Name: ヒト脳の高時間分解能陽電子放射断層撮影のための放射線トレーサー投与:FDG-fPETへの応用 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 3 s
Description: 学ぶFDG-PETの新規投与プロトコル（持続注入法とハイブリッドボーラス注入法）。16秒の高時間分解能で脳内グルコース動態を測定し、認知神経科学における脳代謝研究に重要な知見を提供します。

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ジャマダールは、オーストラリア研究評議会(ARC)ディスカバリー・アーリー・キャリア・リサーチャー・アワード(DECRA DE150100406)の支援を受けています。ジャマダール、ウォード、イーガンは、統合脳機能のためのARCセンター(CE114100007)によってサポートされています。チェンとリーは、レインウッド文化財団からの資金援助を受けています。
ジャマダール、ウォード、キャリー、マッキンタイアがプロトコルを設計しました。キャリー、マッキンタイア、ササン、ファロンがデータを収集した。ジャマダール、ウォード、パークス、ササンがデータを分析した。ジャマダール、ウォード、キャリー、マッキンタイアは原稿の最初の草稿を書いた。すべての著者は、最終版をレビューし、承認しました。

このプロトコルは、人間研究における倫理的行動に関するオーストラリア国家声明24に従って、モナッシュ大学人間研究倫理委員会(承認番号CF16/1108 - 2016000590)によってレビューされ、承認されています。手順は、認定医学物理学者、核医学技術者、および臨床レントゲン写真家の指導の下で開発されました。研究者は、人間の電化放射線の管理のための地元の専門家やガイドラインを参照する必要があります。
1. 必要な機器と人員
<ol><li>スキャナー室、放射線化学研究室、一般材料については、材料の表を参照してください。無線トレーサには商用サプライヤーが使用されました。</li>
	<li>同時MRI-PET環境では、4人の人員を使用してスキャンを実行する放射線技師(RG)、放射線トレーサーの投与と血液サンプルの取得を監督する核医学技術者(NMT)、血液を紡ぐラボアシスタント(LA)、実験設計と刺激プレゼンテーションを監督する研究アシスタント(RA)。</li>
</ol>2. 準備
<ol><li>NMTによるトレーサー用量製剤
	<ol>
<li>スキャンの過程で投与される注入量を計算します。このプロトコルでは、注入速度は95分以上0.01 mL/sである。したがって、95 分のスキャンでは、参加者は 0.01 mL/s x 60 s x 95 分 = 57 mL を受け取ります。</li>
		<li>投与された生理生理生理生理液に希釈されるトレーサー用量を計算します。このプロトコルでは、260 MBqの総用量が95分以上参加者に投与される。この線量は、放射線被曝量を4.9 mSvに制限するために選ばれ、オーストラリア放射線防護・原子力安全庁(ARPANSA)の電離放射線への人への曝露に関するガイドラインに従って「低レベルリスク」の分類に留まるようにした25。中間注入点(47.5分)からT0に戻って正しい260 MBqを減衰します。方程式 1 を使用して、A0を解く <img src="/files/ftp_upload/60259/60259eq1.jpg"> Atが注入の途中で放射能(MBq)である場合、A0は初期放射能であり、λ はトレーサーに固有の放射性減衰定数です。FDG の場合、値は λ ≥ 0.693/T1/2です。T1/2は18F(110分)の半減期です。 注: この例では、At = 260 MBq、λ = 0.693/110、および t = -47.5 なので、A0 = 350.942 MBq。</li>
		<li>参加者に用量を管理するために使用される100 mL生理生理袋に必要な放射線トレーサー用量を計算します。生理食生用袋に必要な放射性トレーサーは5 mLの総容積まで希釈され、5 mLの注射器で描かれる。したがって、100 mL生理生理袋の場合、希釈係数は、放射性トレーサを用いてシリンジの5mL体積に加えて生理生理物の体積(100mL)である。この総体積105mLは、57mLの注入量で割った(すなわち、105 mL/57 mL= 1.842)。したがって、100 mL バッグに添加するために必要な 5 mL の体積の総放射能は、希釈係数の A0 x (つまり、350.942 MBq x 1.842 = 646.44 MBq) です。生理生理生理生殖のために放射性トレーサーを無菌的に加える。 注:生理生殖袋に添加される646.44 MBqの計算された活性は、注入の開始時に必要な活性であることに注意することが重要です。一般に、このプロトコルの用量は、投与前に15分〜1時間の間に調製される。したがって、放射性同位体の崩壊を考慮することが重要である。2.1.2 の方程式 1.時間(t)が用量の調製から活性が投与される日時までの合計分数である、A 0を解くことによって、At = 646.44 MBqを説明するために使用することができる。</li>
		<li>プライミング用量を準備します。袋から20mLを注射器に引き出し、キャップします。この20 mLシリンジとラベルを校正します。注射器は、放射能が生理食袋内に均等に分散していることを確認するためのリファレンスチェックとして校正されます。</li>
