Name: Positronemissietomografie met 64-koper als tracer voor de studie van kopergerelateerde aandoeningen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-28T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: Ontdek hoe 64Cu PET/CT en PET/MRI koperdistributie visualiseren bij patiënten met Wilsonziekte. Deze niet-invasieve methode kwantificeert koperconcentratie in organen en monitort behandeleffecten.

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

Ondersteund door een subsidie van The Memorial Foundation of Manufacturer Vilhelm Pedersen & Wife. De stichting speelde geen rol in de planning of een andere fase van het onderzoek.

Enkele klinische onderzoeken met dit 64Cu PET/CT- of PET/MRI-protocol zijn goedgekeurd door de regionale ethische commissie van regio Midt, Denemarken [1-10-72-196-16 (EudraCT 2016-001975-59), 1-10-72-41-19 (EudraCT 2019-000905-57), 1-10-72-343-20 (EudraCT 2020-005832-31), 1-10-72-25-21 (EudraCT 2021-000102-25) en 1-10-72-15-22 (EudraCT 2021-005464-21)]. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van de deelnemers bij inschrijving. De inclusiecriteria voor alle deelnemers waren >18 jaar en voor vrouwen het gebruik van veilige anticonceptie. De exclusiecriteria voor patiënten met de ziekte van Wilson waren gedecompenseerde cirrose, een Model for End-stage Liver Disease (MELD) score >11, of een gemodificeerde Nazer-score >6. De exclusiecriteria voor alle deelnemers waren een bekende overgevoeligheid voor 64Cu of andere ingrediënten in de tracerformule, zwangerschap, borstvoeding of een wens om zwanger te worden voor het einde van het onderzoek.
1. Bereiding van 64CuCl2
<ol><li>Los vaste stof 64CuCl2 op in zoutzuur (0,1 M) en voeg natriumacetaatbuffer (0,5 M) toe om de pH te verhogen tot ~5. Formuleer met zoutoplossing en filter steriliseer de oplossing door deze door een filter van 0,22 μm te laten gaan (zie materiaaltabel). OPMERKING: Natriumacetaatbuffer (0,5 M) wordt geproduceerd uit natriumacetaattrihydraat en steriel water dat door een sterilisatiefilter van 0,22 μm wordt geleid.</li>
	<li>Voor kwaliteitscontrole van de geproduceerde 64CuCl2-oplossing voert u pH-metingen, bacteriële endotoxinetests, radiochemische zuiverheidsbepaling en radionuclidische identificatie 7,8 uit.</li>
	<li>Bewaar het product in een loden container bij kamertemperatuur en bewaar het in quarantaine totdat aan alle specificaties voor kwaliteitscontrole naar tevredenheid is voldaan. OPMERKING: Voor deze studie werd 64CuCl2 geproduceerd met een radionuclidische zuiverheid ≥99% en een radiochemische zuiverheid ≥95%. Solid 64CuCl2, gebruikt als grondstof, werd verkregen uit een commerciële bron (zie materiaaltabel).</li>
</ol>2. Voorbereiding van PET-scanner
<ol><li>Voer een kwaliteitscontrole (QC)9 uit op de scanner, volgens het protocol van de fabrikant (zie Materiaaltabel). OPMERKING: QC's moeten dagelijks 's ochtends worden uitgevoerd voordat de patiënt scant.</li>
</ol>3. Tekening van de tracer voor intraveneuze (IV) injectie en per orale (PO) toediening
