Name: Pozytonowa tomografia emisyjna wykorzystująca miedź 64 jako znacznik do badania zaburzeń związanych z miedzią (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-28T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: Poznaj technikę obrazowania PET z użyciem miedzi-64 do badania choroby Wilsona i innych zaburzeń metabolizmu miedzi. Metoda umożliwia nieinwazyjną wizualizację oraz ilościową ocenę dystrybucji miedzi w organizmie.

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

Wspierane przez dotację z The Memorial Foundation of Manufacturer Vilhelm Pedersen & Wife. Fundacja nie odegrała żadnej roli w planowaniu ani w żadnej innej fazie badania.

Kilka badań klinicznych wykorzystujących ten protokół 64Cu PET/CT lub PET/MRI zostało zatwierdzonych przez Regionalny Komitet Etyki Regionu Midt, Dania [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), i 1-10-72-15-22 (EudraCT 2021-005464-21)]. Pisemną świadomą zgodę uzyskano od uczestników podczas rejestracji. Kryteriami włączenia dla wszystkich uczestników był wiek >18 lat, a dla kobiet stosowanie bezpiecznej antykoncepcji. Kryteriami wykluczenia dla pacjentów z chorobą Wilsona były niewyrównana marskość wątroby, wynik modelu schyłkowej niewydolności wątroby (MELD) >11 lub zmodyfikowany wynik Nazera >6. Kryteriami wykluczenia dla wszystkich uczestników były: znana nadwrażliwość na 64Cu lub inne składniki formuły znacznikowej, ciąża, karmienie piersią lub chęć zajścia w ciążę przed końcem badania.
1. Przygotowanie 64CuCl2
<ol>
	<li>Rozpuścić ciało stałe 64CuCl2 w kwasie solnym (0,1 M) i dodać bufor octanu sodu (0,5 M) w celu zwiększenia pH do ~5. Sformułować z solą fizjologiczną i przefiltrować, wysterylizować roztwór, przepuszczając go przez filtr 0,22 μm (patrz tabela materiałów). 
	UWAGA: Bufor octanu sodu (0,5 M) jest wytwarzany z trójwodzianu octanu sodu i sterylnej wody, która jest przepuszczana przez filtr sterylizujący 0,22 μm.</li>
	<li>W celu kontroli jakości wyprodukowanego roztworu 64CuCl2 należy wykonać pomiar pH, badanie endotoksyn bakteryjnych, oznaczenie czystości radiochemicznej i identyfikację nuklidów radiowych7,8.</li>
	<li>Produkt należy przechowywać w ołowianym pojemniku w temperaturze pokojowej i przechowywać w kwarantannie do czasu, aż wszystkie specyfikacje kontroli jakości zostaną spełnione w sposób zadowalający. 
	UWAGA: W niniejszym badaniu wyprodukowano 64CuCl2 o czystości radiowej nuklidesowej ≥99% i czystości radiochemicznej ≥95%. Ciało stałe 64CuCl2, użyte jako materiał wyjściowy, uzyskano ze źródła komercyjnego (patrz tabela materiałów).</li>
</ol>
2. Przygotowanie skanera PET
<ol>
	<li>Przeprowadź kontrolę jakości (QC)9 na skanerze, postępując zgodnie z protokołem producenta (patrz Tabela materiałów). 
	UWAGA: Kontrola jakości musi być wykonywana codziennie rano przed skanowaniem pacjenta.</li>
</ol>
3. Rysunek znacznika do iniekcji dożylnej (IV) i podawania doustnie (PO)
<ol>
	<li>Załóż plastikowe rękawiczki i zdejmij pokrywkę z ołowianego pojemnika</li>.
	<li>Użyj długiej pęsety, aby zdezynfekować gumową membranę szklanej butelki zawierającej ślad wewnątrz ołowianego pojemnika za pomocą wacika do dezynfekcji.</li>
