Name: Studi multi-traccianti sul metabolismo dellossigeno e del glucosio nel cervello utilizzando uno scanner per tomografia computerizzata con tomografia a emissione di positroni a tempo di volo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-06-07T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 36 s
Description: Scopri un protocollo PET-CT per quantificare il metabolismo cerebrale di glucosio e ossigeno in vivo. Questo metodo non invasivo permette di studiare l'invecchiamento e le malattie neurodegenerative con misurazioni fisiologiche precise.

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<meta charset="utf8"></head><body>Scansione PET-CT per lo studio multi-tracciante del metabolismo cerebrale dell'ossigeno e del glucosio

<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>3/16" di diametro esterno 1/8" di diametro interno nylaflow</td> tubo <td>Nylaflow Tubing, Zazareth, PA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>4 x 4 pollici di garza</td><td>McKesson MedSurg</td><td>16-4242</td><td></td></tr><tr><td>Bilancia analitica</td><td>Fisher Scientific/OHUAS</td><td>Pioneer Exal Model 90 mm piattaforma #PA84</td><td></td></tr><tr><td>filtro batterico/virale</td><td>Hudson RCI, Teleflex, Perak, Malaysia</td><td>REF 1605 (IPN042652)</td><td></td></tr><tr><td>BD SmartSite Valvola senza ago</td><td>Becton Dickinson</td><td>2000E</td><td></td></tr><tr><td>Biograph mMR</td><td>Siemens, Erlangen, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Biograph Vision 600 Edge</td><td>Siemens, Erlangen, Germania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Contatore di salviette Caprac</td><td>Mirion Medical (Capintec), Florham Park, NJ&nbsp;</td><td>dal 1991 o più recente</td><td>NaI perforato bene cristallo</td></tr><tr><td>Coban involucro autoadesivo</td><td>3M</td><td></td><td>comunemente usato nelle medicazioni delle unità di terapia intensiva</td></tr><tr><td>, 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 pollici (210 cm)&nbsp;</td><td>Catetere di prolunga Edwards Lifescience</td><td>PX284R</td><td></td></tr><tr><td>lunghezza 48 cm, volume di adescamento 0,642 mL</td><td>Braun</td><td>V5424</td><td></td></tr><tr><td>eparina sodica, soluzione 2 U/mL, 1.000 mL</td><td>Hospira Worldwide</td><td>#409762059</td><td></td></tr><tr><td>Bracciolo per flebo flessibile 4 x 9 pollici adulto</td><td>DeRoyal</td><td>M8125-A</td><td></td></tr><tr><td>Keithley pico-amperometro</td><td>Tekronix</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Magnetom Prisma adatto</td><td>Siemens, Erlangen, Germania</td><td></td><td>Adattatore maschio-maschio 3T</td></tr><tr><td>per valvole Luer</td><td>Argon Medical Co.</td><td>040184000A</td><td></td></tr><tr><td>MiniSpin Personal Microcentrifuge</td><td>Eppendorf, Amburgo, Germania</td><td>EP-022620151</td><td></td></tr><tr><td>Bocchino 15 mm ID, 22 mm OD</td><td>Hudson RCI, Teleflex, Perak, Malaysia</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 flacone quadrato in PET con chiusura, 650 mL</td><td>Thermo Scientific</td><td>#3420400650</td><td>per</td></tr><tr><td>sacca per infusione a pressione a calibrazione incrociata con bulbo, da 1.000 mL</td><td>Health Care Logi</td><td>#10401</td><td></td></tr><tr><td>vassoio di monitoraggio della pressione catetere in polietilene; 2,5Fr (2,5 cm) angiocath; 0,015" 15 cm filo; 22G (2 cm) ago</td><td>Cook Medical</td><td>C-P MSY-250, G02854</td><td></td></tr><tr><td>RDS 11 MeV Cyclotron</td><td>Siemens, Erlangen, Germania</td><td></td><td>bombardamento protonico di 15N per generare 15O</td></tr><tr><td>soluzione di cloruro di sodio IV 0,9%, 1.000 mL</td><td>B. Braun Medical</td><td>E8000</td><td></td></tr><tr><td>steri-strips (chiusura, rivestimento pelle LF 1/2x4")</td><td>McKesson MecSurg</td><td>#3010</td><td></td></tr><tr><td>Twilite II</td><td>Swisstrace, Zurigo, Svizzera</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gruppo di continuità batteria di backup e protezione da sovratensione</td><td>APC</td><td>BR1500MS2</td><td></td></tr></tbody></table>

studi multi-traccianti sul metabolismo dell'ossigeno e del glucosio nel cervello utilizzando uno scanner per tomografia computerizzata con tomografia a emissione di positroni a tempo di volo