<ol><li>Draag plastic handschoenen en verwijder het deksel van de loden container.</li>
	<li>Gebruik een lang pincet om het rubberen membraan van de tracerbevattende glazen fles in de loodcontainer te desinfecteren met een desinfectiedoekje.</li>
	<li>Gebruik een pincet om een korte canule (~ 0,5 mm x 16 mm) in het membraan te steken om overloop van het vacuüm in de fles te voorkomen.</li>
	<li>Gebruik een pincet om een langere canule in te brengen om uit te putten. Deze canule moet lang genoeg zijn om de bodem van de fles te bereiken (meestal 50 mm).</li>
	<li>Zorg ervoor dat de dosiskalibrator (zie materiaaltabel) is gekalibreerd voor 64Cu. Bereken een geschat volume om te tekenen voor de eerste trekking. OPMERKING: Uit de chemische kwaliteitscontrolerapporten zullen de activiteitshoeveelheid en het volume van de vloeistof beschikbaar zijn, waardoor een geschat volume kan worden berekend.</li>
	<li>Draag plastic handschoenen, steek een plastic spuit van de juiste grootte in de lange canule en trek het berekende volume. Dit volume is afhankelijk van de concentratie van 64 Cu in het product en hoeveel 64Cu wordt bepaald voor het protocol (zie Dosisberekeningen onder de representatieve resultaten).</li>
	<li>Gebruik een pincet om de canule vast te houden terwijl u de spuit naar de dosiskalibrator beweegt om de radioactiviteit te meten.</li>
	<li>Blijf tekenen totdat de juiste hoeveelheid radioactiviteit is bereikt. Ongeveer 5% van de tracer blijft na injectie in de spuit en canule achter. OPMERKING: De 64Cu mag niet worden verdund in zout water, omdat de tracer kan neerslaan. De spuit kan dus niet worden gespoeld met zout water na de injectie (dit is niet relevant voor po-toediening).</li>
	<li>Breng met het pincet een canule aan met een dop (~ 16 mm canule) om de spuit te sluiten en bewaar deze in een loden container totdat deze wordt aangebracht.</li>
</ol>4. Toepassing van de tracer
<ol><li>IV-injectie<ol><li>Plaats een intraveneuze canule (~ 22 G, 25 mm), bij voorkeur in een cubitale ader, en spoel met zout water om de juiste plaatsing te garanderen. OPMERKING: Een werkblad met de naam van de deelnemer, een stempel of handtekening voor het vrijgeven van de tracerkwaliteitscontrole en tijdstippen en radioactiviteit voor tekening, injectie en overgebleven tracer moet beschikbaar zijn.</li>
		<li>Meet de radioactiviteit in de spuit met behulp van de beschikbare dosiskalibrator en noteer de tijd en activiteit op het werkblad.</li>
		<li>Vervoer de spuit in een loden container naar het bed van de deelnemer.</li>
		<li>Als er een spill-over optreedt van de injectie, plaats dan een servet onder de elleboog van de deelnemer, zodat de gemorste radioactiviteit kan worden gemeten.</li>
		<li>Verwijder met een pincet de dop/canule uit de spuit en sluit de spuit met plastic handschoenen aan op de infuustoegang. Noteer de tijd op het werkblad en injecteer in één gestage beweging. OPMERKING: Zoals eerder vermeld, mag de spuit niet worden gespoeld met een zoutoplossing, omdat de verklikstof kan neerslaan.</li>