		<li>用量を準備します。50 mLの注射器を使用して、赤いコンビストッパーで袋とキャップから60 mLを引き出します。このシリンジは、生理食袋に添加した時点から放射能の濃度が知られているため、較正されていない(ステップ2.1.3)。スキャンの準備ができるまで、両方の注射器を放射線化学実験室に保管してください。 注:テルモシリンジはラベル付き体積より20%高くマークされているため、50mLのシリンジで60mLの体積を引き出す場合があります(つまり、50 mLシリンジは60mLにマークされています)。</li>
		<li>基準用量を準備します。500 mLの容積フラスコを約480mLの蒸留水で充填します。18 FDG の10MBq をシリンジに描画し、スキャン開始時間(式 1 を使用)に減衰補正し、フラスコに追加します。より蒸留水で500 mLマークまでのボリュームを上にして、十分に混ぜます。注射器のキャリブレーション前および後のラベルを貼り付けます。</li>
	</ol></li>
	<li>NMTによるスキャナールームの準備
	<ol>
<li>参加者がスキャナーに配置されると、閉塞が発生した場合に注入または血液サンプルのラインを操作または回収する余地はほとんどありません。ラインの閉塞の可能性を最小限に抑えるために、スキャナールームを準備します。</li>
		<li>すべての採血装置が回収場所から簡単に手の届くところにあることを確認してください。カニューレの端と血液容器を保持する任意の表面にアンダーパッドを配置します。定期的な廃棄物や生物有害廃棄物のビンを採血場所から簡単に手の届くところに置いてください。</li>
	</ol></li>
	<li>NMTによる注入ポンプ調製
	<ol>
<li>参加者に接続する側のスキャナールームに注入ポンプを設置します。ポンプのベースの周りに鉛レンガを構築し、ポンプの前にリードシールドを配置します。参加者に注入を提供し、正しい注入速度が入力されていることを確認する注入ポンプのチューブを接続します。このプロトコルの場合、レートは 0.01 mL/s です。</li>
		<li>参加者のカニューレに接続する前にチューブをプライムします。20 mLプライミング用量を注入ポンプに接続します。参加者に接続されるチューブの端に、3ウェイタップと空の20 mLシリンジを取り付けます。18F-FDG 溶液がプライミング用量からチューブを通って流れるようにタップが配置され、空のシリンジにのみ集められるようにします。</li>
		<li>注入ポンプを15 mLの体積にプリプレットします。ポンプのプライムボタンを選択し、プロンプトに従ってラインをプライムします。</li>
		<li>プライミング用量の代わりに、50 mL用量注射器を注入ポンプに取り付けます。3ウェイタップの15 mLプライミング線量は、参加者がポンプに接続する準備ができるまでそこに残ることができます。</li>
	</ol></li>
	<li>NMT、RA、および RG による参加者の準備
	<ol>
<li>スキャンの前に、6時間断食し、水(約2杯)のみを消費するように参加者に勧めます。</li>
		<li>RAに同意手続きを行い、追加措置(人口調査、認知電池など)を取得しさせる。NMTおよびRGに安全スクリーン、PETスキャンのためのNMTレビューの安全性(例えば、妊娠、糖尿病、化学療法または放射線療法の過去8週間の除外、および既知のアレルギー)、およびRGレビュー参加者の安全性(例えば、妊娠、医療または非医療用金属インプラント、取り外し不可能な歯科インプラント、閉所恐怖症の除外)</li>
		<li>参加者をカニューレします。<ol>
<li>2つのカニューレを使用します:1つは用量投与用、もう1つは血液サンプリング用です。最も適切なカニューレは参加者によって異なりますが、最も適切な静脈は採血のために予約する必要があります。22 G カニューレは、好ましい最小サイズです。カナリング中に10 mLベースライン血液サンプルを採取します。ラインの遅延を維持するために圧力の下ですべての生理生理物のフラッシュを切断します。</li>
			<li>参加者の血糖値および他のベースライン血液測定(例えば、ヘモグロビン)をベースラインサンプルからテストする。</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>RG および NMT によるスキャナーでの参加者の位置決め
	<ol>
<li>RG をスキャナーボアの参加者に配置します。長いスキャンのために、参加者が脱落し、不快感による動きのアーティファクトのリスクを減らすために慰めを確保することが不可欠です。参加者は快適な体温を維持するために使い捨て毛布で覆われるべきです。</li>
		<li>NMTは、注入ラインを接続する前に、最小限の抵抗で特許であることを確認するためにカニューレを洗い流します。一度接続すると、チューブは手首の近くに軽くテープで留めることができます。参加者に腕をまっすぐに保つように指示します。快適さのために泡やクッションなどのサポートを使用してください。NMTはまた、それが最小限の抵抗で血液を引き出すことができることを確認するために、血漿サンプルに使用されるカニューレをチェックしてもらいます。参加者がスキャナにいる間にカニューレをよりアクセスしやすくするために、通常の生理生理生理でプライミングされた延長チューブを接続する必要があるかもしれません。これが必要な場合は、漏れが確認されている必要があります。</li>
		<li>被験者がスキャナーボアに入ったら、両方のカニューレに適切にアクセスできることをNMTにチェックしてもらいます。</li>
		<li>NMTは、血液採取カニューレ、輸液カニューレ、または注入ポンプ(例えば、閉塞、バッテリー、浸潤)に問題がある場合は、スキャン中にいつでもRGおよびRAに通知する。</li>
	</ol></li>
