Name: Radiotracer toediening voor hoge temporele resolutie positron emissie tomografie van het menselijk brein: toepassing op FDG-fPET (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 3 s
Description: Leer twee FDG-PET radiotracer toedieningsprotocollen voor hoge temporele resolutie van 16 seconden bij hersenonderzoek. Deze methoden bieden dynamische glucosemetingen voor cognitieve neurowetenschap.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Jamadar wordt ondersteund door een Australische Raad voor onderzoek (ARC) Discovery Early Career researcher Award (DECRA DE150100406). Jamadar, Ward en Egan worden ondersteund door het ARC Centre of Excellence voor integratieve hersenfunctie (CE114100007). Chen en Li worden gesteund door de financiering van de Reignwood Cultural Foundation.
Jamadar, Ward, Carey en McIntyre ontwierpen het protocol. Carey, McIntyre, Sasan en Fallon hebben de gegevens verzameld. Jamadar, Ward, Parkes en Sasan analyseerden de gegevens. Jamadar, Ward, Carey en McIntyre schreven het eerste ontwerp van het manuscript. Alle auteurs hebben de definitieve versie beoordeeld en goedgekeurd.

Dit protocol is beoordeeld en goedgekeurd door het ethisch comité van de Monash University Human Research (erkenningsnummer CF16/1108-2016000590) in overeenstemming met de Australische nationale verklaring over ethisch gedrag in menselijk onderzoek24. Procedures werden ontwikkeld onder leiding van een geaccrediteerde medische fysicus, nucleaire geneeskunde technoloog, en klinische radio graaf. Onderzoekers moeten verwijzen naar hun lokale deskundigen en richtlijnen voor de toediening van ioniserende straling bij de mens.
1. benodigde apparatuur en personeel
<ol><li>Zie de tabel met materialen voor de scanner kamer, het radiochemie laboratorium en algemene materialen. Een commerciële leverancier werd gebruikt voor de radio Tracer.</li>
	<li>Gebruik in de gelijktijdige MRI-PET-omgeving vier personeelsleden: een radiograaf (RG) om de scan uit te voeren, een nucleaire geneeskundige technoloog (NMT) om toezicht te houden op de toediening van de radio Tracer en de overname van bloedmonsters, een laboratoriumassistent (LA) om bloed te spinnen, en een Research Assistant (RA) die verantwoordelijk is voor het toezicht op het experimentele ontwerp en de stimulerende presentatie.</li>
</ol>2. voorbereiding
<ol><li>Voorbereiding van de Tracer dosis door de NMT
	<ol>
<li>Bereken het infuus volume dat tijdens de scan wordt toegediend. In dit protocol is de infusiesnelheid 0,01 mL/s over 95 min. Dus, in een 95 min scan, deelnemers ontvangen 0,01 mL/s x 60 s x 95 min = 57 mL.</li>
		<li>Bereken de Tracer dosis die in de toegediende zoutoplossing wordt verdund. In dit protocol wordt een totale dosis van 260 MBq toegediend aan de deelnemer over 95 min. Deze dosis werd gekozen om de stralingsblootstelling te beperken tot 4,9 mSv, om binnen de categorisatie van het ' laag niveau risico ' te blijven volgens de richtlijnen van de Australische stralingsbescherming en nucleaire veiligheidsinstelling (ARPANSA) voor blootstelling van mensen aan ioniserende straling25. Verval correct 260 MBq vanaf het midden van de infusie punt (47,5 min) terug naar T0. Met behulp van vergelijking 1, op te lossen voor een0 <img src="/files/ftp_upload/60259/60259eq1.jpg"> Wanneer eent de radioactiviteit (MBq) is halverwege het tijdpunt van de infusie, is een0 de eerste radioactiviteit en is λ de constante van het radioactieve verval die specifiek is voor de Tracer. Voor FDG is de waarde van is λ ≈ 0.693/T1/2. T1/2 is de halfwaardetijd van 18F (110 min). Opmerking: in dit voorbeeld, eent = 260 MBq, λ = 0.693/110, en t =-47,5, dus een0 = 350,942 MBq.</li>
		<li>Bereken de vereiste radiotracer dosis voor de 100 mL zoutzak die zal worden gebruikt voor het toedienen van de dosis aan de deelnemer. De vereiste radio Tracer voor de zoutzak wordt verdund tot een totaal volume van 5 mL en in een injectiespuit van 5 mL opgesteld. Daarom is voor de 100 mL zoutzak de verdunningsfactor het volume van de zoutoplossing (100 mL) naast het 5 mL volume van de spuit met radio Tracer. Dit totale volume van 105 mL wordt gedeeld door het infusie volume van 57 mL (d.w.z. 105 mL/57 mL = 1,842). De totale radioactiviteit in een volume van 5 mL die nodig is voor aanvulling op de 100 mL zak is dus een0 x de verdunningsfactor (D.w.z. 350,942 MBq x 1,842 = 646,44 MBq). Voeg aseptisch de radio Tracer toe aan de zoute zak. Opmerking: het is belangrijk op te merken dat de berekende activiteit van 646,44 MBq die wordt toegevoegd aan de zoutzak de activiteit is die nodig is bij het begin van de infusie. Over het algemeen worden de doses voor dit protocol bereid tussen 15 min tot 1 uur vóór toediening. Daarom is het belangrijk om te factor in het verval van de radio-isotoop. Vergelijking 1 in 2.1.2. kan worden gebruikt om dit te voorkomen, waarbij tijd (t) het totale aantal minuten is van de bereiding van de dosis tot wanneer de activiteit zal worden toegediend, eent = 646,44 MBq, door het oplossen van een0.</li>
		<li>Bereid de priming dosis. Trek 20 mL van de zak in een spuit en dop het. Kalibreer deze spuit en het etiket van 20 mL. De spuit is gekalibreerd als een referentie-controle om ervoor te zorgen dat de radioactiviteit gelijkmatig is verdeeld in de zoute zak.</li>
		<li>Bereid de dosis voor. Zuig met een 50 mL spuit 60 mL op uit de tas en dop met een rode combi stopper. Deze spuit is niet gekalibreerd, omdat de concentratie van de radioactiviteit bekend is vanaf het moment dat deze werd toegevoegd aan de zoutzak (stap 2.1.3). Bewaar beide spuiten in het radiochemie laboratorium tot u klaar bent om te scannen. Opmerking: het is mogelijk om een volume van 60 mL te tekenen in een injectiespuit van 50 mL, omdat Terumo-spuiten zijn gemerkt tot 20% boven het gelabelde volume (d.w.z. een injectiespuit van 50 mL is gemarkeerd als 60 mL).</li>
		<li>Bereid de referentiedosis voor. Vul een maatkolf van 500 mL met ongeveer 480 mL gedistilleerd water. Maak 10 MBq 18F-FDG in een injectiespuit, verval gecorrigeerd naar de starttijd van de scan (met vergelijking 1) en voeg deze toe aan de kolf. Boven het volume tot aan de 500 mL markering met meer gedistilleerd water en meng grondig. Bevestig labels voor-en nakalibratie voor de spuit.</li>
	</ol></li>
	<li>Scanner kamer voorbereiding door de NMT
	<ol>
<li>Zodra de deelnemer in de scanner is geplaatst, is er zeer weinig ruimte om de lijn voor infusie of bloedmonsters te manipuleren of te redden als verstopping optreedt. Bereid de scanner ruimte voor om de kans op verstopping van de lijn te minimaliseren.</li>
		<li>Zorg ervoor dat alle apparatuur voor bloedinzameling binnen handbereik is van de ophaallocatie. Plaats onderkussens aan het uiteinde van de canule en op elk oppervlak dat bloedvaten zal bevatten. Plaats vuilnisbakken voor regulier afval en biologisch gevaarlijk afval binnen handbereik van de site van Blood Collection.</li>
	</ol></li>
	<li>Bereiding van de infusiepomp door de NMT
	<ol>
<li>Stel de infuuspomp in de scanner kamer aan de zijkant die op de deelnemer wordt aangesloten. Bouw lood stenen rond de basis van de pomp en plaats het lood schild voor de pomp. Sluit de slang voor de infusiepomp aan die de infusie aan de deelnemer levert en zorg ervoor dat de juiste infusiesnelheid is ingevoerd. Voor dit protocol is het tarief 0,01 mL/s.</li>
		<li>Prime de slang voordat deze is aangesloten op de canule van de deelnemer. Sluit de 20 mL priming dosis aan op de infusiepomp. Bevestig aan het uiteinde van de slang die op de deelnemer wordt aangesloten een driewegkraan en een lege 20 mL spuit. Zorg ervoor dat de kraan gepositioneerd is om de 18F-FDG-oplossing via de slang uit de priming-dosis te laten vloeien en alleen in de lege spuit te verzamelen.</li>
		<li>De infusiepomp wordt ingesteld op een volume van 15 mL. Selecteer de Prime -knop op de pomp en volg de aanwijzingen om de lijn te prime.</li>
		<li>Bevestig de 50 mL doseerspuit aan de infusiepomp in plaats van de priming dosis. De 15 ml klaar dosis op de drie-weg kraan kan er blijven totdat de deelnemer klaar is om te worden aangesloten op de pomp.</li>
	</ol></li>
	<li>Voorbereiding door de deelnemers door de NMT, RA en RG
	<ol>
