מחקרים מרובי מעקב של חמצן במוח ומטבוליזם של גלוקוז באמצעות סורק טומוגרפיה ממוחשבת של טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים בזמן טיסה

סיכום

מדידות כמותיות של מטבוליזם של חמצן וגלוקוז על ידי PET הן טכנולוגיות מבוססות, אך פרטים על פרוטוקולים מעשיים מתוארים בדלילות בספרות. מאמר זה מציג פרוטוקול מעשי המיושם בהצלחה על סורק טומוגרפיה ממוחשבת של פליטת פוזיטרונים.

תקציר

המחברים פיתחו פרדיגמה המשתמשת בטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) עם עוקבים רדיו-פרמצבטיים מרובים המשלבת מדידות של קצב חילוף החומרים המוחי של גלוקוז (CMRGlc), קצב חילוף החומרים המוחי של חמצן (CMRO₂), זרימת דם מוחית (CBF) ונפח דם מוחי (CBV), ששיאו בהערכות של גליקוליזה אירובית במוח (AG). הערכות in vivo אלה של חילוף חומרים חמצוני ולא חמצוני של גלוקוז רלוונטיות לחקר המוח האנושי בבריאות ובחולי. סורקי הטומוגרפיה הממוחשבת של פליטת פוזיטרונים (PET-CT) העדכניים ביותר מספקים הדמיית זמן טיסה (TOF) ושיפורים קריטיים ברזולוציה המרחבית והפחתת החפצים. זה הוביל לשיפור משמעותי בהדמיה עם מינונים נמוכים יותר של רדיו-טרייסרים.

שיטות אופטימליות עבור סורקי ה-PET-CT העדכניים ביותר כוללות מתן רצף של ¹⁵פחמן חד חמצני (CO) וחמצן_{(O 2}) המסומנים בשאיפה, ¹⁵מים תוך-ורידיים עם תווית O (H₂O) ^ו-18F-deoxyglucose (FDG) - הכל תוך מפגשי סריקה של שעתיים או 3 שעות המניבים מדידות כמותיות ברזולוציה גבוהה של CMRGlc, CMRO₂CBF, CBV ו-AG., מאמר שיטות זה מתאר היבטים מעשיים של סריקה המיועדת לכימות חילוף החומרים במוח עם מודלים קינטיים של מעקב ודגימות דם עורקיות ומספק דוגמאות למדידות הדמיה של חילוף החומרים במוח האנושי.

מבוא

המוח האנושי הוא צרכן כבד של חמצן וגלוקוז לחילוף החומרים. חלק מחילוף החומרים של הגלוקוז במוח האנושי הבריא מתרחש מחוץ לשימוש בחמצן, המכונה גליקוליזה אירובית מוחית (AG), שמטרותיה נמצאות תחת חקירה אינטנסיבית 1,2,3,4,5. מחקרים קודמים במודלים של בעלי חיים ובבני אדם מדווחים על קשר בין AG והתפתחות והזדקנות, התפתחות סינפטית ונויריטים, זיכרון, שקיעת עמילואיד במחלת אלצהיימר ותפקוד ומחלה של החומר הלבן 1,6,7,8,9,10,11,12,13 . לפיכך, יש עניין מתמשך בחקר AG והיבטים אחרים של חילוף החומרים במוח כדי להבין טוב יותר את המוח האנושי כשהוא מזדקן וסובל מפציעות ומחלות.

נכון לעכשיו, שיטות להערכת AG במוח האנושי in vivo דורשות הדמיית PET עם מספר רב של חמצן וגלוקוז כדי למדוד כל אחד מקצב חילוף החומרים המוחי של גלוקוז (CMRGlc)¹⁴, קצב חילוף החומרים המוחי של חמצן (CMRO₂)¹⁵, זרימת דם מוחית (CBF)¹⁶ ונפח דם מוחי (CBV)¹⁷. מעבר להדמיה, מדידה כמותית של חילוף החומרים במוח עם PET דורשת מורכבויות אחרות, כולל הערכת תפקוד הקלט העורקי, בדרך כלל באמצעות קנולציה ודגימה עורקית פולשנית; הבטחה שהמשתתפים עוקבים במדויק אחר הוראות לשאיפת רדיו-טרסר תוך הגבלת תנועת הראש; טיפול במעקב רדיו עם זמן מחצית חיים קצר מאוד (2 דקות) בצורה בטוחה ויעילה; ניהול מערכי נתונים גדולים; וביצוע שיטות אנליטיות מתקדמות לחישוב מדויק של פרמטרים מטבוליים. ראויות לציון גם מגבלות השימוש ב-[¹⁸F]FDG להערכת CMRGlc ^5,14.

פרוטוקול זה מתייחס לעניינים מעשיים הרלוונטיים ביותר למדידות מוצלחות של חילוף חומרים כמותי במוח מניסיוננו. פרוטוקול זה כולל תיאור של נהלים חיוניים והערות אזהרה למניעת טעויות נפוצות. הוא דוחה דיון זהיר בעקרונות כלליים יותר של חילוף חומרים, מדעי המוח, הדמיה, קינטיקה של מעקב ושיטות הסקה מהדמיית PET רדיו-טריסר. קהל היעד כולל טירונים במדידות מטבוליות באמצעות PET, כמו גם חוקרי PET וקלינאים מנוסים יותר המעוניינים להשתמש ^ב-15O Radiotracers. פרוטוקול זה מניח היכרות עם מחקרי הדמיה אנושיים, פרוצדורות רפואיות פולשניות, רדיו-טרסרים ושיטות הסקה כמותיות. קיימות התייחסויות רבות ומצוינות על הדמיית PET מוחית באופן כללי¹⁸, ועבור ¹⁵O-oxygen PET באופן ספציפי^{יותר 19}. עבור [¹⁸F]FDG, כמו גם עניינים מעשיים אחרים של ביצוע PET, מרכז ה-PET של טורקו מספק חומרי עזר יקרי ערך כמו גם קישורים לספרות המחקר הראשונית הנרחבת²⁰.

סעיפי הפרוטוקול מתחילים בשיקולים רלוונטיים ביחס לבחירת המשתתפים החיוניים לציות וסריקה מוצלחת. לאחר מכן, הפרוטוקול מתאר היבטים הנוגעים לסריקה תומכת עם MRI לנוירואנטומיה. לאחר מכן, הפרוטוקול מתאר הזמנות מעבדה קליניות הכוללות מדדים חשובים לכימות חילוף החומרים של חמצן וגלוקוז. לאחר מכן, הפרוטוקול מפרט עניינים הקשורים לציקלוטרון ואספקת תרופות רדיו-פרמצבטיות. התיאורים רק לוקחים את נקודת המבט של החוקרים העובדים בנקודת הטיפול במתקן ההדמיה, תוך השמטת השיקולים הנדרשים ממתקני הציקלוטרון והצוות. לאחר מכן, הפרוטוקול מפרט את ההכנה והניהול של קווי עורקים. הקמה ותחזוקה של קווי עורקים דורשים עמידה בקריטריוני תאימות ספציפיים למוסדות, והפרוטוקול מתאר זרימות עבודה מוצלחות. לאחר מכן, הפרוטוקול מספק את הנהלים התפעוליים החיוניים לסריקה עם PET, כולל פרטים על מיקום המשתתפים, CT לתיקון הנחתה, מתן תרופות רדיו-פרמצבטיות וביצוע מדידות עורקים. דגימה ורידית דנה בחלופות פוטנציאליות לדגימת עורקים במדידות של CMRGlc עם [¹⁸F]FDG. פרק על שחזור תמונות PET ואחסון נתונים מפרט פרמטרים של תוכנה ועניינים מעשיים של טכנולוגיית מידע. החלק העוסק בשחרור ומעקב אחר משתתפים מציין תקשורת חיונית לבטיחות המשתתפים. נדונות גם פעילויות כיול חשובות. שיטות ניתוח מתאימות רבות ומודלים קינטיים מתוארים היטב בדוחות מדעיים שפורסמו ובקודמיהם הרבים; לפיכך, פרוטוקול זה מכוון את הקורא במידה רבה להפניות לגישות שפורסמו. תוצאות מייצגות ממחישות את היישום המוצלח של פרוטוקולים. פרק הדיון מפרט היבטים ומגבלות מועילים של הפרוטוקול, הפוטנציאל שלו במדעי המוח האנושיים ועניינים הנוגעים לבטיחות.

פרוטוקול

הערה: מועצת הביקורת המוסדית והוועדה לחקר תרופות רדיואקטיביות של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון אישרו את כל המחקרים על סמך הפרוטוקול המתואר להלן. כל המשתתפים האנושיים סיפקו הסכמה מדעת בכתב לפני השתתפות במחקרים המבוססים על הפרוטוקול שלהלן. עיין בטבלת החומרים לפרטים הקשורים לכל הציוד, החומרים והריאגנטים המשמשים בפרוטוקול זה.

