Time-of-Flight 양전자 방출 단층 촬영-컴퓨터 단층 촬영 스캐너를 사용한 뇌 산소 및 포도당 대사에 대한 다중 추적 연구

뇌 포도당 및 산소 대사는 뇌의 많은 생리적, 병리학적 과정에 밀접하게 관여합니다. 우리의 연구는 그것이 노화에 어떻게 관여하는지, 그리고 그것이 뇌의 보조 생체 퇴성을 지연시키는지 여부를 이해하는 데 도움이 됩니다. 우리는 생체 내에서 인간의 신진대사를 연구하는 데 도움이 되는 양전자 방출 단층 촬영을 사용합니다.

생체 내 인간의 뇌 대사를 측정하려면 전통적으로 뇌 혈관에 구불구불하게 들어가는 카테터를 포함하는 침습적 기술이 필요했습니다. 이미징은 이 모든 것을 바꿔 놓았습니다. 이제 PET와 MRI는 생체 내에서 인간의 뇌 대사를 연구하는 데 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 방법입니다.

우리의 프로토콜은 혈액량, 조직 산소 추출, 혈류 및 포도당 이용의 대사율에 대한 생리학적으로 의미 있는 측정을 피험자 간, 연구 간, 양식 및 방법론 전반에 걸쳐 비교할 수 있도록 대사의 절대 정량화에 대한 연구 요구 사항을 해결합니다. SUVR과 비교하여 당사의 프로토콜은 출판된 문헌의 기존 정보에 대해 평가할 수 있는 생리학적 측정을 제공합니다. 이는 계측의 변형이 있을 수 있는 미래의 방법론을 알려줍니다. 가장 중요한 것은 우리의 측정이 인간 연구 모집단의 가변성, 특히 질병 과정으로 인한 가변성에 대한 정보를 제공한다는 것입니다.

PET 이미징의 발전을 통해 노화, 알츠하이머병 및 백질 질환에 의해 인간 뇌의 특정 영역에서 포도당과 산소 대사가 어떻게 영향을 받는지 보다 구체적으로 조사할 수 있습니다. 최첨단 PET 스캐너의 해상도는 이제 기능적 MRI와 비슷하며, 이를 통해 뇌 대사와 기능에 대한 이해를 다중 모드 방식으로 통합할 수 있습니다.

