Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wielośladowe badania metabolizmu tlenu i glukozy w mózgu przy użyciu skanera pozytonowej tomografii emisyjnej i tomografii komputerowej czasu przelotu

1.1K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/65510

⸱

7 czerwca 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Mallinckrodt Institute of Radiology, Washington University School of Medicine

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Ilościowe pomiary metabolizmu tlenu i glukozy za pomocą PET są uznanymi technologiami, ale szczegóły praktycznych protokołów są rzadko opisane w literaturze. W artykule przedstawiono praktyczny protokół, który z powodzeniem został wdrożony na najnowocześniejszym skanerze pozytonowej tomografii emisyjnej i tomografii komputerowej.

Streszczenie

Autorzy opracowali paradygmat wykorzystujący pozytonową tomografię emisyjną (PET) z wieloma znacznikami radiofarmaceutycznymi, który łączy pomiary mózgowej przemiany materii glukozy (CMRGlc), mózgowej przemiany materii tlenu (CMRO2), mózgowego przepływu krwi (CBF) i objętości krwi mózgowej (CBV), czego kulminacją są szacunki glikolizy tlenowej mózgu (AG). Te szacunki in vivo oksydacyjnego i nieoksydacyjnego metabolizmu glukozy są istotne dla badań nad ludzkim mózgiem w zdrowiu i chorobie. Najnowsze skanery pozytonowej tomografii emisyjnej i tomografii komputerowej (PET-CT) zapewniają obrazowanie czasu przelotu (TOF) oraz krytyczną poprawę rozdzielczości przestrzennej i redukcji artefaktów. Doprowadziło to do znacznej poprawy obrazowania przy niższych dawkach radioznaczników.

Zoptymalizowane metody dla najnowszych skanerów PET-CT polegają na podawaniu sekwencji wdychanych tlenku węgla (CO) i tlenu (O2) znakowanego 15O, dożylnie wody znakowanej 15O (H2O) i 18F-deoksyglukozy (FDG) - wszystko w ciągu 2 lub 3 godzin sesji skanowania, które dają wysokiej rozdzielczości, ilościowe pomiary CMRGlc, CMRO2, CBF, CBV i AG. W artykule opisano praktyczne aspekty skanowania przeznaczonego do ilościowego określania metabolizmu mózgu za pomocą znacznikowych modeli kinetycznych i próbek krwi tętniczej oraz przedstawiono przykłady pomiarów obrazowych metabolizmu ludzkiego mózgu.

Wprowadzenie

Ludzki mózg jest dużym konsumentem tlenu i glukozy do metabolizmu. Część metabolizmu glukozy w zdrowym ludzkim mózgu zachodzi poza zużyciem tlenu, znanym jako glikoliza tlenowa mózgu (AG), której cele są intensywnie badane1,2,3,4,5. Wcześniejsze badania na modelach zwierzęcych i ludziach wskazują na związek między AG a rozwojem i starzeniem się, rozwojem synaps i neurytów, pamięcią, odkładaniem się amyloidu w chorobie Alzheimera oraz funkcją i chorobą istoty białej1,6,7,8,9,10,11,12,13. W związku z tym istnieje ciągłe zainteresowanie badaniem AG i innych aspektów metabolizmu mózgu, aby lepiej zrozumieć ludzki mózg w miarę starzenia się i ponoszenia urazów i chorób.

Obecnie metody oceny ludzkiego mózgu AG in vivo wymagają obrazowania PET za pomocą wielu radioznaczników tlenu i glukozy do pomiaru każdego z mózgowych wskaźników metabolizmu glukozy (CMRGlc)14, mózgowy metabolizm tlenu (CMRO2)15, mózgowy przepływ krwi (CBF)16, oraz objętość krwi mózgowej (CBV)17. Poza obrazowaniem, ilościowy pomiar metabolizmu mózgu za pomocą PET wymaga innych złożoności, w tym oceny funkcji wejściowej tętnicy, zwykle poprzez inwazyjną kaniulację tętniczą i pobieranie próbek; upewnienie się, że uczestnicy dokładnie przestrzegają instrukcji dotyczących wdychania radioznacznika, jednocześnie ograniczając ruchy głowy; bezpieczne i skuteczne obchodzenie się z radioznacznikami o bardzo krótkim okresie półtrwania (2 min); zarządzanie dużymi zbiorami danych; oraz wykonywanie zaawansowanych metod analitycznych w celu dokładnego obliczenia parametrów metabolicznych. Godne uwagi są również ograniczenia związane z używaniem [18F]FDG do szacowania CMRGlc5,14.

Ten protokół odnosi się do praktycznych kwestii, które są najbardziej istotne dla udanych pomiarów ilościowego metabolizmu mózgu z naszego doświadczenia. Protokół ten zawiera opis podstawowych procedur i uwagi ostrzegawcze dotyczące unikania typowych błędów. Odracza staranne omówienie bardziej ogólnych zasad metabolizmu, neurobiologii, obrazowania, kinetyki znaczników i metod wnioskowania na podstawie obrazowania PET radioznacznika. Grupą docelową są nowicjusze w pomiarach metabolicznych za pomocą PET, a także bardziej doświadczeni badacze PET i klinicyści zainteresowani zastosowaniem radioznaczników 15O. Protokół ten zakłada znajomość badań obrazowych na ludziach, inwazyjnych procedur medycznych, radioznaczników i ilościowych metod wnioskowania. Istnieje wiele doskonałych odniesień do obrazowania mózgu PET w ogóle18, a dla 15O-tlenowych PET bardziej szczegółowo19. Dla [18F]FDG, jak również innych praktycznych kwestii związanych z wykonywaniem PET, Centrum PET w Turku udostępnia cenne materiały referencyjne, jak również linki do obszernej literatury dotyczącej badań podstawowych20.

