Name: Estudios multitrazador del metabolismo del oxígeno y la glucosa en el cerebro mediante un escáner de tomografía computarizada por emisión de positrones durante el tiempo de vuelo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-06-07T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 36 s
Description: Aprenda a cuantificar el metabolismo cerebral de glucosa y oxígeno in vivo mediante PET-CT de tiempo de vuelo. Este protocolo no invasivo permite comparar mediciones fisiológicas entre sujetos y estudios sobre envejecimiento y neurodegeneración.

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<meta charset="utf8"></head><body>Tomografía por emisión de positrones (PET-CT) para el estudio multitrazador del metabolismo cerebral del oxígeno y la glucosa

<ol><li>Goyal, M. S., Hawrylycz, M., Miller, J. A., Snyder, A. Z., Raichle, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerobic+glycolysis+in+the+human+brain+is+associated+with+development+and+neotenous+gene+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Aerobic glycolysis in the human brain is associated with development and neotenous gene expression.</a> Cell Metabolism. 19 (1), 49-57 (2014).</li>
<li>Magistretti, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+brain+aerobic+glycolysis+as+a+marker+of+synaptic+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Imaging brain aerobic glycolysis as a marker of synaptic plasticity.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (26), 7015-7016 (2016).</li>
<li>Shannon, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+aerobic+glycolysis+and+motor+adaptation+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Brain aerobic glycolysis and motor adaptation learning.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (26), E3782-E3791 (2016).</li>
<li>Vaishnavi, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+aerobic+glycolysis+in+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Regional aerobic glycolysis in the human brain.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (41), 17757-17762 (2010).</li>
<li>Powers, W. J., Dagogo-Jack, S., Markham, J., Larson, K. B., Dence, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+transport+and+metabolism+of+1-11C-D-glucose+during+stepped+hypoglycemia%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">Cerebral transport and metabolism of 1-11C-D-glucose during stepped hypoglycemia.</a> Annals of Neurology. 38 (4), 599-609 (1995).</li>
<li>Locasale, J. W., Cantley, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabolic+flux+and+the+regulation+of+mammalian+cell+growth%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Metabolic flux and the regulation of mammalian cell growth.</a> Cell Metabolism. 14 (4), 443-451 (2011).</li>
<li>Lunt, S. Y., Vander Heiden, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerobic+glycolysis%3A+meeting+the+metabolic+requirements+of+cell+proliferation%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Cell+and+Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Aerobic glycolysis: meeting the metabolic requirements of cell proliferation.</a> Annual Review of Cell and Developmental Biology. 27 (1), 441-464 (2011).</li>
<li>Vlassenko, A. G., Raichle, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+aerobic+glycolysis+functions+and+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+and+Translational+Imaging%22%5BJournal%5D)">Brain aerobic glycolysis functions and Alzheimer's disease.</a> Clinical and Translational Imaging. 3 (1), 27-37 (2015).</li>
<li>Goyal, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Loss+of+brain+aerobic+glycolysis+in+normal+human+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Loss of brain aerobic glycolysis in normal human aging.</a> Cell Metabolism. 26 (2), 353-360 (2017).</li>
<li>Goyal, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+relationship+between+subthreshold+amyloid+accumulation+and+aerobic+glycolysis+in+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Aging%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal relationship between subthreshold amyloid accumulation and aerobic glycolysis in the human brain.</a> Neurobiology of Aging. 96, 165-175 (2020).</li>
<li>Goyal, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+aerobic+glycolysis+and+resilience+in+Alzheimer+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Brain aerobic glycolysis and resilience in Alzheimer disease.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 120 (7), 2212256120(2023).</li>
<li>Segarra-Mondejar, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+activity-induced+glycolysis+facilitates+membrane+lipid+provision+and+neurite+outgrowth%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+Journal%22%5BJournal%5D)">Synaptic activity-induced glycolysis facilitates membrane lipid provision and neurite outgrowth.</a> EMBO Journal. 37 (9), 97368(2018).</li>