	<li>Użyj pęsety, aby wprowadzić krótką kaniulę (~0,5 mm x 16 mm) do membrany, aby uniknąć rozlania się z próżni wewnątrz butelki.</li>
	<li>Użyj pęsety, aby włożyć dłuższą kaniulę do pobrania. Kaniula ta powinna być wystarczająco długa, aby sięgać do dna butelki (zwykle 50 mm).</li>
	<li>Upewnij się, że kalibrator dawki (patrz Tabela materiałów) jest skalibrowany dla 64Cu. Oblicz przybliżoną objętość do pobrania dla pierwszego pobrania. 
	UWAGA: Z raportów z chemicznej kontroli jakości będzie dostępna ilość i objętość cieczy, co pozwoli na obliczenie przybliżonej objętości do pobrania.</li>
	<li>Załóż plastikowe rękawiczki, włóż plastikową strzykawkę o odpowiedniej wielkości do długiej kaniuli i narysuj obliczoną objętość. Objętość ta będzie zależała od stężenia 64Cu w produkcie oraz od tego, ile 64Cu zostanie określone w protokole (patrz Obliczanie dawki pod reprezentatywnymi wynikami).</li>
	<li>Użyj pęsety, aby przytrzymać kaniulę podczas przesuwania strzykawki do kalibratora dawki, aby zmierzyć radioaktywność.</li>
	<li>Kontynuuj rysowanie, aż zostanie osiągnięta odpowiednia ilość radioaktywności. Około 5% znacznika pozostanie w strzykawce i kaniuli po wstrzyknięciu. 
	UWAGA: 64Cu nie należy rozcieńczać w słonej wodzie, ponieważ znacznik może się wytrącić. W związku z tym strzykawki nie można przepłukać wodą z solą fizjologiczną po wstrzyknięciu (nie dotyczy to podawania PO).</li>
	<li>Za pomocą pęsety nałóż kaniulę z nasadką (kaniula ~16 mm), aby zamknąć strzykawkę i przechowywać ją w ołowianym pojemniku do czasu aplikacji.</li>
</ol>
4. Zastosowanie znacznika
<ol>
	<li>Iniekcja dożylna
	<ol>
		<li>Wprowadzić kaniulę dożylną (~22 G, 25 mm), najlepiej do żyły łokciowej i spłukać wodą z solą fizjologiczną, aby zapewnić prawidłowe umieszczenie. 
		UWAGA: Powinien być dostępny arkusz roboczy z imieniem i nazwiskiem uczestnika, pieczęcią lub podpisem do zwolnienia kontroli jakości znacznika oraz punktami czasowymi i radioaktywnością do rysowania, wstrzykiwania i resztkami znacznika.</li>
		<li>Zmierz radioaktywność w strzykawce za pomocą dostępnego kalibratora dawki i zanotuj czas i aktywność w arkuszu roboczym.</li>
		<li>Przetransportować strzykawkę w ołowianym pojemniku do łóżka uczestnika.</li>
		<li>Jeśli po wstrzyknięciu dojdzie do rozlania się, umieść serwetkę pod łokciem uczestnika, aby można było zmierzyć rozlaną radioaktywność.</li>
		<li>Za pomocą pęsety zdejmij nasadkę/kaniulę ze strzykawki i w plastikowych rękawiczkach podłącz strzykawkę do dostępu dożylnego. Zanotuj czas w arkuszu roboczym i wstrzyknij jednym stałym ruchem. 
		UWAGA: Jak wspomniano wcześniej, strzykawki nie należy spłukiwać solą fizjologiczną, ponieważ może dojść do wytrącenia się znacznika.</li>
		<li>Wyjąć strzykawkę z dostępu dożylnego, założyć nasadkę/kaniulę i w razie potrzeby umieścić ją w pojemniku ołowianym wraz z serwetką.</li>
		<li>Przepłukać dostęp dożylny wodą z solą fizjologiczną.</li>
		<li>Zanotuj czas i pozostałą radioaktywność w strzykawce w arkuszu roboczym. 
		UWAGA: Aktywność wstrzykniętej strzykawki jest obliczana jako różnica między aktywnością strzykawki przed i po wstrzyknięciu, ale przy użyciu protokołu skanowania PET w celu skorygowania zaniku. W ten sposób wszystkie trzy punkty czasowe (pomiary losowania, wstrzyknięcia i pozostałości) oraz zmierzona radioaktywność podczas pobierania i pomiary pozostałości są wprowadzane do protokołu skanowania PET, gdy uczestnik jest skanowany (patrz krok 5).</li>