		<li>Verwijder de spuit uit de infuustoegang, doe de dop/canule op en plaats deze indien nodig in de loden container met het servet.</li>
		<li>Spoel de infuustoegang af met zout water.</li>
		<li>Noteer de tijd en resterende radioactiviteit in de spuit op het werkblad. OPMERKING: De geïnjecteerde activiteit wordt berekend als het verschil tussen de spuitactiviteit voor en na injectie, maar met behulp van het PET-scanprotocol om te corrigeren voor bederf. Zo worden alle drie de tijdstippen (draw, injectie en restmetingen) en de gemeten radioactiviteit bij de draw en leftover metingen ingevoerd in het PET-scanprotocol wanneer de deelnemer wordt gescand (zie stap 5).</li>
		<li>Gooi het overgebleven materiaal op de juiste manier weg, volgens de veiligheidsvoorschriften van de instelling.</li>
		<li>Verwijder de IV-toegang. In het geval dat er allergische reacties optreden, laat u de IV-toegang gedurende 30 minuten inwerken.</li>
	</ol></li>
	<li>Orale toediening OPMERKING: Een werkblad met de naam van de deelnemer, een stempel of handtekening voor het vrijgeven van de kwaliteitscontrole van de tracer en tijdstippen en radioactiviteit voor tekening, toediening en overgebleven tracer moet beschikbaar zijn.<ol><li>Giet in een wegwerp en zachte plastic beker ongeveer 100 ml water of hartelijk; de 64Cu is smakeloos. Een plastic wegwerprietje en een kleine plastic wegwerpzak moeten beschikbaar zijn.</li>
		<li>Meet de radioactiviteit in de spuit met behulp van de beschikbare dosiskalibrator en noteer de tijd en activiteit op het werkblad.</li>
		<li>Vervoer de spuit in een loden container naar het bed van de deelnemer. De deelnemer moet in een bed of stoel zitten.</li>
		<li>Verwijder de dop/canule met een pincet uit de spuit en injecteer de tracer met plastic handschoenen in de beker, waarbij u voorzichtig moet zijn dat u er geen morst. Trek een beetje van het water/cordial op en injecteer het opnieuw in de beker.</li>
		<li>Plaats een plastic rietje in de beker (dit is om het risico op spill-over te minimaliseren wanneer de deelnemer drinkt).</li>
		<li>Noteer de tijd op het werkblad en laat de deelnemer drinken. De beker moet zo leeg mogelijk zijn.</li>
		<li>Doe de lege beker en het rietje in de plastic wegwerpzak met de lege spuit en plaats ze in de loden container.</li>
		<li>Noteer de tijd en meet de overgebleven radioactiviteit in de spuit. Opmerking in het werkblad. OPMERKING: De geïnjecteerde activiteit wordt berekend als het verschil tussen de spuitactiviteit voor en na injectie, maar met behulp van het PET-scanprotocol om te corrigeren voor bederf. </li></ol></li>Zo worden alle drie de tijdstippen (draw, injection en leftover measurements) en de gemeten radioactiviteit bij de draw en leftover meting ingevoerd in het PET-scanprotocol wanneer de deelnemer wordt gescand (zie Scan).
		<li>Gooi het overgebleven materiaal op de juiste manier weg, volgens de veiligheidsvoorschriften van de instelling. OPMERKING: Het observeren van de deelnemer voor acute allergische reacties gedurende 30 minuten na de inname kan geschikt zijn.</li>
	