</ol>3. 参加者をスキャンする
<ol><li>NMT、RG、および RA を使用してスキャンを開始する
	<ol>
<li>スキャンの開始時に、スキャナールームにNMTを座って注入装置を監視します。NMTが聴覚保護を装着し、バリアシールドを使用して、可能な限り線量からの放射線被曝を最小限に抑えることを確認してください。</li>
		<li>RG はローカライザ スキャンを実行して参加者が正しい位置にあることを確認しますので、PET 取得の詳細を確認します (スキャン期間、リスト モード データ収集、正しい同位味座など)。</li>
		<li>PET の取得が最初の MRI シーケンスで開始できるようにプロトコルを設計します。RG は MRI シーケンスを準備して開始します。95分PET取得の開始時刻は、MRIシーケンスの開始までタイムロックされます。必要に応じて、NMTはPET取得時にボーラスを提供する必要があります(図1)。</li>
		<li>注入ポンプを起動します。RGは、PET取得の開始後にポンプ30sを開始するためにNMT(例えば、親指アップサインを介して)に信号を送る必要があります。このプロトコルは、スキャン開始時間の後に注入ポンプ30sを開始し、スキャン障害の場合に安全バッファを提供する。これはまた、PETスキャン中に撮影された最初の画像が、完全な時間活動曲線データ収集のための放射線トレーサー投与の前に脳をインデックス化することを保証します。NMTがポンプを観察して、18FDGが注入され始め、ラインの即時閉塞がないことを確認します。</li>
		<li>RAに合意された時間(すなわち、機能的実行/実験ブロックの開始時)に外部刺激を開始し、血液サンプルの時間を計算しあいます。レコードフォームの例は、補足 1に示されています。RAに各血液サンプルの予測時間を計算し、NMTおよびラボアシスタント(LA)にコピーを提供しさせる。RAは、NMTがほぼ正しい時間に血液サンプルを採取し、装置(例えば、注入ポンプ、刺激)にエラーの兆候がないか監視するようにする。</li>
	</ol></li>
	<li>一定の時間間隔で血液サンプルを採取する
	<ol>
<li>NMT と RA に 10 分ごとに 1 つのサンプルを採取し込む。通常、ベースラインサンプルを含まない合計10個のサンプルがあります。</li>
		<li>PETスキャンと同時にMRIスキャンを取得する場合は、スキャナールームに入るときにNMT摩耗聴覚保護を受け取ります。</li>
		<li>NMTは手袋を着用し、カニューレの先端をきれいに洗い出します。カニューレ部位が乾燥している間、5 mLと10 mLの注射器、バキュテーナー、および10 mLの生理生理生理物のフラッシュを開きます。</li>
		<li>5 mL注射器を使用して、新鮮な血液の4-5 mLを撤回し、バイオハザード廃棄物中の注射器を廃棄します。</li>
		<li>10 mL注射器を使用して、最大10mLの血液を引き出します。体積は、血液をどれだけ簡単に引き出すことができるかによって制限されるかもしれません。その後、血液を含む赤血球に損傷を引き起こす任意の抵抗を最小限に抑えることが重要です。中間集合点で、RAへのNMT信号を持って、この時間をレコードフォーム(補足1)にサンプルの「実際の」時間としてマークします。</li>
		<li>10 mL注射器を血管に接続し、関連する血液管に血液を堆積させます。</li>
		<li>カニューレを10mLの生理生理生理生理で素早く洗い流し、圧力下で切断し、ライン凝固の可能性を最小限に抑えます。</li>
		<li>直ちに血液サンプルを放射線化学研究室に持って行き、分析を行います。</li>
	</ol></li>
	<li>LAで血を紡ぐ
	<ol>
<li>LAにすべての機器を用意してもらい(表1)、手袋を着用してください。サンプル用に3つのラックを用意します:1つは血液管用、1つはサンプルをピペッティング用、もう1つはピペテッドサンプル用、もう1つはピペテッドサンプル(事前およびカウント後)です。<ol>
<li>LAは、特に計数チューブを取り扱う場合は、手順全体を通して定期的に手袋を交換してください。LAが手袋に放射性プラズマ汚染がある場合は、計数チューブに移され、サンプルの記録数を誤って増加させることができる。</li>
		</ol>
</li>
		<li>血液サンプルは、血液サンプルが採取された時間とカウントされた時間が記録されたので、人員配置リソースの可用性が許す限り遠心分離機に置くことができます。724 x gの相対遠心力ですべてのサンプルを回転させます。このプロトコルに使用される遠心分離機の設定は、加速度と減速曲線を 8 に設定した 5 分間の 2,000 rpm です。</li>
		<li>サンプルがスピンされたら、チューブをピペッティング ラックに入れます。チューブキャップを取り外し、サンプルの分離を妨げないようにします。ラベル付きの棚管をラックに置きます。ラベルは、血液チューブに対応する必要があります。</li>
		<li>先端がピペットにしっかりと固定されていることを確認します。任意の点滴のための準備ができてティッシュを持っています。血管から血漿の1,000 μLを着実にピペットし、計数管に移し、計数管および血液管の蓋を取り替える。</li>
		<li>カウントチューブをウェルカウンターに入れ、4分間カウントします。これは、PET 取得開始時刻の後続の修正に必要です。スキャン中の後の時点で、LAにサンプルのバックログを避けるために各ステップを連続して実行しさせる。</li>
		<li>バイオハザードバッグに血液製品の廃棄物を処分してください。</li>
	</ol></li>
</ol>

