方法論記事

重症脳損傷患者 [18F] FDG トレーサーを用いた定量的評価

DOI：

10.3791/58641

⸱

2018年11月9日

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Neurosurgery, Rehabilitation Center for Traumatic Apallics Chiba, National Agency for Automotive Safety and Victims' Aid, 2Division of PET imaging, Rehabilitation Center for Traumatic Apallics Chiba, National Agency for Automotive Safety and Victims' Aid, 3Tokyo Nuclear Services Co. Ltd., 4Department of Neurological Surgery, Graduate School of Medicine, Chiba University

この記事について

サマリー

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

[18F]-フルオロデオキシグル コース (FDG) 陽電子放射断層撮影法で計算された断層レントゲン写真撮影は脳機能に関連する糖代謝を調べる場合に役立ちます。ここでは、プロトコルを提案 [18F] FDG パケットト レーサーのセットアップと重度の外傷性脳損傷患者の臨床症状に関連付けられている対象脳領域の関心領域解析の定量的評価。

要約

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

重度の外傷性脳損傷 (sTBI) 患者は、難易度は、脳機能と言語障害意識障害のため自分の考えや感情を正確に表現されて、かどうか高い中断知っています。コミュニケーションが不足している能力、結果として家族、医療スタッフ、介護者から客観的な評価が必要です。1 つのような評価は、機能している脳領域の評価です。最近では、損傷した脳の領域の機能を探索するマルチ モーダル脳イメージングを使用されています。[18F]-フルオロデオキシグル コース陽電子放出断層撮影法で計算された断層レントゲン写真撮影 ([18F] FDG PET/CT) は、脳の機能を調べるための成功ツール。ただし、脳糖代謝の評価に基づいて [18F] FDG PET/CT は標準化されない、いくつかのさまざまなパラメーターだけでなく、患者さんの状態によって異なります。ここでは、一連の sTBI 患者における自主制作 [18F] FDG トレーサーを用いた関心領域 (ROI) 画像解析のための定量的評価プロトコルについて述べる.プロトコルは、参加者を選考、ホットの演習では、[18F] FDG トレーサーを準備、[18F] FDG PET/CT 脳画像の取得をスケジュールおよび対象脳領域から ROI 分析を用いたグルコース代謝を測定に焦点を当てください。

概要

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

STBI 患者予測不可能な神経障害運動障害、感覚障害、精神不安定1リハビリテーションの過程で表示されます。STBI 応答覚醒症候群など最小意識状態の患者が自分の考えや感情を正確に表現されているかどうかを知ること特定困難である臨床的評価は、通常、口頭で実行、ただし意識の障害のため、高次脳機能、言語障害2,3を中断しました。介護、医療スタッフ、家族のメンバーは時々 予測不可能な神経学的な変更や通信能力の不足4,5に起因する応答の欠如によって混同しました。

最近では、脳機能6,7,8,9を探索するマルチ モーダル脳イメージングを使用されています。脳は、グルコース代謝脳10を機能するために必要なアデノシン三リン酸 (ATP) の約 95% を提供すると、グルコース由来のエネルギーの主要な消費者です。[18F] の取り込み-フルオロデオキシグル コース (FDG) は脳組織でのブドウ糖の取り込みのためのマーカー。[18F]FDG PET/CT は [18F] fdg を検出し、したがって、11脳機能を調べるための便利なツールは。一般的に、[18F] FDG 画像解析は 2 つのカテゴリに分かれて: 投資収益率分析とボクセル ベースの分析 (VBA)12。以前のレポート表示 ROI 分析が外傷性の傷害の特定の領域を研究するために優先されます。これはわせと脳萎縮などの脳組織の変形による TBI のケースではうまく動作しません、標準的な脳に正規化 (統計的パラメトリック マッピング [SPM]) などの VBA が必要なために膨張、拡大、縮小心室スペース7,12。様々 なアルゴリズムやソフトウェアは、磁気共鳴イメージ投射 (MRI) データを分析するために開発されている、脳神経外科、整形外科手術で使用される金属生成ノイズ工芸品7,12,13.最近では、PET/CT 装置とフォトマルの使用14ペット/CT 由来脳の画像の空間分解能が上がった。現在のプロトコルは半定量的にグルコース吸収を介してROI 測定に焦点を当てて分析 [18F] FDG PET/CT を使用して自作 sTBI 患者 [18F] FDG トレーサー。