<li>Harris, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerobic+glycolysis+is+required+for+spatial+memory+acquisition+but+not+memory+retrieval+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Eneuro%22%5BJournal%5D)">Aerobic glycolysis is required for spatial memory acquisition but not memory retrieval in mice.</a> Eneuro. 6 (1), (2019).</li>
<li>Huang, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+determination+of+local+cerebral+metabolic+rate+of+glucose+in+man%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Endocrinology+and+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Noninvasive determination of local cerebral metabolic rate of glucose in man.</a> American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 238 (1), E69-E82 (1980).</li>
<li>Mintun, M. A., Raichle, M. E., Martin, W. R. W., Herscovitch, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+oxygen+utilization+measured+with+O-15+radiotracers+and+positron+emission+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">Brain oxygen utilization measured with O-15 radiotracers and positron emission tomography.</a> Journal of Nuclear Medicine. 25 (2), 177-187 (1984).</li>
<li>Raichle, M. E., Martin, W. R., Herscovitch, P., Mintun, M. A., Markham, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+blood+flow+measured+with+intravenous+H2%2815%29O.+II.+Implementation+and+validation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+nuclear+medicine%22%5BJournal%5D)">Brain blood flow measured with intravenous H2(15)O. II. Implementation and validation.</a> Journal of nuclear medicine. 32 (15), 790-798 (1983).</li>
<li>Martin, W. R. W., Powers, W. J., Raichle, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+blood+volume+measured+with+inhaled+C15O+and+positron+emission+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Cerebral blood volume measured with inhaled C15O and positron emission tomography.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 7 (4), 421-426 (1987).</li>
<li>Hooker, J. M., Carson, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+positron+emission+tomography+neuroimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Human positron emission tomography neuroimaging.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 21, 551-581 (2019).</li>
<li>Fan, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+brain+oxygen+extraction+and+metabolism+with+%5B%2815%29O%5D-gas+PET%3A+A+technical+review+in+the+era+of+PET%2FMRI%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Quantification of brain oxygen extraction and metabolism with [(15)O]-gas PET: A technical review in the era of PET/MRI.</a> Neuroimage. 220, 117136(2020).</li>
<li>Oikonen, V. Quantification of metabolic rate of glucose uptake with [18F]FDG. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.turkupetcentre.net/petanalysis/analysis_18f-fdg.html">http://www.turkupetcentre.net/petanalysis/analysis_18f-fdg.html</a> (2023).</li>
<li>Tisdall, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volumetric+navigators+for+prospective+motion+correction+and+selective+reacquisition+in+neuroanatomical+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Volumetric navigators for prospective motion correction and selective reacquisition in neuroanatomical MRI.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 68 (2), 389-399 (2012).</li>
<li>Greve, D. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+surface-based+analysis+reduces+bias+and+variance+in+kinetic+modeling+of+brain+PET+data%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Cortical surface-based analysis reduces bias and variance in kinetic modeling of brain PET data.</a> NeuroImage. 92, 225-236 (2014).</li>
<li>Greve, D. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Different+partial+volume+correction+methods+lead+to+different+conclusions%3A+An+18F-FDG-PET+study+of+aging%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Different partial volume correction methods lead to different conclusions: An 18F-FDG-PET study of aging.</a> NeuroImage. 132, 334-343 (2016).</li>
<li>Iguchi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((System+evaluation+of+automated+production+and+inhalation+of+%2815%29O-labeled+gaseous+radiopharmaceuticals+for+the+rapid+%2815%29O-oxygen+PET+examinations%5BTitle%5D)+AND+%22EJNMMI+Physics%22%5BJournal%5D)">System evaluation of automated production and inhalation of (15)O-labeled gaseous radiopharmaceuticals for the rapid (15)O-oxygen PET examinations.</a> EJNMMI Physics. 5 (15), 37(2018).</li>
