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

L'avvento di scanner SIMULTANEi MR/PET ha suscitato un rinnovato interesse per l'imaging FDG-PET nelle neuroscienze cognitive. Con questi sviluppi, i ricercatori si sono concentrati sul miglioramento della risoluzione temporale dell'FDG-PET per avvicinarsi agli standard di BOLD fMRI. Le acquisizioni tradizionali di FDG-PET utilizzando il metodo bolus forniscono una misura statica dell'assorbimento del glucosio mediato durante il periodo di scansione.

In questo protocollo, descriviamo due metodi alternativi di acquisizione FDG-PET: infusione costante e infusione di bolo ibrido. Queste tecniche forniscono una risoluzione temporale superiore fino a 16 secondi che si confronta molto favorevolmente con il tradizionale approccio bolus. La migliore risoluzione temporale ottenuta con questi protocolli di somministrazione fornirà importanti informazioni sull'uso dinamico dell'energia del glucosio nel cervello.

Per cominciare, fare in modo che il tecnologo della medicina nucleare o nmt tenga conto dell'inizio stimato della scansione durante la preparazione della dose. Per preparare la dose, aggiungere aseticamente il radiotracciante al sacchetto salino. Quindi, preparare la dose di adescamento prelevando 20 millilitri dal sacchetto in una siringa e captarla.

Calibrare questa siringa ed etichetta da 20 millilitri. Quindi, per preparare la dose, utilizzare una siringa da 50 millilitri per prelevare 60 millilitri dalla borsa e cappuccio con un tappo combi rosso. Conservare entrambe le siringhe nel laboratorio di radiochimica fino a quando non sono pronte per la scansione.

Preparare quindi la sala scanner per assicurarsi che tutte le apparecchiature per la raccolta del sangue siano facilmente raggiungibili dal sito di raccolta. Posizionare i sottopad su qualsiasi superficie che terrà contenitori di sangue e posizionare bidoni per rifiuti regolari e rifiuti pericolosi a breve distanza dal sito di raccolta del sangue. Impostare la pompa per infusione nella stanza dello scanner sul lato che verrà collegata al partecipante.

Costruire mattoni di piombo intorno alla base della pompa e posizionare lo scudo di piombo davanti alla pompa. Collegare i tubi per la pompa per infusione che consegnerà l'infusione al partecipante e assicurarsi che sia stata inserita la corretta velocità di infusione. Quindi, collegare la dose di adescamento da 20 millilitri alla pompa per infusione.

All'estremità del tubo che sarà collegato al partecipante, attaccare un rubinetto a tre strade e una siringa vuota da 20 millilitri. Assicurarsi che il rubinetto sia posizionato per consentire alla soluzione FDG di fluire dalla dose di adescamento attraverso il tubo e raccogliere solo nella siringa vuota. Pre-impostare la pompa per infusione per innescare un volume di 15 millilitri e selezionare il pulsante primo sulla pompa.

Seguire le istruzioni per innescare la linea. Infine, attaccare la siringa a dose di 50 millilitri alla pompa per infusione al posto della dose di adescamento. Inizia scortando il partecipante nell'area di test.

Condurre la procedura di consenso informato e completare le schermate di sicurezza con il partecipante. Fare in modo che nmt riveda la sicurezza per la scansione PET e quindi fare in modo che il radiografo riveda la sicurezza per la scansione DELLA RISONANZA CON IL PARTECIPANTE come l'esclusione per la gravidanza, impianti metallici medici o non medici. Quindi, cannulate il partecipante con due cannule calibro 22, una per la somministrazione della dose e l'altra per il prelievo del sangue.

Raccogliere un campione di sangue basale da 10 millilitri durante la cannulazione e scollegare tutti i vampate di soluzione salina sotto pressione per mantenere la pervietà della linea. Successivamente, posizionare il partecipante nello scanner e coprire con una coperta usa e getta per mantenere una temperatura corporea confortevole. Lavare la cannula per assicurarsi che sia brevettata con una resistenza minima prima di collegare la linea di infusione.

Rastremi il tubo al polso del partecipante e istruisilo a tenere il braccio dritto durante la scansione. Controllare la cannula che verrà utilizzata per campioni di plasma per assicurarsi che sia in grado di prelevare il sangue con una resistenza minima. All'inizio della scansione, collocare l'NMT nella stanza dello scanner per monitorare l'apparecchiatura per infusione.

