Частично количественная оценка с помощью FDG Tracer [18F] у больных с тяжелой черепно-мозговой травмы
9 ноября 2018 г.
[18F]-fluorodeoxyglucose (ФДГ) позитронно эмиссионная томография компьютерная томография является полезным для изучения метаболизма глюкозы, относящиеся к функции мозга. Здесь мы представляем протокол для [18F] FDG трассирующими set-up и полуколичественный оценки анализа региона интерес областях целенаправленной мозга, связанные с клинических проявлений у больных с тяжелой черепно-мозговой травмы.
Этот список может помочь нам с ключевыми вопросами в области нейро-реабилитации. Что касается синдрома безответственного бодрствования и минимальных сознательных состояний после черепно-мозговой травмы. Основным преимуществом этой методики является то, что пациентам с деформацией тканей головного мозга, такими как атрофия, отек, увеличение и сокращение желудочковых пространств, можно помочь в хронической стадии.
Демонстрация процедуры будет Томоки Учида, наш фармацевт, Кадзуаки Yokoyama, наш опытный оператор, Мидзухо Kamezawa, наша медсестра, Синдзи Онодэра и Yoshihiro Одзаки, радио технолог из моей лаборатории. Начните производство реагентов комплекты для автоматизированного производства FDG, с учетом синтезатора в использовании. Установите шприцы для изготовления наборов реагентов на соответствующие драйверы шприцев в автоматизированном синтезаторе FDG.
Обязательно используйте автоматическую программу для проверки мобильности насосной системы. Проверьте объем кислорода-16 и 18 воды, а также объем гелия, водорода и азотных газов. Также убедитесь, что водопроводная вода находится под 25 градусов по Цельсию для первичного охлаждения и под 22 градусов по Цельсию для вторичного охлаждения.
Через час убедитесь, что воздух не может вытекать из комплекта реагентов. Установите флаконы ацетонитрила, маннозного трифлата, этанола и буферного раствора PH. Начните предварительное облучение кислорода-16 в циклотроне.
Убедитесь, что два-три миллилитров воды облучаются в оптимальных условиях в целевой области. Затем начните облучение кислорода-18 в циклотроне через 90 минут после запуска. Установите время бомбардировки на срок до 20 минут, а энергию посягающих протонов до 16,5 мегаэлектронвольт.
Убедитесь, что лампа загорается, когда циклотрон работает. После облучения используйте гелиевый газ для переноса двух-трех миллилитров воды кислорода-18 из циклотрона в полипропиленовый приемник синтезатора FDG. Крюк шприцы на соответствующие драйверы шприца и под давлением реагентов флаконы.
Затем растворите маннозный мелочь в одном флаконе 99,5 процента чистого ацетонитрила, затем промойте кассету ацетонитрилом. Перенесите облученный кислород-18 на синтезатор FDG. Затем, после передачи элюента в содержащий фтор-18 без жидкости в реакционной сосуды.
Дайте растворителям испаряться до высыхания. В процессе сушки трижды добавьте в реакционной сосуд 80 микролитров ацетонитрила. Выполните испарение при 95 градусах по Цельсию под потоком азота и вакуумом.
Растворите 25 миллиграммов прекурсора маннозы в 3,5 миллилитров 99,5 процента чистого ацетонитрила, затем добавьте его в сухой остаток. Реакция нуклеофильной замены происходит при 85 градусах Цельсия в синтезаторе FDG. В качестве предварительной очистки, смешанный помеченный раствор с 26 миллилитров дистиллированной воды.
Затем отправьте около четырех миллилитров разбавленного раствора маркировки обратно в реакционной сосуд, чтобы восстановить оставшуюся активность. Затем перейдите решение через картридж обратной фазы. Затем смойте картридж, содержащий захваченный помеченный предшественник четыре раза с помощью дистиллированной воды.
Теперь, преобразовать ацетилированное соединение в FDG внутри картриджа через щелочный гидролиз. Использование 750 микролитров 2 N гидроксида натрия в течение 90 секунд при комнатной температуре. После завершения гидролиза соберите щелочный раствор FDG в 70 миллилитров воды и смешайте его с раствором нейтрализации.