Sekcje protokołu rozpoczynają się od istotnych rozważań dotyczących wyboru uczestników, które są niezbędne do zgodności i udanego skanowania. Następnie w protokole przedstawiono aspekty związane ze wspomaganiem skanowania za pomocą rezonansu magnetycznego w kierunku neuroanatomii. Następnie w protokole opisano kliniczne zlecenia laboratoryjne, które obejmują pomiary ważne dla ilościowego określenia metabolizmu tlenu i glukozy. Następnie w protokole wymieniono kwestie związane z cyklotronem i dostarczaniem radiofarmaceutyków. Opisy przyjmują jedynie perspektywę badaczy pracujących w miejscu opieki nad pacjentem w placówce obrazowania, pomijając względy wymagane od urządzeń cyklotronowych i personelu. Następnie protokół szczegółowo opisuje przygotowanie i zarządzanie liniami tętniczymi. Ustanowienie i utrzymanie linii arteryjnych wymaga spełnienia kryteriów zgodności specyficznych dla instytucji, a protokół określa udane przepływy pracy. Następnie protokół zawiera podstawowe procedury operacyjne skanowania za pomocą PET, w tym szczegóły dotyczące pozycjonowania uczestnika, tomografii komputerowej w celu korekcji tłumienia, podawania radiofarmaceutyków i wykonywania pomiarów tętnic. Pobieranie próbek żylnych omawia potencjalne alternatywy dla pobierania próbek tętniczych w pomiarach CMRGlc z [18F]FDG. Sekcja poświęcona rekonstrukcji obrazu PET i przechowywaniu danych zawiera szczegółowe informacje na temat parametrów oprogramowania i praktycznych zagadnień technologii informatycznych. W sekcji dotyczącej wypisu ze szpitala i działań następczych po uczestniku zwrócono uwagę na informacje niezbędne dla bezpieczeństwa uczestników. Omówiono również ważne czynności związane z kalibracją. Wiele odpowiednich metod analizy i modeli kinetycznych jest dobrze opisanych w opublikowanych raportach naukowych i ich licznych poprzednikach; W związku z tym protokół ten w dużej mierze kieruje czytelnika do odniesień do opublikowanych podejść. Reprezentatywne wyniki ilustrują pomyślne wdrożenie protokołów. W części dyskusyjnej omówiono korzystne aspekty i ograniczenia protokołu, jego potencjał w neuronauce człowieka oraz kwestie związane z bezpieczeństwem.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

UWAGA: Instytucjonalna Komisja Rewizyjna i Komitet Badań nad Lekami Radioaktywnymi Szkoły Medycznej Uniwersytetu Waszyngtońskiego zatwierdziły wszystkie badania w oparciu o protokół opisany poniżej. Wszyscy uczestnicy wyrazili świadomą pisemną zgodę przed udziałem w badaniach naukowych opartych na poniższym protokole. Szczegółowe informacje dotyczące całego sprzętu, materiałów i odczynników użytych w tym protokole można znaleźć w Tabeli Materiałów.

1. Wybór uczestnika

  1. Kryteria włączenia
    1. Uwzględnij tylko pełnoletnich uczestników. Upewnij się, że uczestnicy mogą postępować zgodnie z procedurami badania, w tym instrukcjami dotyczącymi wdychania gazów radiofarmaceutycznych, oraz są w stanie wyrazić świadomą zgodę lub zgodę z odpowiednią zgodą zastępczą. Upewnij się, że uczestnicy mogą wykonywać obrazowanie w pozycji leżącej do 2-3 godzin z przerwami i nieprzerwanie przez 60 minut bez przerw.
  2. Kryteria wykluczenia
    1. Wyklucz uczestników, którzy mają przeciwwskazania do badań nad lekami radioaktywnymi, takie jak ciąża w czasie PET. Wyklucz uczestników z przeciwwskazaniami do rezonansu magnetycznego, ponieważ rezonans magnetyczny jest wymagany do rejestracji obrazu anatomicznego, normalizacji przestrzennej i częściowej korekcji objętości.
    2. Wyklucz uczestników z jakimikolwiek przeciwwskazaniami do kaniulacji tętnicy promieniowej, gdy ma być wykonana kaniulacja tętnicy promieniowej. Wyklucz uczestników ze znaczną niedokrwistością lub tych, którzy niedawno oddali produkty krwiopochodne, ponieważ inwazyjne pobieranie próbek tętniczych powoduje całkowitą utratę objętości krwi, która może przekroczyć 100 ml.
    3. Należy wykluczyć uczestników z poważnymi chorobami płuc, ponieważ ich zdolność do skutecznego wdychania i wymiany znakowanych [15O]O2 i [15O]CO w płucach może być upośledzona. Wyklucz osoby z trwającymi chorobami medycznymi poza tymi, które są przedmiotem zainteresowania, które prawdopodobnie znacząco zmienią metabolizm mózgowy i przepływ krwi.
      UWAGA: Zależy to od konkretnych celów i zadań konkretnego projektu, na przykład, jeśli projekt koncentruje się na zdrowym starzeniu się, wśród kryteriów wykluczenia mogą znajdować się duże udary lub niedokrwistość sierpowatokrwinkowa
      4. .
    4. Wyklucz uczestników, którzy nie mogą osiągnąć poziomu glukozy we krwi poniżej 165 mg/dl przed podaniem [18F]FDG.

2. Rezonans magnetyczny w neuroanatomii

  1. Zaplanuj rezonans magnetyczny przed skanowaniem PET. Zapewnij protokół MRI dla skanera 3T, który zawiera sekwencję impulsów szybkiego echa gradientowego (MPRAGE) przygotowaną przez namagnesowanie o izotropowej rozdzielczości 0,8-1,0 mm i, najlepiej, prospektywne metody korekcji ruchu21.
    UWAGA: Prospektywna korekcja ruchu zapewnia dodatkową optymalizację anatomii T1w do stosowania w fuzji z obrazowaniem PET, ale jest mało prawdopodobne, aby pominięcie prospektywnej korekcji ruchu miało duże konsekwencje dla obecnego obrazowania PET u uczestników, którzy przestrzegają unikania ruchów głowy. Wysokiej jakości anatomia T1w ma znaczenie dla częściowej korekcji objętości PET22,23.
  2. Zdobądź neuroanatomiczny rezonans magnetyczny do regionalnych parcelacji i segmentacji, rejestracji w atlasie i częściowych korekt objętości. Zweryfikuj powodzenie neuroanatomicznego rezonansu magnetycznego przed zaplanowaniem i poddaniem uczestnika inwazyjnym liniom tętniczym i radiofarmaceutykom.

3. Zamówienia laboratoryjne

  1. Zamów gazometrię krwi tętniczej, hemoglobinę, hematokryt i glukozę w osoczu w certyfikowanych laboratoriach. Zamów ilościową oksyhemoglobinę, karboksyhemoglobinę i methemoglobinę dla palaczy i osób ze schorzeniami związanymi ze zmienionymi hemoglobinami.
  2. Pomiar pulsoksymetrii za pomocą zatwierdzonych urządzeń, takich jak te przeznaczone do krytycznej opieki medycznej.

4. Dostawa radiofarmaceutyków

UWAGA: Pomiar metabolizmu tlenu w mózgu i AG za pomocą PET wymaga urządzenia cyklotronowego zdolnego do produkcji i dostarczania radiofarmaceutyków 15O, które mają okres półtrwania 122 s. Transport farmaceutyków promieniotwórczych między urządzeniem cyklotronowym a skanerem PET musi być wystarczająco szybki i niezawodnie, aby zapewnić odpowiednie dawkowanie w czasie podawania radioznacznika.