<li>Alf, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+brain+glucose+metabolism+by+18F-FDG+PET+with+real-time+arterial+and+image-derived+input+function+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">Quantification of brain glucose metabolism by 18F-FDG PET with real-time arterial and image-derived input function in mice.</a> Journal of Nuclear Medicine. 54 (1), 132-138 (2013).</li>
<li>Herscovitch, P., Mintun, M. A., Raichle, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+oxygen+utilization+measured+with+oxygen-15+radiotracers+and+positron+emission+tomography%3A+generation+of+metabolic+images%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">Brain oxygen utilization measured with oxygen-15 radiotracers and positron emission tomography: generation of metabolic images.</a> Journal of Nuclear Medicine. 26, 416-417 (1985).</li>
<li>Videen, T. O., Perlmutter, J. S., Herscovitch, P., Raichle, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+blood+volume%2C+flow%2C+and+oxygen+utilization+Measured+with+15O+radiotracers+and+positron+emission+tomography%3A+revised+metabolic+computations%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Brain blood volume, flow, and oxygen utilization Measured with 15O radiotracers and positron emission tomography: revised metabolic computations.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 7 (4), 513-516 (1987).</li>
<li>Lee, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+susceptibility+contrast+MRI+with+localized+arterial+input+functions%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Dynamic susceptibility contrast MRI with localized arterial input functions.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 63 (5), 1305-1314 (2010).</li>
<li>Kunnen, B., Beijst, C., Lam, M., Viergever, M. A., de Jong, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+the+Biograph+Vision+and+Biograph+mCT+for+quantitative+%2890%29Y+PET%2FCT+imaging+for+radioembolisation%5BTitle%5D)+AND+%22EJNMMI+Physics%22%5BJournal%5D)">Comparison of the Biograph Vision and Biograph mCT for quantitative (90)Y PET/CT imaging for radioembolisation.</a> EJNMMI Physics. 7 (1), 14(2020).</li>
<li>van Sluis, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+characteristics+of+the+digital+Biograph+Vision+PET%2FCT+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">Performance characteristics of the digital Biograph Vision PET/CT system.</a> Journal of Nuclear Medicine. 60 (7), 1031-1036 (2019).</li>
<li>Lodge, M. A., Mhlanga, J. C., Cho, S. Y., Wahl, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+patient+arm+motion+in+whole-body+PET%2FCT%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">Effect of patient arm motion in whole-body PET/CT.</a> Journal of Nuclear Medicine. 52 (12), 1891-1897 (2011).</li>
<li>Prenosil, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+characteristics+of+the+Biograph+Vision+Quadra+PET%2FCT+system+with+a+long+axial+field+of+view+using+the+NEMA+NU+2-2018+Standard%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">Performance characteristics of the Biograph Vision Quadra PET/CT system with a long axial field of view using the NEMA NU 2-2018 Standard.</a> Journal of Nuclear Medicine. 63 (3), 476-484 (2022).</li>
<li>Lee, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociation+between+hormonal+counterregulatory+responses+and+cerebral+glucose+metabolism+during+hypoglycemia%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Dissociation between hormonal counterregulatory responses and cerebral glucose metabolism during hypoglycemia.</a> Diabetes. 66 (12), 2964-2972 (2017).</li>
<li>Sattarivand, M., Kusano, M., Poon, I., Caldwell, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Symmetric+geometric+transfer+matrix+partial+volume+correction+for+PET+imaging%3A+principle%2C+validation+and+robustness%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Symmetric geometric transfer matrix partial volume correction for PET imaging: principle, validation and robustness.</a> Physics in Medicine and Biology. 57 (21), 7101-7116 (2012).</li>
<li>Desikan, R. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+labeling+system+for+subdividing+the+human+cerebral+cortex+on+MRI+scans+into+gyral+based+regions+of+interest%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">An automated labeling system for subdividing the human cerebral cortex on MRI scans into gyral based regions of interest.</a> Neuroimage. 31 (3), 968-980 (2006).</li>
<li>Schaefer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local-global+parcellation+of+the+human+cerebral+cortex+from+intrinsic+functional+connectivity+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebral+Cortex%22%5BJournal%5D)">Local-global parcellation of the human cerebral cortex from intrinsic functional connectivity MRI.</a> Cerebral Cortex. 28 (9), 3095-3114 (2018).</li>