1. בחירת משתתפים

1. קריטריונים להכללה
   1. כלול רק משתתפים מבוגרים. ודא שהמשתתפים יכולים לעקוב אחר נהלי המחקר, כולל הוראות לשאיפת גזים רדיו-פרמצבטיים, ומסוגלים לספק הסכמה מדעת או הסכמה עם הסכמה חלופית מתאימה. ודא שהמשתתפים יכולים לעבור הדמיה במצב שכיבה עד 2-3 שעות עם הפסקות, וברציפות במשך 60 דקות ללא הפסקות.
2. קריטריונים לאי-הכללה
   1. אל תכלול משתתפים שיש להם התוויות נגד למחקר תרופות רדיואקטיביות, כגון הריון בזמן PET. אל תכלול משתתפים עם התוויות נגד ל-MRI, מכיוון ש-MRI נדרש לרישום תמונה אנטומית, נורמליזציה מרחבית ותיקון נפח חלקי.
   2. אל תכלול משתתפים עם התווית נגד כלשהי לקנולציה של העורק הרדיאלי כאשר יש לבצע צינורית עורק רדיאלי. אל תכלול משתתפים עם אנמיה משמעותית או שתרמו לאחרונה מוצרי דם, מכיוון שדגימת עורקים פולשנית גורמת לאובדן נפח דם כולל שיכול לעלות על 100 מ"ל.
   3. אל תכלול משתתפים עם מחלות ריאה משמעותיות מכיוון שיכולתם לשאוף ולהחליף בהצלחה [¹⁵O]O₂ ו-[¹⁵O]CO בריאות עלולה להיפגע. אל תכלול אנשים עם מחלות רפואיות מתמשכות מעבר לאלו המעניינות, שצפויות לשנות באופן משמעותי את חילוף החומרים במוח ואת זרימת הדם.
      הערה: זה תלוי במטרות וביעדים הספציפיים של פרויקט מסוים, למשל, אם הפרויקט מתמקד בהזדקנות בריאה, שבץ מוחי גדול או אנמיה חרמשית עשויים להיות בין קריטריוני ההחרגה.
   4. אל תכלול משתתפים שאינם יכולים להשיג רמת גלוקוז בדם מתחת ל-165 מ"ג/ד"ל לפני מתן [¹⁸F]FDG.

2. MRI לנוירואנטומיה

1. קבעו MRI לפני סריקת PET. ודא פרוטוקול MRI עבור סורק 3T הכולל רצף פולסים של הד שיפוע מהיר (MPRAGE) מוכן מגנטיזציה ברזולוציה איזוטרופית של 0.8-1.0 מ"מ, ובאופן אידיאלי, שיטות פרוספקטיביות לתיקון תנועה²¹.
   הערה: תיקון תנועה פרוספקטיבי מספק אופטימיזציה נוספת של אנטומיית T1w לשימוש בהיתוך עם הדמיית PET, אך סביר להניח שהשמטת תיקון תנועה פרוספקטיבי לא תהיה בעלת משמעות רבה עבור הדמיית PET הנוכחית במשתתפים המקפידים על הימנעות מתנועת ראש. אנטומיה איכותית של T1w משמעותית לתיקון נפח חלקי של PET^22,23.
2. לרכוש MRI נוירו-אנטומי עבור פרצלציות ופילוחים אזוריים, רישומי אטלס ותיקוני נפח חלקיים. ודא MRI נוירו-אנטומי מוצלח לפני קביעת מועד וחשיפת משתתף לקווי עורקים פולשניים ולתרופות רדיו-פרמצבטיות.

3. הזמנות מעבדה

1. הזמינו גזי דם עורקיים, המוגלובין, המטוקריט וגלוקוז בפלזמה ממעבדות מוסמכות קלינית. הזמינו אוקסיהמוגלובין כמותי, קרבוקסיהמוגלובין ומתמוגלובין למעשנים ולאנשים הסובלים ממצבים רפואיים הקשורים להמוגלובין שונה.
2. מדוד את אוקסימטריית הדופק באמצעות מכשירים מאומתים, כגון אלה המיועדים לטיפול רפואי קריטי.

4. אספקת תרופות רדיו-פרמצבטיות

הערה: מדידת חילוף החומרים של חמצן במוח ו-AG עם PET דורשת מתקן ציקלוטרון המסוגל לייצר ולספק ¹⁵תרופות רדיו-פרמצבטיות O, שיש להן זמן מחצית חיים של 122 שניות. הובלת תרופות רדיו-פרמצבטיות בין מתקן הציקלוטרון לסורק ה-PET חייבת להיות מהירה מספיק ואמינה כדי לספק מינון הולם בזמן מתן רדיו-טריסר.

1. ודא שלכל מכיילי מינון הרדיואקטיביות יש כוח ומאפשרים זמן לחימום מספיק של המכשיר (בדרך כלל, לפחות 60 דקות).
2. עבור תרופות רדיו-גזיות, מקם מיכל גז מוגן ואת כיול מינון הפיקו-מד המשולב שלו ליד שער ה-PET של סורק ה-PET. ודא חיבורים מאובטחים של מפוח מעוקר הניתן להרחבה, מסנן חלקיקים, צינורות פולימרים מפלסטיק בקוטר גדול, מהדק ושופר חד פעמי. ראה איור 1.
3. נהלי אבטחת איכות מלאים לקווי גז ניילון, קוטר פנימי של 1/8 אינץ', מתחת לפליטה, מהציקלוטרון לאספקת [¹⁵O]CO ו-[¹⁵O]O₂. אבטחת איכות מלאה של מקורות מימן מטוהרים ויחידות עיבוד לייצור רדיו-פרמצבטיקה [¹⁵O]H₂O כנגזרת של [¹⁵O]O₂, להזרקה לאחר מכן. ראה איור 1.

5. קווי עורקים

1. השמה וניהול
   1. קנולציה של העורק הרדיאלי על ידי התייעצות עם רופא בעל הכשרה מיוחדת למיקום שגרתי של קווי עורקים, למשל, רדיולוגיה התערבותית, הרדמה או רפואה לטיפול נמרץ.
      1. העמידו לרשותכם מכשיר אולטרסאונד עם בדיקה המתאימה להדמיית העורק הרדיאלי.
      2. ספק לרופא ההתערבותי את החומרים המתכלים המועדפים עליו למיקום קו העורקים, לרוב, ערכה עם חוט מנחה המיישם את טכניקת סלדינגר.
      3. עשו כל מאמץ להחדיר את האנגיוקטטר לידו הלא דומיננטית של המשתתף.
   2. להעריך ולנהל את המשתתף לאורך קנולציה של העורק הרדיאלי באמצעות שירותיה של אחות מנוסה או איש מקצוע רפואי שווה ערך.
      1. הקפידו על זרימת עורקים צדדית של היד באמצעות אולטרסאונד.
      2. הכן ונהל את השדה הסטרילי במהלך קנולציה עורקית.
      3. לסייע לרופא ההתערבותי בהליכי קנולציה סטריליים.
      4. יש להניח קווי לחץ קשיחים ולספק מי מלח רגילים בלחץ של 300 מ"מ כספית.
   3. בצע ניהול רציף של קווי העורקים במהלך פרוטוקול 2-3 שעות, כולל ניטור שגרתי של צורות גל של לחץ עורקי ומניפולציה של מעגלי קו עורקים. לדגימת עורקים רציפה, העבר את פקקי העצירה בקו מאספקת לחץ אחורי לעורק הרדיאלי למיצוי דם עורקי על ידי שאיבה פריסטלטית לשטיפה ושמירה על גישה לעורק הרדיאלי. בעת הכנה של מקטעי קו שלעולם לא זורמים לעורק הרדיאלי, יש לשטוף עם תמיסות הפריניות (עד 10 U/mL) כדי לסייע בשמירה על סבלנות.
      הערה: צמצם את השימוש בהפרין במידת האפשר לשמירה על קטטר העורק הרדיאלי בהתחשב בראיות הלא ודאיות ליעילותו וכדי למנוע את הסיכון לעורר טרומבוציטופניה הנגרמת על ידי הפרין.
   4. השתמש בלוח זרוע הניתן לעיצוב, אך קשיח, כדי לסייע באבטחת הצנתר והקווים של העורק הרדיאלי. ודא שמניפולציות חוזרות ונשנות של פקקי עצירה אינן מפריעות לצנתר העורק הרדיאלי.
   5. אשר צורות גל תקינות של לחץ עורקי לפני כל מתן רדיוטרסר כדי להבטיח סבלנות של צנתר העורק הרדיאלי.
2. גלאי גמא לדגימות עורקים
   הערה: השתמש במכשיר בדיקה לזיהוי גמא ובמשאבה פריסטלטית למדידת פונקציית קלט עורקי. למרות שדגימות מצוירות ביד אפשריות עבור [¹⁸F]FDG ומעקב רדיו ארוך יותר של זמן מחצית חיים, שימוש ברצף של ארבע סריקות מהירות של ¹⁵O מקל מאוד על ידי דגימה אוטומטית באמצעות משאבה פריסטלטית וגלאי גמא קומפקטי מספיק כדי למקם לצד ידו של המשתתף.
   1. מקם מכלולי קו עורקים קרוב ככל האפשר לצנתר העורק הרדיאלי כדי לבצע מדידות עם פיזור ועיכוב מינימליים בבדיקת זיהוי הגמא. ודא שהנתיב מאתר הקנולציה דרך מכלולי הקו לבדיקת זיהוי הגמא תואם את נתוני הכיול הזמינים עבור מכלול הקו.
   2. ספק כוח רציף באמצעות ספק כוח אל-פסק כדי להבטיח את יציבותם של מכפילי פוטו עבור גלאי גמא צירוף מקרים. לזיהוי צירוף מקרים, השתמש בחלונות תזמון של 100 ns וודא שרגישות הזיהוי הנומינלית היא לפחות 2.4 cps ^{kBq-1 mL-1} עם ליניאריות של <1% עד 10 kcps.
      הערה: מוליכי גל מלאים בנוזל לזיהוי צירופי מקרים הם שבירים, הדורשים טיפול והובלה מאזורי אחסון לחבילת ה-PET.