Затем очистим полученный нейтрализованный раствор FDG. Перейдите нейтрализованный раствор FDG через картридж второй обратной фазы, сохраняя частично гидролизуемые соединения и неполярные побочные продукты. Затем пройдите через картридж Alumina-N, сохранив последний след неотредактированных ионов муки F-18, а затем пройдите через фильтр 0,22 микрометра.
Затем промыть кассету и картриджи и фильтр с 3 миллилитров воды для восстановления остаточного FDG в линиях. Затем слейте FDG в окончательный флакон, который должен содержать от 15 до 17 миллилитров жидкости. Через два часа и 30 минут с начала подготовки проведем качественный анализ, изучив флакон, чтобы подтвердить, что он прозрачный без частиц.
Кроме того, измерить количество жидкости с помощью халата вращается баланс. И измерить радиоактивность и период полуиссяка с помощью калибровки дозы радиоизотопа. Теперь измерьте PH, а также остаточный криптоэнд-22 с помощью тестовой бумаги.
Кроме того, измерить эндотоксины с соответствующим устройством через измерения абсорбтности. Затем выпределите 0,5 миллилитров из флакона и выполните тест на радиохимическую чистоту с помощью углеводного анализа. Для обнаружения пиковой радиоактивности для высокой производительности жидкой хроматографии используются столбцы диаметром 3,9 на 300 миллиметров.
Наконец, заполнить флакон, покрытый свинцом и вольфрама с FDG Tracer, в дозировке 5 мегабеккерель на килограмм массы тела. Затем, через три часа и 25 минут после начала, перенесите Tracer из Горячей Лаборатории в рабочую комнату. Начните с подготовки внутривенного маршрута для администрации FDG Tracer.
Закрепните 22-24 калибровочных иглы с 5 миллилитров гепарина натрия, на одной из нижних конечностей. Затем пациент должен лечь в течение 30 минут, прежде чем войти в радиационно-контролируемую область. Затем перепроверьте проходимость внутривенного маршрута, рисуя кровь и измеряя уровень глюкозы в крови пациента.
Затем перенесите FDG Tracer из Горячей Лаборатории в рабочую комнату через окно. Установите трассировщик в системе автоматического распределения и инъекций. Проверьте аспирации FDG Tracer из флакона на мониторе.
Соедините трубку между пациентом и системой автоматической дозирования инъекций. Нажмите дно и ввит FDG Tracer пациенту. На этом этапе прекратите подтверждать количество и количество лотов Tracer, запрограммированную радиоактивность, время инъекций, скорость впрыска и измеренный уровень радиоактивности.
Теперь замечаем автоматическое измерение предварительно введенной радиоактивности, которое появляется на дисплее системы автоматического отображения и инъекций. Затем ввимите Tracer через внутривенный маршрут через три часа и 30 минут, после начала. Завехать пациента в зале ожидания радиационно-контролируемой зоны 50 минут.
Затем, через четыре часа и 30 минут после начала, перенесите пациента из приемной в ПЭТ/КТ-аппарат и замескорейте изображения мозга в течение 10 минут. После визуализации проверьте область инъекции на наличие экстравазии. Как только все данные будут получены, оцените все данные изображения для стандартизированного измерения стоимости поглощения с помощью программного обеспечения для визуализации и сравните клиническую оценку с изображениями FDG-PET/CT.
На этом рисунке показано репрезентативное изображение мозга FDG-PET/CT. Здесь показано измерение правильного таламиного метаболизма глюкозы в трехмерном браузере изображений. Здесь мы видим репрезентативное цветное изображение после слияния FDG-PET и CT.
Уровень глюкозы в крови во время сканирования, как по-красный с 50-процентным порогом внедорожника. Эта панель, показывает репрезентативные трехмерные изображения поверхности мозга FDG-PET. Красные области имеют более высокий метаболизм глюкозы, чем зеленые области.