<li>Glasser, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+multi-modal+parcellation+of+human+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A multi-modal parcellation of human cerebral cortex.</a> Nature. 536 (7615), 171-178 (2016).</li>
<li>Zanotti-Fregonara, P., Chen, K., Liow, J. -S., Fujita, M., Innis, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Image-derived+input+function+for+brain+PET+studies%3A+many+challenges+and+few+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Image-derived input function for brain PET studies: many challenges and few opportunities.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 31 (10), 1986-1998 (2011).</li>
<li>Rodgers, Z. B., Detre, J. A., Wehrli, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI-based+methods+for+quantification+of+the+cerebral+metabolic+rate+of+oxygen%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">MRI-based methods for quantification of the cerebral metabolic rate of oxygen.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 36 (7), 1165-1185 (2016).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Tubo de nylaflow de 3/16" de diámetro exterior 1/8" de diámetro interno</td><td>Tubo de Nylaflow, Zazareth, PA Gasa</td><td></td><td></td></tr><tr>de<td>4 x 4 pulgadas</td><td>McKesson MedSurg</td><td>16-4242</td><td></td></tr><tr><td>Balanza analítica</td><td>Fisher Scientific/OHUAS</td><td>Pioneer Exal Modelo Plataforma de 90 mm #PA84</td><td></td></tr><tr><td>Filtro bacteriano/viral</td><td>Hudson RCI, Teleflex, Perak, Malasia</td><td>REF 1605 (IPN042652)</td><td></td></tr><tr><td>Válvula sin aguja BD SmartSite</td><td>Becton Dickinson</td><td>2000E</td><td></td></tr><tr><td>Biograph mMR</td><td>Siemens, Erlangen, Alemania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Biograph Vision 600 Edge</td><td>Siemens, Erlangen, Alemania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Contador de toallitas Caprac</td><td>Mirion Medical (Capintec), Florham Park, NJ&nbsp;</td><td>de 1991 o más reciente</td><td>NaI perforado bien cristal</td></tr><tr><td>Coban envoltura autoadhesiva</td><td>3M</td><td></td><td>comúnmente utilizado en unidades de cuidados intensivos</td></tr><tr><td>vendaje, tegaderm, 4 x 4"&nbsp;</td><td>3M Health Care</td><td>#1626</td><td></td></tr><tr><td>ECAT EXACT HR+</td><td>CTI PET Systems, Knoxville, TN</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Edwards TruWave 3 cc/84 in (210 cm)&nbsp;</td><td>Edwards Lifescience</td><td>PX284R</td><td></td></tr><tr><td>catéter de extensión de 48 cm de longitud, 0,642 ml de volumen de cebado</td><td>Braun</td><td>V5424</td><td></td></tr><tr><td>heparina sódica, solución 2 U/ml, 1.000 ml</td><td>Hospira Worldwide</td><td>#409762059</td><td></td></tr><tr><td>I.V. Brazo flexible 4 x 9 pulg. adulto</td><td>DeRoyal</td><td>M8125-A</td><td></td></tr><tr><td>Keithley pico-amperímetro</td><td>Tekronix</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Magnetom Prisma ajuste</td><td>Siemens, Erlangen, Alemania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Adaptador macho-macho 3T para válvulas Luer</td><td>Argon Medical Co.</td><td>040184000A</td><td></td></tr><tr><td>MiniSpin Microcentrífuga personal</td><td>Eppendorf, Hamburgo, Alemania</td><td>EP-022620151</td><td></td></tr><tr><td>Boquilla 15 mm ID, 22 mm OD</td><td>Hudson RCI, Teleflex, Perak, Malasia</td><td>REF 1565 (IPN042595)</td><td></td></tr><tr><td>MRIdium</td><td>Iradmed, Winter Springs, FL</td><td>3860+</td><td></td></tr><tr><td>Nalgene frasco cuadrado de PET con cierre, 650 ml</td><td>Thermo Scientific</td><td>#3420400650</td><td>para bolsa de infusión a presión de calibración cruzada</td></tr><tr><td>con bulbo, con capacidad para 1.000 ml&nbsp;</td>Catéter de polietileno con bandeja de monitoreo de presión <td>Logi</td> <td># 10401</td><td></td></tr> para atención médica<tr><td>; angiocatetro de 2.5Fr (2.5 cm); alambre de 0.015 "15 cm; aguja de 22G (2 cm)</td><td>Cook Medical</td><td>C-P MSY-250, G02854</td><td></td></tr><tr><td>RDS 11 MeV Ciclotrón</td><td>Siemens, Erlangen, Alemania</td><td></td><td>bombardeo de protones de 15N para generar</td></tr><tr><td>solución intravenosa de cloruro de sodio 15O al 0.9%, 1,000 ml</td><td>B. Braun Medical</td><td>E8000</td><td></td></tr><tr><td>steri-strips (cierre, skin reinf LF 1/2x4")</td><td>McKesson MecSurg</td><td>#3010</td><td></td></tr><tr><td>Twilite II</td><td>Swisstrace, Zurich, Suiza</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fuente de alimentación ininterrumpida Respaldo de batería y protector contra sobretensiones</td><td>APC</td><td>BR1500MS2</td><td></td></tr></tbody></table>

