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

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.