  1. Upewnij się, że wszystkie kalibratory dawki promieniotwórczości są zasilane i poczekaj na wystarczające rozgrzanie przyrządu (zazwyczaj co najmniej 60 minut).
  2. W przypadku gazowych radiofarmaceutyków należy umieścić kanister z gazem w osłonie i wbudowany w niego kalibrator dawki pikoamperomierza w pobliżu suwnicy PET skanera PET. Upewnij się, że są bezpiecznie zamocowane sterylizowane mieszki rozprężne, filtr cząstek stałych, rurki polimerowe z tworzywa sztucznego o dużej średnicy, zacisk i jednorazowy ustnik. Zobacz Rysunek 1.
  3. Kompletne procedury zapewnienia jakości dla nylonowych przewodów gazowych o średnicy wewnętrznej 1/8 cala, pod wydechem, z cyklotronu w celu dostarczania [15O]CO i [15O]O2. Pełne zapewnienie jakości oczyszczonych źródeł wodoru i jednostek przetwórczych do wytwarzania radiofarmaceutycznego [15O]H2O jako pochodnej [15O]O2 do późniejszego wtrysku. Zobacz Rysunek 1.

5. Linie tętnicze

  1. Umieszczanie i zarządzanie
    1. Kankaniutacja tętnicy promieniowej po konsultacji z lekarzem ze specjalizacją w zakresie rutynowego umieszczania linii tętniczych, na przykład radiologii interwencyjnej, anestezjologii lub medycyny intensywnej terapii.
      1. Należy udostępnić urządzenie ultrasonograficzne z sondą odpowiednią do obrazowania tętnicy promieniowej.
      2. Zaopatrz lekarza interwencyjnego w preferowane materiały eksploatacyjne do umieszczenia linii tętniczej, najczęściej zestaw z prowadnikiem, który implementuje technikę Seldingera.
      3. Dołożyć wszelkich starań, aby wprowadzić angiocewnik w niedominującą rękę uczestnika.
    2. Oceń i zarządzaj uczestnikiem przez cały proces kaniulacji tętnicy promieniowej, korzystając z usług doświadczonej pielęgniarki lub równoważnego pracownika służby zdrowia.
      1. Zapewnić krążenie tętnicze poboczne ręki za pomocą ultradźwięków.
      2. Przygotuj i zarządzaj sterylnym polem podczas kaniulacji tętniczej.
      3. Pomóż lekarzowi interwencyjnemu w sterylnych procedurach kaniulacji.
      4. Zalać sztywne przewody ciśnieniowe i dostarczyć zwykłą sól fizjologiczną pod ciśnieniem 300 mm Hg.
    3. Wykonuj ciągłe zarządzanie linią tętniczą podczas protokołu 2-3 godzin, w tym rutynowe monitorowanie przebiegów ciśnienia tętniczego i manipulację obwodami linii tętniczej. W celu ciągłego pobierania próbek tętniczych należy przełączyć zawory odcinające w linii z dostarczania ciśnienia wstecznego do tętnicy promieniowej na ekstrakcję krwi tętniczej przez pompowanie perystaltyczne na płukanie i utrzymywanie dostępu do tętnicy promieniowej. Podczas zalewania odcinków linii, które nigdy nie wpływają do tętnicy promieniowej, należy przepłukać roztworami heparynizowanymi (do 10 U/ml), aby pomóc w utrzymaniu drożności.
      UWAGA: Jeśli to możliwe, należy zminimalizować stosowanie heparyny w celu utrzymania cewnika tętnicy promieniowej, biorąc pod uwagę niepewne dowody jego skuteczności i aby uniknąć ryzyka wywołania małopłytkowości wywołanej heparyną.
    4. Użyj formowalnej, ale sztywnej deski na ramię, aby zabezpieczyć cewnik i linie tętnicy promieniowej. Upewnij się, że powtarzające się manipulacje kranami nie zakłócają cewnika tętnicy promieniowej.
    5. Przed każdym podaniem radioznacznika należy potwierdzić prawidłowe kształty ciśnienia tętniczego, aby zapewnić drożność cewnika tętnicy promieniowej.
  2. Detektory gamma do próbek tętniczych
    UWAGA: Użyj sondy wykrywającej gamma i pompy perystaltycznej do pomiaru funkcji wejścia tętniczego. Chociaż ręcznie pobierane próbki są możliwe do pobrania dla [18F]FDG i innych radioznaczników o dłuższym okresie połowicznego rozpadu, zastosowanie sekwencji czterech szybkich skanów 15O jest znacznie ułatwione dzięki automatycznemu pobieraniu próbek za pomocą pompy perystaltycznej i detektora gamma wystarczająco kompaktowego, aby można go było umieścić obok dłoni uczestnika.
    1. Zespoły linii tętniczej należy umieścić jak najbliżej cewnika tętnicy promieniowej, aby wykonać pomiary z minimalną dyspersją i opóźnieniem na sondzie wykrywającej promieniowanie gamma. Upewnij się, że ścieżka od miejsca kaniulacji przez zespoły liniowe do sondy detekcji gamma jest zgodna z danymi kalibracyjnymi dostępnymi dla zespołu linii.
    2. Zasilanie ciągłe przez zasilacz awaryjny w celu zapewnienia stabilności fotopowielaczy dla koincydencyjnych detektorów gamma. Do wykrywania koincydencji użyj okien czasowych 100 ns i upewnij się, że nominalna czułość wykrywania wynosi co najmniej 2,4 cps kBq-1 mL-1 z liniowością <1% przez 10 kcps.
      UWAGA: Falowody wypełnione cieczą do wykrywania koincydencji są delikatne i wymagają ostrożności podczas obsługi i transportu z obszarów magazynowych do zestawu PET.