Уровень глюкозы в крови во время сканирования показан красным цветом. При попытке этой процедуры, важно, чтобы время бомбардировки и энергии корректируются в зависимости от количества пациентов. Также следует обратить внимание на трубку cryptand-222, так как ее можно легко остановить кристаллизацией.
Также знайте, что крючок шприцев должен быть обработан тщательно, потому что он может быть легко сломан. Кроме того, имейте в виду, что пациент с черепно-мозговой травмой иногда может делать непредвиденные движения во время приобретения изображения. Следуйте этой процедуре, добавить во многих отношениях различные радиоактивные тесты могут быть применены для того, чтобы ответить на дополнительные вопросы, связанные с метаболизмом аминокислот.
Не забывайте, что работа с радиоактивными материалами может быть чрезвычайно опасной и такие меры предосторожности, как радиационная защита, всегда должны приниматься при выполнении этой процедуры.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье представлен протокол использования позитронно-эмиссионной томографии с компьютерной томографией с применением [18F]-фтордезоксиглюкозы (ФДГ) для изучения метаболизма глюкозы в головном мозгу, в частности у пациентов с тяжелыми черепно-мозговыми травмами. Основное внимание уделяется полуколичественной оценке целевых областей мозга, связанных с клиническими проявлениями.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Нейрореабилитация
- Медицинская визуализация
Теоретические основы
- Синдром минимального сознания и состояние низкой отзывчивости являются критически важными областями исследования после черепно-мозговой травмы.
- Данный метод визуализации может быть полезен для пациентов с деформацией тканей головного мозга.
- ПЭТ-КТ с ФДГ полезна для оценки метаболизма глюкозы, связанного с функцией мозга.
- В исследовании принимает участие группа специалистов, включая фармацевтов и технологов.
Цель исследования
- Продемонстрировать процедуру подготовки радиофармпрепарата FDG.
- Оценить метаболизм глюкозы в целевых областях головного мозга.
- Способствовать пониманию клинических проявлений у пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой.
Используемые методы
- Изготовление наборов реагентов для автоматизированного синтеза FDG.
- Установка шприцев в соответствующие шприцевые насосы в автоматическом синтезаторе FDG.
- Проведение полуколичественной оценки областей мозга.
- Привлечение многопрофильной группы специалистов для демонстрации процедуры.
Основные результаты
- Данный протокол позволяет эффективно оценить метаболизм глюкозы у пациентов с повреждениями головного мозга.
- Продемонстрированные методы могут быть применены на хронических стадиях повреждения головного мозга.
- Взаимодействие медицинских специалистов повышает эффективность данной процедуры.
- Полученные результаты способствуют пониманию стратегий нейрореабилитации.
Выводы
- ПЭТ-КТ с ФДГ является ценным инструментом в нейрореабилитации.
- Понимание метаболизма глюкозы может помочь в определении стратегий лечения.
- Будущие исследования могут расширить полученные данные для улучшения результатов лечения пациентов.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Оценка метаболизма глюкозы в головном не за предоставляет объективные функциональные данные для пациентов с тяжелыми черепно-мозговыми травмами, которые не могут достоверно сообщить о своих симптомах. Данный полуколичественный метод [18F]FDG-PET/CT способствует валидации мишеней при нейрореабилитации, связывая региональную активность мозга с клиническими проявлениями нарушений сознания. Этот метод позволяет снизить риски при разработке терапевтических гипотез путем количественного определения метаболических изменений в определенных областях мозга с течением времени.
Стратегические области применения в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Научная ценность: Позволяет проверить терапевтические гипотезы путем измерения метаболизма глюкозы в определенных областях мозга, таких как таламус.
- Операционная ценность: Обеспечивает функциональную валидацию мишени посредством измерения стандартизированного уровня захвата (SUV) в областях интереса.
- Прогностическая ценность: Помогает в приоритизации портфеля препаратов путем корреляции метаболической активности с уровнями сознания при таких расстройствах, как синдром this unresponsive wakefulness (синдром незавершенного пробуждения).