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プロトコル

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

本研究は倫理委員会 (承認番号 07-01) に従って行われるされ、ヘルシンキ宣言の原則に付着しました。医療記録と脳画像の使用のためのインフォームド コンセントは、患者の法定代理人から得られました。(2017-14) 倫理委員会で承認後実施されました。このプロトコルは、参照15,16としてヨーロッパ核医学会、日本核医学会のガイドラインに従って行われました。

1. 参加者のスクリーニング

  1. カルテと患者の法定代理人から患者の脳画像を使用するインフォームド コンセントを取得します。事故の時にグラスゴー昏睡尺度スコア ≤ 8 は、それぞれの患者の医療記録17,18,19に記録されている必要があります。
  2. 臨床症状を評価する神経・心理・学際的スタッフ会議・ 6 ヶ月毎を保持します。
    注: 会議メンバーは、医師、看護師、理学療法士、作業療法士、言語療法士、栄養士、医療ソーシャル ワーカーなどの医療スタッフを含める必要があります。必ず患者することができます通信 (口頭または非言語的に) と覚醒状態、神経学的状態が通常安定しないので、自分の意思かどうかを常に確認してください。
  3. 聴覚機能、視機能、運動機能、口/言語機能、コミュニケーション機能、覚醒状態、表情、そして昏睡状態など評価の標準的な電池を使用して、その他の関連機能の臨床的評価を実施します。回復スケール改訂版 (CRS-R)、侵害受容の昏睡状態のスケールとウェセックス頭傷害行列20,21,22。
  4. スケジュール [18F] FDG PET/CT は、患者が医学的に安定していると安心して試験に参加できる人をスキャンします。インフォームド コンセントを提供している人にのみスケジュールまたはその法定代理人同意書で述べたようにインフォームド コンセントを提供しています。臨床的評価の日近く [18F] FDG PET/CT 画像の取得をスケジュールします。