</ol>5. PET-scans
<ol><li>Plaats de deelnemer in rugligging in de scanner.</li>
	<li>Voer een overzicht CT- of MR-scan uit om de specifieke regio te plannen die tijdens de PET-scan moet worden onderzocht.</li>
	<li>Noteer het tijdstip van de trekking, injectie en restmeting, en de radioactiviteit bij de trekkings- en restmeting in het PET-protocol.</li>
	<li>Voer PET-scans uit volgens de onderstaande stappen. OPMERKING: Het PET-scanprotocol moet worden gestandaardiseerd met betrekking tot scanduur en beeldreconstructieparameters voor alle deelnemers aan hetzelfde onderzoek; Gepubliceerde rapporten moeten worden gevolgd10,11,12.<ol><li>Voer statische PET-scans uit met een scantijd van 4,5 min/bedpositie tot 24 uur na toediening van de tracer en 10 min/bedpositie tot 68 uur na toediening van de tracer (voor verdere uitwerking, zie Scan onder de representatieve resultaten). OPMERKING: Tijdens dynamische PET-scanning wordt verval continu geregistreerd en vervolgens gesegmenteerd in een framestructuur. Dit maakt het mogelijk om frames te selecteren uit korte tijdsintervallen om de dynamiek van 64Cu-verdeling te benadrukken, en frames uit langere tijdsintervallen om prioriteit te geven aan gevoeligheid. Meestal worden kortere intervallen direct na injectie geselecteerd en daarna geleidelijk verhoogd10.</li>
	</ol></li>
</ol>6. Beeldreconstructie
<ol><li>Reconstrueer de beelden met behulp van de best beschikbare correcties voor verzwakking, verstrooiing, time-of-flight en point-spread functie. OPMERKING: De parameters voor beeldreconstructie moeten zorgvuldig worden geselecteerd om de beeldeigenschappen te optimaliseren, zoals signaalherstel en signaal-naar-ruis. Voor multicenterstudies is het van cruciaal belang om de beeldkwaliteit tussen centra te standaardiseren.</li>
</ol>7. Data-analyse
OPMERKING: De huidige studie beschrijft een eenvoudige methode om het 64Cu-gehalte in de lever te kwantificeren. Het PET-signaal wordt gemeten als standaard opnamewaarde (SUV), de weefselradioactiviteitsconcentratie aangepast voor het gewicht van de deelnemer geïnjecteerde activiteit en/of kilobecquerel (kBq) per ml weefsel.
<ol><li>Download gegevens naar een geschikt programma, bijvoorbeeld Dicom-bestanden, naar PMOD. OPMERKING: Er zijn waarschijnlijk veel verschillende programma's om PET-afbeeldingen te analyseren, zoals Hermes of PMOD (zie Materiaaltabel).</li>
	<li>Pas de CT/MR-scantonen aan om de anatomische structuren te onderscheiden.</li>
	<li>Zorg ervoor dat de anatomische scan en PET-scan elkaar overlappen.</li>
	<li>Werken in het horizontale vlak met de beste MRI- of CT-scan, lokaliseer de lever en de grote structuren.</li>
	<li>Plaats een geschikt volume van interesse (VOI) of meerdere VOI's in de lever. OPMERKING: Een VOI is een gedefinieerd gebied van weefsel waar de SUV wordt gemeten. Een VOI bestaat uit meerdere interessegebieden (ROIs), die weefselgebieden in één vlak zijn. Veel programma's hebben bolvormige VOI's als voorinstelling, wat betekent dat meerdere ROI's (één in elk vlak) niet hoeven te worden getekend om een VOI te vormen. De rechter leverkwab heeft de neiging homogener te zijn en dus een goede positie om VOI's te plaatsen.</li>
	<li>Plaats meerdere VOI's in de rechter leverkwab in verschillende horizontale vlakken om de meest nauwkeurige meting van activiteit te bereiken, omdat de SUV enigszins kan variëren (~ 5%) in de rechter leverkwab. Bereken de gemiddelde SUV van deze VOI's.</li>
	<li>Om de SUV te kwantificeren, bijvoorbeeld in de hele lever, tekent u ROIs die het hele levervolume in elk vlak bestrijken voor dosimetriestudies. OPMERKING: Vermijd grote structuren zoals slagaders en aderen bij het gebruik van deze methode.</li>
</ol>