<li>Adviseer de deelnemers om te vasten voor 6 uur, en om alleen water te consumeren (ongeveer twee glazen), voorafgaand aan de scan.</li>
		<li>Laat de RA de toestemmingsprocedures uitvoeren en aanvullende maatregelen nemen (bijvoorbeeld demografische enquêtes, cognitieve batterijen, enz.). Laat de NMT en RG de veiligheidsschermen uitvoeren, de NMT-controle veiligheid voor het scannen van huisdieren (bijv. uitsluiting voor zwangerschap, diabetes, chemotherapie of radiotherapie in de voorgaande 8 weken en bekende allergieën) en de RG Review deelnemer veiligheid voor MRI-scanning (bijv. uitsluiting voor zwangerschap, medische of niet-medische metalen implantaten, niet-verwijderbare tandheelkundige implantaten, claustrofobie).</li>
		<li>De deelnemer te cannuleren.<ol>
<li>Gebruik twee cannulas: één voor dosistoediening en de andere voor bloed bemonstering. De meest geschikte canule varieert tussen de deelnemers, maar de meest geschikte ader moet worden gereserveerd voor bloedafname. Een canule van 22 G is de voorkeurs minimummaat. Verzamel een 10 mL Baseline bloedmonster tijdens het cannuleren. Ontkoppel alle zoute opvliegers onder druk om de patentie van de lijn te behouden.</li>
			<li>Test de bloedsuikerspiegel van de deelnemer en andere Baseline bloed metingen (bijv. hemoglobine) uit het Baseline monster.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Deelnemer positionering in de scanner door de RG en NMT
	<ol>
<li>Laat de RG positie van de deelnemer in de scanner boring. Voor lange scans, is het noodzakelijk om te zorgen voor comfort om het risico van de deelnemer uitvallen en bewegings artefact als gevolg van ongemak te verminderen. De deelnemer moet worden bedekt met een wegwerp deken om een comfortabele lichaamstemperatuur te behouden.</li>
		<li>Laat de NMT de canule spoelen om ervoor te zorgen dat het octrooi met minimale weerstand is voordat de infusielijn wordt aangesloten. Eenmaal aangesloten, kan de slang licht worden geplakt in de buurt van de pols. Instrueer de deelnemer om zijn arm rechtgetrokken te houden. Gebruik steunen zoals schuim of kussens voor comfort. Laat de NMT ook de canule controleren die zal worden gebruikt voor plasma monsters om ervoor te zorgen dat het bloed met minimale weerstand kan worden teruggetrokken. Het kan nodig zijn om een verlengbuis met een normale zoutoplossing aan te sluiten om de canule toegankelijker te maken terwijl de deelnemer in de scanner zit. Als dit nodig is, moet deze worden gecontroleerd op lekkages.</li>
		<li>Zodra het onderwerp is in de scanner boring, hebben de NMT controleren of ze hebben geschikte toegang tot beide cannulas.</li>
		<li>Laat de NMT de RG en RA waarschuwen als er problemen zijn met de bloedafname canule, infusie canule of de infusiepomp (bijv. occlusie, batterij, extravasatie) op elk moment tijdens de scan.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Scan de deelnemer
<ol><li>De scan starten met de NMT, RG en RA
	<ol>
<li>Situeren aan het begin van de scan de NMT in de scanner ruimte om de infusie apparatuur te bewaken. Zorg ervoor dat de NMT gehoorbescherming draagt en het barrière schild gebruikt om zo mogelijk blootstelling aan straling van de dosis te minimaliseren.</li>
		<li>Als de RG de localizer scan uitvoert om ervoor te zorgen dat de deelnemer in de juiste positie staat, controleer dan de details van de huisdieren overname (bijv. Scanduur, gegevensverzameling in de lijst modus, juiste isotoop).</li>
		<li>Ontwerp het protocol zodat de aanschaf van het huisdier begint met de eerste MRI-sequentie. De RG bereidt en start de MRI-sequentie. De starttijd van de 95 min huisdier overname is tijd vergrendeld aan het begin van de MRI-sequentie. Indien nodig moet de NMT de bolus afleveren op het moment van de aanschaf van een huisdier (Figuur 1).</li>
		<li>Start de infusiepomp. De RG moet de NMT (bijv. via een duim omhoog teken) Signa zetten om de pomp 30 sec. te starten na de start van de huisdieren overname. Dit protocol start de infusiepomp 30 s na de begintijd van de scan om een veiligheids buffer te bieden in geval van een scan storing. Dit zorgt er ook voor dat de eerste afbeelding genomen tijdens de PET scan indexeert de hersenen voorafgaand aan radio Tracer administratie voor volledige tijd activiteit curve gegevensverzameling. Laat de NMT de pomp observeren om er zeker van te zijn dat deze de 18F-FDG is gaan insmelten en dat er geen onmiddellijke afsluiting van de lijn is.</li>
		<li>Laat de RA een externe stimulans initiëren op de afgesproken tijd (d.w.z. aan het begin van een functioneel run/experimenteel blok) en bereken de tijd voor bloedmonsters. Een voorbeeld van een recordformulier wordt weergegeven in supplement 1. Laat de RA de voorspelde tijd van elk bloedmonster berekenen en geef kopieën aan de NMT en de labassistent (LA). Laat de RA ervoor zorgen dat de NMT de bloedmonsters op ongeveer de juiste tijd neemt en bewaakt de apparatuur (bijv. infusiepomp, stimulus) op tekenen van fouten.</li>
	</ol></li>
	<li>Neem bloedmonsters met regelmatige tijdsintervallen
	<ol>
<li>Laat de NMT en RA elke 10 min één monster nemen. Er zijn meestal 10 monsters in totaal, niet met inbegrip van de basislijn voorbeeld.</li>
		<li>Als de MRI-scans gelijktijdig worden gescand met PET-scans, moet de NMT gehoorbescherming dragen bij het betreden van de scanner kamer.</li>
		<li>Laat de NMT handschoenen dragen en veeg de punt van de canule schoon. Terwijl de canule-site droogt, open je een 5 ml en een 10 ml spuit, vacutainer en een 10 ml zoutoplossing flush.</li>
		<li>Gebruik de injectiespuit van 5 mL en zuig 4-5 mL vers bloed op en gooi de spuit weg in het afval van Biohazard.</li>
		<li>Gebruik de injectiespuit van 10 mL en zuig tot 10 mL bloed op. Het volume kan worden beperkt door hoe gemakkelijk het bloed kan worden teruggetrokken. Het is belangrijk om te minimaliseren van elke weerstand vervolgens veroorzaken schade aan de rode bloedcellen die kunnen hemolyseren. Bij de midcollection punt, hebben de NMT signaal aan de RA, die zal markeren deze tijd op het recordformulier (supplement 1) als de ' werkelijke ' tijd van het monster.</li>
		<li>Sluit de 10 mL spuit aan op de vacutainer en stort vervolgens het bloed in de desbetreffende bloed buis.</li>
		<li>Spoel de canule snel met 10 mL zoutoplossing, losgekoppeld onder druk, om de kans op lijnstolling te minimaliseren.</li>
		<li>Neem onmiddellijk het bloedmonster naar het radiochemie laboratorium voor analyse.</li>
	</ol></li>
	<li>Het bloed door de LA te spinnen
	<ol>
<li>Laat de LA alle apparatuur klaarstaan (tabel 1) en draag handschoenen. Er zijn drie racks voor de monsters: één voor bloedbuizen, één voor pipetteren van het monster en één voor gevulde Pipetteer monsters (pre-en post-Counting).<ol>
<li>Laat de LA regelmatig handschoenen verwisselen tijdens de procedure, vooral bij het hanteren van de telbuis. Als de LA een radioactieve plasma verontreiniging op hun handschoenen heeft, kan deze worden overgebracht naar de telbuis en het aantal geregistreerde tellingen van het monster op een andere wijze verhogen.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Het bloedmonster kan in de centrifuge worden geplaatst als de beschikbaarheid van personele middelen toestaat, omdat de tijd dat het bloedmonster werd genomen, en de tijd dat het werd geteld werd genoteerd. Draai alle monsters bij een relatieve centrifugale kracht van 724 x g. De centrifuge-instellingen die voor dit protocol worden gebruikt, zijn 2.000 rpm gedurende 5 minuten met de versnellings-en vertragings curves ingesteld op acht.</li>
		<li>Als het monster eenmaal is gesponnen, plaatst u de buis in het Pipetteer rack. Verwijder de buiskap om de monster scheiding niet te storen. Plaats een gelabelde telbuis in het rek. Het etiket moet overeenkomen met de bloed buis.</li>
		<li>Zorg ervoor dat de punt stevig op de Pipet is bevestigd. Heb een tissue klaar voor elke druppels. Pipetteer gestaag 1.000 μL plasma uit de bloed buis, breng over naar de telbuis en vervang de deksels op de telbuis en de bloed buis.</li>
		<li>Plaats de telbuis in de put teller en tel voor 4 min. Noteer de begintijd van de telling op het registratieblad (' meet tijd ') voor elk monster. Dit is vereist voor latere correcties op de begintijd van de aanschaf van het huisdier. Op latere tijdstippen tijdens de scan, laat de LA elke stap snel achter elkaar om te voorkomen dat een achterstand van monsters.</li>