estudios multitrazador del metabolismo del oxígeno y la glucosa en el cerebro mediante un escáner de tomografía computarizada por emisión de positrones durante el tiempo de vuelo

Multi-Tracer Studies of Brain Oxygen and Glucose Metabolism Using a Time-of-Flight Positron Emission Tomography-Computed Tomography Scanner

Algunos de los aspectos técnicamente más desafiantes de este protocolo implican la configuración, la gestión y la recopilación exitosa de datos de las vías arteriales y, al mismo tiempo, la administración de radiotrazadores de vida media corta y la ejecución del escáner. La Figura 1 proporciona un punto de vista general de la configuración actual que resume la organización y los flujos de trabajo operativos requeridos por los coordinadores de estudios, intervencionistas, enfermeros, tecnólogos e investigadores. Los radiofármacos descritos anteriormente se incorporan fácilmente a los mapas no cuantitativos de actividades específicas (Figura 2), incluido el cálculo de las proporciones del valor de absorción estandarizado (SUVR). Las curvas de actividad en el tiempo de todo el cerebro (Figura 3) ayudan a identificar movimientos significativos de la cabeza, que producirían discontinuidades de la curva de actividad, y proporcionan rasgos característicos de los trazadores, después de la corrección de la descomposición, como la meseta esperada de [15O]CO a 120 s y su consiguiente excreción renal, la meseta de [15O]O2 después del paso del bolo a medida que es extraído por el tejido cerebral y metabolizado a [15O]H2 radiomarcadoO, la disminución monótona de [15O]H2O inyectado a medida que aumenta el volumen de distribución en todo el cuerpo, y la absorción y fosforilación progresiva de [18F]FDG a través de la hexoquinasa en el cerebro durante la vida útil de 18F. Las estimaciones detalladas del modelo de [15O]H2O metabólicas fueron descritas originalmente por Mintun et al15.
Herscovitch et al26,27 defendieron una fenomenología polinómica más simple, que omite las consideraciones de dispersión intravascular y enfatiza las características robustas en los datos de emisiones. Los ejemplos de este trabajo hacen uso sólo de esta última fenomenología para el metabolismo del oxígeno. Las funciones de entrada arterial registradas por detección gamma de catéteres que canulan la arteria radial distal presentan una dispersión y un retraso sustanciales que deben ser desconvolucionados. Hemos favorecido los métodos bayesianos para la estimación de parámetros de modelos de series de distribuciones gamma y términos estables exponencialmente crecientes28. La Figura 4 muestra los resultados para [15O]CO, [15O]O2, [15O]H2O y [18F]FDG. Los resultados para [15O]O2 también ilustran la aparición de [15O]H2O del metabolismo. En la Figura 5 se muestran los mapas de parámetros estadísticos de CBV, CBF, CMRO2, CMRGlc y AG, que definimos como el balance molar de la glucólisis clásica: CMRGlc - CMRO2/6.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig01.jpg"> 
Figura 1: Resumen de los flujos de trabajo operativos y de configuración. (A) Ilustración esquemática de los instrumentos y piezas esenciales necesarios en la bahía del escáner. En el caso de los escáneres PET-CT con orificios largos, la colocación de los participantes con los pies por delante mejora la administración de radiofármacos gaseosos al aumentar la maniobrabilidad de los dispositivos de administración de gas y mejorar las comunicaciones verbales y no verbales con el participante. El sistema de suministro de gas (cian y azul) comprende un tubo de nailon de diámetro estrecho desde el ciclotrón, debajo del escape para el transporte de radiofármacos gaseosos; una cámara de almacenamiento de gas blindada que contiene fuelles expandibles y un calibrador de dosis de picoamperímetro; un filtro de partículas adecuado para capturar partículas virales; y un tubo terminal de polímero plástico de gran diámetro equipado con abrazadera y boquilla de plástico. Todas las piezas expuestas a gotitas respiratorias son desechables o compatibles con los procedimientos de