6. Skanowanie

  1. Zminimalizuj ruchy głowy
    1. Przed skanowaniem poinformuj uczestnika, jak ważne jest unikanie ruchów głowy podczas skanowania.
  2. Pozycjonowanie uczestników badania
    1. Upewnij się, że konfiguracje sprzętowe i programowe PET-CT umożliwiają skanowanie z ułożeniem głowy lub stóp uczestnika badania. Jeśli to możliwe, preferuj pozycję stóp do przodu dla PET, tak aby kończyny i tułów uczestnika leżały poza suwnicą PET, głowa uczestnika pozostała wyśrodkowana w suwnicy PET, a suwnica CT pozostała niezajęta (Rysunek 1).
    2. Poprowadź i ustaw uczestnika tak, aby leżał na obniżonym stole bramowym zgodnie ze wszystkimi istniejącymi wcześniej protokołami skanowania PET-CT u ludzi, takimi jak zapewnienie niedawnego oddawania moczu, noszenie odpowiedniej odzieży oraz zdejmowanie okularów, biżuterii lub ozdób do włosów niekompatybilnych ze skanerem.
    3. Upewnij się, że wszystkie linie tętnicze i żylne są nienaruszone, gdy stół bramowy wsuwa się w otwór skanera. Zapewnić ciągłe połączenie przewodów tętniczych ze źródłami soli fizjologicznej pod ciśnieniem. Upewnij się, że pompy perystaltyczne, sondy detekcji gamma i wszelkie inne urządzenia, które nie mogą przejść przez otwór skanera, a następnie ponownie podłączyć.
    4. Zadbaj o komfort uczestnika, a w szczególności odpowiednie poduszki do ułożenia głowy, szyi, kręgosłupa, bioder i zgięcia nóg. Zapewnij wygodne ułożenie głowy na swobodnie ustawionych zagłówkach piankowych, a następnie przymocuj czoło uczestnika do stołu bramowego za pomocą elastycznej, samoprzylepnej, samousuwalnej owijki jako przypomnienie dla uczestnika, aby unikał ruchów głowy. Zapewnij wystarczającą ilość zapewniających komfort termiczny. Upewnij się, że uczestnik rozumie konieczność unikania ruchów głowy podczas tomografii komputerowej i badania PET.
      UWAGA: Zagłówki i elastyczne owijki znacznie ograniczają ruchy głowy nawet u uczestników z zaburzeniami poznawczymi.
    5. Upewnij się, że stół bramowy przechodzi przez otwór skanera, aż kończyny i tułów uczestnika znajdą się poza portalem CT, a głowa uczestnika zostanie wyśrodkowana w gantry CT. Wyrównaj linię kantomeatalną uczestnika z pionowymi znacznikami laserowymi po wejściu na gantry CT, a następnie ustaw podbródek nieco niżej. Wykonaj tomografię komputerową zgodnie z poniższym opisem. Potwierdź w tomografii komputerowej, że to ustawienie obejmuje cały mózg i móżdżek w polu widzenia PET.
    6. Upewnij się, że stół bramowy przechodzi przez otwór skanera, aż głowa uczestnika zostanie wyśrodkowana w suwnicy PET. Zapewnić odpowiedni dostęp do linii tętniczych i żylnych, a także odpowiednie wyprostowanie nadgarstka, aby pomieścić kaniulację tętnicy promieniowej. Upewnij się, że otwory wentylacyjne w suficie mogą skutecznie usuwać przypadkowo wydychane gazy radioznacznikowe w pobliżu krawędzi suwnicy PET. Wykonaj CT i PET zgodnie z opisem poniżej w krokach 6.3-6.5.
    7. Rutynowo monitoruj uczestnika podczas PET, oceniając komfort uczestnika przy minimalnej komunikacji werbalnej podczas skanowania.
      UWAGA: Ułożenie stóp do przodu ułatwia podawanie gazów radioznacznikowych dzięki lepszej komunikacji i ulepszonej manipulacji przewodami inhalacyjnymi. Jednak w przypadku większości stołów bramowych ustawienie stóp do przodu może być niezgodne z użyciem termoplastycznych masek przytrzymujących głowę. Ułożenie stóp do przodu może być również niezgodne z urządzeniami, które osłaniają głowę przed emisjami pochodzącymi z ciała znajdującego się niżej od głowy. Takie tarcze mogą w przeciwnym razie redukować losowe przedmioty pochodzące z ciała.
  3. CT do korekcji tłumienia
    1. Uzyskać tomografię komputerową głowicy o niskiej dawce promieniowania, odpowiednią do korekcji tłumienia. Jeśli uczestnik wymaga przerwy podczas skanowania i opuszcza skaner, powtórz tomografię komputerową przed wznowieniem sesji PET, aby umożliwić rekonstrukcję kolejnego obrazowania PET za pomocą konsoli. Przydatne parametry CT to prąd lampy 75 mA, czas obrotu 0,5 s, skok spirali 1,5 i napięcie lampy 120 kVp, z zalecanymi przez dostawcę jądrami konwolucyjnymi i rekonstrukcją do matrycy 512 x 512 x 88, rozdzielczości 0,98 x 0,98 x 3,00 mm3.
  4. Podawanie gazowych preparatów promieniotwórczych
    1. Poinstruuj uczestników o procedurze inhalacji przed pierwszym podaniem gazu, z naciskiem na wdychanie i wydychanie przez rurkę i nieoddychanie przez nos.
    2. Przygotować zbiornik do przechowywania gazu w osłonie wyposażony w pikoamperomierz kalibrujący dawkę. Wewnątrz pojemnika z gazem podłączyć mieszek rozprężny do sztywnej nylonowej rurki o wąskiej średnicy z cyklotronu, a także do półsztywnej rurki polimerowej z tworzywa sztucznego o dużej średnicy, która jest utrzymywana w pozycji zaciśniętej, z wyjątkiem czasu podawania. Umieść filtr cząstek stałych wychwytujący wirusy w jednej linii z rurką o dużej średnicy, zgodnie z wymogami kontroli zakażeń opracowanymi na potrzeby pandemii Covid-19. Przymocuj jednorazowy plastikowy ustnik do końca rurki.
    3. Zażądać, aby instalacja cyklotronowa dostarczyła radiofarmaceutyki gazowe do pojemnika z gazem.
    4. Przygotować się do podania wszystkich gazowych radiofarmaceutyków w postaci bolusów. Procedura inhalacji jest identyczna we wszystkich przypadkach.
      1. Monitoruj aktywność każdego gazu dostarczanego do miecha rozprężalnego do osiągnięcia szczytowej aktywności, a następnie poczekaj, aż aktywność spadnie poniżej maksymalnej dawki dozwolonej przez Komitet Badań nad Lekami Promieniotwórczymi (55 mCi). Monitoruj czynności za pomocą pikoamperomierza, kalibratorów dawki. Zainicjuj rejestrację emisji za pomocą skanera.
      2. Rozpocznij skanowanie bezpośrednio przed rozpoczęciem wdechu, aby upewnić się, że uzyskano początek krzywej aktywności w czasie. Uzyskaj 6-7 minut emisji z 3 s klatki x 23, 5 s klatki x 6, 10 s klatki x 20, a następnie 30 s klatki przez pozostałą część skanowania.
      3. Poinstruuj uczestnika, aby w pełni wypuścił powietrze i opuścił maskę uczestnika.
      4. Umieść ustnik w ustach uczestnika. Poproś uczestnika, aby szczelnie zacisnął usta wokół ustnika, a następnie wdychał jak najwięcej. Poproś uczestnika, aby wstrzymał oddech na kilka sekund, aby ułatwić płucom wchłonięcie gazowego radiofarmaceutyku.
      5. Poproś uczestnika, aby ponownie wydychał powietrze przez rurkę, wdmuchując resztki gazowego radiofarmaceutyku z powrotem do miechów. Ponownie zaciśnij rurkę i odzyskaj ją od uczestnika.
      6. Monitorować aktywność gazu w miechu od początku wdechu do końca wydechu. Obliczyć całkowitą podaną dawkę na podstawie różnicy w aktywnościach. Należy dążyć do tego, aby całkowita podana dawka przekroczyła 20 mCi.
    5. Podać jedną dawkę [15O]CO. Monitorować pomiary tętnicze dla nominalnych krzywych aktywności w czasie. Jeśli pomiary tętnicze są technicznie niewystarczające, należy podać dawkę zastępczą [15O]CO. Pozwól, aby wewnątrznaczyniowe [15O]CO osiągnęło stan stacjonarny, wymagający około 1-2 min17.
    6. Podać dwie kolejne dawki [15O]O2 . Monitoruj pomiary tętnic dla krzywych aktywności w czasie nominalnym.
      UWAGA: Ta procedura jest solidna nawet w przypadku uczestników z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi. Jednak uczestnicy, którzy nie są w stanie wykonać tej procedury, z powodu poważnych zaburzeń poznawczych lub osłabienia twarzy, są wykluczeni, aby zminimalizować ryzyko nieodpowiedniego podania radioznacznika i wycieku gazu do otaczającego powietrza podczas wydechu. W przypadku ciągłego podawania i stosowania masek do usuwania gazowych radioznaczników, należy zapoznać się z alternatywnymi metodami opisanymi i odwołującymi się przez Iguchi et al.24 Powtarzanie dawkowania [15O]O2 w dwóch egzemplarzach jest zalecane ze względu na niższe proporcje sygnału do szumu (niekorzystne równoważniki szumów) zwykle uzyskiwane przy [15O]O2.
  5. Podawanie radiofarmaceutyków wstrzykiwanych
    1. Zażądać, aby instalacja cyklotronowa dostarczyła dożylne radiofarmaceutyki do komory skanera.
    2. Należy przygotować się do dożylnego podania wszystkich radiofarmaceutyków w postaci bolusów. Procedura wstrzyknięcia dożylnego jest podobna we wszystkich przypadkach.
      1. Monitorować dawkę w dozymetrze studzienkowym do momentu, gdy spadnie poniżej maksymalnej dopuszczalnej wartości (25 mCi dla [15O]H2O i 6 mCi dla [18F]FDG).
      2. Rozpocznij skanowanie bezpośrednio przed wstrzyknięciem dożylnym, aby zapewnić uzyskanie początku krzywej aktywności w czasie. W przypadku [15O]H2O uzyskaj 6-7 minut emisji przy 3 klatkach x 23, 5 s klatkach x 6, 10 s klatkach x 20, a następnie 30 s klatek przez pozostałą część skanowania. W przypadku [18F]FDG uzyskaj 60 minut emisji przy 3 klatkach x 23, 5 s klatkach x 24, 20 s x 9, 60 s klatkach x 13, 300 s klatkach x 7 i 351 s klatkach x 1.
      3. Niezwłocznie należy wstrzyknąć dawkę dożylną. Zmierzyć radioaktywność resztkową w strzykawce, aby obliczyć podaną dawkę na podstawie różnic. Upewnić się, że całkowita podana dawka nie jest niższa od minimalnej dozwolonej dawki (15 mCi dla [15O]H2O i 4 mCi dla [18F]FDG).
      4. Monitoruj pomiary tętnic dla krzywych aktywności w czasie nominalnym. W przypadku [15O]H2O, jeśli pomiary tętnicze są technicznie niewystarczające, należy podać dawkę zastępczą.
        UWAGA: Podawanie [15O]H2O jest pod pewnymi względami prostsze niż podawanie gazów, ponieważ te pierwsze mogą być wstrzykiwane dożylnie. Jednak ze względu na krótki okres półtrwania [15O]H2O, nadal wymaga to starannej orkiestracji, w zależności od lokalizacji skanera PET oraz miejsca produkcji i otrzymywania [15O]H2O.