		<li>Gooi het afval van bloedproducten weg in Biohazard Bags.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol><li>Heurling, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+positron+emission+tomography+in+brain+research%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Quantitative positron emission tomography in brain research.</a> Brain Research. 1670, 220-234 (2017).</li>
<li>Chen, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+simultaneous+to+synergistic+MR-PET+brain+imaging%3A+A+review+of+hybrid+MR-PET+imaging+methodologies%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Brain+Mapping%22%5BJournal%5D)">From simultaneous to synergistic MR-PET brain imaging: A review of hybrid MR-PET imaging methodologies.</a> Human Brain Mapping. 39 (12), 5126-5144 (2018).</li>
<li>Jones, T., Rabiner, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development%2C+past+achievements%2C+and+future+directions+of+brain+PET%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">The development, past achievements, and future directions of brain PET.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 32 (7), 1426-1454 (2012).</li>
<li>Kety, S. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKety%2C+SS+%22Metabolism+of+the+nervous+system%22">Metabolism of the nervous system</a>. , Elsevier. 221-237 (1957).</li>
<li>Sokoloff, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+metabolism+of+the+central+nervous+system+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Handbook+of+Physiology%2C+section+I%2C+neurophysiology%22%5BJournal%5D)">The metabolism of the central nervous system in vivo.</a> Handbook of Physiology, section I, neurophysiology. 3, 1843-1864 (1960).</li>
<li>Harris, J. J., Jolivet, R., Attwell, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+energy+use+and+supply%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Synaptic energy use and supply.</a> Neuron. 75 (5), 762-777 (2012).</li>
<li>Mosconi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FDG-PET+changes+in+brain+glucose+metabolism+from+normal+cognition+to+pathologically+verified+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Nuclear+Medicine+and+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">FDG-PET changes in brain glucose metabolism from normal cognition to pathologically verified Alzheimer's disease.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 36 (5), 811-822 (2009).</li>
<li>Pagano, G., Niccolini, F., Politis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+status+of+PET+imaging+in+Huntington%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Nuclear+Medicine+and+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Current status of PET imaging in Huntington's disease.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 43 (6), 1171-1182 (2016).</li>
<li>Petit-Taboue, M., Landeau, B., Desson, J., Desgranges, B., Baron, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+healthy+aging+on+the+regional+cerebral+metabolic+rate+of+glucose+assessed+with+statistical+parametric+mapping%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Effects of healthy aging on the regional cerebral metabolic rate of glucose assessed with statistical parametric mapping.</a> Neuroimage. 7 (3), 176-184 (1998).</li>
<li>Chugani, H. T., Phelps, M. E., Mazziotta, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positron+emission+tomography+study+of+human+brain+functional+development%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">Positron emission tomography study of human brain functional development.</a> Annals of Neurology. 22 (4), 487-497 (1987).</li>
<li>Phelps, M. E., Mazziotta, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positron+emission+tomography%3A+human+brain+function+and+biochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Positron emission tomography: human brain function and biochemistry.</a> Science. 228 (4701), 799-809 (1985).</li>
<li>Zimmer, E. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%5B18+F%5D+FDG+PET+signal+is+driven+by+astroglial+glutamate+transport%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">[18 F] FDG PET signal is driven by astroglial glutamate transport.</a> Nature Neuroscience. 20 (3), 393(2017).</li>
<li>Roberts, R. P., Hach, S., Tippett, L. J., Addis, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Simpson%27s+paradox+and+fMRI%3A+Similarities+and+differences+between+functional+connectivity+measures+derived+from+within-subject+and+across-subject+correlations%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">The Simpson's paradox and fMRI: Similarities and differences between functional connectivity measures derived from within-subject and across-subject correlations.</a> Neuroimage. 135, 1-15 (2016).</li>
<li>Horwitz, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+elusive+concept+of+brain+connectivity%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">The elusive concept of brain connectivity.</a> Neuroimage. 19 (2), 466-470 (2003).</li>
<li>Moses, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fundamental+limits+of+spatial+resolution+in+PET%5BTitle%5D)+AND+%22Nuclear+Instruments+and+Methods+in+Physics+Research+Section+A%3A+Accelerators%2C+Spectrometers%2C+Detectors+and+Associated+Equipment%22%5BJournal%5D)">Fundamental limits of spatial resolution in PET.</a> Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 648, S236-S240 (2011).</li>
<li>Tomasi, D. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+brain+glucose+metabolism+identifies+anti-correlated+cortical-cerebellar+networks+at+rest%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Dynamic brain glucose metabolism identifies anti-correlated cortical-cerebellar networks at rest.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 37 (12), 3659-3670 (2017).</li>
<li>Hahn, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+task+specific+glucose+metabolism+with+constant+infusion+of+18F-FDG%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">Quantification of task specific glucose metabolism with constant infusion of 18F-FDG.</a> Journal of Nuclear Medicine. 57 (12), 1933-1940 (2016).</li>
<li>Hahn, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Task-relevant+brain+networks+identified+with+simultaneous+PET%2FMR+imaging+of+metabolism+and+connectivity%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Structure+and+Function%22%5BJournal%5D)">Task-relevant brain networks identified with simultaneous PET/MR imaging of metabolism and connectivity.</a> Brain Structure and Function. 223 (3), 1369-1378 (2018).</li>
<li>Jamadar, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+task-based+BOLD-fMRI+and+%5B18-F%5D+FDG+functional+PET+for+measurement+of+neuronal+metabolism+in+the+human+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Simultaneous task-based BOLD-fMRI and [18-F] FDG functional PET for measurement of neuronal metabolism in the human visual cortex.</a> Neuroimage. 189, 258-266 (2019).</li>
<li>Rischka, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+task+durations+in+functional+PET+imaging+with+%5B18F%5D+FDG+approaching+that+of+functional+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Reduced task durations in functional PET imaging with [18F] FDG approaching that of functional MRI.</a> Neuroimage. 181, 323-330 (2018).</li>
<li>Villien, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+functional+imaging+of+brain+glucose+utilization+using+fPET-FDG%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Dynamic functional imaging of brain glucose utilization using fPET-FDG.</a> Neuroimage. 100, 192-199 (2014).</li>
<li>Carson, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PET+physiological+measurements+using+constant+infusion%5BTitle%5D)+AND+%22Nuclear+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">PET physiological measurements using constant infusion.</a> Nuclear Medicine and Biology. 27 (7), 657-660 (2000).</li>
