Name: טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים באמצעות 64-נחושת כעוקב לחקר הפרעות הקשורות לנחושת (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-28T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: חקור טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים באמצעות 64-נחושת לחקר הפרעות מטבוליות הקשורות לנחושת. שיטה זו מאפשרת הדמיה לא פולשנית של התפלגות הנחושת בגוף ומעקב אחרי יעילות הטיפול במחלת וילסון.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

נתמך על ידי מענק מקרן הזיכרון של היצרן וילהלם פדרסן ואשתו. הקרן לא מילאה כל תפקיד בתכנון או בכל שלב אחר של המחקר.

מספר ניסויים קליניים המשתמשים בפרוטוקול 64Cu PET/CT או PET/MRI אושרו על ידי ועדת האתיקה האזורית של אזור מידט, דנמרק [1-10-72-196-16 (EudraCT 2016-001975-59), 1-10-72-41-19 (EudraCT 2019-000905-57), 1-10-72-343-20 (EudraCT 2020-005832-31), 1-10-72-25-21 (EudraCT 2021-000102-25) ו-1-10-72-15-22 (EudraCT 2021-005464-21)]. התקבלה הסכמה מדעת בכתב מהמשתתפים בעת ההרשמה. קריטריוני ההכללה של כל המשתתפים היו גיל >18, ועבור נשים השימוש באמצעי מניעה בטוחים. קריטריוני ההחרגה של חולי מחלת וילסון היו שחמת מפוצלת, ציון מודל למחלת כבד סופנית (MELD) >11, או ציון מוזר שונה >6. קריטריוני ההחרגה של כל המשתתפים היו רגישות יתר ידועה ל - 64Cu או מרכיבים אחרים בנוסחת הנותב, הריון, הנקה או רצון להיכנס להריון לפני סוף הניסוי.
1. הכנת 64CuCl2
<ol><li>ממיסים מוצק 64CuCl2 בחומצה הידרוכלורית (0.1 M) ומוסיפים מאגר נתרן אצטט (0.5 M) כדי להגדיל את ה- pH ל~5. פורמולציה עם מי מלח ומסנן, לעקר את התמיסה על ידי העברתה דרך מסנן 0.22 מיקרומטר (ראה טבלת חומרים). הערה: מאגר נתרן אצטט (0.5 מטר) מופק מנתרן אצטט טריהידרט ומים סטריליים המועברים דרך מסנן עיקור של 0.22 מיקרומטר.</li>
	<li>לבקרת איכות של תמיסת 64CuCl2 המיוצרת, בצע מדידת pH, בדיקת אנדוטוקסין חיידקי, קביעת טוהר רדיוכימי וזיהוי נוקלידי רדיו 7,8.</li>
	<li>אחסנו את המוצר במיכל עופרת בטמפרטורת החדר ושמרו אותו בהסגר עד שכל מפרטי בקרת האיכות ימולאו באופן משביע רצון. הערה: עבור המחקר הנוכחי, 64CuCl2 הופק עם טוהר נוקלידי רדיו ≥99% וטוהר רדיוכימי ≥95%. מוצק 64CuCl2, המשמש כחומר מוצא, התקבל ממקור מסחרי (ראה טבלת חומרים).</li>
</ol>2. הכנת סורק PET
<ol><li>בצע בדיקת איכות (QC)9 בסורק, בהתאם לפרוטוקול היצרן (ראה טבלת חומרים). הערה: יש לבצע בדיקות QC מדי יום בבוקר לפני סריקות המטופל.</li>
</ol>3. שרטוט נותב להזרקה תוך ורידית (IV) ולמתן פומי (PO)
<ol><li>יש ללבוש כפפות פלסטיק ולהסיר את המכסה ממיכל העופרת.</li>
	<li>השתמש בפינצטה ארוכה כדי לחטא את קרום הגומי של בקבוק הזכוכית המכיל נותב בתוך מיכל העופרת באמצעות מקלון חיטוי.</li>
	<li>השתמש בפינצטה כדי להחדיר צינורית קצרה (~ 0.5 מ"מ x 16 מ"מ) לתוך הממברנה כדי למנוע זליגה מהוואקום בתוך הבקבוק.</li>
	<li>השתמש בפינצטה כדי להכניס צינורית ארוכה יותר לצייר ממנה. צינורית זו צריכה להיות ארוכה מספיק כדי להגיע לתחתית הבקבוק (בדרך כלל 50 מ"מ).</li>
	<li>ודא שכיול המינון (ראה טבלת חומרים) מכויל עבור 64Cu. חשב נפח משוער לציור עבור ההגרלה הראשונה. הערה: מדוחות בקרת האיכות הכימית, כמות הפעילות והנפח של הנוזל יהיו זמינים, מה שיאפשר חישוב של נפח משוער לצייר.</li>
	<li>לבשו כפפות פלסטיק, הכניסו מזרק פלסטיק בגודל מתאים לתוך הצינורית הארוכה, ומשכו את הנפח המחושב. נפח זה יהיה תלוי בריכוז של 64Cu במוצר וכמה 64Cu יוחלט עבור הפרוטוקול (ראה חישובי מינון תחת התוצאות המייצגות).</li>
	<li>השתמש בפינצטה כדי להחזיק את הצינורית תוך כדי העברת המזרק לכיול המינון כדי למדוד את הרדיואקטיביות.</li>