7. Pomiary tętnicze

  1. Po umieszczeniu uczestnika badania w skanerze należy przygotować wszystkie urządzenia potrzebne do pomiarów tętniczych aktywności radiofarmaceutycznej.
    1. Zapewnić integralność połączeń między angiocathetherem tętnicy promieniowej, sztywnymi przewodami ciśnieniowymi, kurkami, workiem ciśnieniowym do dostarczania soli fizjologicznej, zestawami cewników przedłużających do detektorów gamma i zestawami cewników przedłużających do pomp perystaltycznych. Zapewnić prawidłowe zalewanie, aby żadne pęcherzyki powietrza nie mogły zostać wprowadzone do tętnicy promieniowej i aby żadne pęcherzyki powietrza nie zakłócały pompowania perystaltycznego w celu ekstrakcji krwi tętniczej.
      1. Do detektora gamma należy używać zestawów przedłużek cewnika z mikrootworem o długości nie większej niż 48 cm i objętości zalewowej nie większej niż 0,6 ml.
      2. Dla pompy perystaltycznej ustaw maksymalny dopuszczalny limit ciśnienia okluzji.
      3. Jeśli pompa perystaltyczna jest pompą infuzyjną działającą z odwróconymi kierunkami przepływu, należy wybrać minimalne natężenie przepływu, aby naczynie było otwarte (KVO).
  2. Bezpośrednio przed podaniem radiofarmaceutyków należy zamknąć zawór odcinający od worka ciśnieniowego i ciśnieniomierza, a następnie uruchomić pompę z prędkością 300 ml/h. Potwierdzić pobranie krwi z tętnicy promieniowej i jej przejście przez zestawy cewników przedłużających do detektorów gamma i zestawy cewników przedłużających do pompy. Potwierdzić ciągłe pomiary aktywności radiofarmaceutycznej w detektorach gamma podczas całego przepływu radiofarmaceutyków w bolusie przez krążenie tętnicze25.
  3. Zweryfikuj jednoczesną akwizycję krzywych aktywności w czasie ze skanera PET.
  4. Kontynuować pompowanie z prędkością 300 ml/h i sprawdzić pomiary aktywności radiofarmaceutycznej w detektorach gamma przez co najmniej 300 s po inhalacji [15O]CO, 120 s po inhalacji [15O]O2, 120 s po wstrzyknięciu [15O]H2O i 300 s po wstrzyknięciu [18F]FDG.
    1. W przypadku [18F]FDG należy kontynuować pompowanie krwi ze zmniejszoną szybkością pompowania nie niższą niż 20 ml/h do końca skanowania PET.
  5. Po każdym pomiarze tętniczym należy ponownie skonfigurować linie tętnicze, aby przepłukać cewnik tętnicy promieniowej, a następnie przepłukać obwód linii, który zasila detektory gamma i pompę. W przypadku izolowanego obwodu przez pompę należy ustawić wydajność pompy na 300 ml/h. Opcjonalnie należy użyć drugiego worka z heparynizowaną solą fizjologiczną pod wpływem grawitacji, aby zapewnić dodatkowe przepływy w celu usunięcia krwi z pompy.
    UWAGA: Biorąc pod uwagę przedłużony protokół obrazowania i wielokrotne pobieranie próbek krwi tętniczej, ryzyko niedrożności linii może być wysokie, co wymaga ciągłej czujności zespołu badaczy i pielęgniarki. Stosuj ścisłe środki sterylności i utrzymuj zamknięty obieg, który jest konfigurowany tylko przez zawory odcinające.

