Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Semi-kvantitative vurdering ved hjælp af [18F] FDG Tracer hos patienter med svær hjerneskade

Published: November 9, 2018 doi: 10.3791/58641

Summary

[18F]-fluorodeoxyglucose (FDG) positronemissionstomografi-beregnet tomografi er nyttigt for at studere glukosemetabolismen relateret til hjernefunktion. Her præsenterer vi en protokol for en [18F] FDG tracer set-up og semikvantitativ vurdering af region af interesse analyse for målrettede hjernen områder forbundet med kliniske manifestationer i patienter med svær traumatisk hjerneskade.

Abstract

Patienter med svær traumatisk hjerneskade (sTBI) har svært ved vidende om de er præcist udtryk for deres tanker og følelser på grund af forstyrrelser af bevidsthed, forstyrret højere hjernens funktion og verbal forstyrrelser. Som følge af manglende evne til at kommunikere, objektive vurderinger er behov for fra familiemedlemmer, medicinsk personale og pårørende. En sådan vurdering er vurderingen af fungerende områder i hjernen. For nylig, multimodale brain imaging er blevet brugt til at udforske funktionen af beskadiget hjernen områder. [18F]-fluorodeoxyglucose positronemissionstomografi-beregnet tomografi ([18F] FDG-PET/CT) er en vellykket værktøj til at undersøge hjernefunktion. Men vurderingen af hjernens glukose stofskifte baseret på [18F] FDG-PET/CT er ikke standardiseret og afhænger af flere forskellige parametre samt patientens tilstand. Her, beskrive vi en række semikvantitativ vurdering protokoller for en region af interesse (ROI) billedanalyse ved hjælp af egenproduceret [18F] FDG røbestoffer i patienter med sTBI. Protokollen fokuserer på screening deltagerne, forberede [18F] FDG tracer i hot lab, planlægning erhvervelse af [18F] FDG-PET/CT hjernen billeder og måling af glukose metabolisme ved hjælp af ROI analyse fra en målrettet hjernen område.

Introduction

Patienter med sTBI er præsenteret med uforudsigelige neurologiske vanskeligheder i løbet af rehabilitering, der omfatter motor underskud, sensoriske underskud og psykiatriske ustabilitet1. Selvom kliniske vurdering udføres generelt verbalt, har patienter med sTBI såsom unresponsive vågenhed syndrom eller minimalt bevidste tilstand særligt svært ved at vide, om de er præcist udtryk for deres tanker og følelser på grund af forstyrrelser af bevidsthed, forstyrret højere hjernefunktion og verbal forstyrrelser2,3. Familiemedlemmer, medicinsk personale og pårørende er nogle gange forvirret af uforudsigelige neurologiske forandringer eller manglen reaktion, der kan skyldes utilstrækkelig leverandørkæder evne4,5.

For nylig, multimodale brain imaging er blevet brugt til at udforske regionale hjernens funktion6,7,8,9. Hjernen er den største forbruger af glukose-afledte energi med glukose stofskifte giver ca 95% af adenosin trifosfat (ATP) kræves til hjernen til at fungere10. Optagelsen af [18F]-fluorodeoxyglucose (FDG) er en markør for optagelsen af glukose af hjernevæv. [18F] FDG-PET/CT kan påvise [18F] FDG udbredelse og er derfor et nyttigt redskab til at undersøge hjernens funktion11. I almindelighed [18F] FDG billedanalyse er opdelt i to kategorier: ROI analyse og voxel-baseret analyse (VBA)12. Tidligere rapporter viser, at ROI analyse er at foretrække for at studere specifikke områder af traumatisk skade. Dette fordi VBA (såsom statistiske parametrisk mapping [SPM]) kræver coregistration og normalisering til en standard hjerne, som ikke fungerer godt i tilfælde af TBI på grund af hjernens væv deformation som brain atrofi, hævelse, udvidelsen, og indskrænkning af ventrikulær plads7,12. Selv om forskellige algoritmer og software er blevet udviklet til at analysere magnetisk resonans imaging (MR) data, generere metaller, der anvendes i neurokirurgiske og ortopædisk kirurgi støj artefakter7,12,13 . For nylig, brug af Fotomultiplikatorer med PET/CT enheder har forbedret den rumlige opløsning af PET/CT-afledte hjernen billeder14. Den nuværende protokol fokuserer på semi-kvantitativ måling af glucose optagelse via ROI analyse i [18F] FDG-PET/CT ved hjælp af selvstændige produceret [18F] FDG røbestoffer i patienter med sTBI.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne undersøgelse blev udført i overensstemmelse med den institutionelle review board (godkendelse nr. 07-01) og overholdt grundsætningerne af Helsinki-erklæringen. Blev indhentet informeret samtykke til medicinsk brug, post og hjernen billede fra patienternes juridiske repræsentanter. Undersøgelsen blev udført efter godkendelse af den institutionelle etiske komité (2017-14). Denne protokol blev foretaget efter retningslinjerne i det japanske samfund af nuklearmedicin og europæiske sammenslutning af nuklearmedicin som en reference15,16.