<li>Carson, R. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+bolus+and+infusion+methods+for+receptor+quantitation%3A+application+to+%5B18F%5D+cyclofoxy+and+positron+emission+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Comparison of bolus and infusion methods for receptor quantitation: application to [18F] cyclofoxy and positron emission tomography.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 13 (1), 24-42 (1993).</li>
<li>National Health and Medical Research Council. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22National+statement+on+ethical+conduct+in+human+research%22">National statement on ethical conduct in human research</a>. , (2007).</li>
<li>Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Code+of+practice+for+the+exposure+of+humans+to+ionizing+radiation+for+research+purposes%22">Code of practice for the exposure of humans to ionizing radiation for research purposes</a>. , (2005).</li>
<li>Jenkinson, M., Beckmann, C. F., Behrens, T. E., Woolrich, M. W., Smith, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FSL%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">FSL.</a> Neuroimage. 62 (2), 782-790 (2012).</li>
<li>Tustison, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((N4ITK%3A+improved+N3+bias+correction%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">N4ITK: improved N3 bias correction.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 29 (6), 1310(2010).</li>
<li>Avants, B., Klein, A., Tustison, N., Woo, J., Gee, J. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAvants%2C+B+%2216th+Annual+Meeting+for+the+Organization+of+Human+Brain+Mapping%22">16th Annual Meeting for the Organization of Human Brain Mapping</a>. , (2010).</li>
<li>Avants, B. B., Epstein, C. L., Grossman, M., Gee, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Symmetric+diffeomorphic+image+registration+with+cross-correlation%3A+evaluating+automated+labeling+of+elderly+and+neurodegenerative+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Image+Analysis%22%5BJournal%5D)">Symmetric diffeomorphic image registration with cross-correlation: evaluating automated labeling of elderly and neurodegenerative brain.</a> Medical Image Analysis. 12 (1), 26-41 (2008).</li>
<li>Klein, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mindboggling+morphometry+of+human+brains%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Computational+Biology%22%5BJournal%5D)">Mindboggling morphometry of human brains.</a> PLoS Computational Biology. 13 (2), e1005350(2017).</li>
<li>Tustison, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+evaluation+of+ANTs+and+FreeSurfer+cortical+thickness+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Large-scale evaluation of ANTs and FreeSurfer cortical thickness measurements.</a> Neuroimage. 99, 166-179 (2014).</li>
<li>Avants, B. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+reproducible+evaluation+of+ANTs+similarity+metric+performance+in+brain+image+registration%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A reproducible evaluation of ANTs similarity metric performance in brain image registration.</a> Neuroimage. 54 (3), 2033-2044 (2011).</li>
<li>Burgos, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attenuation+correction+synthesis+for+hybrid+PET-MR+scanners%3A+application+to+brain+studies%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Attenuation correction synthesis for hybrid PET-MR scanners: application to brain studies.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 33 (12), 2332-2341 (2014).</li>
<li>Panin, V. Y., Kehren, F., Michel, C., Casey, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fully+3-D+PET+reconstruction+with+system+matrix+derived+from+point+source+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Fully 3-D PET reconstruction with system matrix derived from point source measurements.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 25 (7), 907-921 (2006).</li>
<li>Jenkinson, M., Bannister, P., Brady, M., Smith, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+optimization+for+the+robust+and+accurate+linear+registration+and+motion+correction+of+brain+images%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Improved optimization for the robust and accurate linear registration and motion correction of brain images.</a> Neuroimage. 17 (2), 825-841 (2002).</li>
<li>Bludau, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytoarchitecture%2C+probability+maps+and+functions+of+the+human+frontal+pole%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Cytoarchitecture, probability maps and functions of the human frontal pole.</a> Neuroimage. 93, 260-275 (2014).</li>
<li>Amunts, K., Malikovic, A., Mohlberg, H., Schormann, T., Zilles, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brodmann%27s+areas+17+and+18+brought+into+stereotaxic+space-where+and+how+variable%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Brodmann's areas 17 and 18 brought into stereotaxic space-where and how variable?</a> Neuroimage. 11 (1), 66-84 (2000).</li>
<li>Malikovic, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytoarchitectonic+analysis+of+the+human+extrastriate+cortex+in+the+region+of+V5%2FMT%2B%3A+a+probabilistic%2C+stereotaxic+map+of+area+hOc5%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebral+Cortex%22%5BJournal%5D)">Cytoarchitectonic analysis of the human extrastriate cortex in the region of V5/MT+: a probabilistic, stereotaxic map of area hOc5.</a> Cerebral Cortex. 17 (3), 562-574 (2006).</li>
<li>Wilms, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+V5%2FMT%2B%3A+comparison+of+functional+and+cytoarchitectonic+data%5BTitle%5D)+AND+%22Anatomy+and+Embryology%22%5BJournal%5D)">Human V5/MT+: comparison of functional and cytoarchitectonic data.</a> Anatomy and Embryology. 210 (5-6), 485-495 (2005).</li>
<li>Eickhoff, S. B., Heim, S., Zilles, K., Amunts, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Testing+anatomically+specified+hypotheses+in+functional+imaging+using+cytoarchitectonic+maps%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Testing anatomically specified hypotheses in functional imaging using cytoarchitectonic maps.</a> Neuroimage. 32 (2), 570-582 (2006).</li>
<li>Eickhoff, S. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assignment+of+functional+activations+to+probabilistic+cytoarchitectonic+areas+revisited%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Assignment of functional activations to probabilistic cytoarchitectonic areas revisited.</a> Neuroimage. 36 (3), 511-521 (2007).</li>
<li>Eickhoff, S. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+SPM+toolbox+for+combining+probabilistic+cytoarchitectonic+maps+and+functional+imaging+data%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A new SPM toolbox for combining probabilistic cytoarchitectonic maps and functional imaging data.</a> Neuroimage. 25 (4), 1325-1335 (2005).</li>
<li>Everett, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safety+of+radial+arterial+catheterization+in+PET+research+subjects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">Safety of radial arterial catheterization in PET research subjects.</a> Journal of Nuclear Medicine. 50 (10), 1742-1742 (2009).</li>
<li>Takagi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+PET+cerebral+glucose+metabolism+estimates+using+a+single+non-arterialized+venous-blood+sample%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">Quantitative PET cerebral glucose metabolism estimates using a single non-arterialized venous-blood sample.</a> Annals of Nuclear Medicine. 18 (4), 297-302 (2004).</li>
<li>Zanotti-Fregonara, P., Chen, K., Liow, J. S., Fujita, M., Innis, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Image-derived+input+function+for+brain+PET+studies%3A+many+challenges+and+few+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Image-derived input function for brain PET studies: many challenges and few opportunities.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 31 (10), 1986-1998 (2011).</li>
<li>O'Loughlin, S., Currie, G. M., Trifonovic, M., Kiat, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ambient+temperature+and+cardiac+accumulation+of+18F-FDG%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine+Technology%22%5BJournal%5D)">Ambient temperature and cardiac accumulation of 18F-FDG.</a> Journal of Nuclear Medicine Technology. 42 (3), 188-193 (2014).</li>
</ol>