esterilización. Los instrumentos y piezas para las mediciones de sangre arterial (rojo y gris oscuro) proporcionan solución salina a presión para mantener la canulación de la arteria radial, detección gamma compacta para la coincidencia de fotones de aniquilación de 511 keV, una bomba peristáltica para la extracción de sangre arterial y un recipiente para la recolección de sangre extraída. Los radiofármacos para inyección intravenosa requieren módulos de síntesis para la generación de [15O]H2O a partir de gas [15O]O2 suministrado por ciclotrón, o la administración de tubos neumáticos desde la radiofarmacia del ciclotrón (verde). La administración intravenosa de radiofármacos requiere dosimetría de grado clínico (magenta). Las mediciones de la actividad en sangre total y plasma requieren un contador de pozos, una balanza analítica y una microcentrífuga (rojo). (B) Vistas anotadas y detalladas del sistema de suministro de gas. Abreviatura: PET-CT = tomografía por emisión de positrones-tomografía computarizada. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig01large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig02.jpg"> 
Figura 2: Imágenes estáticas representativas para [15O]CO, [15O]O2, [15O]H2O y [18F]FDG, superpuestas con ~25% de transparencia en la TC con ventana para el hueso temporal. Las exploraciones de radiotrazadores de 15O colocaron al participante con los pies por delante con solo una envoltura elástica autoadhesiva que aseguraba la cabeza a la mesa de pórtico. La exploración de [18F]FDG siguió a una pausa de la exploración, y luego devolvió al participante aproximadamente a la posición original de los pies primero. Abreviaturas: CO = monóxido de carbono; FDG = fludesoxiglucosa; TC = tomografía computarizada. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig02large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig03.jpg"> 
Figura 3: Curvas representativas de actividad de trazadores de todo el cerebro. (A) [15O]CO, (B) [15O]O2, (C) [15O]H2O y (D) [18F]FDG. Todo el cerebro se definía por el enmascaramiento de la MPRAGA anatómica. La llegada de un bolo de trazador administrado precede o coincide con el momento de los primeros cuadros PET en los paneles A y B. Abreviaturas: CO = monóxido de carbono; FDG = fludesoxiglucosa; PET = tomografía por emisión de positrones; MPRAGE = eco de gradiente de adquisición rápida preparado para magnetización. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig03large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig4v2.jpg"> 
Figura 4: Curvas representativas de actividad de trazadores, muestreadas continuamente desde la arteria radial y deconvoluciones de dispersiones y retrasos en ensamblajes de líneas. Los ejemplos describen (A) [15O]CO, (B) [15O]O2, (C) [15O]H2O y (D) [18F]FDG. Los círculos azules son datos medidos por una sonda de detección de coincidencias que rodea un catéter de bucle estrecho que expulsa la sangre arterial. El conteo de coincidencias de la sonda incluye el centelleo de referencia de los cristales LYSO que responden a los fotones ambientales (aleatorios de amplio espectro que se encuentran dentro de la ventana de tiempo del dispositivo de 100 ns). La sangre arterial pasa desde la arteria radial a través de la sonda por acción distal de una bomba peristáltica. La línea discontinua púrpura es la estimación empírica del kernel para la dispersión y el retraso descritos en la sección 11.2 del protocolo. La línea amarilla describe la curva de actividad del trazador corregida por dispersión y retraso. El recocido simulado estima los parámetros de una distribución gamma generalizada para la línea amarilla de acuerdo con el kernel estimado y los datos de la detección de coincidencias. Los datos ajustados aparecen como una línea roja. El panel (B) también indica [15O]H2O del metabolismo de [15O]O2 que se supone que tiene características lineales descritas por Mintun et al.15. Abreviaturas: CO = monóxido de carbono; FDG = fludesoxiglucosa; PET = tomografía por emisión de positrones; LYSO = oxiortosilicato de lutecio-itrio. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig4v2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig05.jpg"> 