8. Pobieranie próbek żylnych

  1. Przed skanowaniem należy ustalić dwa miejsca dostępu dożylnego, przeciwległe do kaniulacji tętnicy promieniowej w przypadku wstrzyknięcia radiofarmaceutycznego oraz ipsilateralne do promieniowego kaniulacji tętnicy w celu pobrania próbek żylnych. Preferuj dostęp przedłokciowy.
  2. Przed skanowaniem należy przygotować strzykawki i nasadki strzykawek; strzykawki i nakrętki należy oznaczyć w sposób trwały nasadką wszystkie strzykawki i zważyć strzykawki z nakrętką wagą analityczną z dokładnością do 0,0001 g. Rejestruj czas pobierania próbek żylnych na początku i na końcu pobierania co najmniej 2 ml krwi. W temperaturze pokojowej (20-25 °C) odwirować 1 ml krwi przy RCF 3 300 × g przez co najmniej 60 s w celu ekstrakcji osocza. Policz czynności w pełnej krwi i osoczu za pomocą studzienki skalibrowanej dla 68 Ge.
    UWAGA: Pobieranie próbek żylnych jest najbardziej odpowiednie do pomiarów [18F]FDG 30-60 min po wstrzyknięciu. Próbki żylne uzyskane podczas skanowania 15O są technicznie bardzo trudne i trudne do kontrolowania oraz nie korelują dobrze z próbkami tętniczymi.

9. Rekonstrukcja obrazu PET i przechowywanie danych

  1. Rekonstrukcja obrazów z PET-CT, preferując 3D zwykłe-uporządkowane podzbiory maksymalizacji oczekiwań (OSEM) z 4-8 iteracjami pięciu podzbiorów, TOF, opóźnione losowości, oparte na modelu skalowanie rozproszenia bezwzględnego, korekcja tłumienia, filtrowanie all-pass (bez filtrowania), bez modeli funkcji rozrzutu punktowego, korekcja zaniku do rozpoczęcia skanowania, skalowanie do Bq mL-1, rozmiar matrycy 220, powiększenie 2oraz woksele izotropowe o długości 1,65 mm.
    UWAGA: Zoom 2 zmniejsza poprzeczne pole widzenia rekonstrukcji obrazu o połowę, ignorując w ten sposób przestrzeń otoczenia między głową uczestnika a pierścieniami detektora PET. Podane parametry są wartościami początkowymi dla gazu [15O]O2 , który jest bardzo podatny na zmienność rozpraszania i wymaga skalowania rozproszenia bezwzględnego opartego na modelu; Historycznie rzecz biorąc, wybór modeli do rozpraszania miał duży wpływ na jakość rekonstrukcji znaczników 15O. Co więcej, interakcje modeli rozpraszania implementowanych przez dostawcę z innymi modelami, takimi jak modele funkcji rozproszenia punktowego, są obecnie słabo poznane. W związku z tym protokół ten implementuje tylko modele rozpraszania bez modeli rozproszenia punktowego.
  2. Przejrzyj zrekonstruowane dane PET na konsoli skanera, aby zapewnić odpowiednie podawanie radioznacznika i minimalny ruch.
    1. Zapisywanie plików DICOM dla zrekonstruowanych danych PET, CT, norm i danych listmode.
      UWAGA: Dane Listmode są niezbędne do zoptymalizowanych rekonstrukcji, które są kosztowne obliczeniowo i zwykle nie mogą być wykonywane w konsoli skanera. Dane Listmode są bardzo duże (>40 GB na sesję PET) i należy zarezerwować odpowiednie urządzenia pamięci masowej.

10. Wypisy i kontynuacja uczestnika

  1. Usuwanie linii
    1. Usunąć cewnik tętnicy promieniowej za pomocą sterylnej techniki i ręcznie zastosować bezpośrednie ciśnienie w tętnicy promieniowej (powinno to być wykonane przez wykwalifikowany personel medyczny).
    2. Uciskaj przez 15 minut przy użyciu opatentowanej techniki hemostazy, aby zminimalizować ryzyko niedrożności tętnicy promieniowej.
    3. Sprawdź, czy końcówka cewnika nie ma skrzepów lub pęknięć.
    4. Po upewnieniu się, że osiągnięto odpowiednią hemostazę, należy nałożyć opatrunek uciskowy ze sterylną gazą i elastycznym samoprzylepnym opakowaniem. Sprawdź dłoń pod kątem zmian koloru, temperatury, czucia lub funkcji.
  2. Instrukcje dotyczące pielęgnacji domowej
    1. Poinstruuj uczestników, aby utrzymywali opatrunki uciskowe przez 2 godziny po wypisie.
      1. Poinstruuj uczestników, aby po 2 godzinach zbadali miejsce kaniulacji pod kątem krwawienia lub siniaków, a następnie zaplanowali bandażowanie dostępne bez recepty.
      2. Poinstruuj uczestników, aby unikali zginania lub moczenia dotkniętego nadgarstka/ramienia przez 24 godziny i unikali forsownej aktywności z udziałem nadgarstka/ramienia przez 48 godzin.
    2. Poinstruuj uczestników, aby sprawdzili swój dotknięty nadgarstek/ramię pod kątem oznak infekcji, urazu lub krwawienia w ciągu 48 godzin po wypisie.
    3. W razie potrzeby podaj kilka metod skontaktowania się z zespołem badawczym.
    4. Zapewnij gwarancje dotyczące typowych powikłań związanych z łagodnymi siniakami i przejściowym dyskomfortem.
    5. Skontaktuj się z uczestnikiem badania 24-48 godzin po wypisie, aby upewnić się, że nie wystąpiły żadne dodatkowe komplikacje.