2. ホット ラボ [18F] FDG トレーサーの準備

  1. ホット演習で FDG シンセサイザーに合わせて FDG の自動化生産のために試薬キットを製造開始 (材料の表を参照してください)。必ず FDG シンセサイザー ポンプ システムの移動を確認して試薬キットから空気が漏れていないことを確認する自動プログラムを使用してください。(これは開始時刻) 機械の接触面積を滅菌します。
    注: 必ずホット ラボで放射線モニターをチェックし、携帯用放射線量計を使用して、ホットの研究室に入る前にそれぞれの人の放射線レベルをチェックしてください。
  2. -水と [18O]-[16O] の音量を確認水とガソリン タンクの窒素、水素、ヘリウムのボリューム。一次冷却に水道水の温度は 25 ° C 以下で二次冷却用では 22 ° c. の下にあるかどうかを確認します。生産のためには、クローズド システム (開始後 30 分) ですべての水を使用します。
  3. [16O] の予備照射を開始-サイクロトロン (開始後 1 h) の水。モニターを確認してくださいその 2-3 mL [16O]-サイクロトロンのターゲット地域に最適な条件 (例えば、20 μ A、5 分) で水を照射します。照射後インストール [16O] のバイアル-アイソトープ線量校正器に水し、放射能のレベルを測定 (材料の表を参照してください)。
    注: 放射性崩壊は、次の数式を使用して計算する必要があります。
    figure-protocol-1
    ここは
    N(t) はt数の放射性核 = t秒;
    N(0) はt数の放射性核 = 0;
    T = 半減期。
  4. [18O] の照射を開始-サイクロトロン (1 開始後 h 30 分) の水。16.5 MeV に最大 20 分間の衝突のプロトンのエネルギー照射時間を設定します。
  5. オペレーターの手動22 (開始後 2 h) によると FDG シンセサイザーを始めます。変更手順は下記の通り。
    1. 照射後 2-3 mL [18O] を転送するヘリウムガスを使用-サイクロトロンから FDG シンセサイザーのポリプロピレンのレシーバーに水。
    2. 対応する注射器ドライバーに注射器をフック、試薬バイアルを加圧、1 バイアルで 1,3,4,6-Tetra-O-acetyl-2-O-trifluoromethanesulfonyl-β-D-mannopyranose をディゾルブ (7 ± 0.2 mL) (純度 ≥ 99.5%)、アセトニ トリルとカセットをすすいでくださいアセトニ トリル。
    3. 衝突後転送、照射 [16O] [18O] 水・-水 FDG シンセサイザー。
      注: 合成が開始される、照射 [18O]-水を通過、陰イオン交換カートリッジ (材料の表を参照してください)。必ず条件し、カートリッジを合成する前に炭酸に変換してください。
    4. 反応容器に液体なし [18F] アクティビティを含む溶離液を転送した後、乾燥するまで蒸発する溶剤を許可します。乾燥過程で、追加少量アセトニ トリルの反応容器 3 x (たびには、80 μ L を追加)。窒素の流れと真空下 95 ° C で蒸発を実行します。
    5. (≥ 99.5% の純度) と約 3.5 mL のアセトニ トリルに溶解後、乾燥残渣にマンノース トリフラート前駆体 (25 mg) を追加します。求核置換反応は、FDG シンセサイザーで 85 ° C で発生します。
    6. 予備的な浄化として 26 mL の蒸留水とラベルのソリューションをミックスします。約 4 mL ラベル薄めたを残りのアクティビティをリカバリします反応容器に送信します。逆相カートリッジを使用してソリューションを渡す (材料の表を参照してください)。標識前駆体 4 連続洗浄を 10 mL、10 mL、13 mL、13 mL の蒸留水を使用して x を含む閉じ込められたカートリッジにすすいでください。
    7. FDG カートリッジ経由でアルカリ加水分解、2 N NaOH の 750 μ L を使用して常温で 2 分間内でアセチル化化合物 (標識前駆体) に変換します。
    8. 、加水分解後 7 mL の水でアルカリ FDG 溶液を収集し、それを混ぜて中和液 (5 mL クエン酸バッファーと 2 N 塩酸 1 mL)。
    9. 得られた中和 FDG 溶液を浄化します。
      1. 2 番目の逆相カートリッジで中和された FDG ソリューションを渡す (材料の表を参照)、部分的に加水分解された化合物と非極性の副産物を維持します。
      2. アルミナ N カートリッジを通過 (材料の表を参照)、未反応 [18F] フッ素イオンの最後の痕跡を保持します。その後、0.22 μ m のフィルターを通してそれを渡します。
      3. カセットとカートリッジを洗浄、3 ml の線に残っている残留 FDG を回復する水フィルターし、15-17 mL の液体が含まれている最後のバイアルに、FDG をドレインします。
    10. [18F] FDG トレーサー (2 開始後 h 30 分) の質的分析を実行します。
      1. バイアルを視覚的に観察します。透明だし、任意の粒子が含まれていないことを確認します。
      2. ローバーバルのバランス (15-17 mL をする必要があります) を使用して液体の量を測定します。
      3. 放射能と半減期のアイソトープのキュリーメータ (ステップ 2.3 と同じ参照テーブルの材料) を使用して測定 (条件: 105-115 分)。
      4. バイアルから 0.5 mL を調剤します。糖解析を介して放射化学的純度テストを実行します。高速液体クロマトグラフィー用 3.9 x 300 mm の列を使用して (材料表を参照) (以上 95) ピーク放射能を検出します。
        注: 単一のピークは高純度を意味します。
      5. PH 試験紙を用いて pH (ペーハー 5.0 8.0) を測定 (材料の表を参照してください)。残留 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1, 10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane の測定 (材料の表を参照してください) (< 40 ppm) を使用して試験紙 (材料の表を参照してください)。吸光度の測定 (材料の表を参照) を通じて適切なエンドトキシン測定装置で、エンドトキシンを測定 (0.25 EU/mL)。不妊 (見つけることない細菌 37 ° C で 8 d の後が) のテストを行います。
    11. 鉛とタングステン 5 MBq/kg 体重の投与量で [18F] FDG トレーサーによって覆われたバイアルをご記入ください。
    12. 作業部屋 (3 開始後 h 25 分) にホットの研究室から [18F] FDG トレーサーを転送します。