		<li>Resztki materiału należy zutylizować w odpowiedni sposób, zgodnie z instytucjonalnymi przepisami bezpieczeństwa.</li>
		<li>Usuń dostęp dożylny. W przypadku wystąpienia reakcji alergicznych należy pozostawić dostęp do kroplówki na 30 minut.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Podawanie doustne 
	UWAGA: Powinien być dostępny arkusz roboczy z imieniem i nazwiskiem uczestnika, pieczęcią lub podpisem do zwolnienia kontroli jakości znacznika oraz punktami czasowymi i radioaktywnością do rysowania, podawania i resztkami znacznika.
	<ol>
		<li>Do jednorazowego i miękkiego plastikowego kubka wlej około 100 ml wody lub nalewki; 64Cu jest bez smaku. Powinna być dostępna jednorazowa plastikowa słomka i mała jednorazowa plastikowa torba.</li>
		<li>Zmierz radioaktywność w strzykawce za pomocą dostępnego kalibratora dawki i zanotuj czas i aktywność w arkuszu roboczym.</li>
		<li>Przetransportować strzykawkę w ołowianym pojemniku do łóżka uczestnika. Uczestnik powinien siedzieć na łóżku lub krześle.</li>
		<li>Wyjmij nasadkę/kaniulę ze strzykawki za pomocą pęsety i w plastikowych rękawiczkach wstrzyknij znacznik do kubka, uważając, aby go nie rozlać. Weź trochę wody/nalewki i ponownie wstrzyknij ją do kubka.</li>
		<li>Umieść plastikową słomkę w kubku (ma to na celu zminimalizowanie ryzyka rozlania się podczas picia przez uczestnika).</li>
		<li>Zanotuj godzinę w arkuszu roboczym i pozwól uczestnikowi się napić. Kubek powinien być jak najbardziej pusty.</li>
		<li>Umieść pusty kubek i słomkę w jednorazowej plastikowej torbie z pustą strzykawką i umieść je w ołowianym pojemniku.</li>
		<li>Zanotuj czas i zmierz pozostałą radioaktywność w strzykawce. Uwaga w arkuszu. 
		UWAGA: Aktywność wstrzykniętej strzykawki jest obliczana jako różnica między aktywnością strzykawki przed i po wstrzyknięciu, ale przy użyciu protokołu skanowania PET w celu skorygowania zaniku. W ten sposób wszystkie trzy punkty czasowe (pomiary pobrania, wstrzyknięcia i pozostałości) oraz zmierzona radioaktywność podczas pobierania i pomiaru pozostałości są wprowadzane do protokołu skanowania PET, gdy uczestnik jest skanowany (patrz Skanowanie).</li>
		<li>Resztki materiału należy zutylizować w odpowiedni sposób, zgodnie z instytucjonalnymi przepisami bezpieczeństwa. 
		UWAGA: Obserwowanie uczestnika pod kątem ostrych reakcji alergicznych przez 30 minut po spożyciu może być właściwe.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Skanowanie PET
<ol>
	<li>Umieść uczestnika w pozycji leżącej w skanerze.</li>
	<li>Wykonaj przeglądową tomografię komputerową lub rezonans magnetyczny, aby zaplanować konkretny obszar, który ma być badany podczas skanowania PET.</li>
	<li>Zanotuj czas pobrania, wstrzyknięcia i pomiaru pozostałości oraz radioaktywność podczas pobierania i pomiar pozostałości w protokole PET.</li>
	<li>Wykonaj skanowanie PET, wykonując poniższe czynności. 
	UWAGA: Protokół skanowania PET musi być ustandaryzowany pod względem czasu trwania skanowania i parametrów rekonstrukcji obrazu dla wszystkich uczestników tego samego badania; Opublikowane raporty powinny być śledzone10,11,12.