<ol><li>Tümer, Z., Møller, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Menkes+disease%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Human+Genetics%22%5BJournal%5D)">Menkes disease.</a> European Journal of Human Genetics. 18 (5), 511-518 (2010).</li>
<li>Ala, A., Walker, A. P., Ashkan, K., Dooley, J. S., Schilsky, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wilson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Wilson's disease.</a> The Lancet. 369 (9559), 397-408 (2007).</li>
<li>Owen, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absorption+and+excretion+of+Cu64-labeled+copper+by+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Journal+of+Physiology-Legacy+Content%22%5BJournal%5D)">Absorption and excretion of Cu64-labeled copper by the rat.</a> The American Journal of Physiology-Legacy Content. 207 (6), 1203-1206 (1964).</li>
<li>Osborn, S. B., Roberts, C. N., Walshe, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uptake+of+radiocopper+by+the+liver.+A+study+of+patients+with+Wilson%27s+disease+and+various+control+groups%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Science%22%5BJournal%5D)">Uptake of radiocopper by the liver. A study of patients with Wilson's disease and various control groups.</a> Clinical Science. 24, 13-22 (1963).</li>
<li>Vierling, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incorporation+of+radiocopper+into+ceruloplasmin+in+normal+subjects+and+in+patients+with+primary+biliary+cirrhosis+and+Wilson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">Incorporation of radiocopper into ceruloplasmin in normal subjects and in patients with primary biliary cirrhosis and Wilson's disease.</a> Gastroenterology. 74 (4), 652-660 (1978).</li>
<li>Gibbs, K., Walshe, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+with+radioactive+copper+%2864Cu+and+67Cu%29%3B+the+incorporation+of+radioactive+copper+into+caeruloplasmin+in+Wilson%27s+disease+and+in+primary+biliary+cirrhosis%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Science%22%5BJournal%5D)">Studies with radioactive copper (64Cu and 67Cu); the incorporation of radioactive copper into caeruloplasmin in Wilson's disease and in primary biliary cirrhosis.</a> Clinical Science. 41 (3), 189-202 (1971).</li>
<li>Kume, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+semi-automated+system+for+the+routine+production+of+copper-64%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Radiation+and+Isotopes%3A+Including+Data%2C+Instrumentation+and+Methods+for+Use+in+Agriculture%2C+Industry+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">A semi-automated system for the routine production of copper-64.</a> Applied Radiation and Isotopes: Including Data, Instrumentation and Methods for Use in Agriculture, Industry and Medicine. 70 (8), 1803-1806 (2012).</li>
<li>Ohya, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+preparation+of+high-quality+64Cu+for+routine+use%5BTitle%5D)+AND+%22Nuclear+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Efficient preparation of high-quality 64Cu for routine use.</a> Nuclear Medicine and Biology. 43 (11), 685-691 (2016).</li>
<li>Koole, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EANM+guidelines+for+PET-CT+and+PET-MR+routine+quality+control%5BTitle%5D)+AND+%22Zeitschrift+f%C3%BCr+Medizinische+Physik%22%5BJournal%5D)">EANM guidelines for PET-CT and PET-MR routine quality control.</a> Zeitschrift für Medizinische Physik. , (2022).</li>
<li>Sandahl, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pathophysiology+of+Wilson%27s+disease+visualized%3A+A+human+64Cu+PET+study%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">The pathophysiology of Wilson's disease visualized: A human 64Cu PET study.</a> Hepatology. 76 (6), 1461-1470 (2022).</li>
<li>Munk, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+oral+zinc+regimens+on+human+hepatic+copper+content%3A+a+randomized+intervention+study%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Effect of oral zinc regimens on human hepatic copper content: a randomized intervention study.</a> Scientific Reports. 12 (1), 14714(2022).</li>
<li>Kjærgaard, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intravenous+and+oral+copper+kinetics%2C+biodistribution+and+dosimetry+in+healthy+humans+studied+by+64Cu%5Dcopper+PET%2FCT%5BTitle%5D)+AND+%22EJNMMI+Radiopharmacy+and+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Intravenous and oral copper kinetics, biodistribution and dosimetry in healthy humans studied by 64Cu]copper PET/CT.</a> EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry. 5 (1), 15(2020).</li>
<li>Brewer, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zinc+acetate+for+the+treatment+of+Wilson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opinion+on+Pharmacotherapy%22%5BJournal%5D)">Zinc acetate for the treatment of Wilson's disease.</a> Expert Opinion on Pharmacotherapy. 2 (9), 1473-1477 (2001).</li>
<li>Bush, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+copper+metabolism.+XVI.+Radioactive+copper+studies+in+normal+subjects+and+in+patients+with+hepatolenticular+degeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Studies on copper metabolism. XVI. Radioactive copper studies in normal subjects and in patients with hepatolenticular degeneration.</a> Journal of Clinical Investigation. 34 (12), 1766-1778 (1955).</li>
<li>Murillo, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+value+of+64Cu+as+a+tool+to+evaluate+the+restoration+of+physiological+copper+excretion+after+gene+therapy+in+Wilson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Therapy+-+Methods+%26+Clinical+Development%22%5BJournal%5D)">High value of 64Cu as a tool to evaluate the restoration of physiological copper excretion after gene therapy in Wilson's disease.</a> Molecular Therapy - Methods & Clinical Development. 26, 98-106 (2022).</li>
<li>Squitti, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper+dyshomeostasis+in+Wilson+disease+and+Alzheimer%27s+disease+as+shown+by+serum+and+urine+copper+indicators%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Trace+Elements+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Copper dyshomeostasis in Wilson disease and Alzheimer's disease as shown by serum and urine copper indicators.</a> Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 45, 181-188 (2018).</li>
</ol>