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著者は利益相反を宣言しない。資金源は、データの設計、収集、分析、および解釈には関与しませんでした。

FDG-PETは、脳ブドウ糖代謝の指標であるグルコース取り込みを測定する強力なイメージング技術です。現在までに、FDG-PETを使用したほとんどの神経科学研究は、スキャン2の過程ですべての代謝活性の不可欠を表す静的画像分解能を用いた従来のボーラス投与アプローチを使用する。この原稿は、注入のみ(例えば、Villien et al.、Jamadar et al.19,21)およびハイブリッドボルス/注入(例えば、Rischka et al.20)プロトコルの2つの代替放射性トレーサー投与プロトコルについて説明する。3つのプロトコルは、個々のレベルで、刺激に時間ロックされた16sの時間的分解能を実証した。
このメソッドの重要なポイントは、スキャン プロトコルの開始です。この時点で、PET取得の開始は、BOLD-fMRI シーケンスの先頭(同時MR-PETを使用する場合)、および...

陽電子放射断層撮影(PET)は、臨床および研究の両方の設定で広く使用されている強力な分子イメージング技術です(最近の包括的なレビューについては、Heurling et al.1を参照)。PETを用いて画像化できる分子標的は、放射線トレーサーの入手可能性によってのみ制限され、神経代謝受容体、タンパク質、酵素2、3を画像化するために多数のトレーサーが開発されている。神経科学では、最も使用される放射線トレーサーの1つは、通常、脳ブドウ糖代謝の指標として解釈されるグルコース取り込みを測定する18F-フルオロデオキシグルコース(FDG-PET)である。人間の脳は、シナプス伝達6の間にニューロンによって使用される脳ブドウ糖代謝の4、5、および70-80%を満たすために、ブドウ糖の一定かつ信頼性の高い供給を必要とする。脳ブドウ糖代謝の変化は、精神医学的、神経変性、虚血状態7、8、9を含む多数の条件を開始し、寄与すると考えられている。さらに、FDG取り込みはシナプス活性10、11、12に比例するとして、より広く使用されている血液と比較して、より直接的で、より少ない神経活動の指標と考えられる。酸素化レベル依存性機能磁気共鳴イメージング(BOLD-fMRI)応答。BOLD-fMRIは神経活動の間接的な指標であり、神経活動後の神経血管変化のカスケードに続いて起こる脱酸素ヘモグロビンの変化を測定する。
人間の脳のほとんどのFDG-PET研究は、脳ブドウ糖取り込みの静的画像を取得します。参加者は暗い部屋で目を開けて10分間静かに休む。完全な放射線トレーサーの用量は、数秒の期間にわたってボーラスとして投与され、参加者はさらに30分間休息する。取り込み期間に続いて、参加者はPETスキャナの中央に配置され、取り込みおよびスキャン期間の過程で累積FDG分布を反映したPET画像が取得されます。したがって、PET画像によってインデックス化されたニューロン活動は、取り込みおよびスキャン期間に対する全ての認知活動の累積平均を表し、スキャン中の認知活動に特異的ではない。この方法は、脳と神経機能の脳代謝に大きな洞察を提供しています。.しかし、時間分解能はスキャン期間に等しい(多くの場合〜45分、効果的にグルコース取り込みの静的測定を生み出す;これは認知プロセスおよび神経イメージングにおける一般的な実験中の神経反応と比較して好ましくない。限られた時間的解決のために、この方法は、グルコース取り込みの非特異的な指標を提供し(すなわち、タスクや認知プロセスにロックされていない)、被験者内変動の尺度を提供することができず、誤った科学的結論につながる可能性があります。シンプソンのパラドックス13に.シンプソンのパラドックスは、被験者間で計算された脳行動関係が必ずしも被験者内でテストされた同じ関係を示すものではないシナリオである。さらに、FDG-PETに機能的な接続対策を適用する最近の試みは、被験者間の接続性のみを測定することができます。したがって、接続性の違いはグループ間でのみ比較でき、個々の被験者に対して計算することはできません。被験者間の接続性対策14は議論の余地があるが、被験者間で計算された測定は、疾患状態のバイオマーカーとして使用したり、個々の変動の原因を調べるために使用することはできないことは明らかである。
過去5年間で、臨床グレードの同時MRI-PETスキャナの開発とより広いアクセシビリティは、認知神経科学におけるFDG-PETイメージング2に対する新たな研究の関心を引き起こしました。これらの開発により、研究者はBold-fMRI(約0.5−2.5秒)の基準に近づくFDG-PETの時間分解能を改善することに焦点を当てています。BOLD-fMRIの空間分解能はサブミリメートル解像度に近づくことができますが、FDG-PETの空間分解能は、ポジトロン範囲15により、基本的に最大値の約0.54mm全幅(FWHM)に制限されています。動的FDG-PET取得は、しばしば臨床的に使用され、ボーラス投与法を使用し、リストモードデータをビンに再構築する。ボーラス動的FDG-PET法は、約100sの一時的な分解能を提供します(例えば、Tomasi et al.16)。これは、静的なFDG-PETイメージングに比べて明らかに優れていますが、BOLD-fMRIに匹敵しません。さらに、FDGの血漿濃度はボーラスが投与された直後に減少するため、脳機能を検査する窓は限られている。
この実験ウィンドウを拡大するために、研究の一握り17、18、19、20、21は、以前にカーソン22によって提案された放射性トレーサー注入法を適応させ、 23.この方法では、「機能性FDG-PET」(FDG-f PET、BOLD-f MRIに類似)と記載されることがあり、ラジオトレーサは、PETスキャン全体(〜90分)の過程で一定の注入として投与される。注入プロトコルの目標は、時間の間にブドウ糖取り込みの動的変化を追跡するために、FDGの一定のプラズマ供給を維持することです。概念実証研究では、Villien et al.21は、一定の注入プロトコルと同時MRI/FDG-f PETを使用して、60sの時間分解能を持つチェッカーボード刺激に応答してグルコース取り込みの動的変化を示しました。その後の研究では、この方法を使用して、タスクロックされたFDG-f PET(すなわち、外部刺激19にタイムロック)とタスク関連のFDG-f PET(すなわち、外部刺激17に時間ロックされていない)を示しました。18)グルコース取り込み。これらの方法を用いて、60sのFDG-f PET時間分解能が得られており、これはボーラス法に対する実質的な改善である。予備データは、注入方法が20−60 s19の時間的分解能を提供できることを示している。
定一注入法からの有望な結果にもかかわらず、これらの研究の血漿放射能曲線は、注入方法が90分スキャン19、21の時間枠内で定常状態に達するのに十分ではないことを示している。一定の注入手順に加えて、Carson22はまた、スキャンの開始時に速やかに平衡に達し、その後、平衡で血漿放射能レベルを維持することを目標とするハイブリッドボーラス/注入手順を提案した。スキャンの期間。Rischka et al.20は最近、20%のボーラスプラス80%の注入を使用して、この技術を適用しました。予想通り、動脈入力機能は、注入のみの手順19、21を使用した結果と比較して、ベースラインレベルを上回り、より長い時間、より高い速度で持続した。
本論文では、輸液のみおよびボーラス/輸液放射レーサー投与を用いて高時間分解能FDG-f PETスキャンを取得するための取得プロトコルについて述べた。これらのプロトコルは90−95分の集録時間19との同時MRI-PET環境の使用のために開発された。プロトコルでは、血液サンプルは、PET画像の後続の定量化のための血漿血清放射能を定量するために採取される。プロトコルの焦点は、BOLD-f MRI/FDG-f PETを用いて機能性神経イメージングのための注入方法の適用であるが、これらの方法は、同時MRI、BOLD-fの有無にかかわらず、任意のFDG-f PET研究に適用することができる。MRI、コンピュータ断層撮影(CT)、または他の神経画像が取得される。図 1は、このプロトコルの手順のフローチャートを示しています。