3 [18F] FDG PET/CT 脳画像の獲得のための時間コース

  1. 患者のスケジュールを設定します。必ず栄養と胃瘻経由でを停止するスタッフまでご連絡してください。水を提供することを停止しないでください。患者は、画像の取得の前に開始の 7 h 高速する必要があります。
  2. [18F] FDG トレーサー投与の静脈内のルートを準備します。放射線管理区域に入る前に、一下肢の 5 ml のヘパリン ナトリウム (10 単位/ml) の 22-24 G 針を固定します。
  3. 放射線管理区域に入る前に軽い担架に横になる患者がいます。放射線管理区域に患者をもたらすと医療スタッフがそばにある間、沈黙の中で 30 分待ちます。
  4. 10 mL 注射器で採血して、点滴ルートの開存を再確認します。血糖値計で血ブドウ糖のレベルを測定します。
  5. 作業部屋にホットの研究室から [18F] FDG トレーサーを転送した後でそれを設定する自動調剤とインジェクション システム (材料の表を参照してください)。
  6. (経由で医療スタッフ) 次の情報を再確認: 患者 ID 番号、名前、誕生日、高さ、および体重;トレーサー、トレーサー (3.5 ml [18F] FDG トレーサーの + 12 mL の生理食塩水の水) の量、プログラムされた放射能 (5 MBq/kg)、注入、[18F] FDG トレーサーの地番で、射出速度 (通常、0.3 mL/秒)、時の名前と熱い実験室で測定した放射能のレベルです。
  7. 自動塗布・注入システムのモニターに表示される示し放射能自動測定を記録します。
  8. [18F] FDG トレーサー経由で3.2 (3 開始後時間 30 分) で作製した静脈内のルートを挿入します。
  9. 自動塗布・注入システムの表示に自動的に表示されます、[18F] FDG トレーサーの残留量を記録します。
  10. 50 分の放射線管理区域の待合室で待つ患者がいます。
  11. ペット/CT のマシンに控え室から患者を転送 (材料の表を参照してください)。10 分 (4 開始後 h 30 分) の脳画像を記録します。
    注: [18F] FDG PET/CT 画像を撮像パラメーターは、10 分リスト モードです。10 分箱からデータを再構築します。強度の低い信号が十分でないので、3 min の下のデータは使用されません。画像再構成パラメーターの設定: ブロックのシーケンシャル正則化期待最大化再構成アルゴリズム (材料の表を参照)。マトリックス サイズ = 192。ビューのフィールド = 25 cm である;Β 値: 100-200;z 軸フィルター: なし。
  12. 画像を撮影後、血管外漏出のための注入領域をチェックします。患者に尿袋を便器のカテーテルがある場合は、すべての尿を破棄します。
  13. 患者を放射線管理区域 (4 開始後 h 50 分) から削除します。
    注: イベント (患者のプロシージャ、[18F] FDG トレーサーの合成) のタイム スケジュールの概略図図 1を参照してください。

4. [18F] FDG PET/CT 画像の解析

  1. イメージング ソフトウェアを使用して標準化された吸収値 (SUV) 測定のためのすべての画像データを評価 (材料の表を参照してください)。
  2. 患者を選択します。
  3. MM の腫瘍のワークフローにデータを割り当てます。
  4. Fのボタンをクリックして農芸ブラウザー。
  5. クリックして、 VOI (ボリューム興味の) しきい値ボタン。
  6. VOI 球を三次元ブラウザーに設定します。
    注: 最大の SUV (SUVmax) と平均 SUV (SUVmean) は、選ばれた SUVmax しきい値に従って VOI の自動計測します。邪魔 SUV の閾値を設定することが多いために、他のターゲット、外眼筋、頭皮を除く、三次元球を使用してブラウザーにターゲットを絞った VOI の周囲に境界線を描画してください。軸、冠状および矢状のスライスにターゲット領域を確認してください。
  7. すべての正しい設定を選択すると、[メジャーの編集] ボタンをクリックします。
  8. ボイのしきい値 (例えば50%) を変更し、 [ok]をクリックします。
  9. 自動的に測定される SUVmax、SUVmean、ターゲット ・ ボリュームおよびターゲット領域のしきい値を記録します。
  10. 立体全体脳の表面のブドウ糖の新陳代謝を視覚化するソフトウェアを使用して、(参照材料表) 血糖値に基づいて [18F] FDG PET/CT 画像の色マップを設定します。
  11. 最後に、[18F] FDG PET/CT 画像の臨床的評価を比較します。

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結果

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サイクリング中、車に轢かれていた 63 歳の男は、救急車で緊急治療室に運ばれました。審査の結果 7 のグラスゴー ・ コーマ ・ スケール スコア (アイ開口 = 1、最高の口頭での応答 = 2、最良の運動応答 = 4)、瞳孔不同 (右: 2 mm、左右: 3 mm)、および角膜の否定応答17。頭の CT は、クモ膜、頭蓋内の出血、左頬骨、側頭骨、頭頂骨の頭蓋骨骨折を示した。患者は医学の歴史がなかったし、保守的管理されました。9 ヵ月後彼は外傷性 Apallics 千葉リハビリテーション センターに入院。認めた明らかに 6 の回復・ コーマ ・ スケール (改訂) スコア (聴覚機能 = 0 [なし]; 視覚機能スケール = 1 [visual 驚愕]; モーター機能スケール = 3 [侵害刺激へのローカリゼーション] 口/言語的機能スケール = 1 [口腔反射的運動];コミュニケーション スケール = 0 [なし]。覚醒ゲージ 1「眼の刺激を使用して開く] を =) 自発的な目開くが、言語を理解あるいは表...