De auteurs hebben geen belangenconflicten.

De methode is net als elke andere PET-methode, maar de lange halfwaardetijd van 12,7 uur biedt de mogelijkheid om koperfluxen op lange termijn te onderzoeken (we hebben goede resultaten tot 68 uur na IV-tracerinjectie). Alle stappen in het protocol moeten worden uitgevoerd door personeel dat bekend is met PET, hoewel ze niet kritischer zijn dan enig ander PET-onderzoek.
Probleemoplossing Omdat we vaak 64Cu gebruiken voor langdurig onderzoek, zal het PET-signaal l...

Koper is een vitale katalytische cofactor die meerdere belangrijke biochemische processen aandrijft die essentieel zijn voor het leven, en defecten in koperhomeostase zijn direct verantwoordelijk voor menselijke ziekten. Mutaties in de ATP7A - of ATP7B-genen, die coderen voor kopertransporterende ATPases , veroorzaken respectievelijk de ziekten van Menke en Wilson. De ziekte van Menke (ATP7A) is een zeldzame dodelijke aandoening van intestinale koperhyperaccumulatie met ernstige koperdeficiëntie in perifere weefsels en tekorten aan koperafhankelijke enzymen1. De ziekte van Wilson (WD) (ATP7B) is een zeldzame ziekte die wordt gekenmerkt door het onvermogen om overtollig koper aan gal uit te scheiden, wat resulteert in koperoverbelasting en daaropvolgende orgaanschade, die het ernstigst de lever en hersenen aantast2.
Studies over kopermetabolisme hebben tientallen jaren radioactief gelabeld koper (meestal 64-koper [64Cu] of 67-koper) gebruikt, en deze studies zijn van onschatbare waarde gebleken voor ons begrip van het kopermetabolisme van zoogdieren, inclusief absorptieplaats en uitscheidingsroutes 3,4,5,6. Voorheen werden gammatellers gebruikt om het radioactieve signaal met een beperkte anatomische resolutie te detecteren, maar onlangs is 64Cu positronemissietomografie (PET) in combinatie met computertomografie (CT) of magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) geïntroduceerd in zowel menselijke als dierlijke studies. Tegenwoordig hebben PET-scanners zo'n hoge gevoeligheid dat het mogelijk is om 64Cu tot 70 uur na injectie te volgen. De lange halfwaardetijd van 12,7 uur voor 64Cu maakt de langetermijnbeoordeling van koperfluxen mogelijk. Deze verbetering van de resolutie is onlangs het gebied van koperstudies binnengetreden en studies over normaal en pathologisch kopermetabolisme, evenals studies die de impact van specifieke behandelingen evalueren, beginnen te verschijnen. Bovendien zal de introductie van PET-scanners voor het hele lichaam met een uitgebreid gezichtsveld de gevoeligheid van deze onderzoeken verder verbeteren.
Dit methodologische artikel is bedoeld om clinici en wetenschappers in staat te stellen 64Cu PET CT / MRI toe te voegen aan het bestaande repertoire van hulpmiddelen als een robuuste en eenvoudig te gebruiken methode voor het beoordelen van kopermetabolisme op een manier die vergelijkbaar is tussen nucleaire geneeskundeafdelingen. De productie van 64Cu koper kan worden uitgevoerd met behulp van verschillende methoden en wordt meestal uitgevoerd in speciale faciliteiten. Onder de kernreacties wordt de 64Ni (p, n) 64 Cu-methode veel gebruikt, omdat een hoge productieopbrengst van 64Cu kan worden verkregen met laagenergetische protonen in deze route 7,8. Een gedetailleerde beschrijving van de productiemethoden valt buiten het bestek van dit werk en de beschikbaarheid zal per land en regio verschillen.
In dit artikel beschrijven we eerst de bereiding van de nodige radiochemie en de tracer. Vervolgens worden de principes voor het voorbereiden van de PET/CT- of PET/MRI-scanners gedemonstreerd.

<table><tbody><tr><td>0.22 micrometer sterilisatiefilter</td><td>Merck Life Science</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Canule 21 G 50 mm</td><td>BD Microlance</td><td>301155</td><td></td></tr><tr><td>Canule 25 G 16 mm</td><td>BD Microlance</td><td>300600</td><td></td></tr><tr><td>Dosiscalibrator</td><td>Capintec CRC-PC calibrator</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PET/CT-scanner</td><td>Siemens: Biograph</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PET/MR-scanner</td><td>GE Signa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PMOD versie 4.0</td><td>PMOD Technologies LLC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zoutmoplossing 0.9% NaCl</td><td>Fresenius Kabi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Natriumacetaattrihydraat BioUltra</td><td>Sigma Aldrich</td><td>71188</td><td></td></tr><tr><td>Solid 64CuCl2</td><td>Danish Technical University Ris&oslash;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sterieel water</td><td>Fresenius Kabi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Venflon 22 G 25 mm</td><td>BD Venflon Pro Safety</td><td>393280</td><td></td></tr></tbody></table>

positronemissietomografie met 64-koper als tracer voor de studie van kopergerelateerde aandoeningen