1. screening af deltagerne

  1. Indhente informeret samtykke til at bruge patientjournaler og hjerne billeder af patienter fra patienternes juridiske repræsentanter. En Glasgow Coma Scale score ≤ 8 på tidspunktet for ulykken skal er blevet registreret i hver patient medical record17,18,19.
  2. Hold neurologi, psykologi og tværfagligt personale konferencer hver seks måneder for at vurdere kliniske manifestationer.
    Bemærk: Konferencemedlemmer bør omfatte medicinsk personale som læger, sygeplejersker, fysioterapeuter, ergoterapeuter, talepædagoger, ernæringseksperter og medicinsk socialrådgivere. Vær sikker på at hele tiden tjekke om patienterne kan kommunikere (verbalt eller nonverbally) og træffe beslutninger for sig selv, fordi ophidselse stat og neurologisk status er typisk ustabile.
  3. Foretage en klinisk vurdering af funktionen auditive, visuelle funktion, motorik, oromotor/verbal funktion, meddelelse funktion, ophidselse stat, ansigtsudtryk og andre relevante funktioner, ved hjælp af standardvurdering batterier som koma Recovery Scale-revideret (CRS-R), Nociception Coma Scale og Wessex hoved skade Matrix20,21,22.
  4. Tidsplan [18F] FDG-PET/CT scanner for de patienter, der er medicinsk stabil og kan sikkert deltage i undersøgelser. Kun planlægge dem, der har givet informeret samtykke eller hvis juridiske repræsentanter har givet informeret samtykke, som anført i formen informeret samtykke. Planlægge [18F] FDG-PET/CT image erhvervelse nær dag i klinisk vurdering.