11. Kalibracje

  1. Kalibracja krzyżowa
    1. Użyj prętowych źródeł odniesienia o wartości 68Ge lub 22Na do absolutnej kalibracji liczników studni.
    2. Następnie przeprowadzić kalibrację krzyżową przy użyciu roztworów 10-37 MBq [18F]FDG w 30-670 ml wody z 2% acetonitrylem lub podobnym rozpuszczalnikiem organicznym. Stosować sztywne butelki z pożywkami (politereftalan etylenu lub polietylen o dużej gęstości), które zapewniają ograniczenie radioaktywności przy znikomym tłumieniu promieniowania gamma. Używaj butelek o mniejszej pojemności, aby zapewnić mniejszą aktywność podczas kalibracji krzyżowej w otworze skanera. Przeprowadzić kalibrację krzyżową wszystkich innych przyrządów do wykrywania promieniowania gamma, używając podwielokrotności pobranych z butelki.
  2. Kalibracja cewnika
    1. Wykonaj badania kalibracyjne dyspersji i opóźnienia wynikającego z użycia cewników i linii między tętnicą promieniową a sondą detekcji gamma.
      1. Używaj przeterminowanych produktów krwiopochodnych z lokalnego banku krwi, kąpieli o kontrolowanej temperaturze i kontrolowanej odmiany hematokrytu produktów krwiopochodnych.
      2. Zmontuj urządzenia kompartmentowe, aby szybko przełączać się między nieznakowanymi a znakowanymi FDG produktami krwiopochodnymi, które są dostarczane do zespołu cewników, linii, sondy detektora gamma i pompy perystaltycznej. Dostarcz dane wejściowe Heaviside "step-function" do zespołu i zmierz radioaktywność w czasie.
      3. Oszacuj jądro konwolucyjne pod kątem dyspersji i opóźnienia. Sparametryzuj jądra, aby różniły się hematokrytem. Przeprowadzić wszystkie kalibracje ze źródłem produktów krwiopochodnych w temperaturze 37 °C. Ponownie użyć jądra do wszystkich badań na ludziach z wykorzystaniem identycznego zestawu.
        UWAGA: Te kalibracje uwzględniają tylko dyspersję i opóźnienie przez zewnętrzne zespoły linii, a nie anatomię wewnętrzną.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Niektóre z najtrudniejszych technicznie aspektów tego protokołu obejmują konfigurację, zarządzanie i pomyślne gromadzenie danych z linii tętniczych przy jednoczesnym podawaniu radiotracerów o krótkim okresie półtrwania i obsłudze skanera. Rysunek 1 przedstawia ogólny widok obecnej konfiguracji, który podsumowuje organizację i przepływy operacyjne wymagane od koordynatorów badania, interwencjonisty, personelu pielęgniarskiego, technologów i badaczy. Opisane powyżej radiofarmaceutyki można łat...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Obrazowanie PET metabolizmu tlenu i glukozy za pomocą wdychanych gazów [15O]CO i [15O]O2, dożylne wstrzyknięcie [15O]H2O i dożylne wstrzyknięcie [18F]FDG mają znaczące historyczne uprzedzenia oparte na obrazowaniu zgromadzonym ze starszych generacji skanerów PET 14,15,16,17,26,27

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie ma żadnych konfliktów interesów, finansowych lub innych, między autorami a treścią tego artykułu.

Podziękowania

Jesteśmy szczególnie wdzięczni uczestnikom naszych badań za ich altruizm. Dziękujemy dyrektorom i personelowi Centrum Badawczego Neuroimaging Labs, Centrum Badań nad Chorobą Alzheimera Knighta, Centrum Badań nad Obrazowaniem Klinicznym (CCIR) oraz ośrodka cyklotronowego Uniwersytetu Waszyngtońskiego za umożliwienie przeprowadzenia tych badań. Z wdzięcznością dziękujemy za finansowanie badań przez NIH R01AG053503, R01AG057536, RF1AG073210, RF1AG074992 i 1S10OD025214, Mallinckrodt Institute of Radiology oraz McDonnell Foundation for Systems Neuroscience na Uniwersytecie Waszyngtońskim.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Średnica zewnętrzna 3/16" Rurka nylaflow o średnicy wewnętrznej 1/8"Rurka Nylaflow, Zazareth, PA
Gaza 4 x 4 caleMcKesson MedSurg16-4242
Waga analitycznaFisher Scientific/OHUASPioneer Exal Model Platforma 90 mm #PA84
Filtr bakteryjny/wirusowyHudson RCI, Teleflex, Perak, MalezjaREF 1605 (IPN042652)
Zawór bezigłowy BD SmartSiteBecton Dickinson2000E
Biograph mMRSiemens, Erlangen, Niemcy
Biograph Vision 600 EdgeSiemens, Erlangen, Niemcy
Licznik chusteczek CapracMirion Medical (Capintec), Florham Park, NJ od 1991 r. lub nowszeNaI dobrze wywiercone kryształowa
folia samoprzylepna Coban3Mpowszechnie stosowana na oddziałach intensywnej terapii
opatrunek, tegaderm, 4 x 4" 3M Health Care#1626
ECAT EXACT HR+CTI PET Systems, Knoxville, TN
Edwards TruWave 3 cc/84 in (210 cm) CewnikLifescience PX284R
o długości 48 cm, objętość zalewania 0,642 mlBraunV5424
heparyna sodowa, roztwór 2 U/mL, 1,000 mlHospira Worldwide#409762059
I.V. elastyczny 4 x 9 cali dla dorosłychDeRoyalM8125-A
Keithley PikoamperomierzTekronix
Magnetom Prisma pasuje doSiemens, Erlangen, Niemcy
Adapter męsko-męski 3T do zaworów LuerArgon Medical Co.040184000A
MiniSpin Osobista mikrowirówkaEppendorf, Hamburg, NiemcyEP-022620151
Ustnik 15 mm ID, 22 mm ODHudson RCI, Teleflex, Perak, MalezjaREF 1565 (IPN042595)
MRIdiumIradmed, Winter Springs, FL3860+
Nalgene kwadratowa butelka na nośnik PET z zamknięciem, 650 mlThermo Scientific#3420400650do
ciśnieniowego worka infuzyjnego do kalibracji krzyżowej z bańką, o pojemności 1 000 ml Health Care Logi#10401
taca do monitorowania ciśnienia cewnik polietylenowy; 2,5Fr (2,5 cm) angiocath; drut 0,015" 15 cm; igła 22G (2 cm)Cook MedicalC-P MSY-250, G02854
RDS 11 MeV CyclotronSiemens, Erlangen, Niemcybombardowanie protonami 15N w celu wytworzenia 15O
roztworu chlorku sodu IV 0,9%, 1,000 mlB. Braun MedicalE8000
listwy sterowe (zamknięcie, reż skóry LF 1/2x4")McKesson MecSurg#3010
Twilite IISwisstrace, Zurych, Szwajcaria
Zasilacz awaryjny Zabezpieczenie bateryjne i przeciwprzepięcioweAPCBR1500MS2
przedłużający Edwards