Positron Emission Tomography Using 64-Copper as a Tracer for the Study of Copper-Related Disorders

Koper is een essentieel sporenelement, dat functioneert in katalyse en signalering in biologische systemen. Radioactief gelabeld koper wordt al tientallen jaren gebruikt bij het bestuderen van het basale kopermetabolisme van mens en dier en kopergerelateerde aandoeningen, zoals de ziekte van Wilson (WD) en de ziekte van Menke. Een recente toevoeging aan deze toolkit is 64-koperen (64 Cu) positronemissietomografie (PET), waarbij de nauwkeurige anatomische beeldvorming van moderne computertomografie (CT) of magnetische resonantie beeldvorming (MRI) scanners wordt gecombineerd met de biodistributie van het 64Cu PET tracersignaal. Dit maakt het mogelijk om koperfluxen en kinetiek in vivo te volgen, waardoor het verkeer en metabolisme van koperen organen van mens en dier direct wordt gevisualiseerd. Bijgevolg is 64Cu PET zeer geschikt voor het evalueren van klinische en preklinische behandelingseffecten en heeft het al aangetoond dat WD nauwkeurig kan worden gediagnosticeerd. Bovendien zijn 64Cu PET / CT-studies waardevol gebleken op andere wetenschappelijke gebieden zoals kanker- en beroerteonderzoek. Dit artikel laat zien hoe 64Cu PET/CT of PET/MR bij mensen uit te voeren. Procedures voor 64Cu-behandeling, patiëntvoorbereiding en scanneropstelling worden hier gedemonstreerd.

Dosisberekening Op basis van dosimetrieberekeningen is de effectieve radioactiviteitsdosis voor IV-toediening 62 ± 5 μSv/MBq tracer10. Daarom wordt een dosis van 50 MBq aanbevolen, afhankelijk van het tijdsbestek. Tot 75-80 MBq is toepasbaar voor langere onderzoeken en levert beelden van goede kwaliteit zonder een ethisch goedgekeurde dosis te overschrijden. De effectieve dosis voor orale toediening is 113 ± 1 μSv/MBq tracer, als gevolg van intestinale accumulatie van de tracer...

Het huidige protocol beschrijft hoe 64Cu PET / CT- en PET / MRI-beeldvorming bij mensen kan worden uitgevoerd om kopergerelateerde aandoeningen, zoals de ziekte van Wilson, en het behandelingseffect op het kopermetabolisme te bestuderen.

Positronemissietomografie met 64-koper als tracer voor de studie van kopergerelateerde aandoeningen

Copper is an essential trace element, functioning in catalysis and signaling in biological systems. Radiolabeled copper has been used for decades in ...

Deze methode heeft al bewezen belangrijk te zijn in de studie van de ziekte van Wilson, omdat we de koperverdeling bij patiënten kunnen visualiseren. Het voordeel van koperen PET-beeldvorming ligt in de mogelijkheid om de biodistributie in het lichaam te controleren, waardoor niet-invasieve visualisatie en kwantificering van de koperconcentratie in verschillende organen mogelijk wordt. Deze techniek kan worden gebruikt bij de diagnose van de ziekte van Wilson en in onderzoeksomgevingen voor het testen van behandelingseffecten.In de toekomst kan de techniek ook worden gebruikt in klinische omgevingen voor monitoring van het behandelingseffect en misschien bij andere ziekten met een verstoord kopermetabolisme. Draag om te beginnen plastic handschoenen. Desinfecteer met een lang pincet het rubberen membraan van de tracer met glazen fles in de loden container grondig met een desinfectiedoekje.Steek een korte canula in het membraan met een pincet om overloop van het vacuüm in de fles te voorkomen. Steek met een pincet een langere canula in het membraan om de traceroplossing te trekken. Steek een plastic spuit van de juiste grootte in de lange canula en trek het berekende volume van de t

positron-emission-tomography-using-64-copper-as-tracer-for-study

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

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

We presenteren een eenvoudig maar goed geconstrueerd Positron Emissie Tomografie (PET) systeem en verduidelijken de basisprincipes van zijn werking. Het doel van dit protocol is om de gebruiker te begeleiden bij het bouwen en testen van een eenvoudig PET-systeem.