2. forberedelse af [18F] FDG sporstof i Hot Lab

  1. I den varme lab, begynde at fremstille reagens kits for automatiseret produktion af FDG skræddersyet til FDG synthesizer (Se Tabel af materialer). Sørg for at bruge programmet automatisk at kontrollere mobilitet af pumpesystem i FDG synthesizer og sikre at luften ikke lække fra reagens kit. Sterilisere kontaktområdet på maskinen (dette er starttidspunktet).
    Bemærk: Sørg for at tjekke stråling skærmen i den varme lab og bruge bærbare strålingsovervågningsdosimetre til at kontrollere strålingsniveau på hver person, før de kommer ind den varme lab.
  2. Kontrollere mængden af [16O] - vand og [18O] - vand og mængden af helium, brint og kvælstof i benzintanken. Kontrollere, om vand fra hanen temperatur for primære køling er under 25 ° C og for sekundære køling er under 22 ° C. Bruge alle former for vand i det lukkede system (30 min efter start) til produktion.
  3. Begynder den foreløbige bestråling af [16O]-vand i cyclotron (1 time efter start). Kontrollere skærmen være sikker på at 2-3 mL [16O]-vand er bestrålet under optimale betingelser (f.eks.20 µA, 5 min) i målområdet for cyclotron. Efter bestråling, installere hætteglas af [16O]-vand i en radioisotop dosis kalibrator og måle radioaktivitetsmængden (Se Tabel af materialer).
    Bemærk: Radioaktivt henfald bør beregnes ved hjælp af følgende formel:
    Equation
    Her
    N(t) er det antal radioaktive kerner på t = t sekunder;
    N(0) er det antal radioaktive kerner på t = 0 sekunder;
    T = halveringstiden.
  4. Begynde bestråling af [18O]-vand i cyclotron (1 h 30 min efter start). Indstille bombardementet tiden for op til 20 min og energien af de aktiverende protoner til 16,5 MeV.
  5. Start FDG synthesizer ifølge operatøren manuel22 (2 h efter start). En modificeret procedure er nedenfor.
    1. Efter bestråling, bruge helium gas til at overføre 2-3 mL af [18O]-vand fra cyclotron polypropylen modtageren af FDG synthesizer.
    2. Krog sprøjter ud på tilsvarende sprøjte drivere, presse reagens hætteglas, opløses 1,3,4,6-Tetra-O-acetyl-2-O-trifluoromethanesulfonyl-β-D-mannopyranose i et hætteglas (7 ± 0,2 mL) i acetonitril (renhed ≥ 99,5%), og skyl kassette med acetonitril.
    3. Efter bombardementet, overføre den bestrålede [16O] - vand og [18O] - vand til FDG synthesizer.
      Bemærk: Når syntesen er begyndt, at bestrålede [18O]-vand bevæger sig gennem en anion exchange patron (Se Tabel af materialer). Vær sikker på at tilstand og konvertere patronen til karbonat før syntesen.
    4. Efter overførsel af elueringsvæsken indeholdende [18F] aktivitet uden væske ind i reaktion fartøjer, tillade opløsningsmidler til at fordampe indtil tør. Under tørringen, tilføje små mængder af acetonitril til reaktion fartøj 3 x (hver gang, tilsættes 80 µL). Udføre fordampning ved 95 ° C under kvælstof flow og vakuum.
    5. Tilføje mannose triflate forløber (25 mg) til den tørre Rest efter opløse det i ca. 3,5 mL acetonitril (med en renhed på ≥ 99,5%). Der opstår en nukleofil substitution reaktion på 85 ° C i FDG synthesizer.
    6. Som en indledende rensning, Bland de mærket løsning med 26 mL destilleret vand. Send omkring 4 mL af det fortyndede mærkning løsning tilbage til reaktion fartøj til at inddrive den resterende aktivitet. Passere gennem omvendt-fase patron (Se Tabel af materialer). Skyl den patron, der indeholder den fangne mærket forløber 4 x ved hjælp af 10 mL, 10 mL, 13 mL og 13 mL destilleret vand på de efterfølgende skylninger.
    7. Konvertere den acetyleret sammensatte (mærket forløber) i FDG inden for patron via alkalisk hydrolyse ved hjælp af 750 µL 2 N NaOH i 2 min. ved stuetemperatur.
    8. Efter hydrolyse, indsamle den alkaliske FDG løsning i 7 mL vand og bland det med neutralisering løsning (5 mL citratbuffer og 1 mL 2 N HCL).
    9. Rense den resulterende neutraliseret FDG løsning.
      1. Sendes neutraliseret FDG gennem en anden omvendt-fase patron (Se Tabel af materialer), bevarer den delvist hydrolyseret forbindelser og upolære biprodukter.
      2. Passere en Alumina N patron (Se Tabel af materialer), bevarer de sidste spor af ureageret [18F] fluor ioner. Derefter passere det gennem et 0,22 µm filter.
      3. Skyl kassette og patroner, filtrere med 3 mL vand til at inddrive den resterende FDG, der er tilbage i linjerne, og derefter dræne FDG i den endelige hætteglas, som indeholder 15-17 mL væske.
    10. Udføre en kvalitativ analyse af [18F] FDG tracer (2 h 30 min efter start).
      1. Visuelt observere hætteglasset. Bekræfte, at den er gennemsigtig og at det ikke indeholder partikler.
      2. Måle mængden af væske ved hjælp af en Roberval balance (skal være 15-17 mL).
      3. Måling af radioaktivitet og halveringstid ved hjælp af en radioisotop dosis kalibrator (den samme som i trin 2.3, se Tabel af materialer) (kriterium: 105-115 min.).
      4. Dispensere 0,5 mL fra hætteglasset. Udføre en radiokemiske renhed test via kulhydrat analyse. Bruge kolonner af 3,9 x 300 mm til high-performance væskekromatografi (Se Tabel af materialer) til at registrere peak radioaktivitet (mere end 95).
        Bemærk: En enkelt peak betyder høj renhed.
      5. Måle pH (pH 5,0-8,0) ved hjælp af pH test papir (Se Tabel af materialer). Måle den resterende 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane (Se Tabel af materialer) (< 40 ppm) ved hjælp af test papir (Se Tabel af materialer). Måle endotoksiner med passende måling af endotoxin enheden gennem absorbans måling (Se Tabel af materialer) (0,25 EU/mL). Gøre en test for sterilitet (at finde ingen bakterier efter 8 d ved 37 ° C).
    11. Fylde hætteglasset er omfattet af bly og wolfram med [18F] FDG tracer med en dosis på 5 MBq/kg kropsvægt.
    12. Overføre [18F] FDG tracer fra den varme lab til arbejdsrum (3 h 25 min efter start).

