פרוטוקול זה מתאר את ההליך הסטנדרטי להדמיית PET/CT דו-מעקב באמצעות 18F-AV-45 ו-18F-AV-1451 בחולים עם חשד למחלת אלצהיימר (AD). הוא כולל הכנת מטופל, מתן מעקב, רכישת תמונות וקריטריונים לפרשנות, וכן תכונות הדמיה מייצגות של פתולוגיית עמילואידים וטאו.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר את ההליך הסטנדרטי להדמיית PET/CT דו-מעקב באמצעות 18F-AV-45 ו-18F-AV-1451 בחולים עם חשד למחלת אלצהיימר (AD). הוא כולל הכנת מטופל, מתן מעקב, רכישת תמונות וקריטריונים לפרשנות, וכן תכונות הדמיה מייצגות של פתולוגיית עמילואידים וטאו.
מחלת אלצהיימר (AD) היא הפרעה ניוונית נוירודגנרטיבית מתקדמת המתאפיינת בהופעה מתוחכמת והידרדרות הדרגתית. קלינית, היא מתבטאת בירידה קוגניטיבית ושינויים התנהגותיים, ולא רק בדמנציה כללית. נכון להיום, הדיוק האבחוני של AD נותר מוגבל בשל תסמינים קליניים לא ספציפיים וספציפיות נמוכה של בדיקות קונבנציונליות כגון הערכות נוירופסיכולוגיות, אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG), טומוגרפיה ממוחשבת (CT) ודימות תהודה מגנטית (MRI). טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים/טומוגרפיה ממוחשבת (PET/CT) מספקת מידע מבני ותפקודי מפורט יחד עם התפלגויות מולקולריות ספציפיות, מה שהופך אותה לחשובה יותר ויותר לאבחון ולמחקר של אלייזהם. ביצענו סריקות PET/CT באמצעות רדיוטריסרים 18F-AV-45 (florbetapir) ו-18F-AV-1451 (flortaucipir). ההבדל המרכזי בין המעקבים הללו טמון במטרות המולקולריות שלהם: 18F-AV-45 נקשרים ל-β-אמילואיד (Aβ), בעוד ש-18F-AV-1451 מכוונים במיוחד לחלבון טאו. מחקר זה מפרט את הפרוטוקול לשימוש משולב בשני המעקבים באבחון AD, הכולל הליכי הכנת מטופלים, טכניקות רכישת תמונה, תקני פרשנות והמשמעות הקלינית של היישום המשותף שלהם. פרוטוקול דו-מעקב זה מספק שיטה רגישה, מקיפה ולא פולשנית לזיהוי פתולוגיה של עמילואידים וטאו, ומשפר את האבחון המוקדם, שלב המחלה והמחקר על התקדמות המחלה.
מחלת אלצהיימר (AD) היא הפרעה ניוונית נוירודגנרטיבית המאופיינת בהופעה איטית והידרדרות הדרגתית של התפקוד הקוגניטיבי. קלינית, היא מתבטאת בירידה קוגניטיבית סובייקטיבית (SCD), פגיעה קוגניטיבית קלה (MCI), ליקויי זיכרון, תפקוד ניהולי לקוי, אפזיה ושינויים התנהגותיים1. המאפיינים הפתולוגיים הבולטים של AD כוללים שקיעת פלאקים β-אמילואידים (Aβ) והיווצרות קשרים נוירופיברילריליים המורכבים מחלבון טאו היפרפוספורילי. סמנים פתולוגיים אלו הם קריטריונים אבחנתיים מרכזיים ל-AD ומשמשים כמטרות מולקולריות עיקריות להדמיה ולמחקרי סמנים ביולוגיים. השכיחות של AD עולה בחדות עם הגיל. ברחבי העולם, יותר מ-50 מיליון אנשים מושפעים, ומספר מקרי הדמנציה צפוי לשלש עד 2050. AD היא אחת הסיבות המובילות למוות בקרב קשישים, ומהווה נטל חברתי-כלכלי עצום. עם זאת, גילוי מוקדם של AD נותר אתגר עולמי3. לאור זאת, יש צורך דחוף לקבוע אסטרטגיות אבחון מוקדמות מדויקות יותר.