De auteurs verklaren geen belangenconflict. De financieringsbron was niet betrokken bij het studie ontwerp, de verzameling, de analyse en de interpretatie van gegevens.

FDG-PET is een krachtige beeldvormingstechnologie die de opname van glucose meet, een index van het cerebrale glucose metabolisme. Tot op heden gebruiken de meeste neurowetenschappelijke studies met FDG-PET een traditionele bolus toedieningsbenadering, met een statische beeldresolutie die de integraal van alle metabolische activiteit in de loop van de scan2vertegenwoordigt. Dit manuscript beschrijft twee alternatieve radiotracer beheerprotocollen: de infusie-only (bijv. villien et al., jamadar et ...

Positron emissie tomografie (PET) is een krachtige moleculaire beeldvormings techniek die op grote schaal wordt gebruikt in zowel klinische als onderzoeksinstellingen (Zie Heurling et al.1 voor een recente uitgebreide beoordeling). De moleculaire doelen die kunnen worden afgebeeld met behulp van Pet worden alleen beperkt door de beschikbaarheid van radiotracers, en tal van tracers zijn ontwikkeld om beeld neurale metabolisme receptoren, eiwitten, en enzymen2,3. In de neurowetenschappen is een van de meest gebruikte radiotracers 18F-fluorodeoxyglucose (FDG-PET), die de opname van glucose meet, meestal geïnterpreteerd als een index van het cerebrale glucose metabolisme. Het menselijk brein vereist een constante en betrouwbare levering van glucose om te voldoen aan de energie-eisen4,5, en 70-80% van cerebrale glucose metabolisme wordt gebruikt door neuronen tijdens synaptische transmissie6. Veranderingen in cerebrale glucose metabolisme worden verondersteld te initiëren en bijdragen aan talrijke voorwaarden, met inbegrip van psychiatrische, neurodegeneratieve, en ischemische voorwaarden7,8,9. Bovendien, als FDG-opname is evenredig met synaptische activiteit10,11,12, het wordt beschouwd als een directere en minder congefundeerde index van neuronale activiteit in vergelijking met de meer gebruikte bloed oxygenatie niveau-afhankelijke functionele magnetische resonantie imaging (BOLD-fMRI) respons. BOLD-fMRI is een indirecte index van neurale activiteit en meet veranderingen in gedeoxygeneerde hemoglobine die optreden na een cascade van neurovasculaire veranderingen na Neuronale activiteit.
De meeste FDG-PET-studies van het menselijk brein verwerven statische beelden van cerebrale glucose opname. De deelnemer rust 10 minuten stil met hun ogen open in een verduisterde ruimte. De volledige radiotracer dosis wordt gedurende een periode van seconden als een bolus toegediend en de deelnemer rust vervolgens nog eens 30 minuten. Na de opnameperiode worden de deelnemers in het midden van de PET-scanner geplaatst en een PET-afbeelding die de cumulatieve FDG-verdeling weergeeft tijdens de opname-en scan perioden. Zo, de neuronale activiteit geïndexeerd door het huisdier afbeelding vertegenwoordigt het cumulatieve gemiddelde van alle cognitieve activiteit over opname en scan perioden en is niet specifiek voor cognitieve activiteit tijdens de scan. Deze methode heeft een groot inzicht verschaft in het cerebrale metabolisme van de hersenen en neuronale functie. Echter, de tijdelijke resolutie is gelijk aan de Scanduur (vaak ~ 45 min, effectief het opleveren van een statische meting van de opname van glucose; dit vergelijkt ongunstig naar neuronale reactie tijdens cognitieve processen en gemeenschappelijke experimenten in neuroimaging. Vanwege de beperkte temporele resolutie biedt de methode een niet-specifieke index van de opname van glucose (d.w.z. niet vergrendeld aan een taak of cognitief proces) en kan geen maatregelen van binnen-onderwerp variabiliteit bieden, wat kan leiden tot foutieve wetenschappelijke conclusies als gevolg naar de paradox13van Simpson. De paradox van Simpson is een scenario, waarbij hersen verhoudingen die over-onderwerpen worden berekend, niet noodzakelijkerwijs indicatief zijn voor dezelfde relaties die binnen-onderwerpen zijn getest. Bovendien kunnen recente pogingen om functionele connectiviteits maatregelen toe te passen op FDG-PET alleen de connectiviteit tussen verschillende onderwerpen meten. Verschillen in connectiviteit kunnen dus alleen worden vergeleken tussen groepen en kunnen niet worden berekend voor individuele proefpersonen. Hoewel het discreerbaar is wat de connectiviteit van de verschillende onderwerpen14betreft, is het duidelijk dat maatregelen die over-maar niet binnen-subjecten worden berekend, niet kunnen worden gebruikt als biomarker voor ziektetoestanden of worden gebruikt om de bron van individuele variatie te onderzoeken.
In de afgelopen vijf jaar heeft de ontwikkeling en bredere toegankelijkheid van klinisch-grade gelijktijdige MRI-PET-scanners een hernieuwde onderzoeksinteresse gewekt in FDG-PET Imaging2 in cognitieve neurowetenschappen. Met deze ontwikkelingen hebben onderzoekers zich gericht op het verbeteren van de temporele resolutie van FDG-PET om de normen van BOLD-fMRI (~ 0.5 − 2.5 s) te benaderen. Merk op dat de ruimtelijke resolutie van BOLD-fMRI de submillimeter resoluties kan benaderen, maar de ruimtelijke resolutie van FDG-PET is fundamenteel beperkt tot ongeveer 0,54 mm volledige breedte op halve maximum (FWHM) als gevolg van het positron bereik15. Dynamische FDG-huisdieren overnames, die vaak klinisch worden gebruikt, gebruiken de bolus toedieningsmethode en reconstrueren de lijst-modus gegevens in opslaglocaties. De bolus dynamische FDG-PET methode biedt een temporele resolutie van ongeveer 100 s (bijv. Tomasi et al.16). Dit is duidelijk veel beter in vergelijking met statische FDG-PET Imaging, maar is niet vergelijkbaar met BOLD-fMRI. Bovendien is het venster waarin de hersenfunctie kan worden onderzocht beperkt, omdat de bloed plasmaconcentratie van FDG kort na toediening van de bolus afneemt.
Om dit experimentele venster uit te breiden, hebben een handvol studies17,18,19,20,21 de radiotracer infusiemethode aangepast die eerder door Carson22werd voorgesteld, 23. Bij deze methode, soms omschreven als "functioneel FDG-PET" (FDG-fPet, analoog aan Bold-fMRI), wordt de radio Tracer toegediend als een constante infusie tijdens de gehele pet-scan (~ 90 min). Het doel van het infuus protocol is het handhaven van een constante plasma toevoer van FDG om dynamische veranderingen in glucose opname te volgen gedurende de tijd. In een proof-of-concept studie gebruikte Villien et al.21 een constant Infusion protocol en gelijktijdige MRI/FDG-fPet om dynamische veranderingen in de glucose opname te laten zien als reactie op een dambord stimulatie met een temporele resolutie van 60 s. Volgende studies hebben deze methode gebruikt om taak-vergrendelde FDG-fPet (d.w.z. tijd vergrendeld aan een externe stimulus19) en taakgerelateerde FDG-fPet (d.w.z. niet tijdgebonden aan een externe stimulus17te tonen, 18) opname van glucose. Met behulp van deze methoden, FDG-fhuisdier tijdelijke resoluties van 60 s zijn verkregen, wat een substantiële verbetering ten opzichte van de bolus methoden. Voorlopige gegevens tonen aan dat de infuus methode tijdelijke resoluties van 20 − 60 s19kan geven.
Ondanks de veelbelovende resultaten van de constante infusiemethode, tonen de plasma radioactiviteitscurves van deze onderzoeken aan dat de infusiemethode niet volstaat om een steady-state te bereiken binnen het tijdsbestek van een 90 min scan19,21. In aanvulling op de constante infusie procedure, Carson22 ook voorgesteld een hybride bolus/infusie procedure, waarbij het doel is om snel evenwicht te bereiken aan het begin van de scan, en dan ondersteunen plasma radioactiviteitsniveaus bij evenwicht voor de duur van de scan. Rischka et al.20 heeft deze techniek onlangs toegepast met behulp van een 20% bolus plus 80% infusie. Zoals verwacht, de arteriële input functie snel steeg boven de basislijn niveaus en was langdurig op een hoger tarief, in vergelijking met resultaten met behulp van een infusie-only procedure19,21.
Dit artikel beschrijft de acquisitie protocollen voor het verkrijgen van Pet-scans met een hoge temporele resolutie van FDG-fmet behulp van infusie-only en bolus/infusie radiotracer toediening. Deze protocollen zijn ontwikkeld voor gebruik in een gelijktijdige MRI-PET-omgeving met een 90 − 95 min acquisitie tijd19. In het protocol worden bloedmonsters genomen om de radioactiviteit van het plasma serum te kwantificeren voor latere kwantificering van PET-beelden. Hoewel de focus van het protocol de toepassing van infusie methoden voor functionele neuroimaging met behulp van vet-fMRI/FDG-fpet is, kunnen deze methoden worden toegepast op elke Pet-studie van FDG-f, ongeacht of gelijktijdige MRI, Bold-f MRI, computertomografie (CT), of andere neuro images worden verworven. Afbeelding 1 toont het stroomschema van de procedures in dit protocol.