3. gang kursus til erhvervelse af [18F] FDG-PET/CT hjernen billeder

  1. Planlægge patienterne. Sørg for at informere personalet for at stoppe ernæring og fodring via gastrostomi. Stop ikke giver vand. Patienterne bør hurtigt Start 7 h før billede erhvervelse.
  2. Forberede [18F] FDG tracer administration intravenøs ruten. Sikre en 22 - 24 G kanyle med 5 mL af heparin natrium (10 enheder/mL) på en af underekstremiteterne inden du indtaster den stråling-kontrollerede område.
  3. Har patienterne ligge ned på en lys båre inden de kommer ind den stråling-kontrollerede område. Bringe patienterne til området stråling-kontrollerede og vent i 30 min, i stilhed, mens læger og sygeplejersker er på standby.
  4. Recheck passage af intravenøs ruten ved at trække blod med en 10-mL sprøjte. Måle blod-glucose niveauer med en blodsukkerapparat.
  5. Efter overføre [18F] FDG tracer fra den varme lab til bearbejdning rummet, sætte det op i auto-dispensering og indsprøjtning systemet (Se Tabel af materialer).
  6. Kontrollér de følgende oplysninger (via det medicinske personale): patient-id-nummer, navn, fødselsdag, højde og kropsvægt; navnet på tracer, mængden af tracer (vand med 3,5 mL af [18F] FDG tracer + 12 mL saltvand), den programmerede radioaktivitet (5 MBq/kg), tidspunktet for indsprøjtning, [18F] FDG tracer-partiets nummer, injektion hastighed (normalt, 0,3 mL/s), og den niveau af radioaktivitet, der blev målt i den varme lab.
  7. Registrer automatisk måling af preinjected radioaktivitet, der vises på displayet af auto-dispensering og indsprøjtning systemet.
  8. Injicere [18F] FDG tracer via intravenøs rute forberedt i trin 3.2 (3 h 30 min efter start).
  9. Optage den resterende mængde af [18F] FDG tracer, der vises automatisk i visningen af auto-dispensering og indsprøjtning systemet.
  10. Har patienterne vente i venteværelset af stråling-kontrollerede område i 50 min.
  11. Overførsel af patienter fra venteværelset til PET/CT-maskine (Se Tabel af materialer). Optage hjernen billeder i 10 min (4 h 30 min efter start).
    Bemærk: Er de billeddiagnostiske parametre for [18F] FDG-PET/CT billeder 10 min liste mode. Rekonstruere data fra 10-min placeringer. Data under 3 min anvendes ikke fordi lavintensive signaler ikke er tilstrækkelige. Sæt billedet genopbygning parametre: en blok sekventielle legaliseret forventning maksimering genopbygning algoritme (Se Tabel af materialer); matrix størrelse = 192; synsfeltet = 25 cm; Β-værdi: 100-200; z-aksen filter: ingen.
  12. Efter at have taget billederne, tjekke området injektion for ekstravasation. Kassér alle urinen, hvis patienten har et pissoir kateter med urinpose.
  13. Fjerne patienten fra den stråling-kontrolleret område (4 h 50 min efter start).
    Bemærk: Se figur 1 for en skematisk af tidsplan for begivenheder (patient procedure og syntese af [18F] FDG tracer).

