen, dass sie begonnen hat, das FDG zu infundierten, und stellen Sie sicher, dass es keine sofortige Verungung der Leitung gibt. Initiieren Sie externe Reize wie den Beginn eines funktionellen Laufs und berechnen Sie die Zeiten für Blutproben. Nehmen Sie Blutproben in regelmäßigen Zeitabständen und an der mittleren Sammelstelle, markieren Sie dieses Mal auf dem Datensatzformular als die tatsächliche Zeit der Probe.Schließlich die 10-Milliliter-Spritze mit dem Vacutainer verbinden und dann das Blut in das entsprechende Blutröhrchen ablagern. Spülen Sie die Kanüle schnell mit 10 Milliliter Kochwäsche unter Druck getrennt, um jede Chance der Leitung gerinnen zu minimieren. Spinnen Sie im Labor alle Proben mit einer relativen Fliehkraft von 724 mal g.Nachdem die Probe gesponnen wurde, legen Sie das Rohr in das Pipettiergestell. Entfernen Sie die Rohrkappe, um die Probentrennung nicht zu stören, und legen Sie ein beschriftetes Zählrohr in das Rack. Als nächstes stellen Sie sicher, dass die Spitze sicher an der Pipette befestigt ist und haben ein Gewebe bereit für alle Tropfen.Stetige Pipette 1.000 Mikroliter Plasma aus dem Blutrohr, Übertragung in das Zählrohr, und ersetzen Sie die Deckel auf der Zählröhre und Blutröhre. Schließlich die Zählröhre in den Brunnenzähler legen und vier Minuten zählen. Entsorgen Sie alle Blutproduktabfälle in Biohazard-Beuteln.Die größte Peak-Plasma-Radioaktivitätskonzentration wurde mit der Bolus-Methode und die kleinste mit der konstanten Infusionsmethode erreicht. Kritisch ist, dass die Plasmaradioaktivität stagnierte über die längste Dauer im Hybrid-Bolus-Infusionsprotokoll und für einen Zeitraum von etwa 40 Minuten minimal variierte. Dies zeigt, dass das Hybrid-Bolus-Infusionsprotokoll eine relativ stabile Plasmaradioaktivität bis zum Auftreten der Infusion liefert.Die PET-Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Hybrid-Bolus-Infusionsteilnehmer deutlichere Unterschiede zwischen den ROIs im Vergleich zu Bolus und nur infusionischen Teilnehmern aufwies. Im Bolus-Protokoll gibt es einen starken Anstieg des Signals nach dem Bolus. Im Bolus- und Infusionsprotokoll gibt es zu Beginn des Scans einen starken Anstieg der Aufnahme, der kleiner ist als im Bolus-Protokoll, und die Aufnahme setzt sich für die Dauer des Scans vergleichsweise schneller fort.Schließlich erhöhte sich das Signal über den Aufzeichnungszeitraum für die drei Protokolle ungefähr linear. Die Steigung der Linie war am höchsten für das nur infusionsprotokoll, nur für den Bolus und für das Bolus- und Infusionsprotokoll am kleinsten. Dies steht im Einklang mit der Schlussfolgerung, dass das Hybridprotokoll ein stabileres Signal über den Aufnahmezeitraum liefert.Der kritische Punkt im Protokoll ist der Beginn der Erfassung. An dieser Stelle muss der Beginn des PET-Scans an den Anfang der BOLD fMRI-Sequenz sowie an den Beginn der Stimulus-Präsentation angesetzt werden, um eine genaue Analyse zu ermöglichen. Damit die Verfahren innerhalb des kurzen Zeitraums korrekt ablaufen, ist die Kommunikation wichtig, um sicherzustellen, dass alle Mitarbeiter vor Beginn des Scans angemessen vorbereitet sind.Die gleichzeitige MRT/PET erfordert die Verwaltung von zwei gefährlichen Szenarien: dem Vorhandensein des starken Magnetfeldes und der Verabreichung von Strahlung an die Teilnehmer. Alle Mitarbeiter und Teilnehmer müssen den Anweisungen des überwachenden Radiologen und Nuklearmedizin-Technologen entsprechen.

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Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

Quelle: Jamadar, S. et. al. Radiotracer-Gabe für die Positronen-Emissions-Tomographie des menschlichen Gehirns mit hoher zeitlicher Auflösung: Anwendung auf FDG-fPET. J. Vis. Exp. (2019)Dieses Video zeigt die Quantifizierung des Glukosestoffwechsels im Gehirn mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Dem Teilnehmer wird während des Scans der Tracer F-18 Fluordesoxyglucose (FDG) infundiert. FDG reichert sich in aktiven Neuronen an und emittiert Positronen beim Zerfall von F-18. Diese...

Positronen-Emissions-Tomographie: Bildgebung des menschlichen Gehirns mit Hilfe eines Radiotracers

Die Positronen-Emissions-Tomographie für Kleintiere ermöglicht die Beurteilung der beiden Hauptenergiesubstrate des Gehirns: Glukose und Ketone. Bei dem vorliegenden Verfahren werden 11C-Acetoacetat und 18F-Fluordesoxyglukose nacheinander in jedes Tier injiziert, und ihre Aufnahme wird quantitativ in spezifischen Gehirnregionen gemessen, die aus den Magnetresonanzbildern bestimmt werden.