<table><tbody><tr><td>Bloedverzamelapparatuur</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>--12-15 vacutainers</td><td>Becton Dickinson, NJ USA</td><td>364880</td><td>Blijf in steriele verpakking totdat er bloed in de buis moet worden geplaatst</td></tr><tr><td>--12-15 10mL LH bloedverzamelbuizen</td><td>Becton Dickinson</td><td>367526</td><td>Gemarkeerd met het monsternummer (bijv. S1, S2&hellip;) en vervolgens gemarkeerd met de monstertijd (bijv. tijd 0 + x min [T0+x])</td></tr><tr><td>--2-15 10mL Terumo-spuiten</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>SS+10L</td><td>Deze worden op de dag van het onderzoek opgezogen en afgesloten met de ampul die de zoutoplossing bevatte</td></tr><tr><td>-- vooraf opgezogen 0,9% zoutoplossingsflushes</td><td>Pfizer, NY, USA</td><td>61039117</td><td></td></tr><tr><td>--12-15 5mL Terumo-spuiten</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>SS+05S</td><td>Blijf in steriele verpakking totdat u klaar bent om een bloedmonster te nemen</td></tr><tr><td>Veiligheid &amp; afvalapparatuur</td><td></td><td></td><td>Alle objecten zijn gerangschikt op een plastic stoel in de scannerruimte aan dezelfde kant als de arm waaruit de bloedmonsters worden genomen. Biohazard en niet-biohazard afvalzakken moeten worden gebruikt. Handschoenen en afvalzakken moeten gemakkelijk toegankelijk zijn bij het voorbereiden van de radioactiviteit in het dispensergebied en bij het pipetten van de plasmamonsters. Biohazard en niet-biohazard afvalzakken moeten worden gebruikt. Al het geproduceerde afval wordt gecontroleerd met de Geigerteller om ervoor te zorgen dat radioactief besmet afval wordt opgeslagen totdat het veilig kan worden verwijderd volgens de richtlijnen van de Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency (APRANSA) voor Radiation protection series No.6 (2017).</td></tr><tr><td>-- Handschoenen</td><td>Westlab, VIC, Australië</td><td>663-219</td><td></td></tr><tr><td>-- afvalzakken</td><td>Austar Packaging, VIC, Australië</td><td>YIW6090</td><td></td></tr><tr><td>--cello onderlagen 'blueys' Onderlagen 5 Ply</td><td>Halyard Health, NSW, Australië</td><td>2765A</td><td></td></tr><tr><td>--Blauwe Sharpie pen</td><td>Sharpie, TN, USA</td><td>S30063</td><td></td></tr><tr><td>Dosisspuiten</td><td></td><td></td><td>Blijf in steriele verpakking totdat u klaar bent om ze te gebruiken. Alle spuiten die in deze faciliteit worden gebruikt, hebben een extra volumecapaciteit van 20% boven het vermelde volume op de verpakking. Dit is belangrijk voor de 50mL-spuit waar de totale capaciteit van 60mL wordt gebruikt</td></tr><tr><td>--5mL</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>SS+05S</td><td></td></tr><tr><td>-- 20mL</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>SS+20L</td><td></td></tr><tr><td>--50mL</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>SS*50LE</td><td></td></tr><tr><td>--1 Terumo 18-gauge naald</td><td>Terumo Tokyo, Japan</td><td>NN+1838R</td><td>Blijf in steriele verpakking totdat u klaar bent om [18F]FDG in de zoutoplossingszak te injecteren</td></tr><tr><td>--100mL 0,9% zoutoplossingszak</td><td>Baxter Pharmaceutical, IL, USA</td><td>AHB1307</td><td>Blijf in steriele verpakking totdat u klaar bent om [18F]FDG te injecteren</td></tr><tr><td>Radiochemie Lab Benodigdheden</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>--Heraeus Megafuge 16 centrifuge; Rotor Bioshield 720</td><td>ThermoScientific MA, USA</td><td>75004230</td><td>Relatieve centrifugale kracht = 724 Onze instellingen zijn 2000RPM gedurende 5 minuten. Versnellings- en vertragingscurves ingesteld op 8</td></tr><tr><td>--Single well counter</td><td>Laboratory Technologies, Inc. IL, USA</td><td>630-365-1000</td><td>Voltooi dagelijkse kwaliteitscontrole (inclusief achtergrondtelling) en protocol ingesteld op 18F en 4 minuten. Kruiskalibratie wordt tweemaandelijks uitgevoerd tussen de well counter, dosiscalibrator en scanner.</td></tr><tr><td>--Pipette</td><td>ISG Xacto, Wenen, Oostenrijk</td><td>LI10434</td><td>We gebruiken een 100-1000 &mu;L ingesteld op 1000&mu;L. Het wordt jaarlijks gekalibreerd.</td></tr><tr><td>--12-15 plasmatellingsbuizen</td><td>Techno PLAS; SA Australië</td><td>P10316SU</td><td>Gemarkeerd op dezelfde manier als de LH-bloedbuizen</td></tr><tr><td>--12-15 pipettentips</td><td>Expell Capp, Denemarken</td><td>5130140-1</td><td></td></tr><tr><td>--3 testbuisjeshouders</td><td>Generiek</td><td></td><td>Geccheckt met een Geigerteller om ervoor te zorgen dat er geen stralingsbesmetting op staat</td></tr><tr><td>--500mL volumetrische kolf en gedistilleerd water</td><td>Generiek</td><td></td><td>Ongeveer 500mL gedistilleerd water nodig om de referentie voor gammatelling voor te bereiden</td></tr><tr><td>--Gesynchroniseerde klokken in scannerruimte, console en radiochemielabo</td><td>Generiek</td><td></td><td>Synchronisatiecontroles worden routinematig wekelijks in de faciliteit uitgevoerd</td></tr><tr><td>--Haemoglobine Monitor</td><td>EKF Diagnostic Cardiff, UK Haemo Control.</td><td>3000-0810-6801</td><td>Aanbevolen kwaliteitscontrole van de fabrikant uitgevoerd vóór het testen van het bloedmonster van de deelnemer.</td></tr><tr><td>--Glucometer</td><td>Roche Accu-Chek</td><td>6870252001</td><td>Accu-Chek Performa wordt gebruikt om de bloedsuikerspiegel van de deelnemer in mmol/L te meten. Kwaliteitscontrole wordt dagelijks uitgevoerd met behulp van een oplossingscontroletest met hoge en lage concentratie.</td></tr><tr><td>Canuleringsapparatuur</td><td></td><td></td><td>Controleer de vervaldatums en train NMT om aseptisch voor te bereiden op canuleringen.</td></tr><tr><td>--Reguleerbare tourniquet</td><td>CBC Classic Kimetec GmBH</td><td>K5020</td><td></td></tr><tr><td>--20, 22 en 24 gauge canules</td><td>Braun, Melsungen Duitsland</td><td>4251644-03; 4251628-03; 4251601-03</td><td></td></tr><tr><td>--tegaderm-verband</td><td>

radiotracer toediening voor hoge temporele resolutie positron emissie tomografie van het menselijk brein: toepassing op fdg-fpet