4. analyse af [18F] FDG-PET/CT billeder

  1. Evaluere alle billeddata for en standardiseret optagelse værdi (SUV) måling ved hjælp af billedbehandling software (Se Tabel af materialer).
  2. Vælg patienterne.
  3. Tildele data til arbejdsprocessen MM onkologi .
  4. Klik på knappen for FUNKTIONELLE browsere.
  5. Klik på den VOI (bind af interesse) tærskel knappen.
  6. Indstil VOI sfære til den tre-dimensionelle browser.
    Bemærk: Den maksimale SUV (SUVmax) og gennemsnitlig SUV (SUVmean) måles automatisk for VOI ifølge den valgte SUVmax tærskel. Sørg for at trække en ramme omkring den målrettede VOI på browseren ved hjælp af den tredimensionale sfære, bortset fra andre mål, ekstraokulær muskler og hovedbunden, fordi de har tendens til at forstyrre den sæt SUV tærskel. Kontrollere målområdet på aksial, koronale, og sagittal skiver.
  7. Når du har valgt alle de rigtige indstillinger, skal du klikke på knappen Rediger foranstaltningen .
  8. Ændre værdien for tærskel (f.eks.50%) af VOI og klik på OK.
  9. Registrere den SUVmax, SUVmean, destinationsdiskenheden og tærsklen til målområdet, der automatisk måles.
  10. For at sterically visualisere glukose metabolisme af hele hjernen overflade, bruge softwaren (Se Tabel af materialer) til at angive en farve kort for [18F] FDG-PET/CT billeder baseret på blodsukkeret.
  11. Endelig sammenligne den kliniske vurdering med [18F] FDG-PET/CT billeder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

En 63-årig mand, som havde været kørt over af en bil mens cykling blev bragt til skadestuen via ambulance. Undersøgelsen afslørede en Glasgow Coma Scale score på 7 (øjenåbnende = 1, bedste verbal svar = 2, bedste motor svar = 4), anisocoria (højre: 2 mm og venstre: 3 mm), og en negativ hornhinde svar17. En CT af hovedet viste subaraknoid og intrakraniel blødning og et kraniebrud venstre zygoma, tidsmæssige knogler og parietale knogler. Patienten havde ingen sygehistorie og blev forvaltet konservativt. Efter ni måneder, blev han optaget på det rehabiliteringscenter for traumatisk Apallics Chiba. Undersøgelse ved indlæggelsen afslørede en koma opsving skala (revideret) score på 6 (auditive funktion = 0 [ingen]; visuelle funktion skala = 1 [visuelle overraske]; motor funktion skala = 3 [lokalisering til skadelige stimulation]; oromotor/verbal funktion skala = 1 [oral refleksiv bevægelse]; meddelelse skala = 0 [ingen]; ophidselse skala = 1 [øjenåbnende med stimulation]) og spontane øjenåbnende, men ingen tegn på sprog forståelse eller udtryk20. Derudover så vi ingen spontan bevægeapparatet, undtagen der er forbundet med en ændring af systemisk muskel tonus. Vi observeret positive blink svar til høje lyde nær hans øre. Han blev betragtet som havende unresponsive vågenhed syndrom (tidligere benævnt vegetativ tilstand) af tværfaglige konferencer.

For at undersøge thalamic aktivitet for muligheden for neurologiske opsving, [18F] blev FDG-PET/CT udført 13 måneder efter ulykken. [18F] FDG tracer blev sprøjtet på 242.4-MBq plan af radioaktivitet.

Figur 2A viser at glukosemetabolismen i venstre thalamus var lavere end i den højre thalamus (højre thalamus: SUVmax = 9.44, SUVmean = 5,93; forlod thalamus: SUVmax = 6.79, SUVmean = 4,53). Lateralitet forholdet til SUVmax (SUVmaxvenstre/ SUVmaxhøjre) var 6.79/9.44 = 0.72. Baseret på en tidligere rapport24, foreslog dette, at patienten kan blive ustabilt, psychiatrically over det kliniske forløb.

Derudover et samlet overblik over det hele-hjerne [18F] FDG-PET/CT billeder viste, at peak glukose stofskifte i de venstre basale ganglier. Derudover en undersøgelse af den tre-dimensionelle hjerne-overflade billede viste at glukosemetabolismen i de højre frontal og parietale områder var højere end i de tilsvarende områder i den venstre hjernehalvdel (Se figur 2 c). Baseret på disse data, kan kliniske manifestationer som et niveau af vågenhed, motorisk aktivitet, sprogforståelse og udtryk, visuelle og auditive kognition, ansigtsudtryk og psykiatriske tilstand sammenlignes med SUV værdier for målrettede hjernen område.