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

Alcuni degli aspetti tecnicamente più impegnativi di questo protocollo riguardano la configurazione, la gestione e la raccolta di dati dalle linee arteriose, somministrando contemporaneamente radiotraccianti a breve emivita e facendo funzionare lo scanner. La Figura 1 fornisce un punto di vista a volo d'uccello dell'attuale configurazione che riassume l'organizzazione e i flussi di lavoro operativi richiesti ai coordinatori dello studio, agli interventisti, agli infermieri, ai tecnologi e ai ricercatori. I radiofarmaci sopra descritti sono facilmente incorporabili in mappe non quantitative di attività specifiche (Figura 2), incluso il calcolo dei rapporti del valore di assorbimento standardizzato (SUVR). Le curve di attività temporale dell'intero cervello (Figura 3) aiutano a identificare i movimenti significativi della testa, che produrrebbero discontinuità della curva di attività, e forniscono caratteristiche dei traccianti, dopo la correzione del decadimento, come il plateau atteso di [15O]CO a 120 s e la sua conseguente escrezione renale, il plateau di [15O]O2 dopo il passaggio in bolo come estratto dal tessuto cerebrale e metabolizzato in [15O]H2 radiomarcatoO, la diminuzione monotona di [15O]H2O iniettato all'aumentare del volume di distribuzione in tutto il corpo, e il progressivo assorbimento e fosforilazione di [18F]FDG tramite esochinasi nel cervello nel corso della vita di 18F. Stime dettagliate del modello di [15O]H2O metaboliche sono state originariamente descritte da Mintun et al15.
Una fenomenologia polinomiale più semplice, che omette le considerazioni sulle dispersioni intravascolari ed enfatizza le caratteristiche robuste nei dati sulle emissioni, è stata sostenuta da Herscovitch et al26,27. Gli esempi di questo lavoro fanno uso solo di quest'ultima fenomenologia per il metabolismo dell'ossigeno. Le funzioni di input arterioso registrate dal rilevamento gamma dai cateteri che incannulano l'arteria radiale distale presentano una dispersione e un ritardo sostanziali che devono essere deconvolti. Abbiamo privilegiato i metodi bayesiani per la stima dei parametri di modelli di serie di distribuzioni gamma e termini stazionari esponenzialmente crescenti28. La Figura 4 mostra i risultati per [15O]CO, [15O]O2, [15O]H2O e [18F]FDG. I risultati per [15O]O2 illustrano anche l'emergere di [15O]H2O del metabolismo. La Figura 5 mostra le mappe dei parametri statistici di CBV, CBF, CMRO2, CMRGlc e AG, che definiamo come l'equilibrio molare della glicolisi classica: CMRGlc - CMRO2/6.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig01.jpg"> 
Figura 1: Riepilogo dei flussi di lavoro operativi e di configurazione. (A) Illustrazione schematica degli strumenti essenziali e delle parti necessarie nell'alloggiamento dello scanner. Per gli scanner PET-CT con fori lunghi dello scanner, il posizionamento dei partecipanti con i piedi migliora la somministrazione di radiofarmaci gassosi aumentando la manovrabilità dei dispositivi di erogazione del gas e migliorando le comunicazioni verbali e non verbali con il partecipante. Il sistema di erogazione del gas (ciano e blu) è costituito da tubi in nylon di diametro stretto provenienti dal ciclotrone, sotto scarico per il trasporto di radiofarmaci gassosi; una camera di stoccaggio del gas protetto contenente soffietti espandibili e pico-amperometro dosatore di dosaggio; un filtro antiparticolato adatto a catturare le particelle virali; e un tubo terminale in polimero plastico di grande diametro dotato di morsetto e bocchino in plastica. Tutte le parti esposte alle goccioline respiratorie sono monouso o compatibili con le procedure di sterilizzazione. Gli strumenti e le parti per le misurazioni del sangue arterioso (rosso e grigio scuro) forniscono soluzione salina a pressione per il mantenimento dell'incannulamento dell'arteria radiale, rilevamento gamma compatto per la coincidenza di fotoni di annichilazione di 511 keV, una pompa peristaltica per il prelievo di sangue arterioso e un contenitore per la raccolta del sangue prelevato. I radiofarmaci per iniezione endovenosa richiedono moduli di sintesi per la generazione di [15O]H2O dal gas [15O]O2 fornito dal ciclotrone, o l'erogazione di tubi pneumatici dalla radiofarmacia del ciclotrone (verde). La somministrazione endovenosa di radiofarmaci richiede una dosimetria di livello clinico (magenta). Le misurazioni dell'attività nel sangue intero e nel plasma richiedono un contatore a pozzetti, una bilancia analitica e una microcentrifuga (rosso). (B) Viste annotate e dettagliate del sistema di erogazione del gas. Abbreviazione: PET-CT = tomografia a emissione di positroni-tomografia computerizzata. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig01large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig02.jpg"> 
Figura 2: Immagini statiche rappresentative per [15O]CO, [15O]O2, [15O]H2O e [18F]FDG, sovrapposte con ~25% di trasparenza su TC finestrata per osso temporale. Le scansioni di 15radiotraccianti O hanno posizionato il partecipante con i piedi per primi con solo un avvolgimento elastico autoadesivo che fissava la testa al tavolo del portale. La scansione di [18F]FDG ha seguito una pausa dalla scansione, quindi ha riportato il partecipante all'incirca alla posizione originale dei piedi. Abbreviazioni: CO = monossido di carbonio; FDG = fludesossiglucosio; TC = tomografia computerizzata. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig02large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig03.jpg"> 