<table><tbody><tr><td>採血装置</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>--12-15 vacutainers</td><td>Becton Dickinson, NJ USA</td><td>364880</td><td>血液をチューブに入れる必要があるまで無菌包装に留まる</td></tr><tr><td>--15 10mL LH採血チューブ</td><td>Becton Dickinson</td><td>367526</td><td>サンプル番号(例:S1、S2&hellip;)でマークされ、その後、サンプル時間(例:時間0 + x min [T0+x])</td></tr><tr><td>--2-15 10mLテルモシリンジテル</td><td>モ東京、日本</td><td>SS+10L</td><td>これらは研究の日に作成され、生理食塩水が含まれていたアンプルでキャップされます</td></tr><tr><td>-事前に引き出された0.9%生理食塩水フラッシュ</td><td>ファイザー、 NY, USA</td><td>61039117</td><td></td></tr><tr><td>--12-15 5mL テルモシリンジ</td><td>テルモ 東京, 日本</td><td>SS+05S</td><td>血液サンプルを採取する準備ができるまで無菌包装にしておく</td></tr><tr><td>安全性 &廃棄物</td><td></td><td></td><td>血液サンプルを採取するアームと同じ側のスキャナールーム内のプラスチックの椅子に配置されたすべてのオブジェクト。使用するバイオハザードおよび非バイオハザードの廃棄物袋。分注エリアで放射能を調製するときや、血漿サンプルをピペッティングする際に、簡単にアクセスできる手袋やゴミ袋。使用するバイオハザードおよび非バイオハザードの廃棄物袋。発生したすべての廃棄物は、ガイガーカウンターで確認され、オーストラリア放射線防護原子力安全庁(APRANSA)の放射線防護シリーズNo.6(2017)のガイドラインに従って、放射性汚染廃棄物が安全に廃棄されるまで保管されていることを確認しています。</td></tr><tr><td>-- 手袋</td><td>Westlab, VIC, Australia</td><td>663-219</td><td></td></tr><tr><td>-- 廃棄物袋</td><td>Austar Packaging, VIC, Australia</td><td>YIW6090</td><td></td></tr><tr><td>--cello underpads 'ブルーイズアンダーパッド 5 プライ</td><td>ハリヤード ヘルス、ニューサウスウェールズ州、オーストラリア</td><td>2765A</td><td></td></tr><tr><td>--ブルー シャーピー ペン</td><td>シャーピー、テネシー州、米国</td><td>S30063</td><td></td></tr><tr><td>Dose シリンジ</ストロング></td><td></td><td></td>使用する<td>準備ができるまで滅菌パッケージに入れておきます。この施設で使用されるすべてのシリンジは、パッケージに記載されている容量を超える20%の容量を追加で持っています。これは、総容量60mLが使用される50mLシリンジにとって重要です</td></tr><tr><td>--5mL</td><td>テルモ東京、日本SS</td><td>+05S</td><td></td></tr><tr><td>--20mL</td><td>テルモ東京、日本</td>SS<td>+20L</td><td></td></tr><tr><td>--50mL</td><td>テルモ東京、日本SS</td><td>* 50LE-</td><td></td></tr><tr><td>-1テルモ18ゲージ針</td><td>テルモ東京、日本</td><td>NN+1838R</td><td>生理食塩水バッグに[18F]FDGを注入する準備ができるまで、滅菌包装に入れておきます</td></tr><tr><td>--100mL 0.9%生理食塩水バッグ</td><td>Baxter Pharmaceutical, IL, USA</td><td>AHB1307</td><td>[18F]FDG</td></tr><tr><td>Radiochemistry Lab Supplies</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>--Heraeus Megafuge 16遠心分離機;ローター バイオシールド 720</td><td>ThermoScientific MA, USA</td><td>75004230</td><td>相対遠心力 = 724 私たちの設定は5分間で2000RPMです。8に設定された加速と減速曲線</td></tr> <tr><td>- シングルウェルカウンター</td><td>Laboratory Technologies, Inc. IL, USA</td><td>630-365-1000</td><td>18Fと4分に設定された完全な毎日の品質管理(バックグラウンドカウントを含む)とプロトコル。クロスキャリブレーションは、ウェルカウンター、ドーズキャリブレーター、スキャナー間で隔月で行われます。</td></tr><tr><td>●ピペット</td><td>ISG Xacto、ウィーン、オーストリア</td><td>LI10434</td><td>100-1000 &mu;Lを1000&mu;Lに設定します。毎年校正されます。