6. סריקה

1. צמצם את תנועות הראש
   1. לפני הסריקה, למדו את המשתתף על החשיבות של הימנעות מתנועות ראש במהלך הסריקה.
2. מיקום המשתתפים במחקר
   1. ודא שתצורות החומרה והתוכנה של PET-CT מאפשרות סריקה עם מיקום ראש ראשון או רגליים של המשתתף במחקר. במידת האפשר, העדיפו מיקום רגליים ראשון עבור PET, כך שהגפיים והגו של המשתתף נמצאים מעבר לשער ה-PET, ראשו של המשתתף נשאר ממורכז בתוך שער ה-PET, ושער ה-CT נשאר לא תפוס (איור 1).
   2. הנח ומקם את המשתתף לשכב על שולחן השער המונמך בהתאם לכל הפרוטוקולים הקיימים לסריקת PET-CT אנושית, כגון הקפדה על התרוקנות שתן לאחרונה, לבישת בגדים מתאימים והסרת משקפיים, תכשיטים או קישוטי שיער שאינם תואמים לסורק.
   3. ודא את תקינותם של כל קווי העורקים והוורידים כאשר שולחן השער עובר לתוך קדח הסורק. הקפידו על חיבור רציף של קווי עורקים עם מקורות מלח בלחץ. ודא ניתוק של משאבות פריסטלטיות, בדיקות זיהוי גמא וכל מכשיר אחר שאינו יכול לעבור דרך קדח הסורק וחיבור מחדש לאחר מכן.
   4. הקפידו על נוחות המשתתף, במיוחד כריות מתאימות למיקום הראש, הצוואר, עמוד השדרה, הירכיים וכיפוף הרגליים. הקפידו על מיקום נוח של הראש על משענות ראש קצף הממוקמות בחופשיות, ולאחר מכן אבטחו את מצחו של המשתתף לשולחן השער עם עטיפה אלסטית, דביקה וניתנת להסרה עצמית כתזכורת למשתתף להימנע מתנועת ראש. הקפידו על שמיכות מספיקות לנוחות תרמית. אשר את הבנת המשתתף לגבי הצורך להימנע מתנועת ראש במהלך סריקת CT ו-PET.
      הערה: משענות הראש והעטיפה האלסטית מגבילים באופן משמעותי את תנועת הראש גם אצל משתתפים לקויים קוגניטיבית.
   5. ודא ששולחן השער עובר דרך קדח הסורק עד שהגפיים והגו של המשתתף נמצאים מעבר לשער ה-CT וראשו של המשתתף מרוכז בשער ה-CT. יישר את קו הקנטומיטלי של המשתתף עם סמני לייזר אנכיים עם הכניסה לשער ה-CT, ואז זווית הסנטר מעט נחותה. בצע CT כמתואר להלן. אשר ב-CT שמיקום זה לוכד את כל המוח והמוח הקטן בתוך שדה הראייה של ה-PET.
   6. ודא ששולחן השער ממשיך דרך קדח הסורק עד שראש המשתתף מרוכז בשער ה-PET. הקפידו על גישה נאותה לקווי עורקים וורידים וכן הארכה נאותה של פרק כף היד כדי להתאים לקנולציה של העורק הרדיאלי. ודא שפתחי הפליטה בתקרה יכולים להסיר ביעילות גזי רדיו-טרסר שננשפו בשוגג ליד קצה שער ה-PET. בצע CT ו-PET כמתואר להלן בשלבים 6.3-6.5.
   7. עקוב באופן שגרתי אחר המשתתף במהלך PET, והעריך את נוחות המשתתף עם תקשורת מילולית מינימלית במהלך הסריקה.
      הערה: מיקום רגליים ראשון מקל על מתן גזי רדיו-טרסר עם תקשורת משופרת ומניפולציות משופרות של צינורות שאיפה. עם זאת, עבור רוב שולחנות הגנטרי, מיקום הרגליים הראשון עשוי להיות לא תואם לשימוש במסכות תרמופלסטיות לשימור ראש. מיקום רגליים ראשון עשוי גם להיות לא תואם למכשירים המגנים על הראש מפני פליטות שמקורן בגוף הנחות מהראש. מגנים כאלה יכולים אחרת להפחית אקראיות שמקורן בגוף.
3. CT לתיקון הנחתה
   1. השג CT ראש במינון קרינה נמוך המתאים לתיקון הנחתה. אם המשתתף זקוק להפסקה במהלך הסריקה ועוזב את הסורק, חזור על סריקת ה-CT לפני חידוש סשן ה-PET כדי לאפשר שחזור מבוסס קונסולה של הדמיית PET שלאחר מכן. פרמטרי CT שימושיים כוללים זרם צינור 75 mA, זמן סיבוב 0.5 שניות, פסיעה ספירלית 1.5 ומתח צינור 120 kVp, עם גרעיני קונבולוציה מומלצים על ידי הספק ושחזור למטריצה של 512 x 512 x 88, רזולוציה^של 0.98 x 0.98 x 3.00 מ"מ 3 .
4. מתן תרופות רדיו-פרמצבטיות גזיות
   1. הדריכו את המשתתפים על נוהל השאיפה לפני מתן הגז הראשון, בדגש על שאיפה ונשיפה דרך הצינורית ולא נשימה דרך האף.
   2. הכן את מיכל אחסון הגז המוגן המצויד בכיול מינון פיקו-מד זרם. בתוך מיכל הגז, חבר מפוח הניתן להרחבה לקו הניילון הקשיח בקוטר צר מהציקלוטרון וכן לצינור פולימר פלסטיק קשיח למחצה בקוטר גדול שנשמר מהודק למעט במהלך המתן. הנח מסנן חלקיקים לוכד וירוסים בקו אחד עם הצינור בקוטר גדול בהתאם לדרישות בקרת הזיהום שנוסחו עבור מגיפת Covid-19. חבר פיה חד פעמית מפלסטיק לקצה הצינור.
   3. בקש שמתקן הציקלוטרון יעביר תרופות רדיו-גזיות למיכל הגז.
   4. התכוננו לתת את כל התרופות הרדיו-פרמצבטיות הגזיות כבולוסים. הליך השאיפה זהה בכל המקרים.
      1. עקוב אחר הפעילות של כל גז המועבר למפוח הניתן להרחבה לשיא הפעילות, ולאחר מכן המתן עד שהפעילות תרד מתחת למינון המקסימלי המותר על ידי הוועדה לחקר תרופות רדיואקטיביות (55 mCi). עקוב אחר פעילויות באמצעות כיול מינון פיקו-מד זרם. התחל רכישת פליטות על ידי סורק.
      2. התחל בסריקה מיד לפני תחילת השאיפה כדי להבטיח את רכישת עקומת ההתחלה של פעילות הזמן. השג 6-7 דקות של פליטות עם 3 שניות פריימים x 23, 5 שניות פריימים x 6, 10 שניות פריימים x 20 ולאחר מכן 30 שניות פריימים לשארית הסריקה.
      3. הנחו את המשתתף לנשוף במלואה ולהוריד את המסכה של המשתתף.
      4. הנח את הפיה בפיו של המשתתף. בקשו מהמשתתף ליצור אטימה הדוקה סביב הפיה עם השפתיים ולאחר מכן שאפו כמה שיותר. בקשו מהמשתתף לעצור את נשימתו למשך מספר שניות כדי להקל על ריאותיו לספוג את הרדיו-פרמצבטיקה הגזית.
      5. בקשו מהמשתתף לנשוף שוב דרך הצינור, ולנשוף שאריות רדיו-פרמצבטיות גזיות בחזרה לתוך המפוח. הדקו מחדש את הצינור והחזירו אותו מהמשתתף.
      6. עקוב אחר פעילות הגז במפוח מתחילת השאיפה ועד סוף הנשיפה. חשב את המינון הכולל הניתן לפי ההפרש בפעילויות. שאפו לכך שהמינון הכולל הניתן יעלה על 20 mCi.
   5. יש לתת מנה אחת של [¹⁵O]CO. לעקוב אחר מדידות העורקים עבור עקומות פעילות בזמן נומינלי. אם מדידות העורקים אינן מספיקות מבחינה טכנית, יש לתת מנה חלופית של [¹⁵O]CO. אפשר ל-[¹⁵O]CO תוך-וסקולרי להגיע למצב יציב, הדורש כ-1-2 דקות¹⁷.
   6. יש לתת שתי מנות עוקבות של [¹⁵O]O₂. עקוב אחר מדידות עורקים עבור עקומות פעילות בזמן נומינלי.
      הערה: הליך זה חזק גם עם משתתפים בעלי לקות קוגניטיבית קלה. עם זאת, משתתפים שאינם מסוגלים לבצע הליך זה, עקב ליקוי קוגניטיבי חמור או חולשת פנים, אינם נכללים כדי למזער את הסיכון למתן רדיוטרסר לקוי ודליפה של גז לאוויר הסביבה במהלך הנשיפה. למתן רציף ושימוש במסכות לניקוי רדיו-עוקבים גזיים, התייעץ עם שיטות חלופיות שדווחו והתייחסו אליהן על ידי Iguchi et ^al.24 חזרה על מינון [¹⁵O]O₂ בשכפול מומלצת בגלל יחסי האות לרעש הנמוכים יותר (ספירות שוות ערך לרעש שליליות) המתקבלות בדרך כלל עם [¹⁵O]O₂.
5. מתן תרופות רדיו-פרמצבטיות מוזרקות
   1. בקש ממתקן הציקלוטרון לספק תרופות רדיו-פרמצבטיות תוך ורידיות לתא הסורק.
   2. התכוננו לתת את כל התרופות הרדיו-פרמצבטיות התוך-ורידיות כבולוסים. הליך ההזרקה התוך ורידית דומה לכל המקרים.
      1. עקוב אחר המינון במינון נגד היטב עד שהוא יורד מתחת למקסימום המותר (25 mCi עבור [¹⁵O]H,₂O ו-6 mCi עבור [¹⁸F]FDG).
      2. התחל בסריקה מיד לפני ההזרקה התוך ורידית כדי להבטיח את רכישת עקומת ההתחלה של פעילות הזמן. עבור [¹⁵O]H₂O, קבל 6-7 דקות של פליטות עם 3 מסגרות x 23, 5 שניות פריימים x 6, 10 שניות פריימים x 20 ולאחר מכן 30 שניות פריימים לשארית הסריקה. עבור [¹⁸F]FDG, קבל 60 דקות של פליטות עם 3 מסגרות x 23, 5 שניות מסגרות x 24, 20 שניות מסגרות x 9, 60 שניות מסגרות x 13, 300 שניות פריימים x 7 ומסגרת 351 שניות x 1.
      3. יש להזריק מיד את המינון התוך-ורידי. מדוד את הרדיואקטיביות הנותרת במזרק כדי לחשב את המינון הניתן בהבדלים. ודא שהמינון הכולל הניתן אינו נמוך מהמינון המינימלי המותר (15 mCi עבור [¹⁵O]H,₂O ו-4 mCi עבור [¹⁸F]FDG).
      4. עקוב אחר מדידות עורקים עבור עקומות פעילות בזמן נומינלי. עבור [¹⁵O]H₂O, אם מדידות העורקים אינן מספיקות מבחינה טכנית, יש לתת מנה חלופית.
         הערה: מתן [¹⁵O]H₂O הוא במובנים מסוימים פשוט יותר ממתן גזים מכיוון שניתן להזריק את הראשון לווריד. עם זאת, בשל זמן מחצית החיים הקצר של [¹⁵O]H₂O, זה עדיין דורש תזמור זהיר, בהתאם למיקום סורק ה-PET והיכן [¹⁵O]H₂O מיוצר ומתקבל.