	<li>המשיכו לצייר עד שתגיע לכמות הרדיואקטיביות המתאימה. כ-5% מהנותב יישאר במזרק ובצינורית לאחר ההזרקה. הערה: אין לדלל את 64Cu במי מלח, מכיוון שהנותב עלול לזרז. לכן, לא ניתן לשטוף את המזרק במי מלח לאחר ההזרקה (זה לא רלוונטי למתן PO).</li>
	<li>עם הפינצטה, יש למרוח צינורית עם מכסה (~ 16 מ"מ קנולה) כדי לסגור את המזרק ולאחסן אותו במיכל עופרת עד ליישום.</li>
</ol>4. יישום העוקב
<ol><li>הזרקת IV<ol><li>יש להכניס צינורית תוך ורידית (~22 גרם, 25 מ"מ), רצוי בווריד קוביטלי, ולשטוף במי מלח כדי להבטיח מיקום נכון. הערה: גליון עבודה עם שם המשתתף, חותמת או חתימה לשחרור בקרת איכות של נותב ונקודות זמן ורדיואקטיביות לציור, הזרקה ומעקב שאריות צריכים להיות זמינים.</li>
		<li>מדוד את הרדיואקטיביות במזרק באמצעות כיול המינון הזמין ורשום את הזמן והפעילות בדף העבודה.</li>
		<li>העבירו את המזרק במיכל עופרת למיטת המשתתף.</li>
		<li>אם מתרחשת זליגה כלשהי מהזריקה, הניחו מפית מתחת למרפק של המשתתף כדי שניתן יהיה למדוד את הרדיואקטיביות שנשפכה.</li>
		<li>בעזרת פינצטה מוציאים את הפקק/צינורית מהמזרק, ובעזרת כפפות פלסטיק מחברים את המזרק לגישה לאינפוזיה. שים לב לשעה בדף העבודה והזריק בתנועה יציבה אחת. הערה: כפי שהוזכר קודם לכן, אין לשטוף את המזרק במי מלח מכיוון שהעוקב עלול לזרז.</li>
		<li>מוציאים את המזרק מהעירוי, שמים את הפקק/צינורית ומניחים אותו במיכל העופרת עם המפית במידת הצורך.</li>
		<li>יש לשטוף את העירוי במים מלוחים.</li>
		<li>שים לב לזמן ולרדיואקטיביות שנותרו במזרק בגליון העבודה. הערה: הפעילות המוזרקת מחושבת כהפרש בין פעילות המזרק לפני ואחרי ההזרקה, אך באמצעות פרוטוקול סריקת PET כדי לתקן ריקבון. לפיכך, כל שלוש נקודות הזמן (מדידות משיכה, הזרקה ושאריות) והרדיואקטיביות הנמדדת במדידות הגרלה ושאריות מוזנות לפרוטוקול סריקת PET בעת סריקת המשתתף (ראה שלב 5).</li>
		<li>יש להשליך את שאריות החומר כראוי, בהתאם לתקנות הבטיחות המוסדיות.</li>
		<li>הסר את הגישה לאינפוזיה. במקרה שמופיעות תגובות אלרגיות כלשהן, השאירו את הגישה לעירוי למשך 30 דקות.</li>
	</ol></li>
	<li>ניהול בעל פה הערה: גליון עבודה עם שם המשתתף, חותמת או חתימה לשחרור בקרת איכות של נותב ונקודות זמן ורדיואקטיביות לציור, ניהול ומעקב שאריות צריכים להיות זמינים.<ol><li>בכוס פלסטיק חד פעמית ורכה, יוצקים סביב 100 מ"ל מים או לבבי; 64Cu הוא חסר טעם. קשית פלסטיק חד פעמית ושקית ניילון חד פעמית קטנה צריכות להיות זמינות.</li>
		<li>מדוד את הרדיואקטיביות במזרק באמצעות כיול המינון הזמין ורשום את הזמן והפעילות בדף העבודה.</li>
		<li>העבירו את המזרק במיכל עופרת למיטת המשתתף. יש להושיב את המשתתף במיטה או בכיסא.</li>
		<li>הסירו את הפקק/צינורית מהמזרק בעזרת פינצטה, ובעזרת כפפות פלסטיק הזריקו את העוקב לתוך הכוס, תוך זהירות שלא לשפוך. שואבים מעט מהמים/לבביים ומזריקים שוב לכוס.</li>
		<li>מניחים קשית פלסטיק בכוס (זאת כדי למזער את הסיכון לזליגה כאשר המשתתף שותה).</li>
		<li>שים לב לשעה בגליון העבודה ותן למשתתף לשתות. הכוס צריכה להיות ריקה ככל האפשר.</li>
		<li>מכניסים את הכוס והקש הריקים לשקית הניילון החד פעמית עם המזרק הריק ומניחים אותם במיכל העופרת.</li>
		<li>שימו לב לשעה ומדדו את שאריות הרדיואקטיביות במזרק. הערה בגליון העבודה. הערה: הפעילות המוזרקת מחושבת כהפרש בין פעילות המזרק לפני ואחרי ההזרקה, אך באמצעות פרוטוקול סריקת PET כדי לתקן ריקבון. </li></ol></li>לפיכך, כל שלוש נקודות הזמן (מדידות משיכה, הזרקה ושאריות) והרדיואקטיביות הנמדדת במדידת הגרלה ושאריות מוזנות לפרוטוקול סריקת PET בעת סריקת המשתתף (ראה סריקה).
		<li>יש להשליך את שאריות החומר כראוי, בהתאם לתקנות הבטיחות המוסדיות. הערה: התבוננות במשתתף לתגובות אלרגיות חריפות במשך 30 דקות לאחר הצריכה עשויה להיות מתאימה.</li>
	