Figure 1
Figur 1: Skematisk diagram over tidsplanen for patient procedurer og syntese af [18F] FDG tracer. [18F] FDG: fluor-18 fluoro-2-deoxyglucose. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: Repræsentant [18F] FDG-PET/CT hjernen billede. (A) dette panel viser en måling af den lige thalamic glukosemetabolismen vises ved hjælp af tre-dimensionelle billede browser. (B) dette panel viser repræsentative color tilknyttede billeder efter [18F] FDG-PET og CT fusion. Blod glukose niveau på tidspunktet af scanningen (maksimalt 15 g/mL) er afbildet som rød med en 50% SUVmax tærskel. (C) dette panel viser repræsentative tredimensionale hjerne-overfladen [18F] FDG-PET billeder. De rødlige regioner har en højere glukosemetabolismen end de grønlige regioner. Blod glukose niveau på tidspunktet af scanningen (maksimalt 8 g/mL) er vist med rødt. (C) billeder blev bygget ved hjælp af avanceret visualisering software. [18F] FDG: 18F-fluoro-deoxyglucose; PET/CT: positronemissionstomografi/beregnet tomografi. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denne protokol giver mulighed for at gennemføre en række hjerne-glucose metaboliske vurderinger med [18F] FDG-PET/CT ved hjælp af selvstændige produceret [18F] FDG tracer på en enkelt institution.

Produktionen af [18F] FDG tracer følger proceduren beskrevet i manualen FDG synthesizer operator; forsigtighed er dog nødvendigt med hensyn til tre punkter. Først, den bombardement tid og energi (trin 2,5) bør justeres afhængig af antallet af patienter. For det andet bør fokuseres på tube til 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane fordi det kan nemt blive stoppet af krystalliseringen af 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane. For det tredje bør krog af sprøjter (trin 2.5.2) håndteres forsigtigt, fordi det har en tendens til at bryde.

Klinisk vurdering skal håndteres med forsigtighed. Betingelsen af patienter med sTBI er typisk ustabil på grund af udsving i bevidstheden og humør, især i den kroniske fase. Derfor, tværfaglig regelmæssig konferencer (f.eks.hver seks måneder) er nødvendige for at kontrollere patienters status. Ellers, kliniske tegn kan blive overset af eksaminatorer19,20,21,22. For at forhindre fejldiagnosticering, burde flere scoring systemer, såsom den koma opsving Scale-revideret og Wessex hoved skade Matrix, være brugt20,22. Det er imidlertid sandsynligt, at disse kliniske vurderinger ikke kan udføres på den samme dag som [18F] FDG-PET/CT

Et andet punkt forsigtighed er, at patienter undertiden kan gøre uforudsete bevægelser under image erhvervelse, muskel tonus eller pludselige epileptiske anfald. Fordi bedøvelsesmiddel sedation kan påvirke hjernens glukose stofskifte, omfatter denne protokol ikke en metode til sedation13. Derfor mulighed for at billedet erhvervelse blive afbrudt eller skal suspenderes er uundgåelig og bør være forberedt på.

De automatiserede SUV'er for enkelt voxels svarer til ekstraokulær musklerne og hovedbunden kan omfatte outliers. Yderligere, den automatiserede VOI ved hjælp af imaging-software kan blive mindre anatomisk korrekt afhængigt af SUV tærskel og rumlige opløsning af CT. Desuden, hvis kun en lille mængde af [18F] FDG tracer ophobes, vi bør skelne den aktive fokusområde fra det omgivende væv på browseren. Dog vurdering via PET/CT alene er vigtig fordi de fleste sTBI patienter har neurokirurgiske og ortopædisk kirurgisk metal i deres organer, umuliggør Mr.

Selv om det er nødvendigt at forberede udstyr til [18F] FDG tracer produktion på forhånd, gør levering af tracer det let at bruge i kliniske undersøgelser, der mangler faciliteter med en cyclotron25. Denne [18F] FDG PET/CT tilgang til patienter med sTBI har potentiale til at identificere områder i skadede hjernen og resterende hjernefunktion, som kan anvendes til bestemmelse af terapeutiske mål. Denne protokol bør fremover ændres til brug med avanceret PET/CT billeddannelse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