7. מדידות עורקים

1. לאחר מיקום משתתף המחקר בסורק, הכינו את כל המכשירים הדרושים למדידות עורקים של פעילויות רדיו-פרמצבטיות.
   1. ודא את תקינות החיבורים בין אנגיוקטאתר העורק הרדיאלי, קווי לחץ קשיחים, פקקי עצירה, שקית בלחץ לאספקת מי מלח רגילים, ערכות צנתרים מאריכים לגלאי גמא וערכות צנתרים מאריכים למשאבות פריסטלטיות. הקפידו על תחול נכון כך שלא ניתן יהיה להכניס בועות אוויר לעורק הרדיאלי ושלא בועות אוויר יפריעו לשאיבה פריסטלטית לשאיבת דם עורקי.
      1. עבור גלאי הגמא, השתמש בערכות הארכת צנתר מיקרו-בור באורך של לא יותר מ-48 ס"מ ונפח תחול של לא יותר מ-0.6 מ"ל.
      2. עבור המשאבה הפריסטלטית, הגדר את מגבלת לחץ החסימה המקסימלית המותרת.
      3. אם המשאבה הפריסטלטית היא משאבת עירוי הפועלת עם כיווני זרימה הפוכים, בחר את קצב הזרימה המינימלי כדי לשמור על הכלי פתוח (KVO).
2. מיד לפני מתן תרופות רדיו-פרמצבטיות, סגור את תא העצירה לשקית הלחץ ולמוניטור הלחץ, והפעל את המשאבה במהירות של 300 מ"ל לשעה. אשר את שאיבת הדם מהעורק הרדיאלי ואת מעברו דרך ערכות צנתרים מאריכים לגלאי גמא וערכות צנתר מאריך למשאבה. אשר מדידות רציפות של פעילות רדיו-פרמצבטית בגלאי הגמא לאורך מעבר הבולוס של תרופות רדיו-פרמצבטיות דרך מחזור העורקים²⁵.
3. ודא רכישה בו-זמנית של עקומות פעילות זמן מסורק ה-PET.
4. המשך לשאוב במהירות של 300 מ"ל לשעה וודא מדידות של פעילות רדיו-פרמצבטית בגלאי הגמא במשך לפחות 300 שניות לאחר שאיפת [¹⁵O]CO, 120 שניות לאחר שאיפת [¹⁵O]O₂, 120 שניות לאחר הזרקת [¹⁵O]H₂O, ו-300 שניות לאחר הזרקת [¹⁸F]FDG.
   1. עבור [¹⁸F]FDG, המשך לשאוב דם בקצבי שאיבה מופחתים שלא יפחתו מ-20 מ"ל/שעה עד לסיום סריקת ה-PET.
5. לאחר כל מדידת עורקים, הגדר מחדש את קווי העורקים כדי לשטוף את קטטר העורק הרדיאלי; לאחר מכן, שטוף את מעגל הקו המספק את גלאי הגמא והמשאבה. עבור המעגל המבודד דרך המשאבה, הגדר את קצבי המשאבה ל-300 מ"ל לשעה. לחלופין, השתמש בשקית שנייה של מי מלח הפריניים תחת כוח הכבידה כדי לספק זרימות נוספות לפינוי דם מהמשאבה.
   הערה: בהתחשב בפרוטוקול ההדמיה הממושך והדגימה החוזרת ונשנית של הדם העורקי, הסיכון לחסימת קו יכול להיות גבוה, ודורש ערנות מתמשכת של צוות החוקרים והאחות. השתמש באמצעי סטריליות קפדניים ושמור על מעגל סגור המוגדר רק על ידי פקקים.

8. דגימה ורידית

1. לפני הסריקה, קבע שני אתרים לגישה תוך ורידית, קנולציה נגדית לעורק רדיאלי להזרקת רדיו-פרמצבטיקה, וקנולציה מקבילה לעורק רדיאלי לדגימה ורידית. מעדיפים גישה לאנטקוביטל.
2. לפני הסריקה, הכינו מזרקים ומכסי מזרקים; סמן מזרקים וכובעים ללא מחיקה, כסה את כל המזרקים ושקול מזרקים מכוסים עם איזון אנליטי לדיוק של 0.0001 גרם. זמני שיא של דגימה ורידית בתחילת והשלמת שאיבת לפחות 2 מ"ל דם. בטמפרטורת החדר (20-25 מעלות צלזיוס), צנטריפוגה 1 מ"ל דם ב-RCF של 3,300 × גרם למשך 60 שניות לפחות כדי לחלץ פלזמה. ספור פעילויות בדם מלא ובפלזמה באמצעות מונה באר מכויל ל-68 Ge.
   הערה: דגימה ורידית מתאימה ביותר למדידות של [¹⁸F]FDG 30-60 דקות לאחר ההזרקה. דגימות ורידיות המתקבלות במהלך סריקת ¹⁵O הן מאתגרות מאוד מבחינה טכנית וקשות לשליטה והן אינן מתואמות היטב עם דגימות עורקים.

9. שחזור תמונות PET ואחסון נתונים

1. שחזר תמונות מה-PET-CT, תוך העדפת תת-קבוצות תלת-ממדיות רגילות-פואסון של מקסום תוחלת (OSEM) עם 4-8 איטרציות של חמש תת-קבוצות, TOF, אקראיים מושהים, קנה מידה של פיזור מוחלט מבוסס מודל, תיקון הנחתה, סינון כל מעבר (ללא סינון), ללא מודלים של פונקציות התפשטות נקודה, תיקון דעיכה לתחילת הסריקה, שינוי קנה מידה ^{ל-Bq mL-1}, גודל מטריצה של 220, זום 2 ו-ווקסלים איזוטרופיים של 1.65 מ"מ אורך.
   הערה: זום 2 מקטין את שדה הראייה הרוחבי של שחזור התמונה בחצי, ובכך מתעלם מהחלל הסביבתי בין ראש המשתתף לטבעות גלאי ה-PET. הפרמטרים המוצהרים הם ערכי התחלה עבור גז [¹⁵O]O₂ , הרגיש מאוד לשונות פיזור, ודורש קנה מידה של פיזור מוחלט מבוסס מודל; מבחינה היסטורית, בחירת המודלים לפיזור השפיעה מאוד על איכות השחזור של ¹⁵עוקבי O. יתר על כן, אינטראקציות של מודלים של פיזור המיושמים על ידי הספק עם מודלים אחרים כגון מודלים של פונקציית התפשטות נקודתית אינן מובנות כיום. כתוצאה מכך, פרוטוקול זה מיישם רק מודלים של פיזור ללא מודלים של פיזור נקודתי.
2. סקור נתוני PET משוחזרים על קונסולת הסורק כדי להבטיח מתן רדיו הולם ותנועה מינימלית.
   1. שמור קובצי DICOM עבור נתוני PET, CT, נורמות ו-listmode משוחזרים.
      הערה: נתוני Listmode חיוניים לשחזורים ממוטבים, שהם יקרים מבחינה חישובית, ובדרך כלל לא ניתן לבצע אותם במסוף הסורק. נתוני Listmode גדולים מאוד (>40 GB לכל הפעלת PET) ויש לשריין התקני אחסון מתאימים.