</ol>5. סריקות PET
<ol><li>הניחו את המשתתף במצב שכיבה בסורק.</li>
	<li>בצע סריקה כללית של CT או MR כדי לתכנן את האזור הספציפי שייבדק במהלך סריקת PET.</li>
	<li>שימו לב לזמן ההגרלה, ההזרקה ומדידת השאריות, ולרדיואקטיביות בהגרלה ולמדידת השאריות בפרוטוקול PET.</li>
	<li>בצעו סריקת PET לפי השלבים הבאים. הערה: פרוטוקול סריקת PET חייב להיות סטנדרטי ביחס למשך הסריקה ולפרמטרים של שחזור תמונה עבור כל המשתתפים באותו מחקר; יש לעקוב אחר הדוחות שפורסמו10,11,12.<ol><li>בצע סריקות PET סטטיות עם זמן סריקה של 4.5 דקות למיטה למשך עד 24 שעות לאחר מתן נותב, ותנוחת 10 דקות למיטה למשך עד 68 שעות לאחר מתן נותב (להרחבה נוספת, ראה סריקה תחת התוצאות המייצגות). הערה: במהלך סריקת PET דינמית, הדעיכה נרשמת ברציפות ולאחר מכן מקוטעת למבנה מסגרת. זה מאפשר בחירה של מסגרות מרווחי זמן קצרים כדי להדגיש את הדינמיקה של התפלגות 64Cu, ומסגרות ממרווחי זמן ארוכים יותר כדי לתעדף רגישות. בדרך כלל, פרקי זמן קצרים יותר נבחרים מיד לאחר ההזרקה וגדלים בהדרגה לאחר10.</li>
	</ol></li>
</ol>6. שחזור תמונה
<ol><li>בנו מחדש את התמונות בעזרת התיקונים הטובים ביותר הזמינים להנחתה, פיזור, זמן טיסה ופונקציית פיזור נקודתי. הערה: יש לבחור בקפידה את הפרמטרים לשחזור התמונה כדי למטב את מאפייני התמונה, כגון שחזור אות ואות לרעש. עבור מחקרים רב-מרכזיים, קריטי לתקנן את איכות התמונה בין המרכזים.</li>
</ol>7. ניתוח נתונים
הערה: המחקר הנוכחי מתאר שיטה פשוטה לכימות תכולת 64Cu בכבד. אות ה-PET נמדד כערך ספיגה סטנדרטי (SUV), ריכוז הרדיואקטיביות של הרקמה המותאם לפעילות המוזרקת של משקל המשתתפים ו/או קילובקרל (kBq) למ"ל רקמה.
<ol><li>הורד נתונים לתוכנית מתאימה, לדוגמה, קבצי Dicom, ל- PMOD. הערה: סביר להניח שקיימות תוכניות רבות ושונות לניתוח תמונות PET, כגון Hermes או PMOD (ראה טבלת חומרים).</li>
	<li>התאם את גווני סריקת ה- CT / MR כדי להבדיל בין המבנים האנטומיים.</li>
	<li>ודא שהסריקה האנטומית וסריקת ה-PET חופפות.</li>
	<li>עבודה במישור האופקי עם סריקת MRI או CT הטובה ביותר, למקם את הכבד ואת המבנים הגדולים.</li>
	<li>מקם נפח מתאים של עניין (VOI) או VOI מרובים בכבד. הערה: VOI הוא אזור מוגדר ברקמה שבו נמדד רכב השטח. VOI מורכב ממספר אזורי עניין (ROIs), שהם אזורי רקמה במישור אחד. תוכניות רבות כוללות VOI כדורי כהגדרה מראש, כלומר אין צורך לצייר מספר ROI (אחד בכל מישור) כדי ליצור VOI. אונת הכבד הימנית נוטה להיות הומוגנית יותר, ולכן מיקום טוב למקם VOIs.</li>
	<li>מקם VOI מרובים באונת הכבד הימנית במישורים אופקיים שונים כדי להשיג את המדד המדויק ביותר של פעילות, מכיוון שרכב השטח עשוי להשתנות מעט (~ 5%) באונת הכבד הימנית. חשב את רכב השטח הממוצע של VOI אלה.</li>
	<li>כדי לכמת את רכב השטח, למשל, בכבד כולו, ציירו ROI המכסים את כל נפח הכבד בכל מישור עבור מחקרי דוזימטריה. הערה: הימנע מבנים גדולים כגון עורקים וורידים בעת שימוש בשיטה זו.</li>
</ol>

