이 원고는 FDG-PET (일정한 주입 및 볼루스 플러스 주입)에 대한 두 개의 방사성 추적기 관리 프로토콜을 설명하고 볼러스 투여와 비교합니다. 16s의 시간적 해상도는 이러한 프로토콜을 사용하여 달성 할 수 있습니다.
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방법 논문
인간의 뇌의 고시간 해상도 양전자 방출 단층 촬영을위한 방사선 추적기 관리 : FDG-fPET에 응용 프로그램
이 논문에서
요약
초록
기능성 양전자 방출 단층 촬영(fPET)은 인간의 뇌에서 분자 표적을 추적하는 방법을 제공한다. 방사성 표지된 포도당 유사체, 18F-플루오데옥시글루코스(FDG-fPET)를 사용하면 기능적 자기 공명 영상(fMRI)에 접근하는 시간적 해상도로 포도당 대사의 역학을 측정할 수 있습니다. 포도당 관의 이 직접적인 측정은 정상과 이상한 두뇌 기능을 이해하고 신진 대사와 신경 퇴행성 질병의 효력을 탐구를 위한 거대한 잠재력을 가지고 있습니다. 또한, 하이브리드 MR-PET 하드웨어의 새로운 발전은 fMRI와 FDG-fPET를 사용하여 포도당과 혈액 산소화의 변동을 동시에 포착할 수 있게 합니다.
FDG-fPET 이미지의 시간적 해상도 및 신호-잡음은 방사성 추적기의 관리에 크게 좌우됩니다. 이 작품은 두 가지 대체 연속 주입 프로토콜을 제시하고 기존의 볼루스 접근법과 비교합니다. 혈액 샘플을 획득하고, PET, MRI, 실험 자극을 확보하고, 비전통적인 트레이서 전달을 투여하는 방법을 제시한다. 시각적 자극을 사용하여, 프로토콜 결과는 16 s의 시간적 해상도를 가진 개별 적인 수준에 외부 자극에 대한 포도당 반응의 피질 지도를 보여줍니다.
서론
양전자 방출 단층 촬영 (PET)은 임상 및 연구 설정 모두에서 널리 사용되는 강력한 분자 이미징 기술입니다 (최근 포괄적 인 검토를 위해 Heurling et al.1 참조). PET를 사용하여 영상을 볼 수 있는 분자 표적은 방사성 추적기의 가용성에 의해서만 제한되며, 수많은 트레이서는 신경 대사 수용체, 단백질 및 효소2,3을이미지화하기 위해 개발되었다. 신경 과학에서 가장 많이 사용되는 방사선 추적자 중 하나는 대뇌 포도당 대사 의 지수로 일반적으로 해석되는 포도당 섭취를 측정하는 18F-플루오로데옥시글루코스 (FDG-PET)입니다. 인간의 뇌는 시냅스 전송 시 뉴런에 의해 사용되는 뇌포도당 대사의4,5및 70-80%의 에너지 요구 사항을 충족시키기 위해 일정하고 신뢰할 수 있는 포도당 공급이필요하다. 대뇌 포도당 대사에 대한 변화는 정신과, 신경퇴행성 및 허혈성 질환을 포함한 수많은 조건에 개시하고 기여하는 것으로 생각된다7,
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프로토콜
이 프로토콜은 모나시 대학 인간 연구 윤리위원회 (승인 번호 CF16/1108 - 2016000590)에 의해 검토되고 승인되었습니다 인간 연구의 윤리적 행동에 대한 호주 국가 성명서 에 따라24. 절차는 공인 된 의학 물리학자, 핵 의학 기술자 및 임상 방사선 사진가의 지도하에 개발되었습니다. 연구원은 인간에 있는 이온화 방사선의 행정을 위한 그들의 현지 전문가 그리고 지침을 참조해야 합니다.
1. 필수 장비 및 인력
- 스캐너 룸, 방사성 화학 실험실 및 일반 재료에 대한 재료 표를 참조하십시오. 상용 공급 업체는 방사성 추적기사용되었다.