10. שחרור ומעקב אחר משתתפים

1. הסרת קו
   1. הסר את הצנתר העורקי הרדיאלי בטכניקה סטרילית והפעל ידנית לחץ עורק רדיאלי ישיר (זה צריך להיעשות על ידי איש מקצוע מוסמך בתחום הבריאות).
   2. הפעל לחץ למשך 15 דקות באמצעות טכניקת המוסטזיס פטנט כדי למזער את הסיכון לחסימת עורק רדיאלי.
   3. בדוק את קצה הקטטר לאיתור קרישים או הפסקות.
   4. לאחר שווידאתם כי הושגה המוסטזיס נאות, יש למרוח חבישת לחץ עם גזה סטרילית ועטיפה דביקה עצמית אלסטית. בדוק את היד לאיתור שינויים בצבע, בטמפרטורה, בתחושה או בתפקוד.
2. הוראות טיפול ביתי
   1. הנחו את המשתתפים לשמור על חבישות לחץ במשך שעתיים לאחר השחרור.
      1. הנחו את המשתתפים לבחון את מקום הקנולציה לאיתור דימום או שטפי דם לאחר שעתיים, ולאחר מכן הניחו חבישה ללא מרשם.
      2. הנחו את המשתתפים להימנע מכיפוף או הרטבה של פרק כף היד/זרוע הפגועים למשך 24 שעות ולהימנע מפעילות מאומצת המערבת את פרק כף היד/זרוע למשך 48 שעות.
   2. הנחו את המשתתפים לבדוק את פרק כף היד/זרוע הפגועים שלהם לאיתור אינדיקציות לזיהום, פציעה או דימום במהלך 48 השעות שלאחר השחרור.
   3. ספק מספר שיטות ליצירת קשר עם צוות המחקר לפי הצורך.
   4. ספק הרגעה לסיבוכים הנפוצים של שטפי דם קלים ואי נוחות חולפת.
   5. צור קשר עם משתתף המחקר 24-48 שעות לאחר השחרור כדי לוודא שלא התעוררו סיבוכים נוספים.

11. כיולים

1. כיול צולב
   1. השתמש במקורות ייחוס מוטות של ⁶⁸Ge או ²²Na לכיול מוחלט של מוני בארות.
   2. לאחר מכן, כיול צולב באמצעות תמיסות של 10-37 MBq של [¹⁸F]FDG ב-30-670 מ"ל מים עם 2% אצטוניטריל או ממס אורגני דומה. השתמש בבקבוקי מדיה קשיחים (פוליאתילן טרפתלט או פוליאתילן בצפיפות גבוהה) המספקים בלימה רדיואקטיבית עם הנחתת גמא זניחה. השתמש בבקבוקים בנפח קטן יותר כדי להכיל פחות פעילות לכיול צולב בקדח הסורק. כיול צולב של כל מכשירי זיהוי הגמא האחרים באמצעות ציטוטים שנלקחו מהבקבוק.
2. כיול צנתר
   1. לבצע מחקרי כיול של פיזור ועיכוב הנובעים משימוש בצנתרים וקווים בין העורק הרדיאלי לבדיקה לגילוי גמא.
      1. השתמש במוצרי דם שפג תוקפם מבנק הדם המקומי, אמבט בטמפרטורה מבוקרת ובווריאציה מבוקרת של ההמטוקריט של מוצרי הדם.
      2. הרכיבו התקני תא כדי לעבור במהירות בין מוצרי דם ללא תווית ^{לבין מוצרי}דם עם תווית FDG, המועברים להרכבת צנתרים, קווים, בדיקת גלאי גמא ומשאבה פריסטלטית. לספק כניסות "פונקציית צעד" של Heaviside למכלול ולמדוד רדיואקטיביות לאורך זמן.
      3. הערך את גרעין הקונבולוציה לפיזור ועיכוב. פרמטר גרעינים כך שישתנו עם המטוקריט. בצע את כל הכיולים עם מקור מוצרי הדם ב-37 מעלות צלזיוס. לעשות שימוש חוזר בגרעין עבור כל המחקרים בבני אדם המשתמשים במכלול זהה.
         הערה: כיולים אלה מתייחסים רק לפיזור ועיכוב דרך מכלולי קו חיצוניים, לא אנטומיה פנימית.

תוצאות

חלק מההיבטים המאתגרים ביותר מבחינה טכנית של פרוטוקול זה כוללים הגדרה, ניהול ואיסוף מוצלח של נתונים מקווי עורקים תוך מתן רדיו-טריסרים קצרים למחצית חיים והפעלת הסורק. איור 1 מספק נקודת מבט ממעוף הציפור על המערך הנוכחי המסכמת את זרימות העבודה הארגוניות והתפעוליות הנדרשות ממתאמי מחקר, מתערבים, סיעוד, טכנולוגים וחוקרים. התרופות הרדיו-פרמצבטיות שתוארו לעיל משולבות בקלות במפות לא כמותיות של פעילויות ספציפיות (איור 2), כולל חישוב היחסים של ערך קליטה מתוקנן (SUVR). עקומות פעילות זמן של כל המוח (איור 3) עוזרות לזהות תנועות ראש משמעותיות, אשר ייצרו אי-רציפות של עקומת הפעילות, ומספקות מאפיינים אופייניים של עוקבים, לאחר תיקון דעיכה, כגון הרמה הצפויה של [¹⁵O]CO ב-120 שניות והפרשת הכליות הנובעת מכך, הרמה של [¹⁵O]O₂ לאחר מעבר הבולוס כאשר היא מופקת על ידי רקמת המוח ועוברת חילוף חומרים ל-[¹⁵O]H₂O, הירידה המונוטונית של [¹⁵O]H₂O המוזרק ככל שהיא גדלה בנפח ההפצה בכל הגוף, והספיגה והזרחון המתקדמים של [¹⁸F]FDG באמצעות הקסוקינאז במוח לאורך החיים של ¹⁸F. הערכות מודל מפורטות של מטבולי [¹⁵O]H₂O תוארו במקור על ידי Mintun et al¹⁵.

פנומנולוגיה פולינומית פשוטה יותר, המשמיטה שיקולים של פיזור תוך-וסקולרי ומדגישה תכונות חזקות בנתוני פליטות, נתמכה על ידי הרשקוביץ ואחרים^26,27. הדוגמאות של עבודה זו עושות שימוש רק בפנומנולוגיה האחרונה הזו למטבוליזם של חמצן. פונקציות קלט עורקי שנרשמו על ידי זיהוי גמא מצנתרים המקננים את העורק הרדיאלי הדיסטלי נושאות פיזור ועיכוב משמעותיים אותם יש לפענח. העדפנו שיטות בייסיאניות להערכת פרמטרים של מודלים של סדרות של התפלגויות גמא ועלייה אקספוננציאלית במונחים יציבים²⁸. איור 4 מדגים תוצאות עבור [¹⁵O]CO, [¹⁵O]O₂, [¹⁵O]H₂O ו-[¹⁸F]FDG. התוצאות עבור [¹⁵O]O₂ ממחישות גם את הופעתו של [¹⁵O]H₂O של חילוף החומרים. איור 5 מדגים מפות פרמטרים סטטיסטיות של CBV, CBF, CMRO₂, CMRGlc ו-AG, שאנו מגדירים כאיזון המולרי של גליקוליזה קלאסית: CMRGlc - CMRO₂/6.