Een Basic Positron Emissie Tomografie systeem gebouwd om een ​​radioactieve bron localiseren een bi-dimensionale ruimte

De bioorthogonale inverse elektrone-vraag Diels-Alder cycloadditie is gebruikt om een effectieve en modulaire pretargeted PET-beeldvormingsstrategie voor kanker te creëren. In dit protocol worden de stappen van deze methodologie beschreven in de context van een modelsysteem dat gebruikmaakt van het op colorectale kanker gerichte antilichaam huA33 en een 64Cu-gelabelde radioligand.

Het benutten van de Bioorthogonal Inverse Electron Demand Diels-Alder Cycloadditiereacties voor Pretargeted PET Imaging

Na de bereiding van een 64 Cu-gemodificeerd monoklonaal antilichaam dat aan een transgene muizen T-celreceptor, T-cellen radiogelabeld in vivo geanalyseerd op levensvatbaarheid functionaliteit labeling stabiliteit en apoptose en adoptief overgebracht in muizen met een luchtweg vertraagde hypersensitiviteit reactie voor niet-invasieve beeldvorming met positron emission tomography / computed tomography (PET / CT).

Muizen-lymfocyt Labeling door<sup&gt; 64</sup&gt; Cu-Antibody Receptor targeting voor<em&gt; In Vivo</em&gt; Celverkeer PET / CT

Hier presenteren we een protocol te verkrijgen68Ga ijzeroxide core-doped nanodeeltjes via snel magnetron-gedreven synthese. De methodologie maakt PET / (T-1) MRI nanodeeltjes met radiolabeling efficiëntie hoger dan 90% en radiochemische zuiverheid van 99% in een 20-min-synthese.

Synthese van 68Ga ijzeroxide Core-doped nanodeeltjes voor Dual Positron emissie tomografie / (T-1) magnetische resonantie Imaging

De locus coeruleus is een kleine cluster van neuronen betrokken bij allerlei fysiologische processen. Hier beschrijven we een protocol ter voorbereiding van muis hersenen secties voor studies van eiwitten en metalen in deze kern.

Lokalisatie van de Locus Coeruleus in de hersenen van de muis

Dit artikel beschrijft de methodologie voor het radioactief labelen van een mensspecifiek anti-CD19 monoklonaal antilichaam en hoe het kan worden gebruikt om B-cellen in het centrale zenuwstelsel en perifere weefsels van een muismodel van multiple sclerose te kwantificeren met behulp van in vivo PET-beeldvorming, ex vivo gammatelling en autoradiografiebenaderingen.

Beeldvorming van CD19+ B-cellen in een experimenteel muismodel met auto-immuun encefalomyelitis met behulp van positronemissietomografie

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

Moleculair genetische strategie voor het vinden van de novo mutaties veroorzaken veel voorkomende aandoeningen zoals autisme en schizofrenie.

Een strategie om de Novo Mutaties Leg in voorkomende aandoeningen zoals autisme en schizofrenie

Het gebruik van de binnenlandse en miniatuur-varkens in de wetenschap is aanzienlijk gestegen in de afgelopen jaren. Door aan te tonen hoe de intubatie, transurethrale blaas catheterisatie, femorale slagader en ader catheterisatie, evenals transcardial perfusie te voeren, willen we de waarde van Göttingen minivarkens verdere toename in biomedisch onderzoek.

Basis chirurgische technieken in het Göttingen Minipig: intubatie, Blaas catheterisatie, Femorale Vessel catheterisatie, en Transcardial Perfusie

Ontdek hoe 64Cu PET/CT en PET/MRI koperdistributie visualiseren bij patiënten met Wilsonziekte. Deze niet-invasieve methode kwantificeert koperconcentratie in organen en monitort behandeleffecten.

Positronemissietomografie met 64-koper als tracer voor de studie van kopergerelateerde aandoeningen

Meer video's verkennen