- 동시 MRI-PET 환경에서, 네 명의 인력을 사용: 방사선 사진사 (RG) 스캔을 실행하는, 핵 의학 기술자 (NMT) 방사선 추적기의 관리 및 혈액 샘플의 취득을 감독, 혈액을 회전하는 실험실 조수 (LA), 실험 설계 및 자극 프리젠 테이션을 감독할 책임이 있는 연구 조교(RA).
2. 준비
- NMT에 의한 트레이서 투여 준비
- 스캔 과정에서 투여될 주입 량을 계산합니다. ....
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결과
연구별 방법
여기서, 대표적인 결과에 대한 연구별 세부사항이 보고된다. 이러한 세부 사항은 절차에 중요하지 않으며 연구에 따라 다릅니다.
참가자 및 작업 설계
참가자(n=3, 표 2)는동시BOLD-fMRI/FDG-f PET 연구를 거쳤다. 이 원고는 PET 획득 프로토콜에 중점을 두므로 MRI 결과는 보고되지 않습니다. 참가자들은 95분 동안 18개의F-FDG 중 260MBq를 받았습니다. 참가자 1은 스캔 시작 시 볼루스로서 전체 용량을 받았다. 참가자 2는 주입 전용 프로토콜로 용량을 받았다. 참가자 3 하이브리드와 동일한 복용량을 받았다 50% 볼루스 플러스 50% 주입. 주입 전용 및 볼루스 / 주입 프로.......
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토론
FDG-PET는 대뇌 포도당 대사 지수인 포도당 섭취를 측정하는 강력한 이미징 기술입니다. 현재까지 FDG-PET를 사용하는 대부분의 신경 과학 연구는 스캔2의과정에 걸쳐 모든 대사 활동의 통합을 나타내는 정적 이미지 해상도와 함께 전통적인 볼루스 투여 접근법을 사용합니다. 이 원고는 두 가지 대체 방사성 추적자 투여 프로토콜을 설명합니다: 주입 전용(예를 들어, 빌리엔 외, 자마다르 외19,21)및 하이브리드 볼루스/주입(예를 들어, Rischka et al.20)프로토콜. 세 프로토콜은 개별 수준에서 자극에 시간 잠김, 16 의 시간 해상도를 보여 주었다.
메서드의 중요한 점은 검색 프로토콜의 시작입니다. 이 시점에서 PET 획득의 시작은 BOLD-fMRI 시퀀스(동시 MR-PET를 사용.......
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공개 사항
저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다. 자금 출처는 데이터의 연구 설계, 수집, 분석 및 해석에 관여하지 않았습니다.
감사의 글
자마다르는 호주 연구위원회(ARC) 발견 초기 경력 연구자 상(DECRA DE150100406)의 지원을 받고 있습니다. 자마다르, 워드, 이건은 통합 뇌 기능에 대한 우수성의 ARC 센터에 의해 지원됩니다 (CE114100007). 첸과 리는 레인우드 문화 재단의 기금으로 지원된다.