</td></tr><tr><td>--12-15血しょう計数管</td><td>Techno PLAS;SAオーストラリア</td><td>P10316SU</td><td>LH血液チューブと同じ方法でマーク</td></tr>-<tr><td>-12-15ピペットチップ</td><td>Expell Capp、デンマーク</td><td>5130140-1</td><td></td></tr><tr><td>--3試験管ラック</td><td>ジェネリック</td><td></td><td>ガイガーカウンターでそれらに放射線汚染がないことを確認するためにチェック</td></tr>-<tr><td>-500mLの容積フラスコと蒸留水</td><td>ジェネリック</td><td></td><td>ガンマ計数のための基準を準備するために蒸留水の約500mLが必要</td></tr><tr><td>--スキャナールーム、コンソール、放射化学実験室の同期時計</td><td>一般的な</td><td></td><td>同期チェックは、毎週施設で定期的に完了</td></tr>します<tr><td>--ヘモグロビンモニター</td><td>EKF 診断カーディフ、英国 ヘモコントロール。</td><td>3000-0810-6801</td><td>メーカー推奨の品質管理は、参加者の試験前に実施されますの血液サンプル。</td></tr><tr><td>--Glucometre</td><td>Roche Accu-Chek</td><td>6870252001</td><td>Accu-Chek Performaは、参加者の血糖値をmmol/Lで測定するために使用されます。</td></tr><tr><td>カニューレ装置</td><td></td><td></td><td>有効期限を確認し、NMTをトレーニングしてカニューレ挿入の無菌準備を行います。</td></tr><tr><td>--規制止血帯</td><td>CBCクラシックKimetec GmBH</td><td>K5020</td><td></td></tr><tr><td>--20、22および24ゲージカニューレ</td><td>ブラウン、メルズンゲンドイツ</td><td>4251644-03;4251628-03;4251601-03</td><td></td></tr><tr><td>--テガダームドレッシング</td><td>3M、MN USA</td><td>1624W</td><td></td></tr><tr><td>--アルコールおよびクロルヘキシジン綿棒</td><td>レイナードヘルスサプライ、ニューサウスウェールズ州オーストラリア</td><td>RHS408</td><td></td></tr><tr><td>--0.9%生理食塩水10mLアンプル;flushes</td><td>Pfizer, NY, USA</td><td>61039117</td><td></td></tr><tr><td>--10mL syringes</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>SS+10L</td><td></td></tr><tr><td>--3-way tap</td><td>Becton Dickinson Connecta</td><td>394600</td><td></td></tr><tr><td>--IV bung</td><td>Safsite Braun PA USA</td><td>415068</td><td></td></tr><tr><td>--Optional extension tube, microbore extension set</td><td>M Devices, Denmark</td><td>IV054000</td><td></td></tr><tr><td>Scanner客室設備</ストロング></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>--Siemens Biograph 3T mMR</td><td>Siemens, Erlangen, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>--ポータブルリードバリアシールド</td><td>Gammasonics</td><td>カスタムメイド</td>の<td>MR条件付きリードバリアシールド。2000ガウスラインに配置され、キャスターがロックされ、輸液ポンプに接続された放射能をさらに遮蔽します。</td></tr><tr><td>●輸液ポンプ BodyGuard 323 MR-条件付き輸液ポンプ</td><td>Caesarea Medical Electronics</td><td>300-040XP</td><td>MR対応。このモデルは、キャスターがロックされた状態で2000ガウスの1.5および3Tスキャナーでの使用が許可されています。</td></tr><tr><td>●輸液ポンプチューブ</td><td>Caesarea Medical Electronics</td><td>100-163X2YNKS</td><td>チューブは、アンチサイフォンバルブとオスルアーロック(REF 100-163X2YNKS)がセットになった投与セットです。</td></tr><tr><td>--鉛レンガ</td><td>カスタムビルド</td><td></td><td>強磁性並進力</td></tr><tr><td>その他の機器-</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>-シリンジシールド</td><td>Biodex, NY USA</td><td>カスタムメイド</td><td>MR-safeである5mLタングステンシリンジシールドと、MR-PETスキャナーで使用する前に強磁性引力がテストされた50mLの鉛シールドがあります。これは、NMTへの放射線被ばくを最小限に抑えるために、放射化学実験室からスキャナーに放射線量を輸送するために使用されます。</td></tr><tr><td>--ガイガーカウンター モデル26-1 Integrated Frisker</td><td>Ludlum Measurements, Inc. TX USA</td><td>48-4007</td><td>これは毎年校正され、潜在的な汚染と廃棄物を監視するために使用されます。MR-PETスキャナーには取り込まれません。</td></tr></tbody></table>

