Continue bloedafname in kleine dierlijke positron emissie tomografie/computertomografie maakt de meting van de arteriële ingangsfunctie mogelijk

In deze video is een protocol voor continue bloedafname voorzien. Bloedradioactiviteit wordt parallel aan een PET/CT gemeten met behulp van een extracorporale arterioveneuze shunt. Hierdoor wordt de arteriële inputfunctie voor latere kwantificering van PET/CT-gegevens gegenereerd en wordt later een nauwkeurige biokinetische modellering mogelijk gemaakt.

De belangrijkste voordelen van dit protocol zijn dat het reproduceerbaar is, minimaal bloedverlies genereert en een hoge nauwkeurigheid in temporele resolutie van de arteriële inputfunctie vergemakkelijkt. Het is essentieel om alle meetapparatuur die moet worden gebruikt voor de bepaling van de activiteitsconcentratie van het bloed, te kruisen. Demonstreren van de procedure zal Anne Moller, een technicus van ons lab.

Na bevestiging van een gebrek aan respons op teenknijpen in een 12-uurs vastgeknte rat, scheert u het been en de lies aan de chirurgische kant van het dier en reinigt u de blootgestelde huid met extra ontsmettingsmiddel. Breng zalf aan op het oog van het dier en plaats een rectale sonde voor continue bewaking en onderhoud van de lichaamstemperatuur. Plak de ledematen van de rat aan het werkoppervlak en desinfecteer de operatielocatie met een mucosaal ontsmettingsmiddel.

Maak een ongeveer 20-millimeter incisie in de lies, en ontleden de fijne huidlagen om de femorale ader, slagader en zenuw bloot te stellen. Plaats twee fijne filamenten onder de dijbeenader en slagader, en ligate de vaten met de distale filamenten. Houd de vaten onder spanning met een bulldog klem, gebruik maken van de proximale hechting filamenten om het vat gespannen met de bulldog klemmen zonder een knoop.

Blokkeer de ader met een proximale aneurysma klem twee tot drie millimeter distaal van de hechting met de bulldog klem, en gebruik hoornvlies schaar om een incisie die 1/3 van het vat diameter te maken. De incisie van het schip is de meest kritieke stap in ons protocol. Zorg ervoor dat u microchirurgische instrumenten gebruikt, zoals een hoornschaar, en zorg ervoor dat het vat zorgvuldig in een hoek van 45 graden wordt gesneden.

Gebruik een steriel wattenstaafje om het lekkende bloed te verwijderen en verwijd de ader met een doffe tang. Houd het vat open, steek de geslepen katheter in de ader in de proximale richting, tot aan het aneurysma clip. Open het aneurysma clip, en duw de katheter nog twee tot drie centimeter.

Als de katheter correct is geplaatst, zal het bloed in de katheter stromen. Zet de katheter vast met de twee proximale knopen. Gebruik een insulinespuit om 100 microliter gehepariniseerde zoutoplossing door de katheter te spoelen en aan te lokken om de functionaliteit van de katheter te controleren.

Plaats vervolgens een katheter in de slagader, zoals net aangetoond voor de ader, en sluit het been met hechtingen. Het aantonen van de procedure zal Joanna Forster zijn, een technicus van ons laboratorium. Voor het verkrijgen van afbeeldingen plaatst u het dier in een hoofdgevoelige positie op de pallet van het shuttlebed en verplaatst u het shuttlebed naar de uitgebreide bedpositie voor injectie.

Sluit de katheters aan op het shuntsysteem en start de peristaltische pomp met een stroomsnelheid van 1,52 milliliter per minuut om het shuntsysteem te vullen met het bloed van het dier. Verplaats het shuttlebed naar het midden van het gezichtsveld van de positron-emissietomografie, of PET, detectiering, en start het online bloedafnamesysteem. Start vervolgens de PET/computertomografie, of CT, workflow.

Injecteer na 60 seconden 0,5 tot 1 milliliter van een dosis van ongeveer 22 megabecquerel van 18F-fluorodeoxyglucose intraveneus via het T-stuk. Spoel het T-stuk door met ongeveer 150 microliters van gehepariniseerde zoutoplossing. Stel voor de PET-emissie-aankoop de optie verwerven per tijd in op 3,600 seconden en selecteer F-18 als de studieisotoop.