	<ol>
		<li>Statyczne skany PET należy wykonywać z czasem skanowania wynoszącym 4,5 minuty/pozycję łóżka do 24 godzin po podaniu znacznika i 10 minut/pozycję łóżka do 68 godzin po podaniu znacznika (w celu dalszego opracowania, patrz Skanowanie pod reprezentatywnymi wynikami). 
		UWAGA: Podczas dynamicznego skanowania PET zanik jest rejestrowany w sposób ciągły, a następnie segmentowany na strukturę ramki. Pozwala to na wybór klatek z krótkich interwałów czasowych w celu podkreślenia dynamiki rozkładu 64Cu oraz klatek z dłuższych przedziałów czasowych w celu nadania priorytetu czułości. Zazwyczaj krótsze interwały są wybierane zaraz po wstrzyknięciu i stopniowo zwiększane po wstrzyknięciu10.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. Rekonstrukcja obrazu
<ol>
	<li>Zrekonstruuj obrazy, korzystając z najlepszych dostępnych korekcji tłumienia, rozproszenia, czasu przelotu i funkcji rozproszenia punktowego. 
	UWAGA: Parametry rekonstrukcji obrazu muszą być starannie dobrane, aby zoptymalizować właściwości obrazu, takie jak odzyskiwanie sygnału i zamiana sygnału na szum. W przypadku badań wieloośrodkowych kluczowe znaczenie ma standaryzacja jakości obrazu między ośrodkami.</li>
</ol>
7. Analiza danych
UWAGA: Niniejsze badanie opisuje prostą metodę ilościowego oznaczania zawartości 64Cu w wątrobie. Sygnał PET jest mierzony jako standardowa wartość wychwytu (SUV), stężenie radioaktywności tkankowej dostosowane do masy ciała uczestnika, wstrzykniętej aktywności i/lub kilobekereli (kBq) na ml tkanki.
<ol>
	<li>Pobierz dane do odpowiedniego programu, na przykład pliki Dicom, do PMOD. 
	UWAGA: Prawdopodobnie istnieje wiele różnych programów do analizy obrazów PET, takich jak Hermes lub PMOD (patrz Tabela materiałów).</li>
	<li>Dostosuj tony skanu CT/MR, aby zróżnicować struktury anatomiczne.</li>
	<li>Upewnij się, że skan anatomiczny i skan PET nakładają się na siebie.</li>
	<li>Pracując w płaszczyźnie poziomej z najlepszym rezonansem magnetycznym lub tomografią komputerową, zlokalizuj wątrobę i duże struktury.</li>
	<li>Umieść odpowiednią objętość zainteresowania (VOI) lub wiele VOI w wątrobie. 
	UWAGA: VOI to zdefiniowany obszar tkanki, w którym mierzy się SUV. VOI składa się z wielu obszarów zainteresowania (ROI), które są obszarami tkanek w jednej płaszczyźnie. Wiele programów ma sferyczne VOI jako ustawienie wstępne, co oznacza, że nie trzeba rysować wielu ROI (po jednym w każdej płaszczyźnie), aby utworzyć VOI. Prawy płat wątroby jest zwykle bardziej jednorodny, a tym samym stanowi dobrą pozycję do umieszczania VOI.</li>
	<li>Umieść wiele VOI w prawym płacie wątroby w różnych płaszczyznach poziomych, aby uzyskać najbardziej precyzyjny pomiar aktywności, ponieważ SUV może się nieco różnić (~ 5%) w prawym płacie wątroby. Oblicz średni SUV tych VOI.</li>
	<li>Aby określić ilościowo SUV, na przykład w całej wątrobie, narysuj ROI obejmujące całą objętość wątroby w każdej płaszczyźnie do badań dozymetrycznych. 
	UWAGA: Podczas korzystania z tej metody unikaj dużych struktur, takich jak tętnice i żyły.</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>