Figura 5: Mapas de CBV, CBF, CMRO2, CMRGlc y AG. El CBV es necesario para la estimación cuantitativa de CMRO2, CMRGlc y AG. Sin embargo, la actividad de los senos venosos es confusa para CMRGlc y AG. En consecuencia, los senos venosos se han extirpado de CMRO2 y CMRGlc mediante enmascaramiento. El contraste entre el cerebelo y el neocórtex es consistente con estudios previos de AG. Abreviaturas: CBV = volumen sanguíneo cerebral; CBF = flujo sanguíneo cerebral; CMRO2 = tasa metabólica cerebral de oxígeno; CMRGlc = tasa metabólica cerebral de la glucosa; AG = glucólisis aeróbica. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig05large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig06.jpg"> 
Figura 6: Ejemplos de emisiones estáticas de [15O]H2O de participantes sanos del estudio de control escaneados en tres generaciones de escáneres PET. Todas las reconstrucciones utilizaron 3D OP-OSEM con aleatorios retardados, corrección de atenuación y filtrado de paso completo (sin filtrado). Todas las reconstrucciones se realizan desde consolas de escáner con parámetros adecuados para flujos de trabajo clínicos eficientes. No se utilizaron procesamiento numérico adicional, correcciones ni desenfoques. Para fines de comparabilidad, todos los resultados del escáner se muestran siguiendo la transformación de cuerpo rígido y la interpolación trilineal en el atlas MNI152 con una resolución de 1,0mm3 . (A) Un escáner solo PET con centelleadores de cristal BGO, OP-OSEM con 4 iteraciones y 16 subconjuntos,2,0 x 2,0 x 2,4 mm 3 vóxeles, 6 min de emisiones, escaneo de transmisión con Ge/Ga para mapeo de atenuación y simulaciones de dispersión única. (B) Un escáner PET-MR con centelleadores de cristal LYSO, OP-OSEM con 4 iteraciones y 16 subconjuntos,2,1 x 2,1 x 2,0 mm, 3 vóxeles, 10 minutos de emisiones, TC adquirida externamente para el mapeo de atenuación y escalado de dispersión absoluta basado en modelos. (C) Un escáner PET-CT con centelleadores de cristal LYSO, detección de tiempo de vuelo, OP-OSEM con 8 iteraciones y 5 subconjuntos, 1,65 x 1,65 x 1,65 mm,3 vóxeles, 6 min de emisiones, TC integrado para el mapeo de atenuación y escalado de dispersión absoluta basado en modelos. Abreviaturas: PET = tomografía por emisión de positrones; TC = tomografía computarizada; RM = resonancia magnética; OP-OSEM = subconjuntos ordenados de Poisson ordinarios de maximización de expectativas; BGO = germanato de bismuto; LYSO = oxiortosilicato de lutecio-itrio. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig06large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

Estudios multitrazador del metabolismo del oxígeno y la glucosa en el cerebro mediante un escáner de tomografía computarizada por emisión de positrones durante el tiempo de vuelo

The authors have developed a paradigm using positron emission tomography (PET) with multiple radiopharmaceutical tracers that combines measurements of ...

multi-tracer-studies-brain-oxygen-glucose-metabolism-using-time

Research

Investigación

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociencia

Fuente: Jamadar, S. et. al. Administración de radiotrazadores para tomografía por emisión de positrones de alta resolución temporal del cerebro humano: aplicación a FDG-fPET. J. Vis. Exp. (2019)Este video demuestra la cuantificación del metabolismo de la glucosa cerebral mediante tomografía por emisión de positrones (PET). El participante recibe una infusión del marcador F-18 fluorodesoxiglucosa (FDG) durante la exploración. La FDG se acumula en las neuronas activas y emite positrones tras la...

Imágenes de tomografía por emisión de positrones del cerebro humano utilizando un radiotrazador

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Estudios multitrazador del metabolismo del oxígeno y la glucosa en el cerebro mediante un escáner de tomografía computarizada por emisión de positrones durante el tiempo de vuelo

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