איור 1: סיכום של תהליכי עבודה של הגדרה ותפעול. (A) איור סכמטי של מכשירים וחלקים חיוניים הדרושים בתא הסורק. עבור סורקי PET-CT עם קדחי סורק ארוכים, מיקום הרגליים של המשתתפים משפר את מתן התרופות הרדיו-גזיות על ידי הגדלת יכולת התמרון של מכשירי אספקת גז ושיפור התקשורת המילולית והלא מילולית עם המשתתף. מערכת אספקת הגז (ציאן וכחול) מורכבת מצינורות ניילון בקוטר צר מהציקלוטרון, תחת פליטה להובלת תרופות רדיו-גזיות; תא אחסון גז מוגן המכיל מפוח הניתן להרחבה וכיול מינון פיקו-מד זרם; מסנן חלקיקים המתאים ללכידת חלקיקים נגיפיים; וצינור פולימרי מפלסטיק בקוטר גדול המצויד במהדק ושופר פלסטיק. כל החלקים החשופים לטיפות נשימה הם חד פעמיים או תואמים להליכי עיקור. מכשירים וחלקים למדידות דם עורקי (אדום ואפור כהה) מספקים תמיסת מלח בלחץ לשמירה על קנולציה של העורקים הרדיאליים, זיהוי גמא קומפקטי לצירוף מקרים של פוטוני השמדה של 511 keV, משאבה פריסטלטית למשיכת דם עורקי ומיכל לאיסוף דם שנשאב. תרופות רדיו-פרמצבטיות להזרקה תוך ורידית דורשות מודולי סינתזה לייצור [¹⁵O]H₂O מגז [¹⁵O]O₂ המסופק על ידי ציקלוטרון, או אספקת צינור פנאומטי מבית המרקחת הרדיו-ציקלוטרון (ירוק). מתן תוך ורידי של תרופות רדיו-פרמצבטיות דורש דוזימטריה בדרגה קלינית (מג'נטה). מדידות פעילות בדם מלא ובפלזמה דורשות איזון אנליטי ומיקרו-צנטריפוגה (אדום). (ב) תצוגות מבוארות ומפורטות של מערכת אספקת הגז. קיצור: PET-CT = טומוגרפיה ממוחשבת של טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: תמונות סטטיות מייצגות עבור [¹⁵O]CO, [¹⁵O]O₂, [¹⁵O]H₂O ו-[¹⁸F]FDG, מכוסות בשקיפות של ~25% ב-CT עם חלון לעצם זמנית. סריקות של ¹⁵עוקבי רדיו O מיקמו את רגלי המשתתף תחילה עם עטיפה דביקה אלסטית בלבד שהצמידה את הראש לשולחן הגשר. הסריקה של [¹⁸F]FDG הגיעה לאחר הפסקה מהסריקה, ואז החזירה את המשתתף למיקום המקורי של כפות הרגליים הראשונות. קיצורים: CO = פחמן חד חמצני; FDG = fludeoxyglucose; CT = טומוגרפיה ממוחשבת. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 3: עקומות פעילות עוקב מייצגות של המוח כולו. (A) [¹⁵O]CO, (B) [¹⁵O]O₂, (C) [¹⁵O]H₂O, ו-(D) [¹⁸F]FDG. המוח כולו הוגדר על ידי מיסוך של MPRAGE אנטומי. הגעתו של בולוס של עוקב הניתן מקדימה או עולה בקנה אחד עם התזמון של מסגרות ה-PET הראשונות בפאנלים A ו-B. קיצורים: CO = פחמן חד חמצני; FDG = fludeoxyglucose; PET = טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים; MPRAGE = הד שיפוע רכישה מהיר מוכן למגנטיזציה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4: עקומות פעילות עוקב מייצגות, שנדגמו ברציפות מהעורק הרדיאלי ודה-קונבולוציות של פיזור ועיכובים במכלולי קו. דוגמאות מתארות (A) [¹⁵O]CO, (B) [¹⁵O]O₂, (C) [¹⁵O]H₂O, ו-(D) [¹⁸F]FDG. עיגולים כחולים הם נתונים הנמדדים על ידי בדיקה לזיהוי צירופי מקרים המקיפה קטטר בעל לולאה צרה המעביר דם עורקי. ספירת צירופי מקרים מהגשושית כוללת נצנוץ בסיסי של גבישי LYSO המגיבים לפוטונים סביבתיים (אקראיים בספקטרום רחב הנופלים בתוך חלון תזמון המכשיר של 100 ns). דם עורקי עובר מהעורק הרדיאלי דרך הגשושית על ידי פעולה דיסטלית של משאבה פריסטלטית. הקו המקווקו הסגול הוא האומדן האמפירי של הליבה לפיזור ועיכוב המתואר בסעיף פרוטוקול 11.2. הקו הצהוב מתאר את עקומת פעילות העוקב המתוקנת לפיזור ועיכוב. חישול מדומה מעריך פרמטרים של התפלגות גמא כללית עבור הקו הצהוב התואם את הליבה המשוערת ונתונים מזיהוי צירוף מקרים. הנתונים המותאמים מופיעים כקו אדום. פאנל (B) מציין גם [¹⁵O]H₂O מחילוף החומרים של [¹⁵O]O₂ בהנחה שיש לו מאפיינים ליניאריים שתוארו על ידי Mintun et ^al.15. קיצורים: CO = פחמן חד חמצני; FDG = fludeoxyglucose; PET = טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים; LYSO = לוטטיום-איטריום אוקסיאורתוסיליקט. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 5: מפות של CBV, CBF, CMRO₂, CMRGlc ו-AG. CBV נדרש להערכה כמותית של CMRO2, CMRGlc ו-AG. עם זאת, הפעילות מהסינוסים הוורידיים מבלבלת עבור CMRGlc ו-AG. כתוצאה מכך, סינוסים ורידיים הוסרו מ-CMRO₂ ו-CMRGlc על ידי מיסוך. הניגוד בין המוח הקטן לניאו-קורטקס עולה בקנה אחד עם מחקרים קודמים של AG. קיצורים: CBV = נפח דם מוחי; CBF = זרימת דם מוחית; CMRO₂ = קצב חילוף החומרים המוחי של חמצן; CMRGlc = קצב חילוף החומרים המוחי של גלוקוז; AG = גליקוליזה אירובית. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 6: דוגמאות לפליטות סטטיות של [¹⁵O]H₂O ממשתתפי מחקר ביקורת בריאים שנסרקו על שלושה דורות של סורקי PET. כל השחזורים השתמשו ב-3D OP-OSEM עם אקראיות מושהות, תיקון הנחתה וסינון כל המעברים (ללא סינון). כל השחזורים הם מקונסולות סורק עם פרמטרים המתאימים לתהליכי עבודה קליניים יעילים. לא נעשה שימוש בעיבוד מספרי נוסף, תיקונים או טשטוש. למטרות השוואה, כל תוצאות הסורק מוצגות לאחר טרנספורמציה של גוף קשיח ואינטרפולציה משולשת לאטלס MNI152 ברזולוציה של 1.0 מ"מ³ . (A) סורק PET בלבד עם נצנוצי גביש BGO, OP-OSEM עם 4 איטרציות ו-16 תת-קבוצות,^2.0 x 2.0 x 2.4 מ"מ 3 ווקסלים, 6 דקות של פליטות, סריקת שידור עם Ge/Ga למיפוי הנחתה וסימולציות פיזור יחיד. (B) סורק PET-MR עם נצנוצי גביש LYSO, OP-OSEM עם 4 איטרציות ו-16 תת-קבוצות,^2.1 x 2.1 x 2.0 מ"מ 3 ווקסלים, 10 דקות של פליטות, CT שנרכש חיצונית למיפוי הנחתה, וקנה מידה של פיזור מוחלט מבוסס מודל. (C) סורק PET-CT עם נצנוצי גביש LYSO, זיהוי זמן טיסה, OP-OSEM עם 8 איטרציות ו-5 תת-קבוצות, 1.65 x 1.65 x 1.65 מ"מ³ ווקסלים, 6 דקות של פליטות, CT משולב למיפוי הנחתה וקנה מידה של פיזור אבסולוטי מבוסס מודל. קיצורים: PET = טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים; CT = טומוגרפיה ממוחשבת; MR = תהודה מגנטית; OP-OSEM = תת-קבוצות מסודרות רגילות-פואסון של מקסום ציפיות; BGO = ביסמוט גרמני; LYSO = לוטטיום-איטריום אוקסיאורתוסיליקט. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

דיון

הדמיית PET של מטבוליזם של חמצן וגלוקוז באמצעות גזים [¹⁵O]CO ו-[¹⁵O]O₂ בשאיפה, הזרקה תוך ורידית של [¹⁵O]H₂O, והזרקה תוך ורידית של [¹⁸F]FDG הם קודמים היסטוריים משמעותיים המבוססים על הדמיה שהצטברה מדורות ישנים יותר של סורקי PET 14,15,16,17,26,27. נתונים אלה הסתמכו בדרך כלל על סריקת שידור עם מקורות גרמניום/גליום למיפוי הנחתה, מערכי נצנוץ ביסמוט גרמניאט מוגבל זוהר (BGO), מינון פעילות גבוהה ורכישות דו-ממדיות עם מחיצות טבעתיות כדי להתאים לזוהר מנצנץ מוגבל ושחזורי הקרנה אחורית מסוננים שהם זולים מבחינה חישובית. סורקים חדשים יותר, כולל זה המתואר בפרוטוקול זה, משתמשים ב-CT ברזולוציה גבוהה לתיקון הנחתה, מערכי נצנוץ לוטטיום-איטריום אוקסיאורתוסיליקט (LYSO) זוהרים מאוד המסודרים בתצורות נצנוץ צפופות מרחבית, רכישות תלת מימד המכפילות את היעילות של זיהוי פוטונים, אלקטרוניקה לגילוי TOF המשפרת את הלוקליזציה המרחבית של אירועי השמדה, ושיטות שחזור מתקדמות מבחינה חישובית עם תת-קבוצות מסודרות תלת מימדיות רגילות-פואסון של מקסום ציפיות (OP-OSEM). סורקים חדשים מספקים איכות תמונה מעולה במינון קרינה נמוך יותר^29,30. דוגמאות דומות משלושה דורות של סורקי PET מפורטות באיור 6.

פרוטוקול זה מנצל מספר שינויים נוספים כדי לקדם את איכות המידע מסריקת PET מסורקים חדשים יותר: מיקום רגליים תחילה, מתן מינון מתוזמן בקפידה ומדידות אוטומטיות של פונקציית קלט עורקי²⁵. אלה מאפשרים איסוף של פונקציות קלט עורקים ונתוני פליטות מוח עבור ארבעה עוקבים נפרדים של חילוף חומרים של חמצן וגלוקוז תוך סשן סריקה של 2-3 שעות. לאחר מכן ניתן להגיש נתונים אלה לשיטות מודלים קינטיות מסורתיות וחדשניות, כמו גם אלגוריתמים לתיקון נפח חלקי, כדי לייצר הערכות כמותיות ברזולוציה גבוהה ודיוק גבוה של חילוף החומרים במוח. חשוב לציין, פרוטוקול זה לא רק מאפשר מדידות כמותיות של מטבוליזם חמצן וגלוקוז במוח, אלא גם חישוב AG של המוח. יש לציין כי איכות תמונה מעולה מסורקים חדישים מאפשרת פונקציות קלט עורקי מציאותיות יותר הנגזרות מתמונה כמו גם גישות אנליטיות חדשות שבעבר היו מוגבלות על ידי רעש או רגישות להבדלי תזמון בין דגימת עורקים לפליטות מוח¹⁹.