Autorzy nie pozostają w konflikcie interesów.

Metoda jest jak każda inna metoda PET, ale długi okres półtrwania wynoszący 12,7 h daje możliwość zbadania długoterminowych topników miedzi (dobre wyniki mamy do 68 godzin po wstrzyknięciu znacznika dożylnego). Wszystkie kroki w protokole muszą być obsługiwane przez personel zaznajomiony z PET, chociaż nie są one bardziej krytyczne niż jakiekolwiek inne badanie PET.
Rozwiązywanie problemów Ponieważ często używamy 64Cu do długotrwałych badań, sygnał PET będzie g...

Miedź jest ważnym kofaktorem katalitycznym, który napędza wiele ważnych procesów biochemicznych niezbędnych do życia, a defekty homeostazy miedzi są bezpośrednio odpowiedzialne za choroby ludzkie. Mutacje w genach ATP7A lub ATP7B, kodujące ATPazy transportujące miedź, powodują odpowiednio choroby Menkego i Wilsona. Choroba Menkego (ATP7A) jest rzadką śmiertelną chorobą polegającą na hiperakumulacji miedzi w jelitach z ciężkim niedoborem miedzi w tkankach obwodowych i niedoborem enzymów zależnych od miedzi1. Choroba Wilsona (WD) (ATP7B) jest rzadką chorobą charakteryzującą się niezdolnością do wydalania nadmiaru miedzi z żółcią, co skutkuje przeciążeniem miedzią i późniejszym uszkodzeniem narządów, najdotkliwiej wpływając na wątrobę i mózg2.
Badania nad metabolizmem miedzi wykorzystywały radioznakowaną miedź (zwykle 64-miedź [64Cu] lub 67-miedź) przez dziesięciolecia, a badania te okazały się nieocenione dla naszego zrozumienia metabolizmu miedzi u ssaków, w tym miejsca wchłaniania i ścieżek wydalania3,4,5,6. Wcześniej liczniki gamma były używane do wykrywania sygnału radioaktywnego z ograniczoną rozdzielczością anatomiczną, ale ostatnio pozytonowa tomografia emisyjna (PET) 64Cu w połączeniu z tomografią komputerową (CT) lub obrazowaniem rezonansu magnetycznego (MRI) została wprowadzona zarówno w badaniach na ludziach, jak i na zwierzętach. Obecnie skanery PET mają tak wysoką czułość, że możliwe jest śledzenie 64Cu nawet przez 70 godzin po wstrzyknięciu. Długi okres połowicznego rozpadu wynoszący 12,7 h dla 64Cu pozwala na długoterminową ocenę topników miedzi. Ta poprawa rozdzielczości dopiero niedawno weszła w dziedzinę badań nad miedzią, a badania nad prawidłowym i patologicznym metabolizmem miedzi, a także badania oceniające wpływ określonych metod leczenia, zaczynają się pojawiać. Ponadto wprowadzenie skanerów PET całego ciała z rozszerzonym polem widzenia jeszcze bardziej zwiększy czułość tych badań.
Ten artykuł metodologiczny ma na celu umożliwienie klinicystom i naukowcom dodania 64Cu PET CT/MRI do istniejącego repertuaru narzędzi jako solidnej i łatwej w użyciu metody oceny metabolizmu miedzi w sposób porównywalny między oddziałami medycyny nuklearnej. Produkcja miedzi 64Cu może odbywać się różnymi metodami i zazwyczaj odbywa się w specjalnych zakładach. Wśród reakcji jądrowych szeroko stosowana jest metoda 64Ni (p, n) 64Cu, ponieważ wysoką wydajność produkcji 64Cu można uzyskać przy użyciu protonów o niskiej energii w tej trasie7,8. Szczegółowy opis metod produkcji wykracza poza zakres tych prac, a ich dostępność będzie się różnić w zależności od kraju i regionu.
W tym artykule najpierw opisujemy przygotowanie niezbędnej radiochemii i znacznika. Następnie przedstawiono zasady przygotowania skanerów PET/CT lub PET/MRI.

<table><tbody><tr><td>Filtr sterylizujący 0,22 mikrometra</td> Kaniula <td>Merck Life Science</td><td></td><td></td></tr><tr><td>21 G 50 mm</td><td>BD Microlance</td><td>301155</td><td></td></tr><tr><td>Kaniula 25 G 16 mm</td><td>BD Microlance</td><td>300600</td><td></td></tr><tr><td>Kalibrator dawki</td><td>Capintec Kalibrator</td><td></td><td></td>CRC-PC</tr><tr><td>Skaner PET/CT</td><td>Siemens: Biograph</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Skaner PET/MR</td><td>GE Signa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PMOD wersja 4.0</td><td>PMOD Technologies LLC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Roztwór soli 0,9% NaCl</td><td>Fresenius Kabi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trójwodny octan sodu BioUltra</td><td>Sigma Aldrich</td><td>71188</td><td></td></tr><tr><td>Solid 64CuCl2</td><td>Duński Uniwersytet Techniczny Ris&oslash;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sterylna woda</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>

pozytonowa tomografia emisyjna wykorzystująca miedź 64 jako znacznik do badania zaburzeń związanych z miedzią