<ol><li>Tümer, Z., Møller, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Menkes+disease%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Human+Genetics%22%5BJournal%5D)">Menkes disease.</a> European Journal of Human Genetics. 18 (5), 511-518 (2010).</li>
<li>Ala, A., Walker, A. P., Ashkan, K., Dooley, J. S., Schilsky, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wilson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Wilson's disease.</a> The Lancet. 369 (9559), 397-408 (2007).</li>
<li>Owen, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absorption+and+excretion+of+Cu64-labeled+copper+by+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Journal+of+Physiology-Legacy+Content%22%5BJournal%5D)">Absorption and excretion of Cu64-labeled copper by the rat.</a> The American Journal of Physiology-Legacy Content. 207 (6), 1203-1206 (1964).</li>
<li>Osborn, S. B., Roberts, C. N., Walshe, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uptake+of+radiocopper+by+the+liver.+A+study+of+patients+with+Wilson%27s+disease+and+various+control+groups%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Science%22%5BJournal%5D)">Uptake of radiocopper by the liver. A study of patients with Wilson's disease and various control groups.</a> Clinical Science. 24, 13-22 (1963).</li>
<li>Vierling, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incorporation+of+radiocopper+into+ceruloplasmin+in+normal+subjects+and+in+patients+with+primary+biliary+cirrhosis+and+Wilson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">Incorporation of radiocopper into ceruloplasmin in normal subjects and in patients with primary biliary cirrhosis and Wilson's disease.</a> Gastroenterology. 74 (4), 652-660 (1978).</li>
<li>Gibbs, K., Walshe, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+with+radioactive+copper+%2864Cu+and+67Cu%29%3B+the+incorporation+of+radioactive+copper+into+caeruloplasmin+in+Wilson%27s+disease+and+in+primary+biliary+cirrhosis%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Science%22%5BJournal%5D)">Studies with radioactive copper (64Cu and 67Cu); the incorporation of radioactive copper into caeruloplasmin in Wilson's disease and in primary biliary cirrhosis.</a> Clinical Science. 41 (3), 189-202 (1971).</li>
<li>Kume, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+semi-automated+system+for+the+routine+production+of+copper-64%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Radiation+and+Isotopes%3A+Including+Data%2C+Instrumentation+and+Methods+for+Use+in+Agriculture%2C+Industry+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">A semi-automated system for the routine production of copper-64.</a> Applied Radiation and Isotopes: Including Data, Instrumentation and Methods for Use in Agriculture, Industry and Medicine. 70 (8), 1803-1806 (2012).</li>
<li>Ohya, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+preparation+of+high-quality+64Cu+for+routine+use%5BTitle%5D)+AND+%22Nuclear+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Efficient preparation of high-quality 64Cu for routine use.</a> Nuclear Medicine and Biology. 43 (11), 685-691 (2016).</li>
<li>Koole, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EANM+guidelines+for+PET-CT+and+PET-MR+routine+quality+control%5BTitle%5D)+AND+%22Zeitschrift+f%C3%BCr+Medizinische+Physik%22%5BJournal%5D)">EANM guidelines for PET-CT and PET-MR routine quality control.</a> Zeitschrift für Medizinische Physik. , (2022).</li>
<li>Sandahl, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pathophysiology+of+Wilson%27s+disease+visualized%3A+A+human+64Cu+PET+study%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">The pathophysiology of Wilson's disease visualized: A human 64Cu PET study.</a> Hepatology. 76 (6), 1461-1470 (2022).</li>
<li>Munk, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+oral+zinc+regimens+on+human+hepatic+copper+content%3A+a+randomized+intervention+study%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Effect of oral zinc regimens on human hepatic copper content: a randomized intervention study.</a> Scientific Reports. 12 (1), 14714(2022).</li>
<li>Kjærgaard, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intravenous+and+oral+copper+kinetics%2C+biodistribution+and+dosimetry+in+healthy+humans+studied+by+64Cu%5Dcopper+PET%2FCT%5BTitle%5D)+AND+%22EJNMMI+Radiopharmacy+and+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Intravenous and oral copper kinetics, biodistribution and dosimetry in healthy humans studied by 64Cu]copper PET/CT.</a> EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry. 5 (1), 15(2020).</li>
<li>Brewer, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zinc+acetate+for+the+treatment+of+Wilson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opinion+on+Pharmacotherapy%22%5BJournal%5D)">Zinc acetate for the treatment of Wilson's disease.</a> Expert Opinion on Pharmacotherapy. 2 (9), 1473-1477 (2001).</li>
<li>Bush, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+copper+metabolism.+XVI.+Radioactive+copper+studies+in+normal+subjects+and+in+patients+with+hepatolenticular+degeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Studies on copper metabolism. XVI. Radioactive copper studies in normal subjects and in patients with hepatolenticular degeneration.</a> Journal of Clinical Investigation. 34 (12), 1766-1778 (1955).</li>
<li>Murillo, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+value+of+64Cu+as+a+tool+to+evaluate+the+restoration+of+physiological+copper+excretion+after+gene+therapy+in+Wilson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Therapy+-+Methods+%26+Clinical+Development%22%5BJournal%5D)">High value of 64Cu as a tool to evaluate the restoration of physiological copper excretion after gene therapy in Wilson's disease.</a> Molecular Therapy - Methods & Clinical Development. 26, 98-106 (2022).</li>
<li>Squitti, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper+dyshomeostasis+in+Wilson+disease+and+Alzheimer%27s+disease+as+shown+by+serum+and+urine+copper+indicators%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Trace+Elements+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Copper dyshomeostasis in Wilson disease and Alzheimer's disease as shown by serum and urine copper indicators.</a> Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 45, 181-188 (2018).</li>
</ol>

למחברים אין ניגודי עניינים.