Ein duales Tracer-PET-MRT-Protokoll zur quantitativen Messung der Aufnahme regionaler Energiesubstrate im Gehirn bei der Ratte

Wir zeigen die halbautomatisierte radiochemische Synthese von [ 18 F] 3F4AP und Qualitätskontrollverfahren.

Automatisierte radiochemische Synthese von [<sup&gt; 18</sup&gt; F] 3F4AP: Ein neuartiger PET-Tracer zur Bildgebung von demyelinisierenden Krankheiten

[18F]-Desoxyglukose (FDG) Positronen-Emissions-Tomographie-Computertomographie eignet sich zum Studium der Glukose-Stoffwechsel, die im Zusammenhang mit der Funktion des Gehirns. Hier stellen wir ein Protokoll für eine [18F] FDG-Tracer, Set-up und semiquantitative Beurteilung der Region of Interest-Analyse für gezielte Hirnareale mit klinischen Manifestationen bei Patienten mit schweren Schädel-Hirn-Verletzungen verbunden.

Semi-quantitative Bewertung mit [18F] FDG Tracer bei Patienten mit schweren Hirnverletzungen

Amplitudenbasiertes optimales Atemgewirr (ORG) entfernt effektiv ateminduzierte Bewegungsunschärfe aus klinischen 18F-Fluorodeoxyglucose (FDG) Positronen-Emissionstomographie (PET)-Bildern. Die Korrektur von FDG-PET-Bildern für diese Atembewegungsartefakte verbessert die Bildqualität, diagnosende und quantitative Genauigkeit. Die Entfernung von Atemwegsartefakten ist wichtig für ein angemessenes klinisches Management von Patienten mit PET.

Management von Atembewegungsartefakten in 18F-Fluorodeoxyglucose Positronen-Emissionstomographie mit einem Amplituden-basierten optimalen Respiratory Gating-Algorithmus

Hier stellen wir ein experimentelles Bildgebungsprotokoll zur Quantifizierung der Herzfunktion und -morphologie mittels hochauflösender Positronen-Emissions-Tomographie/Computertomographie für Kleintiere vor. Es werden sowohl Mäuse als auch Ratten betrachtet, wobei die unterschiedlichen Anforderungen an Computertomographie-Kontrastmittel für die beiden Arten diskutiert werden.

Hochauflösende kardiale Positronen-Emissions-Tomographie/Computertomographie für Kleintiere

Quantitative Messungen des Sauerstoff- und Glukosestoffwechsels mittels PET sind etablierte Technologien, aber Details zu praktischen Protokollen werden in der Literatur nur spärlich beschrieben. In diesem Beitrag wird ein praktisches Protokoll vorgestellt, das erfolgreich auf einem hochmodernen Positronen-Emissions-Tomographie-Computertomographen implementiert wurde.

Multi-Tracer-Studien des Sauerstoff- und Glukosestoffwechsels im Gehirn mit einem Flugzeit-Positronen-Emissions-Tomographie-Computertomographen

Dieser Artikel beschreibt die Radiosynthese, Formulierung und Qualitätskontrolle einer neuen radioaktiv markierten Sonde (d.h. 68Ga-markierter Nanobody NM-02) und ihre Verwendung für die PET/CT-Bildgebung von Kleintieren in einem Xenotransplantatmodell.

Radiosynthese, Qualitätskontrolle und Positronenemissionstomographie von Kleintieren Bildgebung von 68Ga-markierten Nanomolekülen

Die Erfassung von Daten der dynamischen Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und die Rekonstruktion in Zeitrahmen ermöglicht die Analyse der metabolischen Hirnkonnektivität auf der Ebene eines einzelnen Probanden. Wir beschreiben eine Methode zur Erfassung von [18F]FDG-dynamischen PET-Daten des Rattengehirns und erhalten eine Konnektivitätsmatrix durch die Extraktion von Zeit-Aktivitäts-Kurven der interessierenden Volumina.

Untersuchung der metabolischen Konnektivität des Gehirns mit Hilfe der dynamischen Positronen-Emissions-Tomographie von 2-Desoxy-2-[18F]Fluoro-D-Glukose auf Einzelprobenebene

MicroRNAs haben eine bedeutende Rolle in der Struktur des Gehirns und Funktion. Hier beschreiben wir eine Methode, um durchzusetzen Hippocampus miRNA-Überexpression mit stereotaktische Injektion eines gentechnisch miRNA-Expression lentivirus. Dieser Ansatz kann als eine relativ schnelle Weg zu der Beurteilung...

Stereotaktische Injektion von microRNA-exprimierenden Lentiviren der Maus Hippocampus CA1 Region und Beurteilung der Behavioral Outcome

Erfahren Sie zwei FDG-PET-Protokolle zur dynamischen Hirnbildgebung mit hoher zeitlicher Auflösung. Diese Methoden ermöglichen präzise Messungen des Glukosestoffwechsels beim Menschen.

Radiotracer Administration for High Temporal Resolution Positron Emission Tomography of the Human Brain: Application to FDG-fPET (Video) | JoVE Journal

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