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

Miedź jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym, działającym w katalizie i sygnalizacyjnym w systemach biologicznych. Miedź znakowana radioaktywnie jest stosowana od dziesięcioleci w badaniu podstawowego metabolizmu miedzi u ludzi i zwierząt oraz zaburzeń związanych z miedzią, takich jak choroba Wilsona (WD) i choroba Menkego. Najnowszym dodatkiem do tego zestawu narzędzi jest pozytonowa tomografia emisyjna (PET) z 64 miedzi (64Cu), łącząca dokładne obrazowanie anatomiczne nowoczesnych skanerów tomografii komputerowej (CT) lub rezonansu magnetycznego (MRI) z biodystrybucją sygnału znacznikowego PET 64Cu. Pozwala to na śledzenie in vivo strumieni i kinetyki miedzi, a tym samym bezpośrednią wizualizację ruchu i metabolizmu narządów miedzianych u ludzi i zwierząt. W związku z tym 64Cu PET doskonale nadaje się do oceny klinicznych i przedklinicznych efektów leczenia i już wykazał zdolność do dokładnego diagnozowania WD. Co więcej, badania 64Cu PET/CT okazały się cenne w innych dziedzinach naukowych, takich jak badania nad rakiem i udarem. W artykule pokazano, jak wykonać 64Cu PET/CT lub PET/MR u ludzi. Przedstawiono tutaj procedury obsługi 64Cu, przygotowania pacjenta i konfiguracji skanera.

Obliczanie dawki 
Na podstawie obliczeń dosymetrycznych, efektywna dawka radioaktywności przy podaniu dożylnym wynosi 62 ± 5 µSv/MBq znacznika10. W zależności od ram czasowych zaleca się dawkę 50 MBq. W przypadku dłuższych badań można zastosować dawkę do 75-80 MBq, co pozwala na uzyskanie wysokiej jakości obrazów bez przekroczenia etycznie zatwierdzonej dawki. Efektywna dawka przy podaniu doustnym wynosi 113 ± 1 µSv/MBq znacznika, co wynika z akumulacji znacznika w jelitach. W ...

Obecny protokół opisuje, jak przeprowadzić obrazowanie 64Cu PET/CT i PET/MRI u ludzi w celu zbadania zaburzeń związanych z miedzią, takich jak choroba Wilsona, oraz wpływu leczenia na metabolizm miedzi.

Pozytonowa tomografia emisyjna wykorzystująca miedź 64 jako znacznik do badania zaburzeń związanych z miedzią