השיטה היא כמו כל שיטת PET אחרת, אך זמן מחצית החיים הארוך של 12.7 שעות מציע הזדמנות לחקור שטפי נחושת ארוכי טווח (יש לנו תוצאות טובות עד 68 שעות לאחר הזרקת נותב IV). כל השלבים בפרוטוקול חייבים להיות מטופלים על ידי אנשי מקצוע הבקיאים בבחינה הפסיכומטרית, אם כי הם אינם קריטיים יותר מכל בחינה אחרת בבחינה הפסיכומטרית.
פתרון בעיות מכיוון שאנו משתמשים לעתים קרובות ב- 64Cu לחקירות ארוכות טווח, אות ה- PET יהיה רועש מהרגיל. חשוב לזכור זאת בעת כימות אותות PET, במיוחד באיברים ...

נחושת היא קופקטור קטליטי חיוני המניע תהליכים ביוכימיים חשובים רבים החיוניים לחיים, ופגמים בהומאוסטזיס נחושת אחראים ישירות למחלות אנושיות. מוטציות בגנים ATP7A או ATP7B, המקודדים ATPases מובילי נחושת, גורמות למחלות מנקה ווילסון, בהתאמה. מחלת מנקה (ATP7A) היא הפרעה קטלנית נדירה של הצטברות יתר של נחושת במעי עם מחסור חמור בנחושת ברקמות היקפיות וגירעונות באנזימים תלויי נחושת1. מחלת וילסון (WD) (ATP7B) היא מחלה נדירה המאופיינת בחוסר יכולת להפריש נחושת עודפת למרה, וכתוצאה מכך עומס יתר של נחושת ונזק לאיברים לאחר מכן, המשפיעים באופן החמור ביותר על הכבד והמוח2.
מחקרים על מטבוליזם של נחושת השתמשו בנחושת עם תווית רדיו (בדרך כלל 64-נחושת [64Cu] או 67-copper) במשך עשרות שנים, ומחקרים אלה הוכיחו את עצמם כבעלי ערך רב להבנתנו את חילוף החומרים של נחושת ביונקים, כולל אתר ספיגה ומסלולי הפרשה 3,4,5,6. בעבר, מוני גמא שימשו לזיהוי האות הרדיואקטיבי ברזולוציה אנטומית מוגבלת, אך לאחרונה, טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים 64Cu (PET) בשילוב עם טומוגרפיה ממוחשבת (CT) או דימות תהודה מגנטית (MRI) הוכנסו במחקרים בבני אדם ובבעלי חיים כאחד. כיום, סורקי PET הם בעלי רגישות כה גבוהה שניתן לעקוב אחר 64Cu עד 70 שעות לאחר ההזרקה. זמן מחצית החיים הארוך של 12.7 שעות עבור 64Cu מאפשר הערכה ארוכת טווח של שטפי נחושת. שיפור זה ברזולוציה נכנס רק לאחרונה לתחום מחקרי הנחושת, ומחקרים על מטבוליזם נורמלי ופתולוגי של נחושת, כמו גם מחקרים המעריכים את ההשפעה של טיפולים ספציפיים, מתחילים לצוץ. בנוסף, הכנסת סורקי PET לכל הגוף עם שדה ראייה מורחב תשפר עוד יותר את הרגישות של בדיקות אלה.
מאמר מתודולוגי זה נועד לאפשר לקלינאים ולמדענים להוסיף 64Cu PET CT/MRI לרפרטואר הכלים הקיים כשיטה חזקה וקלה לשימוש להערכת מטבוליזם של נחושת באופן דומה בין מחלקות לרפואה גרעינית. הייצור של 64Cu נחושת יכול להתבצע בשיטות שונות והוא מבוצע בדרך כלל במתקנים מיוחדים. בין התגובות הגרעיניות, שיטת 64 Ni (p, n) 64 Cu נמצאת בשימוש נרחב, שכן ניתן להשיג תפוקת ייצור גבוהה של 64Cu עם פרוטונים באנרגיה נמוכה במסלול זה 7,8. תיאור מפורט של שיטות הייצור הוא מחוץ להיקף של עבודה זו, והזמינות תהיה שונה לפי מדינה ואזור.
במאמר זה, אנו מתארים תחילה את הכנת הרדיוכימיה הדרושה ואת נותב. לאחר מכן מודגמים העקרונות להכנת סורקי PET/CT או PET/MRI.