Gebruik 350 tot 650 kiloelectron volt als het energieniveau en 3, 438 nanoseconden als het tijdvenster. Selecteer voor de CT-acquisitie dempingsscan in de acquisitieoptie en selecteer in het veld projectie-instellingen 180-projectie voor een halve totale rotatie. Voor de instellingen voor gezichtsveld en resolutie selecteert u laag als vergroting en vier bij vier voor de binding met een axiale scanlengte van 275 millimeter en 3, 328 pixels als de transaxiale lading in combinatie met de apparaatgrootte.

Stel in het veld blootstellingsinstellingen 500 microamps in voor de stroom, 80 kilovolt voor de spanning en 180 milliseconden voor de belichtingstijd. Verwerf vervolgens de komende 60 minuten een dynamisch PET, gevolgd door een CT-scan aan het einde van de PET-beeldvorming. Stel voor een PET-emissie histogram een reeks van 20 frames in als de dynamische framing en selecteer aftrekken voor de vertragingen.

Selecteer in het veld Geavanceerde instellingen 128 als sinogrambreedte, drie als overspanning en 79 als ringverschil en correctie voor dode tijd. Gebruik voor PET-reconstructie een tweedimensionale geordende subsetverwachtingsmaximalisatie en pas scattersonogram met vier iteraties en Fourier toe voor het opnieuw leven als reconstructiealgoritme. Selecteer vervolgens 128 bij 128 als matrixgrootte, gebruik er een als afbeeldingszoom en selecteer alles voor de frames en alles voor de segmenten.

Voor handmatige bloedafname 30, 60, 90, 600 en 1, 800 seconden na het starten van de imaging-acquisitie, open u de eerste driewegklep. Verzamel 30 seconden na de tracerinjectie 100 microliter arteriële bloed in een EDTA-capillaire bloedafnamebuis. Om de activiteit van het hele bloed te meten, laadt u het monster in een putteller om de activiteit van het hele bloed voor elk tijdstip van de handmatige bloedafname in kilobecquerel per milliliter te kunnen berekenen.

Voor online bloedafname, gebruik maken van de buis gids om de buis te plaatsen in de detector, en start de bloedmonsternemer software. Open de acquisitie-interface en bevestig dat de computer van de online bloedbemonsteringsinstallatie en van de PET/CT tijd gesynchroniseerd zijn. Druk precies 60 seconden voordat de tracer wordt geïnjecteerd op de startknop om voldoende gegevens te verkrijgen voor de achtergrondcorrectie.

Sla de ruwe gegevens op via de knop Opslaan in de PMOD-database na de meting. Voor correctie en kalibratie van de online bloedgegevens schakelt u over naar de correctie-interface en schakel u de vervalcorrectie in. Selecteer 18 F en definieer de begintijd van het verkrijgen van afbeeldingen, zodat de knop Gemiddelde achtergrondcorrectie kan uitvoeren.

Activeer de kalibratie en voer de kalibratiefactor in. Sla de gecorrigeerde en gekalibreerde bloedgegevens op met de knop TAC opslaan en selecteer het bloed. crv-bestand.

Aan het begin van de continue bloedafname kan een eerste piek in de radioactiviteitsconcentratie worden waargenomen vanaf ongeveer vijf seconden na de tracerinjectie in de online analyse. Na deze piek neemt de activiteit in het bloed snel af en bereikt het een plateau op ongeveer 15 minuten. In de handmatige bloedbemonsteringsgegevens is de gedetecteerde piek kleiner en is het plateau niet gemakkelijk te definiëren.

In de beeldgegevens zijn de piek en het beginpunt van het plateau duidelijk zichtbaar. Niettemin is het maximum van de piek kleiner in vergelijking met de continue bloedafnamegegevens. In deze suboptimale continue bloedafname was geen gegevensverwerving mogelijk tijdens de eerste 3 1/2 minuten van de bemonstering als gevolg van bloedstolling.

Na het wissen van het stolsel werd de stroom in het buissysteem opnieuw opgestart en werd de meting voortgezet, waardoor een piek van ongeveer vier minuten werd onthuld die niet de maximale radioactiviteit in het bloed vast te leggen. Handmatige bloedafname en beeldgeduceerde analyses waren echter nog steeds mogelijk in deze suboptimale bemonstering en toonden resultaten aan die vergelijkbaar waren met die welke werden waargenomen voor correcte continue bloedbemonsteringsresultaten. Houd het welzijn van het dier in gedachten tijdens de hele procedure, bereid het shuntsysteem precies zoals aanbevolen, en probeer de lengte van de slang te verminderen.

Het protocol kan worden gebruikt voor de variatie van nieuwe diagnostische PET-sporen, de karakterisering van nieuwe ziektemodellen en de beoordeling van de therapierespons van nieuwe therapieën in de preklinische omgeving.