יש לציין כי איכות ההדמיה מאתגרת יותר לשיפור עם ¹⁵O radiotracers מאשר [¹⁸F]FDG. מחצית החיים החולפת של 122 s של ¹⁵O גורמת לאובדן חמור של מידע. עם זאת, השימוש ברדיו-עוקבים גזיים עשוי להיות רלוונטי גם כן, מכיוון שגזים עלולים להצטבר בחלל הסביבה שבין ראש המשתתף לטבעות הזיהוי של ה-PET-CT. שם, פליטות מגזי רדיואקסר יכולות ליצור מקורות משמעותיים של אקראיות ופיזור, ובכך לבלבל שיטות תיקון פיזור המיושמות על ידי הספק המשתמשות בקנה מידה יחסי של מקורות פיזור בהשוואה לאזורים שזוהו כאוויר. אפילו הזרקה תוך ורידית [¹⁵O]H₂O עלולה להוות קשיים אם כמויות משמעותיות ננשפות כ-[¹⁵O]H₂O אדי. שיטות לניקוי רדיו-עוקבים גזיים דווחו²⁴ אך לא יושמו בעבודה זו. מודלים קונבנציונליים לתיקון פיזור יכולים להיות לא מתאימים להדמיית ¹⁵O radiotracers, והביצועים הטובים ביותר עבור עוקבים אלה היו תלויים במודלים של פיזור המביאים בחשבון את המקורות המוחלטים של פוטוני השמדה בשדה הראייה, ללא שינוי קנה מידה, בשילוב עם מפות מדויקות של הנחתה. אפילו השמטות קלות של חומרה, כגון מראות המחוברות לסלילי ראש של סורקי PET-MR, שעליהן ¹⁵גזי O יוצרים בדרך כלל עיבוי, יכולים לייצר חפצים משמעותיים בשחזורי פליטות. כמו כן דווח על ממצאים קשורים הנובעים ממפות לא תואמות של הנחתה בעקבות תנועת משתתפים³¹. מכיוון שהאינטראקציות של מודלים של פיזור עם מאפייני התפשטות נקודתית של רדיו-עוקבים גזיים עדיין מאופיינות בצורה גרועה, עבודה זו השמיטה שיטות מידול התפשטות נקודתיות שאחרת חיוניות ל-PET ברזולוציה גבוהה. אופטימיזציה של פרמטרי שחזור עבור listmode עבור כל עוקב היא שיטת עבודה מומלצת, אך עבודה זו מספקת דוגמאות באמצעות שחזורי קונסולה פשוטים שהוחלו באופן זהה על כל העוקבים, ככל האפשר, כמתואר בסעיף פרוטוקול 9.1. דוגמאות מדגימות בהכרח לוחות זמנים של תזמון מסגרות שהותאמו לשונות של טווחי זמן עוקבים-קינטיים. הדוגמאות מדגישות פשטות, יכולת השוואה של סטטיסטיקות ספירה ורזולוציות מרחביות יעילות הזמינות עבור כל עוקב, ומזעור הטיה שעלולה להיווצר תוך אופטימיזציה של פרמטרי שחזור עבור כל עוקב. לצורך השוואה עם מחקרים קיימים של ¹⁵O, התוצאות המייצגות של עבודה זו משתמשות ב-8 איטרציות של 5 תת-קבוצות, שדווחו בעבר כמתאימות ל-PET-CT מודרני עם רכישות זמן טיסה^30,32. זמן הטיסה עשוי להניב רזולוציית הדמיה משופרת עם 4 איטרציות של 5 תת-קבוצות, ואופטימיזציות אלו נמצאות בחקירה פעילה עבור העוקבים המתוארים בעבודה זו.

קידוח הסורק הארוך יותר של סורקי PET-CT מודרניים מכביד על החוקרים המספקים גזי רדיואקסר. גיאומטריות גנטריות מוגבלות מגבירות את הקשיים להגיע לפיו של המשתתף בעת מתן גזים, העברת הוראות למשתתפים והבטחה שמכשירי מתן גז אינם דולפים רדיואקסר לחלל הסביבה. לפיכך, מיקום הרגליים הראשון של המשתתפים מדגים יתרונות. רוב חומרת הסורק הופכת את מיקום הרגליים הראשון לבלתי תואם למיקום של התקני מיגון עצבי, שבדרך כלל מציבים מיגון עופרת המקיף את צוואר המשתתף ומפריד את ראשו של המשתתף מהגוף. מיגון עצבי יפחית כניסות אקראיות לשדה הראייה מהגוף. היתרונות היחסיים של מיגון עצבי בהשוואה להימנעות ממעקב רדיו של גז סביבתי אינם מובנים כיום היטב.

כימות חילוף החומרים במוח
מאמר זה מדגים את תוצאות הניתוחים באמצעות מודלים מסורתיים להמודינמיקה שתוארו על ידי Raichle et al. (CBF)¹⁶ ו-Martin et al. (CBV)¹⁷, ולמטבוליזם המתואר על ידי Mintun et al. (CMRO₂)¹⁵ ו-Huang et al. (CMRGlc)¹⁴. ניתוחים אלה משתמשים בפונקציות הקלט העורקי ובנתוני הפליטות שנמדדו באמצעות הפרוטוקול המתואר במאמר זה. אמצעים חלופיים למדידת תפקוד הקלט העורקי, כגון שיטה הנגזרת מתמונה, נבדקים ונבדקים באופן פעיל מול השיטה הפולשנית. מודלים מסורתיים גם עושים שימוש מלא בהדמיה דינמית כדי להעריך פרמטרים של מודל קינטי. העדפנו את השימוש בייצוגים פולינומיים של CBF ו-CMRO₂^26,27. העדפנו את השיטות של Huang et al. להערכת CMRGlc אך השתמשנו בהערכת פרמטר בייסיאני^28,33. AG נתפס לאחרונה כמדד לגלוקוז שנכנס למסלולים גליקוליטיים אך תורם לתפקודים תאיים אחרים מלבד זרחון חמצוני⁴. חישוב AG מוחי אז פשוט דורש המרה של CMRGlc ו-CMRO₂ למקבילות טוחנות והפחתה של שישית מהאחרונים מהראשונים.

תיקון נפח חלקי
בדרך כלל אנו מבצעים תיקון נפח חלקי אזורי בתמונות SUVR באמצעות אלגוריתם מטריצת העברה גיאומטרית סימטרית (sGTM)³⁴. זה מסתמך על הנתונים ברזולוציה גבוהה המתקבלים על ידי MRI, שיכולים לכלול רצפים אנטומיים בלבד, אם כי הפרוטוקול הנוכחי משיג גם רצפים דמויי פרויקט קונקטום אנושי (HCP) לפרצלציה אזורית מדויקת יותר. השתמשנו גם באטלסים אנטומיים (למשל, Desikan-Killiany³⁵) וגם פונקציונליים (למשל, Schaeffer³⁶ או Glasser³⁷). לאטלסים הקודמים יש לעתים קרובות אזורי עניין גדולים יותר המתאימים יותר לתמונות PET המתקבלות ברזולוציה נמוכה יותר והיו בשימוש נרחב יותר במחקר PET קודם. עם זאת, האטלסים החדשים יותר מוגדרים היטב מבחינה פונקציונלית וציטו-ארכיטקטונית ועשויים כעת להיות ישימים יותר עם הדמיית PET ברזולוציה גבוהה יותר, כמו זו המתקבלת עם סורק Siemens Vision. תמונות SUVR עבור ^{סריקות 15}O מחושבות כפי שתוארו קודם לכן ומתייחסות לערכי המוח השלם⁴. לאחר מכן, CMRGlc ו-CMRO₂ של המוח כולו מחושבים באמצעות המודלים הקינטיים כאמור לעיל כדי להמיר את תמונות ה-SUVR לערכים כמותיים מוחלטים. מכאן, ניתן לחשב AG אזורי מתוקן בנפח חלקי. בעוד שהדוגמאות שלנו להדמיית פליטות דינמיות אינן מדגימות תיקון נפח חלקי לפשטות ההצגה, שיטות תיקון נפח חלקיות הלוקחות בחשבון הדמיה דינמית נחקרות כעת באופן פעיל.