<table><tbody><tr><td>מסנן עיקור 0.22 מיקרומטר צינורית</td><td>Merck Life Science</td><td></td><td></td></tr><tr><td>21 G 50 מ"מ</td><td>BD Microlance</td><td>301155</td><td></td></tr><tr><td>צינורית 25 גרם 16 מ"מ</td><td>BD Microlance</td><td>300600</td><td></td></tr><tr><td>כיול מינון</td><td>Capintec CRC-PC סורק</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PET/CT</td><td>סימנס: סורק ביוגרף</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PET/MR</td><td>GE Signa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PMOD גרסה 4.0</td><td>PMOD Technologies LLC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>תמיסת מלח 0.9% NaCl</td><td>Fresenius Kabi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>נתרן אצטט טריהידרט BioUltra</td><td>Sigma Aldrich</td><td>71188</td><td></td></tr><tr><td>מוצק 64CuCl2</td><td>האוניברסיטה הטכנית הדנית Ris&oslash;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מים סטריליים</td><td>Fresenius Kabi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Venflon 22 גרם 25 מ"מ</td><td>BD Venflon Pro Safety</td><td>393280</td><td></td></tr></tbody></table>

טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים באמצעות 64-נחושת כעוקב לחקר הפרעות הקשורות לנחושת

Positron Emission Tomography Using 64-Copper as a Tracer for the Study of Copper-Related Disorders

נחושת היא יסוד קורט חיוני, המתפקד בקטליזה ובאיתות במערכות ביולוגיות. נחושת מסומנת ברדיו שימשה במשך עשרות שנים בחקר מטבוליזם בסיסי של נחושת בבני אדם ובבעלי חיים ובהפרעות הקשורות לנחושת, כגון מחלת וילסון (WD) ומחלת מנקה. תוספת עדכנית לערכת כלים זו היא טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET) של 64 נחושת (64 Cu), המשלבת הדמיה אנטומית מדויקת של סורקי טומוגרפיה ממוחשבת מודרנית (CT) או דימות תהודה מגנטית (MRI) עם הפיזור הביולוגי של אות נותב 64Cu PET. זה מאפשר מעקב in vivo של שטפי נחושת וקינטיקה, ובכך לדמיין ישירות תנועה ומטבוליזם של איברי נחושת אנושיים ובעלי חיים. כתוצאה מכך, 64Cu PET מתאים היטב להערכת השפעות טיפול קליניות ופרה-קליניות וכבר הוכיח את היכולת לאבחן WD במדויק. יתר על כן, 64מחקרי Cu PET/CT הוכיחו ערך בתחומים מדעיים אחרים כמו סרטן ושבץ. המאמר הנוכחי מראה כיצד לבצע 64Cu PET/CT או PET/MR בבני אדם. נהלים לטיפול ב- 64Cu, הכנת המטופל והגדרת הסורק מודגמים כאן.

חישוב מינון בהתבסס על חישובי דוזימטריה, מינון הרדיואקטיביות היעיל למתן IV הוא 62 ± 5 μSv/MBq tracer10. לכן, מינון של 50 MBq מומלץ בהתאם למסגרת הזמן. עד 75-80 MBq ישים לבדיקות ארוכות יותר ומספק תמונות באיכות טובה מבלי לחרוג ממינון מאושר מבחינה אתית. המינון היעיל למתן אוראלי הוא 113 ± 1 μSv / MBq tracer, עקב הצטברות מעיים של נותב. לכן, מינון נמוך יותר צריך להיחשב, ועבור עד 24 שעות לאחר ההזרקה, 30 MBq מספיק כדי להניב תמונות באיכות גבוהה. משתתפות פוריות צריכות תמיד להתבקש לבצע בדיק...

הפרוטוקול הנוכחי מתאר כיצד לבצע 64Cu PET/CT והדמיית PET/MRI בבני אדם כדי לחקור הפרעות הקשורות לנחושת, כגון מחלת וילסון, ואת השפעת הטיפול על חילוף החומרים של נחושת.

Copper is an essential trace element, functioning in catalysis and signaling in biological systems. Radiolabeled copper has been used for decades in ...