Figura 3: Curve rappresentative dell'attività del tracciante dell'intero cervello. (A) [15O]CO, (B) [15O]O2, (C) [15O]H2O e (D) [18F]FDG. L'intero cervello è stato definito mediante mascheramento di MPRAGE anatomico. L'arrivo di un bolo di tracciante somministrato precede o coincide con la tempistica dei primi fotogrammi in PET nei pannelli A e B. Abbreviazioni: CO = monossido di carbonio; FDG = fludesossiglucosio; PET = tomografia a emissione di positroni; MPRAGE = eco del gradiente di acquisizione rapida preparato per la magnetizzazione. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig03large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig4v2.jpg"> 
Figura 4: Curve rappresentative dell'attività del tracciante, campionate in continuo dall'arteria radiale e deconvoluzioni di dispersioni e ritardi negli assemblaggi di linea. Gli esempi descrivono (A) [15O]CO, (B) [15O]O2, (C) [15O]H2O e (D) [18F]FDG. I cerchi blu sono dati misurati da una sonda di rilevamento delle coincidenze che circonda un catetere ad anello stretto che fa passare il sangue arterioso. Il conteggio delle coincidenze dalla sonda include la scintillazione di base dei cristalli LYSO che rispondono ai fotoni ambientali (casuali ad ampio spettro che rientrano nella finestra temporale del dispositivo di 100 ns). Il sangue arterioso passa dall'arteria radiale attraverso la sonda per azione distale di una pompa peristaltica. La linea tratteggiata viola è la stima empirica del kernel per la dispersione e il ritardo descritti nella sezione 11.2 del protocollo. La linea gialla descrive la curva di attività del tracciante corretta per dispersione e ritardo. La ricottura simulata stima i parametri di una distribuzione gamma generalizzata per la linea gialla coerente con il kernel stimato e i dati del rilevamento delle coincidenze. I dati adattati vengono visualizzati come una linea rossa. Il pannello (B) indica anche [15O]H2O dal metabolismo di [15O]O2 che si presume abbia caratteristiche lineari descritte da Mintun et al.15. Abbreviazioni: CO = monossido di carbonio; FDG = fludesossiglucosio; PET = tomografia a emissione di positroni; LYSO = ossiortosilicato di lutezio-ittrio. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig4v2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig05.jpg"> 
Figura 5: Mappe di CBV, CBF, CMRO2, CMRGlc e AG. Il CBV è necessario per la stima quantitativa di CMRO2, CMRGlc e AG. Tuttavia, l'attività dei seni venosi è fonte di confusione per CMRGlc e AG. Di conseguenza, i seni venosi sono stati rimossi da CMRO2 e CMRGlc mediante mascheramento. Il contrasto tra il cervelletto e la neocorteccia è coerente con studi precedenti sull'AG. Abbreviazioni: CBV = volume del sangue cerebrale; CBF = flusso sanguigno cerebrale; CMRO2 = tasso metabolico cerebrale dell'ossigeno; CMRGlc = tasso metabolico cerebrale del glucosio; AG = glicolisi aerobica. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig05large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65510/65510fig06.jpg"> 
Figura 6: Esempi di emissioni statiche di [15O]H2O da partecipanti sani allo studio di controllo scansionati su tre generazioni di scanner PET. Tutte le ricostruzioni hanno utilizzato 3D OP-OSEM con randomi ritardati, correzione dell'attenuazione e filtraggio all-pass (nessun filtraggio). Tutte le ricostruzioni provengono da console di scansione con parametri adatti per flussi di lavoro clinici efficienti. Non sono state utilizzate ulteriori elaborazioni numeriche, correzioni o sfocature. Ai fini della comparabilità, tutti i risultati dello scanner vengono mostrati dopo la trasformazione del corpo rigido e l'interpolazione trilineare con l'atlante MNI152 con risoluzione di 1,0 mm3 . (A) Uno scanner solo PET con scintillatori a cristallo BGO, OP-OSEM con 4 iterazioni e 16 sottoinsiemi,2,0 x 2,0 x 2,4 mm 3 voxel, 6 min di emissioni, scansione di trasmissione con Ge/Ga per la mappatura dell'attenuazione e simulazioni di dispersione singola. (B) Uno scanner PET-MR con scintillatori a cristallo LYSO, OP-OSEM con 4 iterazioni e 16 sottoinsiemi,2,1 x 2,1 x 2,0 mm 3 voxel, 10 minuti di emissioni, CT acquisita esternamente per la mappatura dell'attenuazione e scala di dispersione assoluta basata su modelli. (C) Uno scanner PET-CT con scintillatori a cristallo LYSO, rilevamento del tempo di volo, OP-OSEM con 8 iterazioni e 5 sottoinsiemi, 1,65 x 1,65 x 1,65 mm3 voxel, 6 min di emissioni, CT integrata per la mappatura dell'attenuazione e scala di dispersione assoluta basata su modelli. Abbreviazioni: PET = tomografia a emissione di positroni; TC = tomografia computerizzata; MR = risonanza magnetica; OP-OSEM = ordinario-Poisson sottoinsiemi ordinati di massimizzazione delle aspettative; BGO = germanato di bismuto; LYSO = ossiortosilicato di lutezio-ittrio. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65510/65510fig06large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