Скрининг и разработка методов анализа
- Научная ценность: Подготовка валидированных биологических систем для последующих этапов исследования путем установления базового уровня метаболизма глюкозы в головном мозге.
- Операционная ценность: Обеспечение стандартизации и воспроизводимости анализа с помощью протоколов полуколичественного анализа ROI.
- Масштабируемость: Подтверждение готовности к скринингу и возможности повторного использования платформы благодаря автоматизированному производству FDG-трейсера и дозированию в зависимости от массы тела.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Обсуждается значимость заболевания посредством оценки пациентов с сТБИ, имеющих изменения желудочковых пространств и корковую атрофию.
- Практическая ценность: Описывается преемственность от этапа открытия до доклинической валидации за счет обеспечения возможности лонгитюдного метаболического мониторинга.
- Развитие с учетом рисков: Обосновываются принимаемые решения путем сравнения изображений FDG-PET/CT с результатами клинических обследований после визуализации.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный метод интегрируется в континуум процесса разработки лекарственных средств — от валидации мишени до идентификации ведущих соединений, предоставляя количественные показатели метаболизма, которые используются в исследованиях механизмов действия при нейрореабилитации.
- Открывательная биология: Поддерживает проверку гипотез и уточнение путей передачи сигналов путем измерения регионального метаболизма глюкозы в качестве функционального биомаркера.
- Скрининг: Описывает готовность и воспроизводимость анализа за счет стандартизированного приготовления радиофармпрепарата [18F]FDG и его внутривенного введения в дозе 5 MBq/kg.
- Аналитика: Освещает такие измерения, как SUV max и анализ с помощью 3D-браузера изображений, которые позволяют сравнивать состояния различных пациентов.
- Трансляционные исследования: Связывает метод с преклинической преемственностью, позволяя сопоставлять данные визуализации с клиническими оценками сознания.
- Корпоративное повторное использование: Представляет метод как воспроизводимую технологию за счет автоматизированного синтеза FDG и стандартизированных протоколов визуализации.
Операционное и корпоративное влияние
- Научная ценность: Прогностическая достоверность, валидация мишеней, снижение механистической неопределенности в моделях повреждения головного мозга.
- Операционная ценность: Стандартизация, воспроизводимость и масштабируемость рабочих процессов полуколичественной визуализации головного мозга.
- Стратегическая ценность: Оптимизация принятия решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go), эффективность использования капитала и снижение биологических рисков на поздних стадиях в программах нейрореабилитации.
- Влияние на портфель: Приоритизация с учетом рисков и принятие решений о дальнейшем продвижении на основе пороговых значений метаболического ответа.
Особенности реализации
- Необходимый уровень научной компетенции в области радиохимии, ПЭТ-визуализации и клинической оценки нейрореабилитации.
- Потребности в инструментарии и аналитической инфраструктуре, включая циклотрон, синтезатор FDG, ПЭТ/КТ-сканер и дозиметрию (калибратор доз).
- Требования к межкомандной стандартизации между специалистами радиофармации, ядерной медицины и неврологии.
- Особенности адаптации для различных модельных систем, такие как корректировка времени и энергии облучения в зависимости от количества пациентов.
- Практические ограничения, включая засорение трубок криптанда-222 вследствие кристаллизации и хрупкость креплений шприца при подготовке установки.
![Авторадиографического Измерения [ 14 C] -Iodoantipyrine в головном мозге крысы После Central постинсультной боли](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F53947.jpg%3Fv%3D2026-08-11T08%253A27%253A18.135Z&w=384&q=75)
![ПЭТ томография Neuroinflammation с помощью ДПА-713 [11C] в мышиной модели ишемического инсульта](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F57243.jpg%3Fv%3D2026-08-11T08%253A27%253A19.686Z&w=384&q=75)
![Изучение метаболических связей мозга с помощью динамической позитронно-эмиссионной томографии 2-дезокси-2-[18F]фтор-D-глюкозы на уровне одного субъекта](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F67458.jpg%3Fv%3D2026-08-11T08%253A27%253A24.496Z&w=384&q=75)