שיטה זו כבר הוכחה כמשמעותית במחקר של מחלת וילסון מכיוון שאנו יכולים לדמיין את התפלגות הנחושת בחולים. היתרון של דימות PET מנחושת טמון ביכולת לנטר את הפיזור הביולוגי שלה בגוף, מה שמקל על הדמיה לא פולשנית וכימות של ריכוז הנחושת באיברים שונים. טכניקה זו יכולה לשמש באבחון מחלת וילסון ובמסגרות מחקר לבדיקת השפעות הטיפול.בעתיד, הטכניקה עשויה לשמש גם במסגרות קליניות לניטור אפקט הטיפול, ואולי במחלות אחרות עם מטבוליזם נחושת מופרע. כדי להתחיל, ללבוש כפפות פלסטיק. באמצעות פינצטה ארוכה, לחטא היטב את קרום הגומי של נותב המכיל בקבוק זכוכית בתוך מיכל עופרת עם ספוגית חיטוי.הכניסו קנולה קצרה לתוך הממברנה באמצעות פינצטה כדי למנוע זליגה מהוואקום בתוך הבקבוק. בעזרת פינצטה, הכניסו קנולה ארוכה יותר לתוך הממברנה כדי לצייר את תמיסת הנותב. הכנס מזרק פלסטיק בגודל מתאים לתוך הקנולה הארוכה וצייר את הנפח המחושב של נותב.באמצעות פינצטה, לחבר קנולה עם מכסה כדי לסגור את המזרק בזהירות להעביר את המזרק לכיול מינון כדי למדוד את הרדיואקטיביות. יש לאחסן אותו במיכל עופרת עד לשימוש. למדוד את הרדיואקטיביות במזרק באמצעות כיול המינון.שים לב לשעה ולפעילות בגליון העבודה. לובשים כפפות פלסטיק, מסירים בזהירות את הכובע והקנולה מהמזרק באמצעות פינצטה סטרילית. חבר את המזרק לגישה לעירוי של המטופל.שים לב לשעה בגליון העבודה. ולהזריק את הנותב בתנועה יציבה אחת. לאחר ההזרקה, הסר את המזרק מהגישה לעירוי.החליפו את הפקק והקנולה שעל המזרק ושמרו כך עד למדידת הרדיואקטיביות הנותרת. שטוף את הגישה IV עם תמיסת מלח כדי לנקות כל נותב שנותר. שימו לב שוב לשעה.לאחר מכן מדוד את הרדיואקטיביות הנותרת הקיימת במזרק ורשום אותה בדף העבודה. עבור מתן אוראלי, שהיא דרך נוספת של מתן נותב, יוצקים 100 מיליליטר של לבבי לתוך פלסטיק רכה חד פעמית. בעזרת פינצטה, להסיר את הפקק ואת קנולה מן המזרק.לאחר מכן, תוך לבישת כפפות פלסטיק, הזריקו בזהירות את הנותב לתוך הכוס מבלי להישפך. משכו כמות קטנה מהלבבי לתוך המזרק והזריקו אותו בחזרה לכוס כדי להבטיח ערבוב נכון. מניחים קשית פלסטיק בכוס ומוסרים את הכוס למשתתף.שים לב לשעה בגליון העבודה. ולאפשר למשתתף לשתות את התערובת. הכניסו את הכוס, הקש והמזרק הריקים לשקית ניילון חד פעמית והכניסו אותם למיכל העופרת במידת האפשר.שימו לב לשעה ומדדו את שאריות הרדיואקטיביות בשקית החד פעמית עם המזרק, הפלסטיק והקשית. הניחו את המשתתף במצב שכיבה בסורק. התאם את מיקום הסורק לפני תחילת הסריקה.בצע סקירה, CT או סריקת MR כדי לתכנן את האזור הספציפי שייבדק במהלך סריקת PET. בפרוטוקול סריקת PET, יש לציין את זמן ההגרלה, ההזרקה, מדידת השאריות ורמות הרדיואקטיביות במדידת הגרלה ושאריות. הורד את נתוני הסריקה כקובצי DICOM והעבר אותם לתוכנית ניתוח, כגון PMOD.התאם את הגדרות הטון של סריקות כדי להבדיל בין המבנים האנטומיים. עבודה במישור האופקי, למקם את הכבד ואת המבנים הגדולים. מקם נפח עניין מתאים או VOI מרובים באונה הימנית של הכבד במישורים אופקיים שונים כדי לקבל את מדידות ערך ספיגה סטנדרטיות מדויקות ביותר, בהתחשב בכך שהערך עשוי להשתנות ב -5% בתוך אונת הכבד הימנית.חשב את ערך הספיגה הסטנדרטי הממוצע של VOI אלה. במחקר, שהשווה בין נבדקים בריאים לחולים עם מחלת וילסון, התפלגות הנחושת נוטרה שש ו-20 שעות לאחר ההזרקה. בחולים, נחושת הצטברה בכבד.בעוד שאצל נבדקים בריאים, הנחושת נראית במקטעי מעיים עם אותות גבוהים יותר, מה שמצביע על הפרשת נחושת מרה. 64 סריקות נחושת נערכו באמצעות נותב שניתן דרך הפה בשני אנשים נפרדים עם מחלת וילסון עם וללא טיפול באבץ. טיפול באבץ מפחית ביעילות את ספיגת הנחושת במערכת העיכול ולאחר מכן מוריד את הצטברות הנחושת בכבד.אצל אדם בריא, ארבעה שבועות של טיפול באבץ הפחיתו את תכולת הנחושת בכבד לכ-50% מהתוכן שלפני הטיפול בקבוצה. זכור לחפש מבנים גדולים בכבד בעת הצבת VOIs. וזכרו להתאים את גודל ה-VOI לגודל האיבר כדי למנוע זליגה מאיברים אחרים.ההליך יכול להיות מרוצף עם דגימת דם עורקי על מנת לבצע ניתוח קינטית. בנוסף לדם, ניתן למדוד את פעילות נחושת-64 גם בשתן ובצואה.

positron-emission-tomography-using-64-copper-as-tracer-for-study

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

מקור: Jamadar, S. et al. מינהל רדיו-טריסר לטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים ברזולוציה טמפורלית גבוהה של המוח האנושי: יישום ל-FDG-fPET. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים את כימות חילוף החומרים של גלוקוז במוח באמצעות טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET). המשתתף מוזרק לעוקב F-18 fluorodeoxyglucose (FDG) במהלך הסריקה. FDG מצטבר בתאי עצב פעילים ופולט פוזיטרונים עם דעיכת F-18. פוזיטרונים אלה מקיימים אינטראקציה עם אלקטרונים, ומייצרים פוטונים שזוהו על ידי סורק ה-PET כדי ליצור מפות פעילות מוחית ברזולוציה...