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

Functionele positron emissie tomografie (fPET) biedt een methode om moleculaire doelen in het menselijk brein bij te houden. Met een radioactief gelabeld glucose-analoog, 18F-fluordeoxyglucose (FDG-fpet), is het nu mogelijk om de dynamiek van het glucose metabolisme te meten met tijdelijke resoluties die die van functionele magnetische resonantie beeldvorming naderen (fMRI). Deze directe meting van de opname van glucose heeft een enorm potentieel voor het begrijpen van de normale en abnormale hersenfunctie en het aftasten van de effecten van metabole en neurodegeneratieve ziekten. Verder, nieuwe vooruitgang in hybride Dhr-PET hardware maken het mogelijk om te vangen schommelingen in glucose en bloed oxygenatie gelijktijdig met behulp van fMRI en FDG-fPET.
De temporele resolutie en signaal-ruis van de FDG-fPET beelden is kritisch afhankelijk van de toediening van de radio Tracer. Dit werk presenteert twee alternatieve continue infusie protocollen en vergelijkt ze met een traditionele bolus aanpak. Het presenteert een methode voor het verkrijgen van bloedmonsters, tijdvergrendelende PET, MRI, experimentele stimulans, en het beheer van de niet-traditionele Tracer levering. Met behulp van een visuele stimulans, de protocol resultaten tonen corticale kaarten van de glucose-respons op externe stimuli op een individueel niveau met een temporele resolutie van 16 s.

Studie-specifieke methoden Hier, studie-specifieke Details voor de representatieve resultaten worden gerapporteerd. Deze details zijn niet essentieel voor de procedure en zullen variëren in studies.
Deelnemers en taak ontwerp Deelnemers (n = 3, tabel 2) onderging een gelijktijdige Bold-fMRI/FDG-fPet-studie. Aangezien dit manuscript zich richt op het huisd...

Dit manuscript beschrijft twee radiotracer beheerprotocollen voor FDG-PET (constante infusie en bolus plus infusie) en vergelijkt deze met bolustoediening. Tijdelijke resoluties van 16 s zijn haalbaar met behulp van deze protocollen.

Radiotracer toediening voor hoge temporele resolutie positron emissie tomografie van het menselijk brein: toepassing op FDG-fPET

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

De komst van gelijktijdige MR/PET scanners heeft geleid tot hernieuwde interesse in FDG-PET imaging in cognitieve neurowetenschappen. Met deze ontwikkelingen hebben onderzoekers zich gericht op het verbeteren van de temporele resolutie van FDG-PET om de normen van BOLD fMRI te benaderen. Traditionele FDG-PET-acquisities met behulp van de bolusmethode bieden een statische mate van glucoseopname die gemiddeld over de scanperiode wordt gemeten.In dit protocol beschrijven we twee alternatieve methoden van FDG-PET acquisitie: constante infusie en hybride bolus infusie. Deze technieken bieden een superieure temporele resolutie van maximaal 16 seconden die zeer gunstig vergelijkt met de traditionele bolus benadering. De verbeterde temporele oplossing bereikt met deze toediening protocollen zal belangrijke informatie over het dynamische gebruik van glucose-energie in de hersenen.Om te beginnen, hebben de nucleaire geneeskunde technoloog of NMT rekening houden met de geschatte start van het scannen tijdens de voorbereiding van de dosis. Om de dosis voor te bereiden, voeg de radiotracer aseptisch toe aan de zoute zak. Bereid vervolgens de primingdosis voor door 20 milliliter uit de zak in een spuit te halen en deze af te doppen.Kalibreer deze 20 milliliter spuit en label. Gebruik vervolgens een spuit van 50 milliliter om 60 milliliter uit de zak en dop met een rode combistopper te halen. Bewaar beide spuiten in het radiochemielab tot ze klaar zijn om te scannen.Bereid vervolgens de scannerruimte voor om ervoor te zorgen dat alle apparatuur voor het verzamelen van bloed binnen handbereik van de verzamelplaats ligt. Plaats onderpads op elk oppervlak dat bloedcontainers zal houden en plaatsen bakken voor regelmatig afval en biogevaarlijk afval binnen handbereik van de bloedafname site. Stel de infuuspomp in de scannerruimte aan de zijkant in die op de deelnemer wordt aangesloten.Bouw loodstenen rond de basis van de pomp en plaats het loodschild voor de pomp. Sluit de slang aan voor de infuuspomp die de infusie aan de deelnemer levert en zorg ervoor dat de juiste infusiesnelheid is ingevoerd. Sluit vervolgens de primingsdosis van 20 milliliter aan op de infuuspomp.Aan het einde van de slang die zal worden aangesloten op de deelnemer, bevestig een drie-weg kraan en een lege 20 milliliter spuit. Zorg ervoor dat de kraan is geplaatst om de FDG-oplossing te laten stromen van de priming dosis door de slang en verzamelen alleen in de lege spuit. Stel de infuuspomp vooraf in op een volume van 15 milliliter en selecteer de prime-knop op de pomp.Volg de aanwijzingen om de lijn te primen. Tot slot, bevestig de 50 milliliter dosis spuit aan de infuuspomp in plaats van de priming dosis. Begin met het begeleiden van de deelnemer naar het testgebied.Voer de informed consent procedure en volledige veiligheidsschermen uit met de deelnemer. Laat de NMT-beoordelingsveiligheid voor PET-scanning en laat de radiograaf de veiligheid beoordelen op MRI-scans met de deelnemer, zoals uitsluiting voor zwangerschap, medische of niet-medische metalen implantaten. Vervolgens kannulateren de deelnemer met twee 22 meter canules, een voor dosis toediening en de andere voor bloedafname.Verzamel een 10 milliliter baseline bloedmonster tijdens het afstoten en loskoppelen van alle zoutoplossing spoelt onder druk om patency van de lijn te behouden. Plaats vervolgens de deelnemer in de scanner en bedek met een wegwerpdeken om een comfortabele lichaamstemperatuur te behouden. Spoel de canule door om ervoor te zorgen dat het octrooi met minimale weerstand is voordat u de infusielijn verbindt.Plak de slang aan de pols van de deelnemer en instrueer hen om hun arm recht te houden tijdens de scan. Controleer de canule die zal worden gebruikt voor plasma monsters om ervoor te zorgen dat het in staat is om bloed te trekken met minimale weerstand. Situer aan het begin van de scan de NMT in de scannerruimte om de infusieapparatuur te monitoren.Zorg ervoor dat de NMT gehoorbescherming draagt en gebruik maakt van het barrièreschild om de blootstelling aan straling door de dosis waar mogelijk te minimaliseren. Voer de localizerscan uit om ervoor te zorgen dat de deelnemer zich in de juiste positie bevindt en controleer de details voor de PET-acquisitie. Geef vervolgens het signaal aan dat de NMT 30 seconden na het begin van de PET-overname de infuuspomp start.Laat de NMT de pomp observeren om ervoor te zorgen dat deze is begonnen met het bezielen van de FDG en zorg ervoor dat er geen onmiddellijke afstemming van de lijn is. Start een externe stimulus, zoals het begin van een functionele run en bereken de tijden voor bloedmonsters. Neem bloedmonsters op regelmatige tijdstippen en aan het midden van het verzamelpunt, markeer deze keer op het recordformulier als de werkelijke tijd van het monster.Sluit ten slotte de 10 milliliter spuit aan op de vacutainer en deponeer het bloed in de desbetreffende bloedbuis. Spoel de canule snel door met 10 milliliter zoutoplossing die onder druk is losgekoppeld om de kans op lijnstolling te minimaliseren. In het lab, draai alle monsters op een relatieve centrifugale kracht van 724 keer g.Nadat het monster is gesponnen, plaats de buis in het pipettingrek. Verwijder de buisdop om de monsterscheiding niet te verstoren en plaats een gelabelde telbuis in het rek. Zorg er vervolgens voor dat de punt stevig aan de pipet wordt bevestigd en zorg dat er een weefsel klaar staat voor eventuele druppels.Gestaag pipette 1.000 microliter plasma uit de bloedbuis, breng over naar de telbuis en vervang de deksels op de telbuis en bloedbuis. Tot slot, plaats de telbuis in de put teller en tellen voor vier minuten. Gooi alle bloedproductafval in biohazard zakken.De grootste piek plasma radioactiviteit concentratie werd verkregen met behulp van de bolus methode en de kleinste met behulp van de constante infusie methode. Kritisch, plasma radioactiviteit niveaus werden volgehouden voor de langste duur in de hybride bolus infusie protocol en was minimaal gevarieerd voor een periode van ongeveer 40 minuten. Hieruit blijkt dat het hybride bolus infusieprotocol een relatief stabiele plasmaradioactiviteit biedt tot het gevoel van de infusie.De PET-resultaten geven aan dat de hybride bolus infusiedeelnemer duidelijkere verschillen vertoonde tussen de ROI's in vergelijking met alleen bolus en alleen deelnemers. In het bolus only protocol is er een sterke toename van het signaal na de bolus. In het bolus- en infusieprotocol is er een sterke toename van de opname aan het begin van de scan die van kleinere omvang is dan in het bolus only-protocol en de opname blijft relatief sneller gedurende de duur van de scan.Ten slotte steeg het signaal ongeveer lineair over de opnameperiode voor de drie protocollen. De helling van de lijn was het hoogst voor het infusieprotocol, alleen intermediair voor de bolus, en het kleinste voor het bolus- en infuusprotocol. Dit komt overeen met de conclusie dat het hybride protocol een stabieler signaal geeft gedurende de opnameperiode.Het kritieke punt in het protocol is het begin van de overname. Op dit punt moet het begin van de PET-scan worden getimed tot het begin van de BOLD fMRI-reeks en aan het begin van de stimuluspresentatie om een nauwkeurige analyse te vergemakkelijken. Om ervoor te zorgen dat de procedures binnen de korte periode correct verlopen, is communicatie belangrijk om ervoor te zorgen dat alle medewerkers voor aanvang van de scan adequaat zijn voorbereid.Gelijktijdige MRI/PET vereist het beheer van twee gevaarlijke scenario's: de aanwezigheid van het sterke magnetische veld en het toedienen van straling aan deelnemers. Alle medewerkers en deelnemers moeten zich houden aan de instructies van de controlerende radiograaf en de technoloog van de nucleaire geneeskunde.