הערכת תפקוד קוגניטיבי היא השיטה המועדפת לאבחון דמנציה של AD, אך ישנם סולמות שחסרים קונצנזוס על ערכי חיתוך אופטימליים ונורמות מותאמות לחינוך. טומוגרפיה ממוחשבת (CT) ודימות תהודה מגנטית (MRI), כשיטות דימות נוירולוגיות שגרתיות, יכולות לשמש לזיהוי אטרופיה מוחית או שינויים מבניים אחרים העלולים לתרום לתפקוד קוגניטיבי. למרות השימוש בבדיקות קוגניטיביות, CT ו-MRI, אבחון מוקדם נותר מאתגר משום שהדמיה מבנית בדרך כלל מזהה שינויים רק בשלבים בינוניים עד מתקדמים וחסרה ספציפיות מחלה4. טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים/טומוגרפיה ממוחשבת (PET/CT), כשיטת דימות מולקולרית לא פולשנית, מאפשרת ניתוח חצי-כמותי של חילוף חומרים במוח והצטברות חלבונים. השילוב של מעקבי PET עמילואיד וטאו מספק מידע משלים על פתופיזיולוגיה של מחלות 5,6,7,8.
המטבוליזם החריג וההשקעה של Aβ מייצגים את האירוע המתחיל והכוח המרכזי בהתקדמות הפתולוגית של AD. בהשפעת גורמים גנטיים (למשל, מוטציות בגנים של APP או PSEN1/2) או גורמים הקשורים לגיל, ייצור Aβ (במיוחד Aβ42) עולה ו/או הניקוי שלו פוחת, מה שמוביל לריכוזים מוגברים. מונומרים מסיסים מסוג Aβ מתאגדים בתחילה לאוליגומרים מסיסים, המוכרים באופן נרחב כמין הנוירוטוקסי הראשוני. אוליגומרים אלו ב-Aβ מתפרצים עוד יותר לסיבים בלתי מסיסים ולבסוף מפקדים חוץ-תאית בפרנכימה של המוח, ויוצרים פלאקים סניליים, אחד התכונות הפתולוגיות הבולטות של מוחות AD 9,10. ההשפעות ההצטברות והנוירוטוקסיות של Aβ יוזמות מפלים פתולוגיים במורד הזרם, במיוחד היפרפוספורילציה של חלבון טאו המובילה לסבכים נוירופיברילריים, וכן דלקת עצבית מתמשכת, שמובילה יחד לאובדן נוירוני נרחב ואטרופיה מוחית11. היווצרות קשרים נוירופיברילריליים הנובעים מהיפרפוספורילציה של חלבון טאו היא אחת הסימנים הפתולוגיים שלAD 12, עם קורלציות מרחב-זמניות חזקות להתפתחות נוירודגנרציה ותסמינים קליניים. חלבון טאו, החלבון השכיח ביותר בגוף, נפוץ הן במערכת העצבים ההיקפית והן במערכת העצבים המרכזית. הצטברות הפתולוגית שלו קשורה קשר חזק עם חומרת הפגיעה הקוגניטיבית, מה שהופך אותו למטרה טיפולית מבטיחה לחולי AD.
על פי הנחיות הסוכנות האירופית לתרופות (EMA), מדידות של פפטידי β-עמילואיד (Aβ) ורמות חלבון טאו כוללות בנוזל מוח-שדרה (CSF) יכולות לסייע באבחון ובניטור טיפולי של מחלת אלצהיימר (AD)13,14. למרות ששיטה זו יחסית זולה, ניקור מותני הוא פולשני ועלולה לגרום לאי נוחות או סיבוכים. סמנים ביולוגיים בפלזמה15,16, כולל יחס Aβ42/40, טאו כולל וטאו מזרחן—מציעים חלופה לא פולשנית וחסכונית ומיושמים יותר ויותר בסקרים קליניים. עם זאת, הדמיית PET נותרה חיונית להמחשת התפלגות המרחבית של פתולוגיה עמילואידית וטאו בחיים, ומספקת מידע טופוגרפי מפורט17,18 שמשלים את סמני הנוזלים ומשפר אבחון מבדלי והערכה פרוגנוסטית19.
זיהוי לא פולשני של שקיעת חלבוני טאו באזורים מסוימים במוח מחזיק בערך משמעותי לחיזוי ואבחון מוקדם של מחלה. השימוש ברדיוטרייסרים של טאו מאפשר מיקום חזותי של שקיעת טאו מוחית, ומציע תמיכה מדויקת ובזמן לאבחון מבדלי ולניטור מחלות, ובמקביל מספק ראיות חיוניות להערכת התערבויות קליניות ניסיוניות.