Bibliografia

  1. Goyal, M. S., Hawrylycz, M., Miller, J. A., Snyder, A. Z., Raichle, M. E. Aerobic glycolysis in the human brain is associated with development and neotenous gene expression. Cell Metabolism. 19 (1), 49-57 (2014).
  2. Magistretti, P. J. Imaging brain aerobic glycolysis as a marker of synaptic plasticity. Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (26), 7015-7016 (2016).
  3. Shannon, B. J., et al. Brain aerobic glycolysis and motor adaptation learning. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (26), E3782-E3791 (2016).
  4. Vaishnavi, S. N., et al. Regional aerobic glycolysis in the human brain. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (41), 17757-17762 (2010).
  5. Powers, W. J., Dagogo-Jack, S., Markham, J., Larson, K. B., Dence, C. S. Cerebral transport and metabolism of 1-11C-D-glucose during stepped hypoglycemia. Annals of Neurology. 38 (4), 599-609 (1995).
  6. Locasale, J. W., Cantley, L. C. Metabolic flux and the regulation of mammalian cell growth. Cell Metabolism. 14 (4), 443-451 (2011).
  7. Lunt, S. Y., Vander Heiden, M. G. Aerobic glycolysis: meeting the metabolic requirements of cell proliferation. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 27 (1), 441-464 (2011).
  8. Vlassenko, A. G., Raichle, M. E. Brain aerobic glycolysis functions and Alzheimer's disease. Clinical and Translational Imaging. 3 (1), 27-37 (2015).
  9. Goyal, M. S., et al. Loss of brain aerobic glycolysis in normal human aging. Cell Metabolism. 26 (2), 353-360 (2017).
  10. Goyal, M. S., et al. Spatiotemporal relationship between subthreshold amyloid accumulation and aerobic glycolysis in the human brain. Neurobiology of Aging. 96, 165-175 (2020).
  11. Goyal, M. S., et al. Brain aerobic glycolysis and resilience in Alzheimer disease. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 120 (7), 2212256120(2023).
  12. Segarra-Mondejar, M., et al. Synaptic activity-induced glycolysis facilitates membrane lipid provision and neurite outgrowth. EMBO Journal. 37 (9), 97368(2018).
  13. Harris, R. A., et al. Aerobic glycolysis is required for spatial memory acquisition but not memory retrieval in mice. Eneuro. 6 (1), (2019).
  14. Huang, S. C., et al. Noninvasive determination of local cerebral metabolic rate of glucose in man. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 238 (1), E69-E82 (1980).
  15. Mintun, M. A., Raichle, M. E., Martin, W. R. W., Herscovitch, P. Brain oxygen utilization measured with O-15 radiotracers and positron emission tomography. Journal of Nuclear Medicine. 25 (2), 177-187 (1984).
  16. Raichle, M. E., Martin, W. R., Herscovitch, P., Mintun, M. A., Markham, J. Brain blood flow measured with intravenous H2(15)O. II. Implementation and validation. Journal of nuclear medicine. 32 (15), 790-798 (1983).
  17. Martin, W. R. W., Powers, W. J., Raichle, M. E. Cerebral blood volume measured with inhaled C15O and positron emission tomography. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 7 (4), 421-426 (1987).
  18. Hooker, J. M., Carson, R. E. Human positron emission tomography neuroimaging. Annual Review of Biomedical Engineering. 21, 551-581 (2019).
  19. Fan, A. P., et al. Quantification of brain oxygen extraction and metabolism with [(15)O]-gas PET: A technical review in the era of PET/MRI. Neuroimage. 220, 117136(2020).
  20. Oikonen, V. Quantification of metabolic rate of glucose uptake with [18F]FDG. , Available from: http://www.turkupetcentre.net/petanalysis/analysis_18f-fdg.html (2023).
  21. Tisdall, M. D., et al. Volumetric navigators for prospective motion correction and selective reacquisition in neuroanatomical MRI. Magnetic Resonance in Medicine. 68 (2), 389-399 (2012).
  22. Greve, D. N., et al. Cortical surface-based analysis reduces bias and variance in kinetic modeling of brain PET data. NeuroImage. 92, 225-236 (2014).
  23. Greve, D. N., et al. Different partial volume correction methods lead to different conclusions: An 18F-FDG-PET study of aging. NeuroImage. 132, 334-343 (2016).
  24. Iguchi, S., et al. System evaluation of automated production and inhalation of (15)O-labeled gaseous radiopharmaceuticals for the rapid (15)O-oxygen PET examinations. EJNMMI Physics. 5 (15), 37(2018).
  25. Alf, M. F., et al. Quantification of brain glucose metabolism by 18F-FDG PET with real-time arterial and image-derived input function in mice. Journal of Nuclear Medicine. 54 (1), 132-138 (2013).
  26. Herscovitch, P., Mintun, M. A., Raichle, M. E. Brain oxygen utilization measured with oxygen-15 radiotracers and positron emission tomography: generation of metabolic images. Journal of Nuclear Medicine. 26, 416-417 (1985).
  27. Videen, T. O., Perlmutter, J. S., Herscovitch, P., Raichle, M. E. Brain blood volume, flow, and oxygen utilization Measured with 15O radiotracers and positron emission tomography: revised metabolic computations. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 7 (4), 513-516 (1987).
  28. Lee, J. J., et al. Dynamic susceptibility contrast MRI with localized arterial input functions. Magnetic Resonance in Medicine. 63 (5), 1305-1314 (2010).
  29. Kunnen, B., Beijst, C., Lam, M., Viergever, M. A., de Jong, H. Comparison of the Biograph Vision and Biograph mCT for quantitative (90)Y PET/CT imaging for radioembolisation. EJNMMI Physics. 7 (1), 14(2020).
  30. van Sluis, J., et al. Performance characteristics of the digital Biograph Vision PET/CT system. Journal of Nuclear Medicine. 60 (7), 1031-1036 (2019).
  31. Lodge, M. A., Mhlanga, J. C., Cho, S. Y., Wahl, R. L. Effect of patient arm motion in whole-body PET/CT. Journal of Nuclear Medicine. 52 (12), 1891-1897 (2011).
  32. Prenosil, G. A., et al. Performance characteristics of the Biograph Vision Quadra PET/CT system with a long axial field of view using the NEMA NU 2-2018 Standard. Journal of Nuclear Medicine. 63 (3), 476-484 (2022).
  33. Lee, J. J., et al. Dissociation between hormonal counterregulatory responses and cerebral glucose metabolism during hypoglycemia. Diabetes. 66 (12), 2964-2972 (2017).
  34. Sattarivand, M., Kusano, M., Poon, I., Caldwell, C. Symmetric geometric transfer matrix partial volume correction for PET imaging: principle, validation and robustness. Physics in Medicine and Biology. 57 (21), 7101-7116 (2012).
  35. Desikan, R. S., et al. An automated labeling system for subdividing the human cerebral cortex on MRI scans into gyral based regions of interest. Neuroimage. 31 (3), 968-980 (2006).
  36. Schaefer, A., et al. Local-global parcellation of the human cerebral cortex from intrinsic functional connectivity MRI. Cerebral Cortex. 28 (9), 3095-3114 (2018).
  37. Glasser, M. F., et al. A multi-modal parcellation of human cerebral cortex. Nature. 536 (7615), 171-178 (2016).
  38. Zanotti-Fregonara, P., Chen, K., Liow, J. -S., Fujita, M., Innis, R. B. Image-derived input function for brain PET studies: many challenges and few opportunities. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 31 (10), 1986-1998 (2011).
  39. Rodgers, Z. B., Detre, J. A., Wehrli, F. W. MRI-based methods for quantification of the cerebral metabolic rate of oxygen. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 36 (7), 1165-1185 (2016).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

metabolizm glukozy w mózgumetabolizm tlenu w mózguPET w trybie Time-Of-Flightskaner PET-CTmózgowe przepływy krwimózgowa objętość krwiglikoliza tlenowaznaczniki radiofarmaceutycznepobieranie krwi tętniczej
Wielośladowe badania metabolizmu tlenu i glukozy w mózgu przy użyciu skanera pozytonowej tomografii emisyjnej i tomografii komputerowej czasu przelotu
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.