הדמיית טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים של המוח האנושי באמצעות רדיוטרסר

הביקוש לאלקטרונים הפוכים ביואורתוגונליים Diels-Alder נרתמה ליצירת אסטרטגיית הדמיית PET יעילה ומודולרית לסרטן. בפרוטוקול זה, השלבים של מתודולוגיה זו מתוארים בהקשר של מערכת מודל המשתמשת בנוגדנים ממוקדים לסרטן המעי הגס huA33 ורדיוליגנד 64Cu.

רתימת ביקוש Bioorthogonal הפוך אלקטרונים דילס-Alder cycloaddition לPretargeted PET הדמיה

בעקבות הכנת נוגדן חד-שבטי-modified Cu 64 מחייב לקולטן תא T בעכברים טרנסגניים, תאי T הם רדיואקטיבי in vivo, ניתח עבור כדאיות, פונקציונליות, יציבות תיוג אפופטוזיס, והועברו adoptively לעכברים עם דרכי הנשימה מתעכב מסוג רגישות יתר תגובה עבור הדמיה לא פולשנית של טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים / טומוגרפיה ממוחשבת (PET / CT).

Murine לימפוציטים תיוג ידי<sup&gt; 64</sup&gt; Cu-נוגדן קולטן מיקוד עבור<em&gt; In vivo</em&gt; סחר Cell על ידי PET / CT

כאן, אנו מציגים את פרוטוקול כדי להשיג68Ga מסטול-הליבה תחמוצת ברזל חלקיקים באמצעות מונחי מיקרוגל מהר סינתזה. המתודולוגיה רינדור PET/חלקיקים MRI (T1) עם radiolabeling יעילות גבוהה יותר 90% וטוהר רדיוכימי 99% ב- 20-מין סינתזה.

סינתזה של 68המשחק מסטול-הליבה תחמוצת ברזל חלקיקים עבור כפול טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים/דימות תהודה מגנטית (T1)

Coeruleus לוקוס יש מקבץ קטן של נוירונים מעורב במגוון רחב של תהליכים פיזיולוגיים. כאן, אנו מתארים את פרוטוקול כדי להתכונן חלקים במוח העכבר מחקרים של חלבונים, מתכות בגרעין הזה.

לוקליזציה של Coeruleus לוקוס במוח העכבר

פרוטוקול זה יש את המטרה של ניטור שינויים vivo myelin (demyelination ו remyelination) על ידי טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים (PET) הדמיה במודל של בעלי חיים של טרשת נפוצה.

הדמיית טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים למדידת Vivo של תוכן מיאלין במודל עכברוש Lysolecithin של טרשת נפוצה

מאמר זה מפרט מתודולוגיה לתיוג רדיואקטיבי של נוגדן חד-שבטי אנטי-CD19 ספציפי לבני אדם וכיצד להשתמש בו כדי לכמת תאי B במערכת העצבים המרכזית וברקמות היקפיות של מודל עכברי של טרשת נפוצה באמצעות הדמיית in vivo PET, ספירת גמא ex vivo וגישות אוטורדיוגרפיה.

הדמיה של תאי CD19+ B במודל ניסיוני של עכבר אנצפלומיאליטיס אוטואימונית באמצעות טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים

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.

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

אסטרטגיה גנטית מולקולרית למציאת דה נובו מוטציות גרימת הפרעות שכיחות כמו אוטיזם וסכיזופרניה.

אסטרטגיה לזהות מוטציות דה נובו בהפרעות נפוצות כגון אוטיזם וסכיזופרניה

השימוש חזירים מקומיים זעירים במדע גדל באופן משמעותי בשנים האחרונות. באמצעות הוכחת כיצד לבצע אינטובציה, צנתור שלפוחית ​​השתן transurethral, ​​עורק הירך ואת צנתור וריד, כמו גם זלוף transcardial, אנו שואפים להגביר עוד יותר את הערך של גטינגן minipigs במחקר ביו.

טכניקות ניתוחיות בסיסי Minipig גטינגן: אינטובציה, צנתור שלפוחית ​​השתן, צנתור כלי עצם הירך, ו זלוף Transcardial

חקור טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים באמצעות 64-נחושת לחקר הפרעות מטבוליות הקשורות לנחושת. שיטה זו מאפשרת הדמיה לא פולשנית של התפלגות הנחושת בגוף ומעקב אחרי יעילות הטיפול במחלת וילסון.

טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים באמצעות 64-נחושת כעוקב לחקר הפרעות הקשורות לנחושת

גלה סרטונים נוספים