18F-AV-45 (florbetapir) מפגין זיקה גבוהה לחלבון Aβ20. הוא שימש רבות במחקר קליני הקשור לחלבון β-אמילואיד. 18הדמיית PET ב-F-AV-45 מאפשרת הדמיה לא פולשנית של שקיעת Aβ מוחית, ובמידה מסוימת משקפת את המצב הקוגניטיבי הקליני של חולי אלצהיימר. 18F-AV-1451 (flortaucipir) משמש לחקר צפיפות ותפוצה של סבכים נוירופיברילריליים של טאו (NFTs) במוח21. כגלאי מולקולרי ייחודי לטאו להדמיית PET, יש לו פוטנציאל משמעותי כסמן ביולוגי לזיהוי יעיל של ירידה קוגניטיבית ומעקב אחר התקדמות המחלה בחולי AD. למרות שהמעקבים הללו מבוססים היטב בנפרד, הדיווחים המשלבים את שניהם להערכת אמילואידים ו-tau בו-זמנית נותרו מוגבלים. פרוטוקול זה מציג תהליך דימות PET/CT דו-מעקב, שנועד להציע מודל אבחוני מדויק ומקיף יותר למחלת האלצהיימר.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה אושר על ידי ועדת האתיקה הרפואית של בית החולים המשויך הראשון, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ג'יאנג (הפניה IIT20210007C-R2). כל המשתתפים נתנו הסכמה מדעת בכתב לפני ההשתתפות, והמחקר נערך בהתאם להצהרת הלסינקי. החומרים והציוד בהם משתמשים מופיעים בטבלת החומרים.
1. כישורים מקצועיים
2. בחירת מטופלים
3. הכנת מעקב ומינון קרינה
4. הכנה למשתתפים
5. הליכי הדמיה PET/CT
6. 18הדמיית PET/CT F-AV-1451
7. פירוש וניתוח תמונה
8. סיכום תזמון וזרימת עבודה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תכונות תמונה טיפוסיות של PET עמילואידי
תכונות הדמיה שליליות של PET עמילואידי כוללות את "סימן הרכס" (תופעת הגרדיאנט שנוצרת מהפרש הקליטה בין חומר אפור ללבן, הבולטת בעיקר באונות הטמפורו-אוקסיפיטליות בתמונות אקסיאליות), "סימן עדשה קמורה כפולה" (תופעה בצורת ציר הנגרמת מהפרדת החומר הלבן בעל ספיגה גבוהה במרכז הסמיאבלי על ידי חומר אפור סמוך עם קליטה נמוכה, נצפה ברמת המרכז הסמיאבלי בתמונות ציריות), ו"סימן עץ החורף" (דפוס רדיאלי מובחן הנגרם מחומר לבן בעל ספיגה גבוהה בג'ירי שאינו מוקף בחומר אפור בעל קליטה נמוכה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחלת אלצהיימר (AD) מייצגת את הגורם השכיח ביותר לדמנציה ברחבי העולם. גישות אבחנתיות קונבנציונליות, כולל בדיקות קוגניטיביות, CT ו-MRI, לעיתים קרובות חסרות ספציפיות, במיוחד בשלבים המוקדמים של התקדמות המחלה. הדמיית PET/CT דו-מעקבית מספקת אסטרטגיית הדמיה מולקולרית המאפשרת הדמיה ב-in vivo של החלבונים הפתולוגיים המרכזיים של AD — β-אמילואיד וטאו — ומספקת דיוק משופר באפיון המחלה ובסיומו.
הדיוק של שיטת הדואל-טריסר הזו תלוי במספר שלבים פרוצדורליים קריטיים. מיקום...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| בידוד אודיו-ויזואלי (אטמי אוזניים, מסכת עיניים) | חברת 3M | אטמי אוזניים 1100; מסכת עיניים גנרית | הפחת את הקלט החושי במהלך תקופת המנוחה. |
| רפידות קצף ורצועות הגבלה | Qfix | RT-4542 | מזער את תנועת הראש והגפיים. |
| משענת ראש | CIVCO רדיותרפיה | MTAP100 | קיבוע הראש במהלך הסריקה. |
| תוכנת ניתוח תמונות | מדקס בייג'ינג | MEMRS-NM-C | ניתוח חצי-כמותי והערכות מבוססות VOI. |
| תחנת עבודה לשחזור תמונה | סימנס הלת'ינירס | syngo.via | שחזור PET/CT ומיזוג תמונה. |
| סט הארכה IV / מתא עצור תלת-כיווני | BD | 20045 | אבטח את קו ההזרקה ובצע שטיפה של מי מלח. |
| קטטר IV פריפרי (20– 22G) | BD | אינסייט אוטוגארד 20G | הקמת גישה לוורידים היקפיים. |
| סורק PET/CT | Siemens Healthineers, גרמניה | חזון ביוגרפיה | רכישת תמונות PET ו-CT. |
| מזרקים סטריליים (5 מ"ל / 10 מ"ל) | BD | הפניה 309604 | הזרקת רדיוטרייסר. |
| מדחום/מד לחות | טסטו | 608-H1 | שמור על טמפרטורת החדר (~26°°; ג) במהלך קליטה. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.