Assicurarsi che l'NMT indossi la protezione dell'udito e utilizzi lo scudo barriera per ridurre al minimo l'esposizione alle radiazioni dalla dose, ove possibile. Eseguire la scansione del localizzatore per assicurarsi che il partecipante si trova nella posizione corretta e controllare i dettagli per l'acquisizione di PET. Quindi, segnalare all'NMT di avviare la pompa per infusione 30 secondi dopo l'inizio dell'acquisizione del PET.

Fare in modo che l'NMT osservi la pompa per assicurarsi che abbia iniziato a infondere l'FDG e garantire che non vi sia un'occlusione immediata della linea. Avviare qualsiasi stimolo esterno come l'inizio di una corsa funzionale e calcolare i tempi per i campioni di sangue. Prelevare campioni di sangue a intervalli di tempo regolari e al punto di raccolta intermedio, contrassegnare questa volta sul modulo di registrazione come il tempo effettivo del campione.

Infine, collegare la siringa da 10 millilitri al vacutainer e quindi depositare il sangue nel relativo tubo sanguigno. Sciacquare rapidamente la cannula con 10 millilitri di soluzione salina scollegati sotto pressione per ridurre al minimo qualsiasi possibilità di coagulazione della linea. In laboratorio, ruotare tutti i campioni a una forza centrifuga relativa di 724 volte g.

Dopo che il campione è stato filato, posizionare il tubo nel rack di pipettazione. Rimuovere il tappo del tubo per non disturbare la separazione del campione e posizionare un tubo di conteggio etichettato nel rack. Assicurarsi quindi che la punta sia fissata saldamente alla pipetta e avere un tessuto pronto per eventuali gocciolamento.

Pipettare costantemente 1.000 microlitri di plasma dal tubo sanguigno, trasferire al tubo di conteggio e sostituire i coperchi sul tubo di conteggio e sul tubo sanguigno. Infine, posizionare il tubo di conteggio nel contatore del pozzo e contare per quattro minuti. Smaltire eventuali rifiuti di emoderivati in sacchetti a rischio biologico.

La più grande concentrazione di radioattività plasmatica di picco è stata ottenuta utilizzando il metodo del bolo e la più piccola utilizzando il metodo dell'infusione costante. Criticamente, i livelli di radioattività plasmatica sono stati sostenuti per la durata più lunga nel protocollo di infusione di bolo ibrido ed è stato minimamente variato per un periodo di circa 40 minuti. Ciò dimostra che il protocollo di infusione di bolo ibrido fornisce una radioattività plasmatica relativamente stabile fino alla sensazione dell'infusione.

I risultati del PET indicano che il partecipante all'infusione di bolo ibrido ha mostrato differenze più chiare tra le ROM rispetto solo al bolo e solo ai partecipanti all'infusione. Nell'unico protocollo bolus, c'è un forte aumento del segnale dopo il bolo. Nel protocollo bolo e infusione, c'è un forte aumento dell'assorbimento all'inizio della scansione che è di magnitudine inferiore rispetto al protocollo solo bolo e l'assorbimento continua a un ritmo relativamente più veloce per tutta la durata della scansione.

Infine, il segnale è aumentato approssimativamente linearmente durante il periodo di registrazione per i tre protocolli. La pendenza della linea era più alta per il protocollo solo infusione, intermedia solo per il bolo e la più piccola per il protocollo di bolo e infusione. Ciò è coerente con la conclusione che il protocollo ibrido fornisce un segnale più stabile durante il periodo di registrazione.

Il punto critico del protocollo è l'inizio dell'acquisizione. A questo punto, l'inizio della scansione PET deve essere orario all'inizio della sequenza fMRI BOLD e all'inizio della presentazione dello stimolo in modo da facilitare un'analisi accurata. Affinché le procedure cadano correttamente entro il breve periodo di tempo, la comunicazione è importante per garantire che tutti i membri del personale siano adeguatamente preparati prima dell'inizio della scansione.

La mento magnetica simultanea/PET richiede la gestione di due scenari pericolosi: la presenza del forte campo magnetico e la somministrazione di radiazioni ai partecipanti. Tutto il personale e i partecipanti devono rispettare le istruzioni del radiografo di supervisione e del tecnologo della medicina nucleare.