ヒト脳の高時間分解能陽電子放射断層撮影のための放射線トレーサー投与:fdg-fpetへの応用

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

機能性陽電子放射断層撮影(fPET)は、ヒト脳内の分子標的を追跡する方法を提供する。放射性標識されたブドウ糖アナログ、18F-フルオルデオキシグルコース(FDG-fPET)により、機能的磁気共鳴イメージング(fMRI)に近づく時間分解能を用いてグルコース代謝のダイナミクスを測定できるようになりました。ブドウ糖取り込みのこの直接的な尺度は、正常および異常な脳機能を理解し、代謝および神経変性疾患の影響を調査するための巨大な可能性を有する。さらに、ハイブリッドMR-PETハードウェアの新たな進歩により、fMRIとFDG-fPETを用いてブドウ糖と血液酸素の変動を同時に捕捉することが可能になりました。
FDG-fPET イメージの時間分解能と信号対雑音は、放射光放射の管理に大きく依存します。この研究は、2つの代替連続注入プロトコルを提示し、従来のボーラスアプローチと比較します。血液サンプル、タイムロックPET、MRI、実験刺激を取得し、非伝統的なトレーサー送達を管理する方法を提示する。視覚刺激を用いて、プロトコル結果は、16sの時間分解能を持つ個々のレベルの外部刺激に対するグルコース応答の皮質マップを示す。

スタディ固有の方法 ここでは、代表的な結果に関する研究固有の詳細を報告する。これらの詳細は手順にとって重要ではなく、研究によって異なります。
参加者とタスク設計 参加者(n=3、表2)は、同時BOLD-fMRI/FDG-f PET試験を受けた。この原稿はPET取得プロトコルに焦点を当てているため、MRIの結果は報告されません。参加者は95分のスキャンの過程で18FDGの260 MBqを受け取った。参加者1は、スキャンの開始時にボーラスとして完全な用量を受け取った。参加者2は、注入のみのプロトコルで用量を受け取った。参加者3は、ハイブリッド50%ボーラスプラス50%注入と同じ用量を受け取った。輸液のみおよびボーラス/注入プロトコルの両方について、注入持続時間は50分であった。
...

この原稿は、FDG-PET(定数注入およびボーラスプラス注入)のための2つの放射トレーサ投与プロトコルを記述し、それらをボーラス投与と比較する。16 s の時間的な解像度は、これらのプロトコルを使用して達成可能です。

ヒト脳の高時間分解能陽電子放射断層撮影のための放射線トレーサー投与:FDG-fPETへの応用

Functional positron emission tomography (fPET) provides a method to track molecular targets in the human brain. With a radioactively-labelled glucose ...