자마다르, 워드, 캐리, 매킨타이어는 프로토콜을 설계했다. 캐리, 매킨타이어, 사산, 팰런은 데이터를 수집했다. 자마다르, 워드, 파크스, 사산은 데이터를 분석했다. 자마다르, 워드, 캐리, 매킨타이어는 원고의 첫 번째 초안을 썼다. 모든 작성자는 최종 버전을 검토하고 승인했습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Blood Collection Equipment | |||
| --12-15 vacutainers | Becton Dickinson, NJ USA | 364880 | 튜브에 혈액을 넣어야 할 때까지 멸균 포장에 보관 |
| --12-15 10mL LH 혈액 수집 튜브 | Becton Dickinson | 367526 | 샘플 번호(예: S1, S2…)로 표시하고 이후에 샘플 시간(예: 시간 0 + x min [T0+x])으로 표시 |
| -2-15 10mL Terumo 주사기 | Terumo Tokyo, Japan | SS+10L | 이들은 연구 당일에 작성되며 식염수가 포함된 앰플로 덮습니다 |
| -- 미리 추출된 0.9% 식염수는 | Pfizer를 플러시합니다. 미국 뉴욕 | 61039117 | |
| --12-15 5mL 테루모 주사기 | 테루모 일본 도쿄 | SS+05S | 혈액 샘플을 채취할 준비가 될 때까지 멸균 포장에 보관하십시오 |
| Safety & 폐기물 장비 | 모든 물체는 혈액 샘플을 채취할 팔과 같은 쪽의 스캐너실 내부 플라스틱 의자에 배치되어 있습니다. 생물학적 위험 및 생물학적 위험이 없는 폐기물 봉투를 사용합니다. 장갑과 쓰레기 봉투는 분주 영역에서 방사능을 준비하고 혈장 샘플을 피펫팅할 때 쉽게 접근할 수 있습니다. 생물학적 위험 및 생물학적 위험이 없는 폐기물 봉투를 사용합니다. 방사성 방호 및 원자력 안전국(APRANSA)의 방사선 방호 시리즈 No.6(2017)에 대한 지침에 따라 방사성 오염 폐기물이 안전하게 처리될 때까지 저장되는지 확인하기 위해 가이거 계수기로 모든 폐기물을 확인합니다. | ||
| -- 장갑 | Westlab, VIC, Australia | 663-219 | |
| -- 폐기물 봉투 | Austar Packaging, VIC, Australia | YIW6090 | |
| --첼로 언더패드 ' 블루이' Underpads 5 Ply | Halyard Health, NSW, Australia | 2765A | |
| --Blue Sharpie pen | Sharpie, TN, USA | S30063 | |
| Dose Syringes | 사용할 준비가 될 때까지 멸균 포장에 보관하십시오. 이 시설에서 사용되는 모든 주사기는 포장에 명시된 부피보다 20% 더 많은 부피 용량을 가지고 있습니다. 이것은 총 용량 60mL가 사용되는 50mL 주사기에 중요합니다 | ||
| .--5mL | Terumo Tokyo, | Japan SS+05S | |
| -- 20mL | Terumo Tokyo, Japan | SS+20L | |
| --50mL | Terumo Tokyo, | Japan SS*50LE | |
| --1 Terumo 18-gauge needle | Terumo Tokyo, Japan | NN+1838R | [18F]FDG를 식염수 백- |
| -100mL 0.9% 식염수 백 | Baxter Pharmaceutical, IL, USA | AHB1307 | [18F]FDG |
| Radiochemistry Lab Supplies | |||
| --Heraeus Megafuge 16 원심분리기; Rotor Bioshield 720 | ThermoScientific MA, USA | 75004230 | 상대 원심력 = 724 설정은 5분 동안 2000RPM입니다. 가속 및 감속 곡선이 8로 설정 |
| 됨--단일 우물 계수기 | Laboratory Technologies, Inc. IL, USA | 630-365-1000 | 완전한 일일 품질 관리(백그라운드 카운트 포함) 및 프로토콜은 18F 및 4분으로 설정됩니다. 교차 보정은 웰 카운터, 용량 교정기 및 스캐너 사이에서 격월로 수행됩니다. |
| --피펫 | ISG Xacto, 비엔나, 오스트리아 | LI10434 | 우리는 100-1000 &mu를 사용합니다. L은 1000μL로 설정됩니다. 매년 보정됩니다. |
| --12-15 플라즈마 카운팅 튜브 | 테크노 PLAS; SA Australia | P10316SU | LH 혈액 튜브와 동일한 방식으로 표시됨 |