Studi multi-traccianti sul metabolismo dell'ossigeno e del glucosio nel cervello utilizzando uno scanner per tomografia computerizzata con tomografia a emissione di positroni a tempo di volo

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

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Fonte: Jamadar, S. et. al. Somministrazione di radiotraccianti per la tomografia a emissione di positroni ad alta risoluzione temporale del cervello umano: applicazione alla FDG-fPET. J. Vis. Exp. (2019)Questo video mostra la quantificazione del metabolismo del glucosio cerebrale utilizzando la tomografia a emissione di positroni (PET). Durante la scansione, il partecipante viene infuso con il tracciante F-18 fluorodesossiglucosio (FDG). L'FDG si accumula nei neuroni attivi ed emette positroni...

Tomografia a emissione di positroni del cervello umano con un radiotracciante

La tomografia a emissione di positroni per piccoli animali consente di valutare i due principali substrati energetici del cervello: glucosio e chetoni. Nel presente metodo, 11C-acetoacetato e 18F-fluorodesossiglucosio vengono iniettati in sequenza in ciascun animale e il loro assorbimento viene misurato quantitativamente in specifiche regioni cerebrali determinate dalle immagini di risonanza magnetica.

Un protocollo PET-MRI a doppio tracciante per la misura quantitativa dell'assorbimento dei substrati energetici cerebrali regionali nel ratto

[18F]-tomografia computata di tomografia a emissione di positroni del fluorodeoxyglucose (FDG) è utile per studiare il metabolismo del glucosio legato alla funzione del cervello. Qui, presentiamo un protocollo per un tracciante FDG [18F] set-up e valutazione semiquantitativa dell'analisi dell'area di interesse per aree cerebrali mirata associata con le manifestazioni cliniche in pazienti con la ferita di cervello traumatica severa.

Valutazione semi-quantitativa utilizzando [18F] FDG Tracer in pazienti con trauma cranico severo

Questo manoscritto descrive due protocolli di amministrazione del radiotracer per FDG-PET (infusione costante e bolus plus infusione) e li confronta con l'amministrazione del bolo. Le risoluzioni temporali di 16 s sono realizzabili utilizzando questi protocolli.

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

L'acquisizione di dati di tomografia dinamica a emissione di positroni (PET) e la ricostruzione in intervalli di tempo consente l'analisi della connettività cerebrale metabolica a livello di singolo soggetto. Descriviamo un metodo per acquisire dati PET dinamici [18F]FDG del cervello di ratto e ottenere una matrice di connettività attraverso l'estrazione di curve tempo-attività di volumi di interesse.

Studio della connettività cerebrale metabolica utilizzando la tomografia a emissione di positroni dinamica 2-deossi-2-[18F]Fluoro-D-glucosio a livello di singolo soggetto

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Studi multi-traccianti sul metabolismo dellossigeno e del glucosio nel cervello utilizzando uno scanner per tomografia computerizzata con tomografia a emissione di positroni a tempo di volo (Video) | JoVE Journal

Studi multi-traccianti sul metabolismo dell'ossigeno e del glucosio nel cervello utilizzando uno scanner per tomografia computerizzata con tomografia a emissione di positroni a tempo di volo

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