同時MR/PETスキャナの出現は、認知神経科学におけるFDG-PETイメージングへの新たな関心を引き起こしました。これらの開発に伴い、研究者はBOLD fMRIの基準に近づくFDG-PETの時間的解像度の向上に焦点を当ててきた。ボーラス法を用いた従来のFDG-PET取得は、スキャン期間全体で平均化されたグルコース取り込みの静的尺度を提供する。本プロトコルでは、FDG-PETの取得の2つの代替方法:定常注入とハイブリッドボーラス注入について説明する。これらの技術は、従来のボーラスアプローチと非常に良好に比較する最大16秒の優れた時間分解能を提供します。これらの投与プロトコルで達成された改善された時間的解像度は、脳内のグルコースエネルギーの動的使用に関する重要な情報を提供する。まず、核医学の技術者またはNMTに、用量を準備しながらスキャンの推定開始を考慮してもらいます。用量を調製するために、無菌で生理用袋にラジオトレーサーを加える。次に、袋から20ミリリットルを注射器に引き出してプライミング用量を準備し、それをキャップします。この20ミリリットルのシリンジとラベルを校正します。次に、用量を調製するために、50ミリリットルのシリンジを使用して、バッグとキャップから60ミリリットルを赤いコンビストッパーで引き出す。両方の注射器を放射線化学研究室に保管して、スキャンする準備ができるまで保管してください。次に、スキャナールームを準備して、すべての採血装置が収集サイトの手の届くところにあることを確認します。血液容器を保持し、血液採取部位の容易な手の届くところに通常の廃棄物および生物危険廃棄物のためのビンを置く任意の表面に下パッドを置く。参加者に接続する側のスキャナー室に注入ポンプを設置します。ポンプの基部のまわりで鉛レンガを構築し、ポンプの前にリードシールドを配置します。参加者に注入を届ける注入ポンプのチューブを接続し、正しい注入速度が入力されていることを確認します。次に、20ミリリットルのプライミング用量を注入ポンプに接続します。参加者に接続されるチューブの端に、3ウェイタップと空の20ミリリットルの注射器を取り付けます。FDG溶液がチューブを通してプライミング線量から流れ、空の注射器にのみ収集できるように、タップが配置されていることを確認してください。15ミリリットルの体積をプライムするために注入ポンプを事前に設定し、ポンプの素数ボタンを選択します。プロンプトに従って、ラインをプライミングします。最後に、プライミング用量の代わりに注入ポンプに50ミリリットルの注射器を取り付けます。まず、参加者をテストエリアに連れて行きます。インフォームド・コンセントの手順を実施し、参加者と一緒に安全画面を完成させます。PETスキャンの安全性をNMTに確認してもらい、その後、妊娠、医療、または非医学的な金属インプラントの除外などの参加者とのMRIスキャンの安全性を放射線技師に確認してもらいます。次いで、参加者を2つの22ゲージカニューレ、1つは用量投与用、もう1つは血液サンプリング用にカンニュートする。カニューラシングしながら10ミリリットルベースライン血液サンプルを収集し、ラインのpatencyを維持するために圧力の下ですべての生理食塩水を切断します。次に、参加者をスキャナーに置き、使い捨て毛布で覆い、快適な体温を維持します。カニューレをフラッシュして、注入ラインを接続する前に最小限の抵抗で特許であることを確認します。チューブを参加者の手首にテープで留め、スキャン中に腕をまっすぐに保つように指示します。血漿サンプルに使用されるカニューレをチェックして、最小限の抵抗で血液を引き出すことができることを確認してください。スキャンの開始時に、スキャナー室でNMTを設置し、輸液装置を監視します。NMTが聴覚保護を着用し、可能な限り線量からの放射線被ばくを最小限に抑えるためにバリアシールドを使用していることを確認してください。ローカライザースキャンを実行して、参加者が正しい位置にあることを確認し、PET取得の詳細を確認します。次いで、PET取得開始から30秒後に注入ポンプを開始するようにNMTに合図する。NMTにポンプを観察させて、FDGを注入し始め、ラインの即時閉塞がないことを確認します。機能実行の開始などの外部刺激を開始し、血液サンプルの時間を計算します。一定の時間間隔で、中集点で血液サンプルを採取し、この時間をサンプルの実際の時間として記録フォームにマークする。最後に、10ミリリットルの注射器をバクタイナーに接続し、血液を関連する血液管に沈着させます。ライン凝固の可能性を最小限に抑えるために、圧力下で切断された生理食塩水の10ミリリットルでカニューレを素早く洗い流します。実験室では、724回gの相対遠心力ですべてのサンプルを回します。サンプルをスピンした後、チューブをピペットラックに入れ、下に置きます。チューブキャップを取り外してサンプルの分離を妨げないようにし、ラベル付きの計数チューブをラックに入れなさい。次に、先端がピペットにしっかりと固定されていることを確認し、任意の点滴のための準備ができて組織を持っています。血管から血漿の1,000マイクロリットルを着実にピペットし、計数管に移し、計数管および血液管のふたを取り替える。最後に、カウントチューブをウェルカウンターに入れ、4分間カウントします。バイオハザードバッグに含まれる血液製品の廃棄物を処分する。最大ピーク血漿放射活性濃度は、一定注入法を用いてボーラス法を用いて最小にして得られた。重要なことに、プラズマ放射能レベルは、ハイブリッドボーラス注入プロトコルにおいて最も長い期間持続し、約40分間最小限に変化した。これは、ハイブリッドボーラス注入プロトコルが、注入の感覚まで比較的安定したプラズマ放射能を提供することを示している。PETの結果は、ハイブリッドボーラス注入参加者が、ボーラスのみと輸液のみ参加者と比較して、ROIとの間でより明確な違いを示したことを示している。ボーラスのみのプロトコルでは、ボーラスに続く信号の急激な増加があります。ボーラスおよび注入プロトコルでは、ボーラスのみのプロトコルよりも大きさが小さいスキャンの開始時の取り込みの急激な増加があり、取り込みはスキャンの間比較的速い速度で継続します。最後に、信号は3つのプロトコルの記録期間にわたってほぼ直線的に増加しました。線の傾きは、注入のみのプロトコル、ボーラスのみの中間、ボーラスおよび注入プロトコルの最小の場合は最も高かった。これは、ハイブリッドプロトコルが記録期間にわたってより安定した信号を提供するという結論と一致しています。プロトコルの重要なポイントは、取得の開始です。この時点で、PETスキャンの開始は、正確な分析を容易にするために、BOLD fMRIシーケンスの開始と刺激提示の開始にタイミングを合わさなければならない。短時間で手続きが正しく行えるようにするには、スキャン開始前にスタッフ全員が適切に準備されるようにコミュニケーションが重要です。同時MRI/PETは、2つの危険なシナリオの管理を必要とする:強磁場の存在と参加者への放射線の管理。すべてのスタッフと参加者は、監督放射線技師と核医学技術者の指示に従わなければなりません。

radiotracer-administration-for-high-temporal-resolution-positron

Research

JoVE Journal

Behavior

行動

出典: Jamadar, S. et al.ヒト脳の高時間分解能陽電子放出断層撮影法のための放射性トレーサ投与 FDG‐fPETへの応用J. Vis. 経験。(2019年)このビデオでは、陽電子放出断層撮影法 (PET) を使用した脳のグルコース代謝の定量化を示します。参加者は、スキャン中にトレーサー F-18 フルオロデオキシグルコース (FDG) を注入されます。FDGは活性ニューロンに蓄積し、F-18崩壊時に陽電子を放出します。これらの陽電子は電子と相互作用し、PET...

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68Ga標識ナノ分子の放射合成、品質管理、および小動物陽電子放出断層撮影イメージング

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ヒト脳の高時間分解能陽電子放射断層撮影のための放射線トレーサー投与:FDG-fPETへの応用

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