| --12-15 피펫 팁 | Expell Capp, Denmark | 5130140-1 | |
| --3 시험관 랙 | 일반 | 방사선 오염이 없는지 확인하기 위해 가이거 계수기로 검사 | |
| -500mL 부피 플라스크 및 증류수 | 일반 | 감마 계수를 위한 기준을 준비하기 위해 약 500mL의 증류수가 필요합니다 | |
| --스캐너실, 콘솔 및 방사선 화학 실험실의 동기화된 시계 | 일반 | 동기화 검사는 매주 시설에서 정기적으로 완료됩니다 | |
| --헤모글로빈 모니터 | EKF 진단 카디프, 영국 Haemo Control. | 3000-0810-6801 | 참가자에 대한 테스트 전에 수행된 제조업체 권장 품질 관리 의 혈액 샘플. |
| --Glucometre | Roche Accu-Chek | 6870252001 | Accu-Chek Performa는 참가자의 혈당 수치를 mmol/L 단위로 측정하는 데 사용됩니다. 품질 관리는 고농도 및 저농도 용액 제어 테스트를 사용하여 매일 수행됩니다. |
| 캐뉼레이션 장비 | 만료 날짜를 확인하고 NMT가 캐뉼레이션을 무균 준비하도록 교육합니다. | ||
| --규정 지혈 | CBC Classic Kimetec GmBH | K5020 | |
| --20, 22 및 24 게이지 캐뉼라 | Braun, Melsungen Germany | 4251644-03; 4251628-03; 4251601-03 | |
| --tegaderm dressings | 3M, MN USA | 1624W | |
| --알코올 및 클로르헥시딘 면봉 | Reynard Health Supplies, NSW Australia | RHS408 | |
| --0.9% 식염수 10mL 앰플; 용 플러시 | Pfizer, NY, USA | 61039117 | |
| --10mL 주사기 | Terumo Tokyo, Japan | SS+10L | |
| --3-way tap | Becton Dickinson Connecta | 394600 | |
| --IV bung | Safsite Braun PA USA | 415068 | |
| --옵션 확장 튜브, 마이크로보어 확장 세트 | M Devices, 덴마크 | IV054000 | |
| 스캐너 룸 장비 < / 강력 > | |||
| - Siemens Biograph 3T mMR | Siemens, Erlangen, Germany | ||
| --휴대용 리드 배리어 실드 | 감마소닉 | 맞춤형 | MR 조건부 리드 배리어 실드. 주입 펌프에 연결된 방사능을 추가로 차폐하기 위해 캐스터가 잠긴 상태로 2000 가우스 라인에 위치합니다. |
| --주입 펌프 BodyGuard 323 MR-조건부 주입 펌프 | Caesarea Medical Electronics | 300-040XP | MR-호환. 이 모델은 캐스터가 잠긴 상태에서 2000가우스의 1.5 및 3T 스캐너에서 사용할 수 있습니다. |
| --주입 펌프 튜빙 | Caesarea Medical Electronics | 100-163X2YNKS | 튜빙은 안티-사이펀 밸브와 남성 루어 잠금장치(REF 100-163X2YNKS)가 있는 관리 세트입니다. |
| --리드 벽돌 | 맞춤 제작 | 강자성 병진 힘 테스트 | |
| <강>기타 장비 | |||
| --주사기 방패 | Biodex, NY USA | 맞춤 제작 | MR-안전한 5mL 텅스텐 주사기 방패와 MR-PET 스캐너에서 사용하기 전에 강자성 인력에 대해 테스트된 50mL 납 방패가 있습니다. NMT에 대한 방사선 노출을 최소화하기 위해 방사선 화학 실험실에서 스캐너로 방사선 선량을 운반하는 데 사용됩니다. |
| --가이거 계수기 모델 26-1 통합 프리스커 | Ludlum Measurements, Inc. TX USA | 48-4007 | 이것은 매년 보정되며 잠재적인 오염과 폐기물을 모니터링하는 데 사용됩니다. MR-PET 스캐너에 넣지 않습니다. |
참고문헌
- Heurling, K., et al. Quantitative positron emission tomography in brain research. Brain Research. 1670, 220-234 (2017).
- Chen, Z., et al. From simultaneous to synergistic MR-PET brain imaging: A review of hybrid MR-PET imaging m....
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