[발표자] 시작하려면 피코전류계 선량 교정기가 장착된 차폐 가스 저장 용기를 준비합니다. 확장 가능한 벨로우즈를 사이클로트론의 단단하고 좁은 직경의 나일론 라인과 투여 중을 제외하고 클램핑된 상태로 유지되는 반강성 대구경 플라스틱 폴리머 튜브에 연결합니다. 바이러스 포집 미립자 필터를 대구경 튜브와 일직선으로 놓고 일회용 플라스틱 마우스피스를 튜브 끝에 부착합니다. 사이클로트론 시설에서 가스 용기로 기체 방사성 의약품을 공급받습니다. 스캐닝 과정에서 머리 움직임을 피하는 것의 중요성에 대해 참가자에게 알리고 PET-CT 스캐닝 준비를 시작합니다. 참가자가 인간 PET-CT 스캔을 위한 모든 표준 프로토콜을 따르는지 확인하십시오. 머리 우선 또는 발 우선 위치를 지정할 수 있도록 참가자를 배치합니다. 다음으로, 참가자가 낮아진 갠트리 테이블에 눕도록 도와줍니다. 갠트리 테이블이 스캐너 보드로 이동하기 전에 모든 동맥 및 정맥 라인의 무결성을 확인하십시오. 동맥 라인과 가압 식염수 공급원의 지속적인 연결을 유지합니다. 머리, 목, 척추, 엉덩이 및 다리 굴곡의 위치를 지정하는 데 적절한 쿠셔닝을 보장하여 참가자의 편안함을 확인하십시오. 참가자가 자유롭게 조절할 수 있는 폼 머리 받침대에 머리를 편안하게 배치한 후 탄성 자체 접착 및 자동 탈착 가능한 랩을 사용하여 이마를 갠트리 테이블에 고정합니다. 참가자에게 스캔하는 동안 머리 움직임을 피하도록 다시 한 번 지시합니다. 참가자의 사지와 몸통이 CT 갠트리 너머에 있고 머리가 찠트리 내부 중앙에 오를 때까지 간트리 테이블이 스캐너 보어를 통과하도록 합니다. 이제 참가자가 CT 갠트리에 올바르게 배치된 상태에서 CT 스캔을 수행합니다. CT 스캔이 완료되면 참가자의 머리가 PET 갠트리 중앙에 놓일 때까지 스캐너 구멍을 통해 갠트리 테이블을 더 통과시킵니다. CT 및 PET 스캔을 진행합니다. 최소한의 구두 의사소통을 통해 스캔하는 동안 참가자의 편안함을 지속적으로 모니터링하고 평가합니다. 시작하려면 PET-CT 스캐너에 연구 참가자를 배치합니다. 기체 방사성 의약품을 볼루스로 투여하려면 피코전류계 선량 교정기를 사용하여 팽창 가능한 벨로우즈에 전달되는 각 가스의 활성을 최고조에 달할 때까지 모니터링한 다음 활성이 방사성 약물 연구 위원회에서 허용하는 최대 선량 55밀리큐리 아래로 떨어질 때까지 기다립니다. 시간-활동 곡선의 시작을 획득하기 위해 흡입 시작 직전에 스캔을 시작합니다. 화면에 표시된 프레임 설정으로 배출에 대한 6-7분의 시간 활동 곡선을 얻습니다. 참가자의 입에 마우스피스를 넣은 후 가능한 한 많이 흡입하기 전에 입술로 마우스피스 주위를 단단히 밀봉하도록 요청하십시오. 폐가 방사성 의약품을 흡수할 수 있도록 몇 초 동안 숨을 참으라고 요청하십시오. 참가자에게 튜브를 통해 다시 숨을 내쉬고 잔류 기체 방사성 의약품을 벨로우즈로 다시 불어넣도록 요청합니다. 튜브를 다시 클램핑한 후 참가자에게서 회수하십시오. 흡입 시작부터 호기 종료까지 벨로우즈의 가스 활동을 모니터링합니다. 활성의 차이로 총 투여량을 계산하고 총 용량이 20밀리큐리를 초과하는 것을 목표로 합니다. 원하는 가스 용량을 투여한 후 공칭 시간-활동 곡선에 대한 동맥 측정을 모니터링합니다. PET-CT 스캐너에 연구 참가자를 배치한 후 방사성 의약품 활동의 동맥 측정에 필요한 모든 장치를 준비합니다. 모든 연결의 무결성을 확인하고 프라이밍을 확인하여 기포가 요골 동맥에 들어가거나 혈액을 추출하는 동안 연동 펌핑을 방해하지 않는지 확인합니다. 감마 검출기의 경우 적절한 마이크로보어 카테터 확장 세트를 사용하십시오. 연동 펌프의 최대 허용 폐색 압력 한계를 설정하고, 흐름 방향이 역된 주입 펌프인 경우 용기를 열어 두기 위해 최소 유량을 선택하십시오. 방사성 의약품을 투여하기 직전에 압력 백에 대한 마개를 닫고 모니터를 닫고 펌프를 시간당 300밀리리터로 작동하십시오. 요골 동맥에서 혈액을 추출하고 연장 카테터 세트를 통해 감마 검출기 및 수집 펌프로 통과하는지 확인합니다. 시간당 300밀리리터로 펌핑하는 동안 특정 무선 추적자에 따라 적절한 시간 동안 투여된 각 방사성 의약품에 대한 감마 검출기의 활성 측정값을 확인하십시오. 각 동맥 측정 후 동맥 라인을 재구성하여 요골 동맥 카테터를 세척한 다음 감마 감지기 및 펌프에 대한 공급 라인 회로를 세척합니다. 펌프를 통한 절연 회로의 경우 펌프 속도를 시간당 300밀리리터로 설정합니다. 투여된 방사성 의약품은 특정 활동의 비정량적 지도에 쉽게 통합되었습니다. 전뇌 시간-활동 곡선은 중요한 머리 움직임을 식별하는 데 도움이 되었으며 붕괴 교정 후 추적자의 특징적인 특징을 제공했습니다.