Forfatterne vil gerne takke Dr. Uchino i Sousen hospital for alle procedurer. Forfatterne også takke Adam Phillips fra gruppen Edanz (www.edanzediting.com/ac) til at redigere et udkast af dette manuskript.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
20ml syringe Terumo SS-20ESZ
10ml syringe Terumo SS-10ESZ
1ml syringe Terumo SS-01T
Protective plug Top ML-KS
Three-way cock L type 180° Terumo TS-TL2K
Extension tube Top X1-50
Indwelling needle 22G or 24G Terumo SR-OT2225C
Tegaderm transparent dressing 3M 1624W
Hepaflash 10U/ml 10ml Terumo PF-10HF10UA
Auto dispensing and injection system Universal Giken Co., Ltd. UG-01
Fluid for auto dispensing and injection system Universal Giken Co., Ltd. UG-01-001
Millex-GS Syringe Filter Unit Millipore SLGSV255F
Air needle Terumo XX-MFA2038
Check valve Hakko 23310100
Saline 500ml HIKARI pharmaceutical Co., Ltd. 18610155-3
Yukiban 25x7mm Nitto 3252
Elascot No.3 Alcare 44903221
Presnet No.3 27x20mm Alcare 11674
Steri Cotto a 4x4cm Kawamoto 023-720220-00
StatstripXp3 Nova Biomedical 11-110
Statstrip Glucose strips Nova Biomedical 11-106
JMSsheet JMS JN-SW3X
Injection pad Nichiban No.30-N
Stepty Nichiban No.80
Advantage Workstation GE Healthcare Volume Share 7. version 4.7
Discovery MI PET/CT GE Healthcare
EV Insite PSP
GE TRACERlab MXFDG synthesizer reagent kit ABX K-105TM
TRACERlab MXFDG cassette GE Healthcare P5150ME
Extension tube Universal Giken Co., Ltd AT511-ST-001
TSK sterilized injection needle 18x100 Tochigiseiko AT511-ST-004
TSK sterilized injection needle 18x60 Tochigiseiko AT511-ST-002
TSK sterilized injection needle 21x65 Tochigiseiko AT511-ST-003
Seal sterile vial -N 5ml Mita Rika Kogyo Co., Ltd. SSVN5CBFA
k222 TLC plate Universal Giken Co., Ltd. AT511-01-005
Anion-cation test paper Toyo Roshi Kaisha 7030010
Endospecy ES-24S set Seikagaku corporation 20170
Sterile evacuated vial Gi phama 10214
5ml syringe Terumo SS-05SZ
Extension tube Top X-120
Finefilter F Forte grow medical Co.Ltd. F162
Millex FG Merck SLFG I25 LS
Vented Millex GS Merck SLGS V25 5F
Injection needle 18x38 Terumo NN-1838R
Injection needle 21x38 Terumo NN-2138R
Water-18O Taiyo Nippon Sanso F03-0027
Distilled water Otsuka phrmaceutical
Hydrogen gas G1 Hosi Iryou Sanki
Helium gas G1 Hosi Iryou Sanki
Nitrogen G1 Hosi Iryou Sanki
TRACERlabMXFDG GE Healthcare
Sep-Pak Light Accell Plus QMA WATERS
Sep-Pak Plus tC18 WATERS
Sep-Pak Plus Alumina N WATERS
HPLC with 3.9 X 300 mm columns WATERS
US-2000 Universal Giken CO. Ltd.
Kryptofix222 Merck
EG Reader SV-12 Seikagaku Corporation
UG-01 Universal Giken Co., Ltd.
syngo.via Siemens Healthineers
Advantage Workstation Volume Share 7, version 4.7 GE Healthcare
Q clear GE Healthcare
CRC-15PET dose calibrator CAPINTEC, INC.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Godbolt, A. K., et al. Disorders of consciousness after severe traumatic brain injury: a Swedish-Icelandic study of incidence, outcomes and implications for optimizing care pathways. Journal of Rehabilitation Medicine. 45 (8), 741-748 (2013).
  2. Klingshirn, H., et al. Quality of evidence of rehabilitation interventions in long-term care for people with severe disorders of consciousness after brain injury: A systematic review. Journal of Rehabilitation Medicine. 47 (7), 577-585 (2015).
  3. Fischer, D. B., Truog, R. D. What is a reflex? A guide for understanding disorders of consciousness. Neurology. 85 (6), 543-548 (2015).
  4. Klingshirn, H., et al. RECAPDOC - a questionnaire for the documentation of rehabilitation care utilization in individuals with disorders of consciousness in long-term care in Germany: development and pretesting. BMC Health Services Research. 18 (1), 329 (2018).
  5. Stéfan, A., Mathé, J. F. SOFMER group. What are the disruptive symptoms of behavioral disorders after traumatic brain injury? A systematic review leading to recommendations for good practices. Annals of Physical and Rehabilitation. 59, 5-17 (2016).