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

Metoda ta już okazała się istotna w badaniach nad chorobą Wilsona, ponieważ możemy uwidocznić dystrybucję miedzi u pacjentów. Zaletą obrazowania miedzi PET jest możliwość monitorowania jej biodystrybucji w organizmie, co ułatwia nieinwazyjną wizualizację i ilościowe określenie stężenia miedzi w różnych narządach. Technika ta może być stosowana w diagnostyce choroby Wilsona oraz w warunkach badawczych do testowania efektów leczenia.W przyszłości technika ta może być również stosowana w warunkach klinicznych do monitorowania efektów leczenia, a być może w innych chorobach z zaburzonym metabolizmem miedzi. Na początek załóż plastikowe rękawiczki. Za pomocą długiej pęsety dokładnie zdezynfekuj gumową membranę szklanej butelki zawierającej znacznik wewnątrz ołowianego pojemnika za pomocą wacika do dezynfekcji.Włóż krótką kaniulę do membrany za pomocą pęsety, aby zapobiec rozlaniu się z próżni wewnątrz butelki. Za pomocą pęsety włóż dłuższą kaniulę do membrany, aby pobrać roztwór znacznikowy. Włożyć plastikową strzykawkę o odpowiedniej wielkości do długiej kaniuli i pobrać obliczoną objętość znacznika.Za pomocą pęsety założyć kaniulę z nasadką, aby zamknąć strzykawkę i ostrożnie przenieść strzykawkę do kalibratora dawki w celu zmierzenia radioaktywności. Przechowuj go w ołowianym pojemniku do czasu użycia. Zmierzyć radioaktywność w strzykawce za pomocą kalibratora dawki.Zanotuj czas i aktywność w arkuszu. W plastikowych rękawiczkach ostrożnie wyjmij nakrętkę i kaniulę ze strzykawki za pomocą sterylnej pęsety. Podłączyć strzykawkę do dostępu dożylnego pacjenta.Zanotuj godzinę w arkuszu. I wstrzyknąć znacznik jednym stałym ruchem. Po wstrzyknięciu należy wyjąć strzykawkę z dostępu dożylnego.Założyć nasadkę i kaniulę na strzykawkę i trzymać ją w ten sposób do momentu zmierzenia pozostałej radioaktywności. Przepłukać dostęp dożylny roztworem soli fizjologicznej, aby usunąć pozostały ślad. Zwróćmy uwagę na godzinę jeszcze raz.Następnie zmierz pozostałą radioaktywność obecną w strzykawce i zanotuj ją w arkuszu roboczym. W przypadku podawania doustnego, który jest innym sposobem podawania znacznika, wlej 100 mililitrów nalewki do jednorazowego miękkiego plastikowego kubka. Za pomocą pęsety zdejmij nakrętkę i kaniulę ze strzykawki.Następnie, zakładając plastikowe rękawiczki, ostrożnie wstrzyknij znacznik do kubka, nie rozlewając. Pobrać niewielką ilość nalewki do strzykawki i wstrzyknąć ją z powrotem do kubka, aby zapewnić prawidłowe wymieszanie. Umieść plastikową słomkę w kubku i przekaż kubek uczestnikowi.Zanotuj godzinę w arkuszu. I pozwól uczestnikowi wypić mieszankę. Umieść pusty kubek, słomkę i strzykawkę w jednorazowej plastikowej torbie i jeśli to możliwe, umieść je w ołowianym pojemniku.Zanotuj czas i zmierz pozostałą radioaktywność w jednorazowej torbie za pomocą strzykawki, plastikowego kubka i słomki. Umieść uczestnika w pozycji leżącej w skanerze. Dostosuj położenie skanera przed rozpoczęciem skanowania.Przeprowadź badanie przeglądowe, tomografię komputerową lub rezonans magnetyczny, aby zaplanować konkretny obszar, który ma być badany podczas skanowania PET. W protokole skanowania PET zanotuj czas pobrania, wstrzyknięcia, pomiaru pozostałości oraz poziom radioaktywności podczas pobierania i pomiaru pozostałości. Pobierz dane skanowania jako pliki DICOM i przenieś je do programu analitycznego, takiego jak PMOD.Dostosuj ustawienia tonalne skanów, aby rozróżnić struktury anatomiczne. Pracując w płaszczyźnie poziomej, zlokalizuj wątrobę i duże struktury. Umieść odpowiednią objętość zainteresowania lub wiele VOI w prawym płacie wątroby w różnych płaszczyznach poziomych, aby uzyskać najdokładniejsze pomiary standardowej wartości wychwytu, biorąc pod uwagę, że wartość może różnić się o 5% w prawym płacie wątroby.Należy obliczyć średnią standardową wartość absorpcji tych VOI. W badaniu, w którym porównano zdrowych ochotników i pacjentów z chorobą Wilsona, dystrybucja miedzi była monitorowana po sześciu i 20 godzinach od wstrzyknięcia. U pacjentów miedź gromadziła się w wątrobie.Natomiast u zdrowych osób miedź jest widoczna w segmentach jelit o wyższych sygnałach, co wskazuje na wydalanie miedzi z żółcią. 64 Skany miedzi przeprowadzono przy użyciu doustnie podawanego znacznika u dwóch oddzielnych osób z chorobą Wilsona z leczeniem i bez niego. Leczenie skutecznie zmniejsza wchłanianie miedzi w przewodzie pokarmowym, a następnie obniża akumulację miedzi w wątrobie.U zdrowej osoby cztery tygodnie leczenia zmniejszyły zawartość miedzi w wątrobie do około 50% zawartości sprzed leczenia w grupie. Pamiętaj, aby podczas umieszczania VOI szukać dużych struktur w wątrobie. I pamiętaj, aby dostosować rozmiar VOI do wielkości narządu, aby uniknąć rozlania się na inne narządy.Procedura może być połączona z pobraniem krwi tętniczej w celu przeprowadzenia analizy kinetycznej. Oprócz krwi aktywność miedzi-64 można również mierzyć w moczu i kale.

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Źródło: Jamadar, S. et. al. Podawanie radioznacznika w pozytonowej tomografii emisyjnej ludzkiego mózgu o wysokiej rozdzielczości czasowej: zastosowanie do FDG-fPET. J. Vis. Exp. (2019 rok)Ten film przedstawia kwantyfikację metabolizmu glukozy w mózgu za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Podczas skanowania uczestnikowi podaje się znacznik F-18 fluorodeoksyglukozy (FDG). FDG gromadzi się w aktywnych neuronach i emituje pozytony po rozpadzie F-18. Pozytony te oddziałują z...