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

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

Source: Jamadar, S. et. al. Radiotracer Administration for High Temporal Resolution Positron Emission Tomography of the Human Brain: Application to FDG-fPET. J. Vis. Exp. (2019)This video demonstrates the quantification of brain glucose metabolism using positron emission tomography (PET). The participant is infused with the tracer F-18 fluorodeoxyglucose (FDG) during scanning. FDG accumulates in active neurons and emits positrons upon F-18 decay. These positrons interact with electrons,...

Positron Emission Tomography Imaging of the Human Brain Using a Radiotracer

Positron-emissietomografie voor kleine dieren maakt de beoordeling mogelijk van de twee belangrijkste energiesubstraten van de hersenen: glucose en ketonen. In de huidige methode worden 11C-acetoacetaat en 18F-fluorodeoxyglucose sequentieel in elk dier geïnjecteerd, en hun opname wordt kwantitatief gemeten in specifieke hersengebieden die zijn bepaald op basis van de magnetische resonantiebeelden.

Een dubbel Tracer PET-MRI Protocol voor de kwantitatieve meting van regionale opname van hersenenergiesubstraten bij de rat

We demonstreren de semi-geautomatiseerde radiochemische synthese van [ 18 F] 3F4AP en kwaliteitscontroles.

Geautomatiseerde Radiochemische Synthese van [<sup&gt; 18</sup&gt; F] 3F4AP: Een nieuwe PET Tracer voor het imiteren van demyeliniserende ziekten

[18F]-fluorodeoxyglucose (FDG) positron emissie tomografie-berekend tomografie is handig voor het glucose metabolisme aan hersenfunctie gerelateerde studie. Hier presenteren we een protocol voor een [18F] FDG tracer set-up en semikwantitatieve beoordeling van de regio-of-interest-analyse voor gerichte hersengebieden klinische verschijnselen bij patiënten met ernstig traumatisch hersenletsel is gekoppeld.

Semi-kwantitatieve beoordeling [18F] FDG Tracer gebruiken bij patiënten met ernstige hersenletsel

Amplitude-gebaseerde optimale ademhalingsgating (ORG) verwijdert effectief ademhalingsvervaging uit klinische 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) positron emissietomografie (PET) beelden. Correctie van FDG-PET-beelden voor deze ademhalingsbewegingsartefacten verbetert de beeldkwaliteit, diagnostische en kwantitatieve nauwkeurigheid. Verwijdering van respiratoire bewegingsvoorwerpen is belangrijk voor een adequate klinische behandeling van patiënten die PET gebruiken.

Beheer van Respiratory Motion Artefacten in 18F-fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography met behulp van een Amplitude-Based Optimal Respiratory Gating Algorithm

Hier presenteren we een experimenteel beeldvormingsprotocol voor de kwantificering van de hartfunctie en morfologie met behulp van hoge resolutie positronemissietomografie / computertomografie voor kleine dieren. Zowel muizen als ratten worden overwogen en bespreken de verschillende vereisten van computertomografiecontrastmiddelen voor de twee soorten.

Hoge resolutie cardiale positronemissietomografie/computertomografie voor kleine dieren

Kwantitatieve metingen van het zuurstof- en glucosemetabolisme door PET zijn gevestigde technologieën, maar details van praktische protocollen worden schaars beschreven in de literatuur. Dit artikel presenteert een praktisch protocol dat met succes is geïmplementeerd op een state-of-the-art positronemissietomografie-computertomografiescanner.

Multi-tracerstudies van het zuurstof- en glucosemetabolisme in de hersenen met behulp van een time-of-flight positronemissietomografie-computertomografiescanner

Dit artikel beschrijft de radiosynthese, formulering, kwaliteitscontrole van een nieuwe radioactief gelabelde sonde (d.w.z. 68Ga-gelabelde nanobody NM-02) en het gebruik ervan voor PET/CT-beeldvorming bij kleine dieren in een xenotransplantaatmodel.

Radiosynthese, kwaliteitscontrole en positronemissietomografie bij kleine dieren Beeldvorming van 68Ga-gelabelde nanomoleculen

De verwerving van dynamische positronemissietomografie (PET)-gegevens en reconstructie in tijdsbestekken maakt analyse van metabole hersenconnectiviteit op het niveau van één persoon mogelijk. We beschrijven een methode om [18F]FDG dynamische PET-gegevens van de hersenen van de rat te verkrijgen en een connectiviteitsmatrix te verkrijgen door de extractie van tijd-activiteitscurven van interessante volumes.

Studie van metabole hersenconnectiviteit met behulp van 2-Deoxy-2-[18F]Fluoro-D-Glucose dynamische positronemissietomografie op het niveau van één proefpersoon

MicroRNA een belangrijke rol spelen in hersenstructuur en functie. Hier beschrijven we een methode om hippocampus miRNA dwingen over-expressie met behulp van stereotactische injectie van een aangelegde miRNA-expressie lentivirus. Deze benadering kan dienen als een relatief snelle manier om te...

Stereotactische injectie van MicroRNA expressie Lentivirussen om de muis Hippocampus CA1 regio en Evaluatie van de Behavioral Outcome

Leer twee FDG-PET radiotracer toedieningsprotocollen voor hoge temporele resolutie van 16 seconden bij hersenonderzoek. Deze methoden bieden dynamische glucosemetingen voor cognitieve neurowetenschap.

Radiotracer toediening voor hoge temporele resolutie positron emissie tomografie van het menselijk brein: toepassing op FDG-fPET (Video) | JoVE Journal

Radiotracer toediening voor hoge temporele resolutie positron emissie tomografie van het menselijk brein: toepassing op FDG-fPET

Meer video's verkennen