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ディスカッション

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

このプロトコルは、脳のブドウ糖の一連を実施する手段を提供します [18F] FDG PET/CT を使用して代謝の評価 [18F] FDG トレーサー単一施設のセルフ ・ プロデュースします。

[18F] FDG トレーサーの生産 FDG シンセサイザー オペレーターのマニュアルで説明されている手順に従います注意が必要な 3 つのポイントについて。まず、砲撃時間とエネルギー (ステップ 2.5) は、患者数による調整する必要があります。第二に、留意 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1, 10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane のチューブを簡単にすることができます 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1, 10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane の結晶化による停止になるため。第三に、注射器 (ステップ 2.5.2) のフックは、慎重にそれを破る傾向にあるために処理必要があります。

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開示事項

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著者が明らかに何もありません。

謝辞

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

すべてのプロシージャのための Sousen 病院で博士内野を感謝致します。著者はまた、この原稿の下書きを編集するエダンズ ・ グループ (www.edanzediting.com/ac) からアダム ・ フィリップスを感謝します。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
20mlシリンジテルモ<ストロング>SS-20ESZ
10mlシリンジテルモSS-10ESZ
1mlシリンジテルモSS-01T
保護プラグトップML-KS
三方コック Lタイプ 180°;テルモTS-TL2K
延長チューブトップX1-50
留置針 22G or 24GテルモSR-OT2225C
テガダーム透明ドレッシング3M1624W
ヘパフラッシュ 10U/ml 10mlテルモPF-10HF10UA
オートディスペンス&インジェクションシステムユニバーサル技研株式会社UG-01
オートディスペンス・インジェクションシステム用液剤ユニバーサル技研(株)UG-01-001
Millex-GS シリンジフィルターユニットミリポアSLGSV255F
エアニードルテルモXX-MFA2038
逆止弁八甲23310100
生理食塩水 500ml光製薬株式会社18610155-3
雪番 25x7mm日東3252
エラスコット No.3アルカ44903221
プレスネット No.3 27x20mmアルカエル11674
ステリコット A 4x4cm川本023-720220-00
スタットストリップXp3ノヴァ バイオメディカル11-110
スタットストリップ グルコースストリップノヴァバイオメディカル11-106
JMSsheetJMSJN-SW3X
インジェクションパッドニチバンNo.30-N
ステプティニチバンNo.80
アドバンテージワークステーションGEヘルスケアボリュームシェア 7. version 4.7
ディスカバリー MI PET/CTGE ヘルスケア
EV InsitePSP
GE TRACERlab MXFDG シンセサイザー試薬キットABXK-105TM
TRACERlab MXFDGカセットGEヘルスケアP5150ME
エクステンションチューブユニバーサル技研AT511-ST-001
TSK 滅菌注射針 18x100栃石精子AT511-ST-004
TSK 滅菌注射針 18x60栃木石AT511-ST-002
TSK 滅菌注射針 21x65栃木精子AT511-ST-003
シール滅菌バイアル -N 5ml三田理化工業株式会社
k222 TLCプレートユニバーサル技研株式会社AT511-01-005
陰イオンカチオン試験紙東洋老師7030010
エンドスペシー ES-24Sセット生化学工業株式会社20170
滅菌真空バイアルGi phama10214
5mlシリンジテルモSS-05SZ
延長チューブトップX-120
ファインフィルターFフォルテは医療 Co.Ltd を育てます。F162
ミッレックス FGメルクSLFG I25 LS
ベント式 ミレックス GSメルクSLGS V25 5F
注射針 18x38テルモNN-1838R
注射針 21x38テルモNN-2138R
水-18O太陽日本酸素F03-0027
蒸留水大塚
ガス G1ホシ イリョウ 三紀
ヘリウムガス G1ホシ イリョウ サンキ
窒素 G1ホシ イリョウ サンキ
TRACERlabMXFDGGE Healthcare
Sep-Pak Light Accell Plus QMAWATERS
Sep-Pak Plus tC18WATERS
Sep-Pak Plus アルミナ NWATERS
HPLC 3.9 x 300 mm カラムWATERS
US-2000ユニバーサル技研株式会社
Kryptofix222メルク
EGリーダー SV-12生化学工業株式会社
UG-01ユニバーサル技研株式会社
syngo.viaSiemens Healthineers
Advantage Workstation Volume Share 7, version 4.7GE Healthcare Q
clearGE Healthcare
CRC-15PET dose calibratorCAPINTEC, INC.
株式会社 SSVN5CBFA水素

参考文献

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