הכללה והסתגלות של הפרוטוקול
פרוטוקול זה מתאר פרטים מתודולוגיים הרלוונטיים להשגת הדיוק, הדיוק, השחזור ויכולת הפרשנות הגבוהים ביותר שניתן להשיג ממדידות של מטבוליזם חמצן וגלוקוז על ידי PET בבני אדם. הדיוק והדיוק הגבוהים ביותר הידועים של מדידות שייכים לניתוחים המבוססים על עקרונות ופרקטיקות של קינטיקה של מעקב, הכוללים מדידות ישירות של פונקציות קלט עורקים, קביעת אזורי עניין על ידי רישום משותף עם MRI מבני ברזולוציה גבוהה, ושימוש תובעני ביותר במשאבים חישוביים למודלים סטטיסטיים. בפרט, צינורית פולשנית של העורקים הרדיאליים, ותחזוקתה על סריקות פליטה חוזרות ונשנות באופן סדרתי, היא יקרה וטומנת בחובה סיכונים סופיים לפציעה חמורה הדורשים מעורבות של צוותים מנוסים קלינית. השימוש בעוקבים המבוססים על ¹⁵O הוא אתגר נוסף עבור ציקלוטרונים וצוותי התמיכה שלהם. אלה מספקים התאמה למדידות מטבוליות שדווחו היסטורית בבני אדם ומבטיחים שפרשנויות של ממצאים כמותיים מבוססות על מידע מצטבר קודם. עם זאת, אמצעים מפורטים ופולשניים אלה מספקים גם אמצעים לאימות שיטות פחות פולשניות ופחות תובעניות שעשויות להספיק לשאלות רבות של חילוף החומרים האנושי. לאחר אימות מתאים, ניתן להחליף את קנולציה של העורקים הרדיאלים במקורות שמקורם בתמונה של פונקציות קלט³⁸ עבור מחקרים מיוחדים רבים. הימנעות מקנולציה של העורק הרדיאלי מונעת גם מדידות ישירות של התוצר המטבולי העיקרי של [¹⁵O]O₂, כלומר [¹⁵O]H₂O, שניתן להעריך מדגימות של עורק רדיאלי שעברו צנטריפוגה כדי להעריך [¹⁵O]H₂O של חילוף החומרים מפלזמה ו-[¹⁵O]O₂ מתאי דם אדומים צנטריפוגים. עם זאת, ניתן להשתמש בשיטות אינטנסיביות מבחינה חישובית כדי לפתור באופן פרמטרי את הופעתו של מטבולי [¹⁵O]H₂O במחזור העורקים, שמודל ליניארי שלו הוצע על ידי Mintun et al¹⁵. מתודולוגיות רבות המשתמשות ב-SUVR עשויות להיות ניתנות לאימות לאחר השוואות לנתונים שהושגו באופן פולשני. נכון לעכשיו, תוכניות מחקר פעילות מחפשות אימות של הערכות חמצון על סמך ההשפעה התלויה ברמת החמצון בדם, ומדידות עכשוויות עם ¹⁵O יכולות לספק אימות נוסף³⁹. בנוסף, בעוד שהוזכר רק בפרוטוקול זה ללא דוגמאות, אופטימיזציות מפורטות של שחזורי תמונה ממצב רשימה עשויות לשפר את איכות מדידות חילוף החומרים. יתר על כן, שיטות מיוחדות רבות כגון תיקון תנועה של נתוני listmode ותיקוני נפח חלקיים, עשויות להצדיק מאמץ כאשר שאלות המחקר דורשות אותן, למשל, כאשר למשתתפים מזדמנים יש תנועות ראש מוגזמות או מחקרים על ניוון קליפת המוח מבולבלים על ידי ממוצע נפח חלקי עם נוזל עמוד השדרה המוח.

אזהרות לסריקת PET
פרוטוקול זה חושף את המשתתפים לקרינת גמא מייננת. ההערכות הנוכחיות של הקרינה במשתתפים שעברו את סשן ה-PET הכולל המתואר כאן (כולל ארבע עד שש סריקות ¹⁵O וסריקת FDG אחת), מביאות למינון אפקטיבי כולל ממוצע, כולל כל מתן רדיו-טריסר, של כ-7 mSv (0.7 rem). זה דומה למינון הקרינה של רדיו-טרסרים אחרים המשמשים במחקר ובפרקטיקה הקלינית ומייצג 14% ממנת הקרינה הכוללת המותרת לעובד קרינה בשנה אחת. כל המשתתפים (ו/או נציגם המקובל על פי חוק) מקבלים הודעה קפדנית הן בכתב והן בעל פה על סיכוני הקרינה הפוטנציאליים לפני קבלת הסכמתם להרשמה למחקר.

אזהרות לקווי עורקים
סיבוכים של קנולציה עורקית כוללים שטפי דם (נפוצים), כאב, נפיחות, המטומה (נדיר), דימום במקום ההחדרה, עווית כלי דם, פקקת (נדיר) ותגובה למי מלח הפריניים בעת שימוש (נדיר מאוד). אנו מעסיקים באופן שגרתי שירות רדיולוגיה התערבותית כדי למקם קווי עורקים ולנהל כל סיבוך אם הם יתעוררו.

אזהרות ל-MRI
מינהל המזון והתרופות האמריקאי דורש מכל המכשירים הרפואיים הנכנסים לשדה המגנטי של סורק MRI לעבור בדיקות בטיחות סטנדרטיות. אם המכשיר של המשתתף מסומן כבטוח ל-MRI, נוכל להמשיך להשתמש בתנאי סריקה סטנדרטיים שאושרו על ידי ה-FDA ללא סיכונים נוספים למשתתף. אם המכשיר של המשתתף מותנה ב-MRI, אנו בודקים את היצרן, היצרן והדגם של המכשיר, ולאחר מכן מתאימים את הליכי סריקת ה-MRI בהתאם. להדמיה יש גם סיכון פוטנציאלי לחשיפת ממצאים מקריים, שעלולים לגרור סיכונים נוספים כגון חרדה, הפסד כספי מעבודה נוספת, ולעיתים נדירות, סיבוכים הנובעים מהליכים פולשניים עוקבים, בעלי התוויה קלינית.

סיכום המגבלות
מגבלות בלתי נמנעות של מדידת מטבוליזם של חמצן וגלוקוז הן ספציפיות לרדיואקסר עצמו. ¹⁵לעוקבי O יש זמן מחצית חיים קצר הקובע רבות מהדרישות התובעניות ביותר של פרוטוקול זה, כולל נוכחות של מתקני ציקלוטרון מיוחדים ונגישים ביותר. עוקבי O גזיים ¹⁵מציגים את המורכבות של ניהול גזים כגון ניקוי גזים שפג תוקפם²⁴ ושיטות מיוחדות לתיקוני פיזור. [¹⁸ו]FDG מחליף את האתגרים הניכרים של מעקב אחר מטבוליטים בעוקבי גלוקוז [¹¹C] לבלבול על ידי הערכות קבועות גושיות. לפרוטוקול זה יש גם מגבלות הנובעות מהגיאומטריה המגבילה של סורקי PET-CT משולבים. בעוד שמיקום כפות הרגליים של המשתתף משפר את בעיות הכליאה, הוא עשוי להיות לא תואם לשימוש במכשירי מיגון עצבי. לבסוף, השימוש בקנולציה פולשנית של עורק רדיאלי הוא כשלעצמו מגבלה משמעותית. העורק הרדיאלי הוא פרוקסי לאספקת העורקים העיקרית של המוח. עם זאת, לעורק הרדיאלי עשויים להיות מאפייני זרימה נפרדים מאספקת העורקים למוח. יתר על כן, הליכים פולשניים וכואבים משנים את המצב הקוגניטיבי של משתתפי המחקר, ומגבילים את ההיקף וההכללה של מחקרי הדמיה מוחית שניתן לבצע על ידי פרוטוקול זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
3/16 אינץ' קוטר חיצוני 1/8 אינץ' צינורות nylaflow בקוטר פנימי Nylaflow	Tubing, Zazareth, PA
4 x 4 אינץ' גזה	McKesson MedSurg	16-4242
איזון אנליטי	פישר סיינטיפיק / OHUAS	פיוניר אקסל דגם 90 מ"מ פלטפורמה #PA84
מסנן חיידקים / ויראלי	הדסון RCI, טלפלקס, פראק, מלזיה	REF 1605 (IPN042652)
BD SmartSite שסתום ללא מחט	בקטון דיקינסון	2000E
ביוגרף mMR	סימנס, ארלנגן, גרמניה
ביוגרף ויז'ן 600 אדג'	סימנס, ארלנגן, גרמניה
דלפק מגבונים Caprac	Mirion Medical (Capintec), פלורהם פארק, ניו ג'רזי	משנת 1991 ואילך	NaI קדח היטב קריסטל
קובן עטיפה דביקה עצמית	3M		בשימוש נפוץ ביחידות טיפול נמרץ
חבישה, טגאדרם, 4 x 4 אינץ'	3M Health Care	#1626
ECAT EXACT HR+	CTI PET Systems, נוקסוויל, טנסי
אדוארדס TruWave 3 סמ"ק/84 אינץ' (210 ס"מ)	Edwards	Lifescience PX284R
אורך 48 ס"מ, נפח התחלה של 0.642 מ"ל	בראון	V5424
נתרן הפרין, תמיסה 2 U/mL, 1,000 מ"ל	Hospira Worldwide	#409762059
לוח זרוע IV גמיש 4 x 9 אינץ' מבוגר	DeRoyal	M8125-A
Keithley פיקו-מד זרם	Tekronix
Magnetom Prisma מתאים	סימנס, ארלנגן, גרמניה		מתאם
זכר-זכר 3T לשסתומי Luer	ארגון רפואי ושות'.	040184000A
MiniSpin Personal Microcentrifuge	Eppendorf, המבורג, גרמניה	EP-022620151
פיה 15 מ"מ ID, 22 מ"מ OD	Hudson RCI, Teleflex, Perak, מלזיה	REF 1565 (IPN042595)
MRIdium	Iradmed, ווינטר ספרינגס, FL	3860 +
בקבוק מדיה PET מרובע Nalgene עם סגירה, 650 מ"ל	Thermo Scientific	#3420400650	לשקית עירוי בלחץ כיול צולב
עם נורה, המתאימה ל-1,000 מ"ל	Health Care Logi	#10401
מגש ניטור לחץ צנתר פוליאתילן; אנגיוקה 2.5Fr (2.5 ס"מ); חוט 0.015 אינץ' 15 ס"מ; מחט 22G (2 ס"מ)	Cook Medical	C-P MSY-250, G02854
RDS 11 MeV Cyclotron	Siemens, Erlangen, גרמניה		הפצצת פרוטונים של 15N ליצירת
תמיסת נתרן כלוריד IV 15O 0.9%, 1,000 מ"ל	B. Braun Medical	E8000
רצועות סטרי (סגירה, חידוש העור LF 1/2x4 אינץ')	McKesson MecSurg	#3010
Twilite II	Swisstrace, ציריך, שוויץ
גיבוי סוללה אל-פסק ומגן מתח	APC	BR1500MS2