Pozytonowa tomografia emisyjna ludzkiego mózgu za pomocą radioznacznika

Bioortogonalna cykloaddycja Dielsa-Aldera została wykorzystana do stworzenia skutecznej i modułowej, pretargetowanej strategii obrazowania PET dla raka. W niniejszym protokole etapy tej metodologii są opisane w kontekście systemu modelowego wykorzystującego przeciwciało ukierunkowane na raka jelita grubego huA33 i radioligand znakowany 64Cu.

Wykorzystanie bioortogonalnej cykloaddycji Dielsa-Aldera z odwróconym zapotrzebowaniem elektronów do wstępnie ukierunkowanego obrazowania PET

Po przygotowaniu zmodyfikowanego 64Cu przeciwciała monoklonalnego wiążącego się z transgenicznym receptorem mysich limfocytów T, limfocyty T są znakowane radioaktywnie in vivo, analizowane pod kątem żywotności, funkcjonalności, stabilności znakowania i apoptozy, a następnie adoptycyjnie przenoszone do myszy z reakcją nadwrażliwości typu opóźnionego w drogach oddechowych do nieinwazyjnego obrazowania za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej/tomografii komputerowej (PET/CT).

Znakowanie mysich limfocytów za pomocą receptora przeciwciał Cu 64w celu transportu komórek in vivo za pomocą PET / CT

Tutaj prezentujemy protokół do uzyskania 68Ga domieszkowanych rdzeniem nanocząstek tlenku żelaza poprzez szybką syntezę mikrofalową. Metodologia ta pozwala uzyskać nanocząstki PET/(T1)MRI o skuteczności znakowania radioaktywnego wyższej niż 90% i czystości radiochemicznej 99% w 20-minutowej syntezie.

Synteza nanocząstek tlenku żelaza domieszkowanego rdzeniem 68Ga do podwójnej pozytonowej tomografii emisyjnej /(T1)Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego

Locus coeruleus to małe skupisko neuronów biorących udział w różnych procesach fizjologicznych. W tym miejscu opisujemy protokół przygotowania wycinków mózgu myszy do badań białek i metali w tym jądrze.

Lokalizacja miejsca sinawyego w mózgu myszy

Ten protokół ma na celu monitorowanie in vivo zmian mielinowych (demielinizacja i remielinizacja) za pomocą obrazowania metodą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) w zwierzęcym modelu stwardnienia rozsianego.

Obrazowanie pozytonowej tomografii emisyjnej do pomiaru in vivo zawartości mieliny w szczurzym modelu stwardnienia rozsianego z lizolecytyną

Ten artykuł szczegółowo opisuje metodologię znakowania radioaktywnego przeciwciała monoklonalnego anty-CD19 specyficznego dla człowieka i jak go używać do ilościowego oznaczania limfocytów B w ośrodkowym układzie nerwowym i tkankach obwodowych mysiego modelu stwardnienia rozsianego przy użyciu obrazowania in vivo PET, zliczania gamma ex vivo i metod autoradiograficznych.

Obrazowanie limfocytów B CD19 + w eksperymentalnym mysim modelu autoimmunologicznego zapalenia mózgu i rdzenia przy użyciu pozytonowej tomografii emisyjnej

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.

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

Strategia genetyki molekularnej w celu znalezienia mutacji de novo powodujących powszechne zaburzenia, takie jak autyzm i schizofrenia.

Strategia identyfikacji mutacji de novo w powszechnych zaburzeniach, takich jak autyzm i schizofrenia

Wykorzystanie świń domowych i miniaturowych w nauce znacząco wzrosło w ostatnich latach. Poprzez zaprezentowanie sposobu przeprowadzania intubacji, cewnikowania pęcherza przezcewkowej, cewnikowania tętnicy i żyły udowej, a także perfuzji przezsercowej, dążymy do dalszego zwiększenia wartości miniswiń rasy Göttingen w badaniach biomedycznych.

Podstawowe techniki chirurgiczne u miniorśca göttingenskiego: intubacja, cewzowanie pęcherza moczowego, kaniulacja naczyń udowych oraz perfuzja transkardialna

Poznaj technikę obrazowania PET z użyciem miedzi-64 do badania choroby Wilsona i innych zaburzeń metabolizmu miedzi. Metoda umożliwia nieinwazyjną wizualizację oraz ilościową ocenę dystrybucji miedzi w organizmie.

Pozytonowa tomografia emisyjna wykorzystująca miedź 64 jako znacznik do badania zaburzeń związanych z miedzią

Przeglądaj więcej filmów