  6. Liu, S., et al. Multimodal neuroimaging computing: a review of the applications in neuropsychiatric disorders. Brain Informatics. 2 (3), 167-180 (2015).
  7. Wong, K. P., et al. A semi-automated workflow solution for multimodal neuroimaging: application to patients with traumatic brain injury. Brain Informatics. 3 (1), 1-15 (2016).
  8. Chennu, S., et al. Brain networks predict metabolism, diagnosis and prognosis at the bedside in disorders of consciousness. Brain. 140 (8), 2120-2132 (2017).
  9. Di Perri, C., et al. Neural correlates of consciousnes s in patients who have emerged from a minimally conscious state: a cross-sectional multimodal imaging study. The Lancet Neurology. 15 (8), 830-842 (2016).
  10. Erecińska, M., Silver, I. A. ATP and brain function. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 9 (1), 2-19 (1989).
  11. Lundgaard, I., et al. Direct neuronal glucose uptake heralds activity-dependent increases in cerebral metabolism. Nature Communications. 6, 6807 (2015).
  12. Byrnes, K. R., et al. FDG-PET imaging in mild traumatic brain injury: a critical review. Frontiers in Neuroenergetics. 5, 13 (2014).
  13. Mortensen, K. N., et al. Impact of Global Mean Normalization on Regional. Glucose Metabolism in the Human Brain. Neural Plasticity. , 6120925 (2018).
  14. Wagatsuma, K., et al. Comparison between new-generation SiPM-based and conventional PMT-based TOF-PET/CT. Physica Medica. 42, 203-210 (2017).
  15. Fukukita, H., et al. Japanese guideline for the oncology FDG-PET/CT data acquisition protocol: synopsis of Version 2.0. Annals of Nuclear Medicine. 28 (7), 693-705 (2014).
  16. Varrone, A., et al. European Association of Nuclear Medicine Neuroimaging Committee. EANM procedure guidelines for PET brain imaging using [18F]FDG, version 2. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 36 (12), 2103-2110 (2009).
  17. Teasdale, G., Jennett, B. Assessment of coma and impaired consciousness. A practical scale. The Lancet. 2 (7872), 81-84 (1974).
  18. Valadka, A. B. Injury to the cranium. Trauma. Moore, E. J., Feliciano, D. V., Moore, E. E. , McGraw-Hill. New York, NY. 377-399 (2000).
  19. Carney, N., et al. Guidelines for the Management of Severe Traumatic Brain Injury, Fourth Edition. Neurosurgery. 80 (1), 6-15 (2017).
  20. Giacino, J. T., Kalmar, K., Whyte, J. The JFK Coma Recovery Scale-Revised: measurement characteristics and diagnostic utility. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 85 (12), 2020-2029 (2004).
  21. Schnakers, C., et al. The Nociception Coma Scale: a new tool to assess nociception in disorders of consciousness. Pain. 148 (2), 215-219 (2010).
  22. Shiel, A., et al. The Wessex Head Injury Matrix (WHIM) main scale: a preliminary report on a scale to assess and monitor patient recovery after severe head injury. Clinical Rehabilitation. 14 (4), 408-416 (2000).
  23. GE Healthcare. TRACERlabMXFDG operator manual, Version 1. , (2003).
  24. Yamaki, T., et al. Association between uncooperativeness and the glucose metabolism of patients with chronic behavioral disorders after severe traumatic brain injury: a cross-sectional retrospective study. BioPsychoSocial Medicine. 12, 6 (2018).
  25. Schwaiger, M., Wester, H. J. How many PET tracers do we need? Journal of Nuclear Medicine. 52, Suppl 2, 36S-41S (2011).

Tags

Medicin sag 141 glukose metabolisme hjerneskade FDG-PET [18F] FDG TBI PET/CT traumatisk hjerneskade
Semi-kvantitative vurdering ved hjælp af [<sup>18</sup>F] FDG Tracer hos patienter med svær hjerneskade
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yamaki, T., Onodera, S., Uchida, T., More

Yamaki, T., Onodera, S., Uchida, T., Ozaki, Y., Yokoyama, K., Henmi, H., Kamezawa, M., Hayakawa, M., Itou, D., Oka, N., Odaki, M., Iwadate, Y., Kobayashi, S. Semi-quantitative Assessment Using [18F]FDG Tracer in Patients with Severe Brain Injury. J. Vis. Exp. (141), e58641, doi:10.3791/58641 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter