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Medicine

छोटे पशु Positron उत्सर्जन Tomography में सतत रक्त नमूना /

Published: August 8, 2019 doi: 10.3791/59701
Automatic Translation
1, 2, 3, 3, 4, 2, 1, *3, *3
1Institute of Anatomy, Rostock University Medical Center, 2Department of Nuclear Medicine, Rostock University Medical Center, 3Core Facility Multimodal Small Animal Imaging, Rostock University Medical Center, 4Rudolf-Zenker-Institute for Experimental Surgery, Rostock University Medical Center
* These authors contributed equally

Summary

यहाँ चूहों के पीईटी/सीटी इमेजिंग के दौरान निरंतर रक्त नमूने के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन किया गया है। कैथेटराइजेशन, अंशांकन और प्रणाली की स्थापना और रक्त रेडियोधर्मिता के डेटा विश्लेषण का प्रदर्शन कर रहे हैं. उत्पन्न डेटा बाद में जैव-गतिक मॉडलिंग के लिए इनपुट पैरामीटर प्रदान करते हैं।

Abstract

मात्रात्मक विश्लेषण और पॉजिट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी /कम्प्यूटेड टोमोग्राफी (पीईटी/सीटी) डेटा के जैव-गतिक मॉडलिंग के लिए, अस्थायी रक्त समय-सक्रियता सांद्रता का निर्धारण जिसे धमनी इनपुट फ़ंक्शन (एआईएफ) के रूप में भी जाना जाता है, विशेष रूप से एक महत्वपूर्ण बिंदु है। पशु रोग मॉडल की विशेषता और नए विकसित radiotracers की शुरूआत के लिए. रक्त में रेडियोट्रैकर उपलब्धता का ज्ञान ऊतक गतिविधि के पीईटी/सीटी व्युत्पन्न डेटा की व्याख्या करने में मदद करता है। इस प्रयोजन के लिए, पीईटी/सीटी इमेजिंग के दौरान ऑनलाइन रक्त नमूने एआईएफ को मापने के लिए सलाह दी जाती है। मैनुअल रक्त नमूना और छवि व्युत्पन्न दृष्टिकोण के विपरीत, निरंतर ऑनलाइन रक्त नमूना कई फायदे हैं. कम से कम रक्त हानि के अलावा, वहाँ एक बेहतर संकल्प और रक्त गतिविधि माप के लिए एक बेहतर सटीकता है. हालांकि, ऑनलाइन रक्त नमूने का प्रमुख दोष पशु के ऊरु वाहिकाओं को कैथेटरइज करने के लिए महंगा और समय लेने वाली तैयारी है। यहाँ, हम कैथेटराइजेशन और छोटे पशु पीईटी / सीटी इमेजिंग के दौरान निरंतर रक्त नमूने के लिए एक आसान और पूर्ण कार्यप्रवाह का वर्णन है और यह मैनुअल रक्त नमूना और एक छवि व्युत्पन्न दृष्टिकोण की तुलना में. इस उच्च मानकीकृत कार्यप्रवाह का उपयोग करना, fluorodeoxyglucose के निर्धारण ([18F]FDG) AIF का प्रदर्शन किया है. इसके अलावा, इस प्रक्रिया को विभिन्न पशु मॉडल के साथ संयोजन में किसी भी radiotracer के लिए लागू किया जा सकता अनुरेखक गतिज और मॉडल विशेषताओं के मौलिक ज्ञान बनाने के लिए. यह फार्मास्यूटिकल्स के व्यवहार का एक और अधिक सटीक मूल्यांकन की अनुमति देता है, दोनों ओन्कोलॉजिकल, neurodegenerative और मायोकार्डियल रोगों के पूर्व नैदानिक अनुसंधान में नैदानिक और चिकित्सीय दृष्टिकोण के लिए।

Introduction

पॉजिट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी/कम्प्यूटेड टोमोग्राफी (पीईटी/सीटी) एक परमाणु इमेजिंग तकनीक है जो रेडियोधर्मी लेबल वाले लिगन्ड के इंजेक्शन के बाद शरीर में चयापचय प्रक्रियाओं के दृश्य को सक्षम बनाती है, जिसे ट्रेसर भी कहा जाता है। जबकि Ligand एक अणु है कि एक चयापचय मार्ग में शामिल है या सेल सतह प्रोटीन लक्ष्य है, रेडियोधर्मी लेबल एक positron उत्सर्जक radionuclide है. गामा किरणों को अप्रत्यक्ष रूप से पॉजिट्रॉन क्षय द्वारा उत्सर्जित किया जाता है और अतिरिक्त पीईटी डिटेक्टरों के साथ जीव में इसके वितरण का पता लगाने की अनुमति देते हैं। इस तरह, विभिन्न सेलुलर अणुओं को लक्षित किया जा सकता है: न्यूरोट्रांसमीटर रिसेप्टर्स और ट्रांसपोर्टरों, ग्लाइकोलिसिस या ट्रांसलोकेटर प्रोटीन की तरह mitochondrial प्रोटीन की तरह चयापचय प्रक्रियाओं 18 kDa (TSPO) सक्रिय glia कोशिकाओं का पता लगाने के लिए.

पूर्व नैदानिक अनुसंधान में, पीईटी/सीटी विवो में एक गैर-आक्रामक तरीके से जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए एक आकर्षक तरीका है, जिससे अनुदैर्घ्य अध्ययन की अनुमति मिल जाती है। पीईटी/सीटी डेटा रोग तंत्रों के विश्लेषण, नई औषधियों की विशेषताओं और फार्माकोकाइनेटिक्स के मूल्यांकन और अनुवाद अनुसंधान के लिए वर्तमान और उपन्यास रेडियोट्रेसर्स दोनों के सत्यापन का समर्थन करता है।

पीईटी/सीटी विश्लेषण के दौरान तीन अनुरेखक राज्यों को परिभाषित किया जा सकता है (2-ऊतक कम्पार्टमेंट मॉडल का उदाहरण): सबसे पहले, ट्रेसर अपने आवेदन के बाद रक्त के भीतर बहता है (राज्य 1; कंक.[रक्त])। दूसरा, यह केशिका बिस्तर के माध्यम से ऊतक में प्रवेश करती है और वहाँ या तो स्वतंत्र रूप से extracellular अंतरिक्ष के भीतर स्थानांतरित कर सकते हैं या unविशेष रूप से विविध सेलुलर या extracellular संरचनाओं के लिए बाध्य है (राज्य 2; conc.[unspec]). तीसरा, अनुरेखक को विशेष रूप से अपने लक्ष्य अणु (राज्य 3, कंक.[स्पेक्ट]के लिए (साथ या चयापचय ट्रैपिंग के बिना) के साथ विशेष रूप से बाध्य किया जा सकता है। डिब्बों के बीच ये सभी गतिशील प्रक्रियाएँ कुछ हद तक द्विदिशीय हैं और विसरण प्रक्रमों का वर्णन दर स्थिरांकों (K1, K2, k3, k4 तथा k4) द्वारा किया गया है। जबकि रक्त में अनुरेखक की एकाग्रता (यानी, राज्य 1) कहा जाता है "इनपुट", unsible और विशेष रूप से बाध्य अनुरेखक की एकाग्रता (यानी, राज्य 2 और राज्य 3) कहा जाता है "आउटपुट" और सीधे पीईटी छवि से प्राप्त किया जा सकता है. यह शारीरिक संबंध 2-ऊतक कम्पार्टमेंट मॉडल में प्रदर्शित किया जा सकता है (चित्र 1)।

Figure 1
चित्र 1 : दो ऊतक कम्पार्टमेंटल मॉडल. तीन अलग-अलग अनुरेखक राज्यों की शारीरिक स्थितियां और उनके बीच गतिशील प्रक्रियाओं को प्रदर्शित किया जाता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

आदर्श स्थिति में, कंक.[स्पेक्ट] अपने लक्ष्य अणु की सांद्रता के लिए आनुपातिक है. तथापि, पीईटी/सीटी मापन का आउटपुट conc.[spec] और conc.[unspec]का योग है। [हित के क्षेत्र में, समानांतर conc.[अनस्पेक] लक्ष्य प्रोटीन से रहित एक संदर्भ क्षेत्र के[स्पेक] निर्धारित किया जाता है. उपयुक्त गणितीय समीकरणों का उपयोग करके एक अब conc की गणना कर सकते हैं.[स्पेक्ट], सबसे अधिक डिब्बे मॉडल का उपयोग कर (एक जैव-गतिक मॉडलिंग दृष्टिकोण). तथापि, कई मामलों में, लक्ष्य प्रोटीन से रहित ऐसा संदर्भ क्षेत्र1,2उपलब्ध नहीं है। इन मामलों में, conc.[रक्त] conc.[spec]निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. चूंकि कंक.[रक्त] अलग जिगर और गुर्दे की निकासी, उत्सर्जन, रक्त प्रवाह, विभिन्न मस्तिष्क रक्त बाधा प्रवेश और रोग से संबंधित कारकों3के कारण अलग है, वर्तमान सोने के मानक को मापता है. लगातार रक्त नमूने द्वारा पीईटी/सीटी स्कैन के समानांतर रक्त। यह धमनी इनपुट फ़ंक्शन (AIF) देता है, जिसे समयकेसाथ conc.[रक्त] के रूप में परिभाषित किया गया है। ध्यान दें, निरंतर रक्त नमूने प्रदर्शन तकनीकी रूप से अत्यधिक चुनौतीपूर्ण माना जाता है, विशेष रूप से चूहों या चूहों के रूप में छोटे जानवरों में5.

यहाँ, हम लगातार एक धमनी (एक वी) ऊरु नस और धमनी के बीच शंट के माध्यम से चूहों से रक्त का नमूना करने के लिए एक आसान और व्यावहारिक प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं। एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध डिटेक्टर पंप प्रणाली के लिए युग्मित, हम एक वास्तविक समय उत्पन्न करने में सक्षम हैं, गतिशील के दौरान निरंतर AIF [18F]fluorodoxyglucose ([18F]FDG)-पीईटी / पीईटी /सीटी इमेजिंग एक multimodality पीईटी / सीटी स्कैनर का उपयोग कर 4 महीने की उम्र में 462 ग्राम के औसत वजन के साथ पुरुष sprague dawley चूहों में किया गया था ।

उपकरणों की एक विस्तृत विविधता माप की श्रृंखला के दौरान प्रयोग किया जाता है के बाद से (डोज कैलिब्रेटर, ऑनलाइन रक्त पारखी, पीईटी / मतभेद के लिए क्षतिपूर्ति. ऑनलाइन रक्त नमूने के संदर्भ में क्रॉस अंशांकन का मतलब है कि सही पीईटी छवियों में मापा एक दिया गतिविधि एकाग्रता के लिए गिनती दर एक ही एकाग्रता के लिए twilite प्रणाली के साथ मापा एकाग्रता में परिवर्तित किया जा सकता है. इसलिए, पीईटी/सीटी, रक्त नमूना प्रणाली, और अच्छी तरह से काउंटर के बीच एक क्रॉस अंशांकन प्रक्रिया स्थापित की गई है।

यह अत्यधिक मानकीकृत पद्धति पूर्व नैदानिक छोटे पशु अनुसंधान में चयापचय और सेलुलर प्रक्रियाओं की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक शक्तिशाली दृष्टिकोण प्रदान करता है और AIF की विश्वसनीयता और reproducibility में सुधार करने के लिए एक सुंदर तरीका है. एआईएफ का उपयोग करके पूर्व नैदानिक पीईटी/सीटी डेटा में ऊतक में विशेष रूप से बाउंड ट्रेसर को जैव-गतिक मॉडलिंग का उपयोग करने के लिए मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।

Protocol

सभी पशु हैंडलिंग और प्रयोगों Mecklenburg-पश्चिमी Pomerania के राज्य पशु अनुसंधान समिति द्वारा अनुमोदित किया गया (LALLF M-V/7221.3-1.1-004/18, अनुमोदन: 03.04.2018). ये प्रयोग ARRIVE दिशानिर्देशों के अनुपालन में किए गए थे।

नोट: जानवरों को पानी और भोजन विज्ञापन libitum के साथ मानक शर्तों (22 डिग्री 2 डिग्री सेल्सियस, 12 एच दिन और रात चक्र) के तहत रखा गया था। शंट प्रणाली की तैयारी के लिए सभी आवश्यक उपकरण, प्रचालन प्रक्रिया और वास्तविक माप सामग्री तालिकामें सूचीबद्ध हैं।

1. पशु के कैथेटरीकरण के लिए तैयारी और शल्य प्रक्रिया

  1. पानी के लिए नि: शुल्क उपयोग के साथ कम से कम 12 एच के लिए पशु फास्ट। संज्ञाहरण के लिए, चूहे को प्रेरण कक्ष में रखें और इसे लगातार ऑक्सीजन/आइसोलुरेन मिश्रण से भरें। दीक्षा उपयोग के लिए 2.5-3.5% isoflurane और रखरखाव के लिए 1.5-3.0% (1.2-1.5 L/min की प्रवाह दर).
    नोट: उपवास अनुरेखक का उपयोग कर अध्ययन के लिए आवश्यक है [18F]FDG लेकिन अन्य अनुरेखकों के लिए नहीं. अनुभाग 4 में वर्णित मैन्युअल रक्त ड्रॉ का उपयोग करग्लूकोज रक्त के स्तर को मापने स्थिर मूल्यों को सुनिश्चित करने के लिए या गतिज मॉडलिंग में सही करने के लिए सिफारिश की है।
  2. सर्जिकल माइक्रोस्कोप के नीचे, एक हीटिंग चटाई पर पृष्ठीय स्थिति में एनेस्थेटाइज्ड चूहे को रखें और अपनी आंखों पर पशु चिकित्सक मरहम जोड़ें। एक गुदा जांच के साथ प्रयोग (37 ] 0.5 डिग्री सेल्सियस) के दौरान लगातार चूहे के शरीर के तापमान की निगरानी और बनाए रखें।
  3. स्थिति में पैर पकड़ करने के लिए काम की सतह के लिए चूहे के पैरों टेप। एक म्यूकोसल कीटाणुनाशक के साथ ऑपरेटिंग साइट को संक्रमित करें और चूहे के पैर और क्रोच (ऑपरेशन साइड) को दाढ़ी करें। कीटाणुनाशक के साथ एक अंतिम सफाई के साथ समाप्त करें।
  4. चूहे की कमर पर सर्जिकल संदंश और कैंची का उपयोग कर के बारे में 20 मिमी का एक चीरा बनाओ. ठीक त्वचा परतों को अलग करें और सूक्ष्म संदंश के साथ ऊरु शिरा, धमनी और तंत्रिका को उजागर करें। प्रत्येक ऊरु शिरा और धमनी के नीचे दो महीन तंतु रखें।
  5. प्रत्येक दूरस्थ फिलामेंट के साथ सील नस और धमनी और एक बुलडॉग क्लैम्प के साथ तनाव में पकड़।
    बुलडॉग क्लैम्प्स (बिना किसी गाँठ के) का उपयोग करके पोत को तनाव में लाने के लिए आसन्न सीवन फिलामेंट का उपयोग करें।
  6. एक anureysm दबाना निकट के साथ नस ब्लॉक, लेकिन बुलडॉग दबाना के साथ सीवन से 2-3 मिमी distal. नस में एक छोटा सा चीरा बनाने के लिए कॉर्निया कैंची का प्रयोग करें (1 डिग्री व्यास का) और एक बाँझ कपास स्वैप के साथ लीक रक्त को हटा दें। एक सुस्त forceps के साथ नस को फैलाने और इसे खुला पकड़. तेज कैथेटर डालें (इनर व्यास [ID]: 0.58 मिमी, बाहरी व्यास [ओडी]: 0.96 मिमी) नस में और यह निकट दिशा में धक्का, aneurysm क्लिप करने के लिए.
  7. एन्युरिज्म क्लिप खोलें और कैथेटर को आगे समीपदिशा (लगभग 2-3 सेमी) में धकेलें, अगर कैथेटर को सही रखा जाता है, तो रक्त कैथेटर में प्रवाहित होगा। दो समुद्री मील बनाकर आसन्न सीवन के साथ कैथेटर को सुरक्षित करें; यदि आवश्यक हो, तो नस और कैथेटर के चारों ओर एक अतिरिक्त सीवन रखें। फ्लशिंग और एक इंसुलिन सिरिंज (30 जी सुई) heparinized नमकीन समाधान के 100 डिग्री एल से भरा के साथ aspirating द्वारा कैथेटर की कार्यक्षमता की जाँच करें (50 इकाइयों /
  8. कदम 1.6 और 1.7 दोहरा द्वारा धमनी में कैथेटर प्लेस.
  9. जब दोनों कैथेटर सही ढंग से रखे जाते हैं, तो पैर को टांके के साथ बंद कर दें और जानवर को पीईटी/सीटी में ले जाए।
    नोट: जानवर के परिवहन के दौरान कैथेटर के साथ संभव के रूप में सावधान रहें, अन्यथा कैथेटर के स्थानांतरण हो सकता है।

2. शंट सिस्टम का सेटअप

Figure 2
चित्र 2 : माप सेटअप की योजना. (ए) माप सेटअप के योजनाबद्ध ड्राइंग. (बी) टवीलाइट डिटेक्टर, peristaltic पंप और विभिन्न संबंधक प्रकार के साथ जुड़ा शंट प्रणाली की तस्वीर. चूहे के रक्त में रेडियोधर्मिता के समय-पाठ्यक्रम का पता लगाया जाता है जबकि जानवर (1) पीईटी/सीटी (2) में स्कैन किया जाता है। इसलिए धमनी (क) और शिरापरक (ख) कैथेटर एडाप्टर टुकड़े के माध्यम से डिटेक्टर पंप प्रणाली से जुड़ा है (कनेक्टर नारंगी, कनेक्टर नीले और संबंधक हरे). धमनी रक्त तो डिटेक्टर के माध्यम से धमनी कैथेटर से पंप है (3) एक peristaltic पंप करने के लिए (4) और वापस शिरापरक कैथेटर के माध्यम से शरीर में. एक 3-तरफा वाल्व (7) अनुरेखक इंजेक्शन प्रदर्शन करने के लिए ट्यूब प्रणाली में एकीकृत है, मैनुअल रक्त खींचता है और rinsing. एक टी टुकड़ा (8) गतिविधि इंजेक्ट करने के लिए इकट्ठा किया जाता है। डिटेक्टर देखने, जांचना और निरंतर रक्त डेटा को सही करने के लिए एक कंप्यूटर के साथ जुड़ा हुआ है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

  1. ठीक बोर पॉलिथीन ट्यूबिंग के 6 भागों में कटौती (FBPT) (आईडी: 0.58 मिमी, OD: 0.96 मिमी) ग की लंबाई के साथ - 735 मिमी; ई $ 100 मिमी; च ] 171 मिमी, g ] 875 मिमी; ज - 90 उउ तथा प़् र् 75 उउ (चित्र 2) सिलिकॉन पंप ट्यूब ों के 8 भागों कट (काला/काला/काला, आईडी: 0.76 मिमी, OD: 2.48 मिमी) लगभग 20 मिमी की लंबाई के साथ.
  2. जगह कमी कनेक्टर्स (आईडी 2.5 मिमी से आईडी 1.5 मिमी) सिलिकॉन पंप ट्यूब घ के दोनों सिरों पर (पीला/ प्रयुक्त न्यूनल कनेक्टर्स के दूसरे छोर पर सिलिकॉन ट्यूब (काला/काला/काला) का एक तैयार 20 मिमी हिस्सा रखो (चित्र 2में कनेक्टर नीला देखें)।
  3. सिलिकॉन पंप ट्यूब घ के एक छोर पर इकट्ठे कनेक्टर नीले रंग में FBPT के तैयार भाग सी प्लेस (पीला / अन्य छोर. दो टी-पीस 5 और 6 (ट्यूब टी-कनेक्टर आईडी: 1.5 मिमी; चित्रा 2में कनेक्टर हरे रंग को देखने) के सिरों पर सिलिकॉन ट्यूब (काला/काला/काला) का एक तैयार 20 मिमी हिस्सा रखो।
  4. इकट्ठे कनेक्टर हरे (5) के बाईं ओर FBPT के हिस्से ई के मुक्त अंत कनेक्ट और कनेक्टर हरे (5)के विपरीत पक्ष में FBPT के तैयार हिस्सा च जगह है. इकट्ठे कनेक्टर हरे (6) के बाईं ओर में FBPT के भाग च के मुक्त अंत प्लेस और संबंधक हरे (6)के विपरीत पक्ष में FBPT के तैयार हिस्सा जी जगह है. इकट्ठे कनेक्टर हरे (5) के मुक्त अंत करने के लिए FBPT के तैयार भाग एच जोड़ें (5) और इकट्ठे कनेक्टर हरे (6) के मुक्त अंत करने के लिए FBPT के तैयार हिस्सा मैं.
  5. एक combi-स्टॉपर एक hypodermic सुई से कनेक्ट करें (G 23 x 1 1/4'/] 0.60 मिमी x 30 मिमी) और यह एक तीन तरह वाल्व में जोड़ें. FBPT के भाग एच के मुक्त अंत में सुई के साथ तैयार तीन तरह वाल्व प्लेस. एक कोम्बी-स्टॉपर को हाइपोडर्मिक सुई से कनेक्ट करें और सुई को एफबीपीटी के भाग I के मुक्त अंत में रखें।
    नोट: ऑनलाइन रक्त नमूना शुरू करने से पहले, अनुभाग 5 देखें.
  6. एफबीपीटी के मुक्त सिरों को 100 एमएल बीकर में डाल दें जो 20 एमएल हेपरिनीकृत लवण समाधान (50 इकाइयों/ 1.52 एमएल/मिनट की प्रवाह दर के साथ peristaltic पंप शुरू इतना है कि शंट प्रणाली पूरी तरह से शारीरिक नमकीन समाधान से भर जाता है। बाद में भाग सी और जी के सिरों पर और FBPT के भाग मैं के बीच में तीन कैंची clamps सेट.
  7. FBPT के भाग ग और जी से कैंची clamps रिलीज. धमनी कैथेटर को FBPT के भाग c के मुक्त अंत से कनेक्ट करें और वेंटर कैथेटर b को FBPT के भाग g के मुक्त अंत तक कनेक्ट करें (चित्रा 2में कनेक्टर नारंगी देखें)।

3. छवि अधिग्रहण और पुनर्निर्माण

  1. शटल बिस्तर पैलेट (70 मिमी) पर सिर प्रवण स्थिति में जानवर रखें। चूहे के श्वसन को नियंत्रित करें और छवि अधिग्रहण के दौरान एक हीटिंग पैड और गुदा जांच का उपयोग करके शरीर के तापमान को 37 डिग्री 0.5 डिग्री सेल्सियस पर रखें। इंजेक्शन (पूर्व अधिग्रहण) के लिए विस्तारित बिस्तर की स्थिति के लिए शटल बिस्तर ले जाएँ और शंट प्रणाली के लिए डाला कैथेटर कनेक्ट।
  2. एक नाक शंकु के माध्यम से आइसोलुरेन (2.5% आइसोलुरेन ऑक्सीजन में, प्रवाह दर 1.2-1.5 L/min) के साथ संज्ञाहरण के तहत जानवर रखें।
  3. पशु के रक्त के साथ शंट सिस्टम को भरने के लिए 1.52 एमएल/मिनट की प्रवाह दर के साथ peristaltic पंप शुरू करें। पीईटी का पता लगाने की अंगूठी के दृश्य के क्षेत्र के केंद्र में शटल बिस्तर ले जाएँ और ऑनलाइन रक्त नमूना प्रणाली शुरू (अनुभाग 5 देखें).
  4. 60 s के बाद अनुभाग 3.5 में वर्णित पैरामीटरका उपयोग करके पीईटी/सीटी कार्यप्रवाह प्रारंभ करें और बाद में टी-पीस के माध्यम से लगभग 22 MBQ [18F]FDG की मात्रा में लगभग 22 MBQ [ 18 F]FDG की खुराक इंजेक्ट करें। बाद में हेपरिनीकृत लवण समाधान के बारे में 150 $L के साथ टी टुकड़ा फ्लश।
  5. पीईटी इमेजिंग के अंत में 60 मिनट से अधिक एक गतिशील पीईटी और एक सीटी स्कैन प्राप्त करें।
    1. पीईटी उत्सर्जन अधिग्रहण के लिए, समय विकल्प द्वारा अधिग्रहण में 3600 s (60 मिनट) सेट करें। अध्ययन आइसोटोप के रूप में एफ-18 का चयन करें और ऊर्जा स्तर के रूप में 350-650 केवी और समय खिड़कीके रूप में 3,438 एन एस का उपयोग करें।
    2. सीटी अधिग्रहण के लिए, अधिग्रहण विकल्प में क्षीणन स्कैन का चयन करें। प्रक्षेपण सेटिंग्स क्षेत्र में, एक आधा कुल रोटेशनके लिए 120 प्रक्षेपण का चयन करें। देखने के क्षेत्र के लिए (FOV) और संकल्प सेटिंग्स, आवर्धन के रूप में कम का चयन करें और 4 x 4 275 मिमी अक्षीय स्कैनिंग लंबाई और transaxial CCD आकारके रूप में 3328 px के साथ बाध्यकारी के रूप में. एक्सपोजर सेटिंग्स क्षेत्र में, वर्तमानके लिए 500 $A , वोल्टेज के लिए 80 केवी और जोखिम समयके लिए 180 एमएस सेट करें।
    3. पीईटी उत्सर्जन हिस्टोग्राम के लिए, गतिशील फ्रेमनके रूप में 20 फ्रेम (6 x 10 s, 8 x 30 s, 5 x 300 s और 1 x 1800 s) की एक श्रृंखला सेट करें। देरीके रूप में घटाना चुनें. उन्नत सेटिंग्स क्षेत्र 128 में sinogram चौड़ाई के रूप में, 3 अवधिके रूप में, अंगूठी अंतर और मृत समय सुधारके रूप में 79 चुनें।
    4. पीईटी पुनर्निर्माण के लिए, एक उत्पन्न के साथ दो आयामी आदेश दिया सबसेट उम्मीद अधिकतमीकरण (2D-OSEM) का उपयोग करें, लागू करते हैं और तितर बितर sinogram,4 पुनरावृत्ति और पुनर्निर्माण एल्गोरिथ्मके रूप में rebinning के लिए फूरिये बचाने के लिए। मैट्रिक्स आकार के रूप में 128 x 128 का चयन करें और छवि ज़ूमके रूप में 1 का उपयोग करें, सभी फ्रेम के रूप में और सभी खंडों केरूप में।

4. मैनुअल रक्त नमूने की प्रक्रिया

  1. इमेजिंग अधिग्रहण शुरू करने के बाद मैनुअल रक्त नमूने 30 एस, 60 एस, 90 एस, 600 एस और 1800 एस प्रदर्शन करते हैं।
    नोट: मैनुअल रक्त की संख्या में वृद्धि विशेष रूप से पहले मिनट के भीतर अनुरेखक इंजेक्शन के बाद खींचता है अत्यधिक यदि संभव हो तो सिफारिश की है. अतः रक्त के नमूने की मात्रा को घटाकर 20-30 प्र.श.
    1. पहले तीन तरह से वाल्व खोलें और ट्रेसर इंजेक्शन के बाद एक केशिका रक्त संग्रह EDTA ट्यूब 30 एस में धमनी रक्त के 100 डिग्री सेल्सियस इकट्ठा। अन्य समय अंक के लिए दोहराएँ. खाली ट्यूब और रक्त से भरी ट्यूब के वजन का निर्धारण.
    2. एक अच्छी तरह से काउंटर में 180 s के लिए पूरे रक्त की गतिविधि (काउंट्स/समय इकाई) को मापने, जो बाद में केबीक्यू/ अच्छी तरह से काउंटर माप के प्रारंभ समय को रिकॉर्ड करें. केबीक्यू/एमएल में मैनुअल रक्त नमूने के प्रत्येक समय बिंदु के लिए पूरे रक्त की गतिविधि की गणना करें, क्षय सुधार लागू करें और एक समय गतिविधि वक्र में डेटा स्थानांतरित करें।

5. ऑनलाइन रक्त नमूने की प्रक्रिया

  1. ट्यूब गाइड का उपयोग कर डिटेक्टर में ट्यूब प्लेस. रक्त पारखी सॉफ्टवेयर (उदा., PSAMPLE) शुरू करें और अधिग्रहण इंटरफ़ेस खोलें। सुनिश्चित करें कि ऑनलाइन रक्त नमूना सेटअप और पीईटी/सीटी के कंप्यूटर को समय सिंक्रनाइज़ किया जाता है।
  2. ट्रेसर पृष्ठभूमि सुधार के लिए पर्याप्त डेटा प्राप्त करने के लिए इंजेक्शन है इससे पहले कि शुरू बटन बिल्कुल 60 s दबाएँ। माप के बाद PMOD डेटाबेस में सहेजें बटन के माध्यम से कच्चे डेटा सहेजें।
  3. सुधार और ऑनलाइन रक्त डेटा के अंशांकन के लिए, सुधार इंटरफ़ेस पर स्विच करें। क्षय सुधार सक्षम करें और 18 F. छवि प्राप्ति के प्रारंभ समय को परिभाषित करें और पृष्ठभूमि सुधार करने के लिए औसत बटन सक्षम करें का चयन करें। अंशांकन को सक्रिय करें और पहले से निर्धारित अंशांकन कारक में टाइप करें (अनुभाग 7.1 देखें).
  4. टीएसी को बचाने के बटन का उपयोग कर सही और calibrated रक्त डेटा को बचाने और फ़ाइल blood.crvका चयन करें। इस फ़ाइल तो गतिज मॉडलिंग उपकरण और गतिज मॉडलिंग में पूरे रक्त इनपुट वक्र के रूप में लोड किया जा सकता है प्रदर्शन किया जा सकता है. अतिरिक्त शारीरिक शंट प्रणाली से कैथेटर को अलग करें।
  5. पीईटी/सीटी स्कैनर से पशु को हटा दें और पेंटोबार्बिटल के साथ इच्छामृत्यु करें।
    नोट: इस प्रयोग में, जानवरों के रूप में दिमाग प्रयोगात्मक डिजाइन में इन विट्रो विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया गया माप के बाद ethanized थे. इस सेटअप के साथ, अनुदैर्घ्य अध्ययन में दोहराया माप भी लागू कर रहे हैं7. अगले जानवर के लिए एक पूरी तरह से नई ट्यूब प्रणाली का प्रयोग करें.

6. छवि व्युत्पन्न इनपुट समारोह

  1. PMOD पर फ्यूज यह उपकरण खोलें। पीईटी छवि को इनपुट और संदर्भ के रूप में सीटी के रूप में लोड करें. पहले से मेल खाने वाले क्लिक करें.
  2. ब्याज (VOI) उपकरण के voxel खोलें. कर्सर को आरोही ओर्टा के भीतर रखें. पूर्वनिर्धारित गोलाकार VOI पर क्लिक करें. बिल्कुल 0.7 मिमी की एक त्रिज्या को परिभाषित करें. वीओआई सांख्यिकी बटन के साथ समय गतिविधि जानकारी निकालें और क्लिपबोर्ड करने के लिए औसत मानों की प्रतिलिपि बनाएँ।

7. टविलाइट प्रणाली, पीईटी/सीटी और अच्छी तरह से काउंटर के पार अंशांकन की प्रक्रिया

  1. ट्विलाइट-पीईटी/सीटी-कैलिब्रेशन
    नोट: twilite के अंशांकन के लिए प्रस्तुत वर्कफ़्लो आंशिक रूप से PMOD के PSAMPLE मॉड्यूल के संदर्भ पुस्तिका में वर्णित कार्यविधियों पर आधारित है।
    1. एक सिरिंज भरें जिसमें लगभग 100 एमबीक्यू के $18एफजेड एफडीजी हैं। सटीक गतिविधि एएफ को एक कैलिब्रेट ेड खुराक कैलिब्रेटर के साथ माप की तारीख और समय और पूर्ण सिरिंज की मात्रा के साथ एक साथ दस्तावेज़ करें। रिकॉर्ड किया गया समय किया जा करने के लिए सभी क्षय सुधार के लिए संदर्भ समय बिंदु है।
    2. नल के पानी के 500 एमएल के साथ एक बीकर भरें। सटीक मात्रा वजन विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है. एक उचित और calibrated सटीक पैमाने के साथ खाली बीकर के वजन मीटरई को मापने (कम से कम सटीकता वर्ग द्वितीय). बीकर को नल के पानी से भरें और पूर्ण बीकर के वजन mf को मापें।
    3. द्रव्यमान के अंतर तथा टैप जल के घनत्व का उपयोग करके बीकर की आयतन टख की गणना कीजिए (त र् 0ण्9998 हधल 20 डिग्री सेल्सियस पर) कीजिए।
      Equation 1
    4. भरा बीकर में18F]FDG इंजेक्शन और निष्क्रिय नल के पानी के साथ अपने मूल मात्रा में खाली सिरिंज फिर से भरना और खुराक कैलिब्रेटर में refilled सिरिंज की गतिविधि एक ई को मापने. बीकर में विलयन का क्रियाकलाप सांद्रता Equation 2 गख दिया गया है, जो लगभग 200 केबीक्यू/एमएल होना चाहिए।
    5. बीकर (बड़े हवा के बुलबुले से बचने) से समाधान के साथ एक 50 एमएल शंकु अपकेंद्रित्र ट्यूब भरें और पीईटी/सीटी स्कैनर के दृश्य के क्षेत्र में इसे केंद्रीय रूप से रखें। पीईटी/सीटी इमेजिंग प्रयोग में प्रयुक्त प्रकार के समान कैथेटर भरें और इसे ट्विलाइट सिस्टम की ट्यूब गाइड में रखें। peristaltic पंप का उपयोग कर बीकर से अनुरेखक समाधान के साथ कैथेटर भरें.
    6. अनुभाग 5 में वर्णित समय गतिविधि वक्र का माप प्रारंभ करें, एकीकरण समय के लिए समान पैरामीटर का उपयोग करके, और माप सिर के अंदर कैथेटर मार्गदर्शिका के बिना प्रयोग के रूप में rebinning. यह चरण उचित पृष्ठभूमि सुधार के लिए पर्याप्त डेटा का प्राप्ति सुनिश्चित करता है. 2 मिनट के बाद, twilite प्रणाली के डेटा अधिग्रहण को रोकने के बिना, माप सिर में भरा ट्यूब के साथ कैथेटर गाइड जगह है, और के बारे में 5 मिनट के लिए डेटा अधिग्रहण जारी है.
    7. क्षीणन सुधार के लिए एक मानक सीटी अधिग्रहण के बाद समानांतर में 50 एमएल शंकु अपकेंद्रित्र ट्यूब के एक 10 मिनट पीईटी अधिग्रहण शुरू करें। धारा 3 में वर्णित एक ही पीईटी पुनर्निर्माण एल्गोरिथ्म और मापदंडों का उपयोग करके 50 एमएल शंकु अपकेंद्रित्र ट्यूब की एक स्थिर पीईटी छवि का पुनर्निर्माण करें। एक पोस्ट प्रसंस्करण इमेजिंग उपकरण का प्रयोग करें (उदाहरण के लिए, PVIEW) और एक बेलनाकार VOI 50 एमएल शंकु अपकेंद्रित्र ट्यूब के पुनर्निर्माण पीईटी छवियों के अंदर मात्रा के लगभग 70% को कवर जगह है. वीओआई के भीतर केबीक्यू/
    8. रक्त पारखी सॉफ्टवेयर के लिए वापस जाओ और क्षय के लिए अधिग्रहीत टीएसी को सही करने के लिए अंश अंश और पृष्ठभूमि शाखाओं अंश और पृष्ठभूमि अंश अंश, अंश का उपयोग करें। nuclide, गतिविधि एकाग्रता और पीईटी अधिग्रहण शुरू समय के लिए सभी आवश्यक जानकारी जोड़ें. आंतरिक रूप से, सॉफ्टवेयर गिनती दर twilite प्रणाली के साथ मापा निकालता है (सीआरट्वीलाइट) और पीईटी और ट्विलाइट प्रणाली के लिए पार अंशांकन कारक की गणना करता है (CFपीईटी /
      Equation 3
      नोट: यह महत्वपूर्ण है कि एक ही आइसोटोप दोनों अंशांकन और पीईटी / सीटी प्रयोगों के लिए प्रयोग किया जाता है, के रूप में शाखा अंश विभिन्न आइसोटोप के बीच भिन्न होता है, जो पीईटी पुनर्निर्माण प्रक्रिया में के लिए सही है. इस प्रक्रिया को गुणवत्ता नियंत्रण के मामले में नियमित रूप से दोहराया जाना है, अगर प्रणाली के महत्वपूर्ण घटकों को बदल रहे हैं (जैसे, ट्यूब, अधिग्रहण और पुनर्निर्माण मानकों) और मरम्मत के बाद काम करता है.
  2. पीईटी/सीटी-वेल काउंटर अंशांकन
    1. अंशांकन कारक CF अच्छी तरह से काउंटर के काउंटर की गणना करने के लिए, एक ही गतिविधि समाधान है कि बीकर में twilite प्रणाली के अंशांकन के लिए उत्पादन किया गया है का उपयोग करें. लगभग 6 एच प्रतीक्षा अच्छी तरह से काउंटर के scintillation डिटेक्टर के मृत समय प्रभाव को कम करने के लिए क्षय द्वारा विशिष्ट गतिविधि की कमी की अनुमति देने के लिए. वाष्पीकरण से बचने के लिए बीकर को लिड करें।
    2. संदर्भ समय बिंदु के लिए सही समय के अंतर की गणना करें और मूल गतिविधि सांद्रता को सही करके बीकर के विलयन का वास्तविक गतिविधि सांद्रता ग(ट+) निर्धारित करें . Pipette पूर्वनिर्धारित मात्रा (वीनमूना) कि प्रयोगों के भीतर मापा रक्त के नमूनों की मात्रा के समान हैं (जैसे, 200 $L), बीकर से पांच सुरक्षित ताला ट्यूबों में. 180 s के लिए अच्छी तरह से काउंटर के साथ पांच ट्यूबों में से प्रत्येक की गतिविधि को मापने.
      नोट:: किसी एकल माप के लिए भिन्नता गुणांक 1% से अधिक है, तो माप समय बढ़ाया जाना चाहिए। प्रत्येक ट्यूब और माप प्रारंभ समय के लिए प्रति मिनट [cpm] गणना में मापित गणना दर रिकॉर्ड करें. एक क्षय सुधार प्रदर्शन.
    3. बीकर के क्षय सही गतिविधि एकाग्रता द्वारा अच्छी तरह से काउंटर के क्षय सही गिनती दर सीआर अच्छी तरह से काउंटर विभाजित करके प्रत्येक माप के लिए अंशांकन कारक CF अच्छी तरह से काउंटर की गणना गबीकर (t+):
      Equation 4
    4. औसत पांच अंशांकन कारक मतलब अंशांकन कारक प्राप्त करने के लिए.

Representative Results

शंट प्रणाली का सेटअप चित्र 2में प्रदर्शित किया जाता है। 30 मिनट की अवधि में तीन वाइल्डटाइप चूहों में मैनुअल रक्त प्रतिचयन आंकड़ों की तुलना में सतत रक्त प्रतिचयन आंकड़ों के प्रतिनिधि परिणाम चित्र 3ए, सीमें प्रस्तुत किए गए हैं। निरंतर रक्त नमूने की शुरुआत में, एक प्रारंभिक चोटी (अधिकतम रेडियोधर्मिता एकाग्रता) ट्रेसर इंजेक्शन के बाद 5 एस पर देखा जा सकता है। बाद में, रक्त में गतिविधि तेजी से गिरावट आती है और लगभग 15 मिनट पर एक पठार तक पहुँचता है. मैनुअल रक्त नमूने डेटा में पता चला पीक छोटा है और पठार को परिभाषित करने के लिए आसानी से नहीं है (चित्र 3ए, सी) . छवि व्युत्पन्न डेटा के लिए निरंतर रक्त नमूने की तुलना चित्र 3B,Dमें प्रदर्शित किया जाता है। प्रतिबिंब व्युत्पन्न आँकड़ों में पठार का शिखर तथा प्रारंभिक बिंदु स्पष्ट रूप से दिखाई देता है, फिर भी अधिकतम शिखर सभी जंतुओं के लिए सतत रक्त प्रतिचयन आंकड़ों की तुलना में छोटा होता है (चित्र3ठ,D)।

हमारे सेटअप के साथ निरंतर रक्त नमूने का एक उप-अनुकूल परिणाम चित्र 3ई, एफमें दिखाया गया है। निरंतर रक्त नमूने की शुरुआत में, रक्त के थक्के के कारण पहले 3.5 मिनट के भीतर कोई डेटा अधिग्रहण संभव नहीं था। कनेक्टर नारंगी पर ट्यूब प्रणाली डिस्कनेक्ट करके और heparinized नमकीन समाधान के साथ चल रहा है, ट्यूब प्रणाली में प्रवाह पुनरारंभ किया गया था और माप जारी रखा. एक चोटी लगभग 4 मिनट पर देखी जा सकती है, जो रक्त में अधिकतम रेडियोधर्मिता को रिकॉर्ड नहीं करती है (चित्र 3ई, एफ)। मैनुअल रक्त प्रतिचयन (चित्र 3ई) और छवि व्युत्पन्न विश्लेषण (चित्र 3च) अभी भी संभव है और सही परिणामों के बराबर था।

Figure 3
चित्र 3 : मैनुअल रक्त नमूने की तुलना में निरंतर रक्त नमूने के प्रतिनिधि परिणाम. शारीरिक रक्त नमूना (बाएं कॉलम) की तुलना में निरंतर रक्त नमूने से व्युत्पन्न विशिष्ट धमनी इनपुट फ़ंक्शन और छवि व्युत्पन्न दृष्टिकोण (दाएं स्तंभ) की तुलना में निरंतर रक्त नमूने दिखाए जाते हैं। पैनलों ए-डी दो अलग-अलग जानवरों में प्रोटोकॉल के सही कार्यान्वयन के परिणामों को प्रदर्शित करता है। पैनलों ई और एफ माप के एक उप इष्टतम परिणाम दिखाता है. दिखाए गए सभी डेटा क्रॉस-कैलिब्रेशन कारक और पृष्ठभूमि के लिए सही थे। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Discussion

प्रस्तुत परिणाम Wildtype चूहों की तुलना में हंटिंगटन की बीमारी के एक ट्रांसजेनिक पशु मॉडल में न्यूरॉन गतिविधि पर एक बड़े पैमाने पर परियोजना से निकाले जाते हैं. कुल मिलाकर 30 ट्रांसजेनिक और वाइल्डटाइप चूहों कैथेटरीकृत और मैनुअल और ऑनलाइन रक्त नमूने के समानांतर में किया गया था [18F]FDG-PET/ Wildtype चूहों के तीन AIFs प्रोटोकॉल के संभावित परिणामों की सीमा प्रदर्शित करने के लिए यहाँ दिखाए जाते हैं. हंटिंगटन रोग के एक पशु मॉडल में न्यूरॉन गतिविधि के परिवर्तन पर पूरी परियोजना के परिणाम कहीं और प्रकाशित किया जाएगा.

यहाँ वर्णित विधि एक बड़े सहगण में तेजी से और सटीक निरंतर रक्त नमूने सक्षम बनाता है और छोटे जानवरों में गतिशील पीईटी / सीटी डेटा की गतिज मॉडलिंग के लिए एक अंतरालहीन AIF प्रदान करता है। एक बाहरी रक्त परिसंचरण जानवरों के रक्त में वास्तविक समय गतिविधि का पता लगाने के लिए उत्पन्न होता है; फलस्वरूप रक्त की हानि से बचा जाता है। शल्य चिकित्सा प्रक्रिया Jespersen एट अलपर आधारित है 8 और पीईटी / सीटी माप के दौरान धमनी रक्त नमूने के लिए जरूरतों को पूरा करने के लिए संशोधित किया गया था। शंट प्रणाली वेबर एट अल9द्वारा मान्य किया गया था. यहाँ सेटअप इस्तेमाल के साथ, के बारे में एक बाहरी रक्त की मात्रा 1.1 एमएल डिटेक्टर पंप प्रणाली के माध्यम से चल रहा है. 4 महीने के एक चूहे में लगभग 30 एमएल रक्त की कुल मात्रा होती है। ऊरु नस और धमनी का व्यास लगभग 0.45-0.6 मिमी10 है और कैथेटर को डालने के लिए थोड़ा स्टार्च होना चाहिए।

AIF भी छिटपुट मैनुअल रक्त संग्रह के माध्यम से मापा जा सकता है या पीईटी छवियों के प्रारंभिक समय अंक से ही पुनर्निर्माण (छवि व्युत्पन्न). दोनों दृष्टिकोण यहाँ प्रस्तुत डेटा के साथ प्रदर्शन किया गया और निरंतर रक्त नमूने की तुलना में.

मैनुअल रक्त नमूने की तुलना में, ऑनलाइन रक्त नमूना के साथ एक ध्यान देने योग्य उच्च लौकिक संकल्प (यहाँ: 1800 डेटा अंक प्रति 30 मिनट) संभव हो जाता है. मैनुअल रक्त खींचता है (यहाँ: 5 डेटा अंक प्रति 30 मिनट) छोटे जानवर में मौजूद रक्त की मात्रा तक ही सीमित हैं, क्योंकि इन नमूनों को वापस जानवर के परिसंचरण में पंप नहीं कर रहे हैं. इसके अलावा, 10-15 एस की एक अधिकतम अंतराल तकनीकी रूप से लागू करने योग्य है और गतिज मॉडलिंग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी याद किया जाता है. यह भी प्रस्तुत डेटा में देखा जा सकता है, निरंतर और मैनुअल रक्त नमूने का पता चला अधिकतम में एक अंतर के रूप में स्पष्ट है (चित्र 3ए, सी, ई). ऑनलाइन रक्त नमूने के साथ पता चला चोटी आरोही aorta11 की छवि व्युत्पन्न इनपुट समारोह के साथ की तुलना में अधिक था (चित्र 3बी, डी, एफ) . छवि व्युत्पन्न इनपुट समारोह पीईटी स्कैनर जो आंशिक मात्रा प्रभाव12 में परिणाम के स्थानिक संकल्प करने के लिए प्रतिबंधित है और पुनर्निर्माण समय फ्रेम से प्रभावित है.

इस सतत रक्त नमूना प्रक्रिया का एक सामान्य लाभ यह है कि अनुरेखक कैथेटर के माध्यम से लागू किया जा सकता है, जो पार्श्व पूंछ नस के माध्यम से इंजेक्शन से अशांति के लिए कम प्रवण है. ध्यान रखें कि अनुरेखक को एक मध्यम मात्रा में लागू किया जाना चाहिए ताकि अनुरेखक को ट्यूब सिस्टम की शुरुआत में शेष रहने से रोका जा सके। यह सुनिश्चित करने के लिए कि कोई गतिविधि टी-पीस के मृत मात्रा में नहीं है, इसे बाद में हेपरिनीकृत लवण समाधान से निकाल दिया जाता है। इसके अलावा, एक जलसेक पंप के उपयोग की सलाह दी है क्योंकि यह अनुरेखक इंजेक्शन की गति के समायोजन में सक्षम बनाता है और मैनुअल रक्त नमूने13के साथ अधिकतम रेडियोधर्मिता चोटी के अधिक समन्वित अधिग्रहण करने के लिए योगदान कर सकते हैं।

कुछ संभावित समस्याएँ जो प्रोटोकॉल संसाधन के दौरान हो सकती हैं और निम्न समस्या निवारण द्वारा हैंडल किया जा सकता है। कैथेटर के एक उप इष्टतम स्थिति प्रोटोकॉल का एक अधूरा निष्पादन करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं, इसलिए सुनिश्चित करें कि वे सही proximal सीवन के साथ तय कर रहे हैं और कैथेटर जहाज में 2-3 सेमी proximal धक्का दिया है कि. इसके अलावा, फाइब्रिन चिपकने वाला इस्तेमाल किया जा सकता है। इसके अलावा थ्रोम्बी के गठन से कैथेटर ों को रोक नाका मिल सकता है। यह heparin एकाग्रता और कैथेटर या ट्यूब प्रणाली के बाद फ्लशिंग बढ़ाने के द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है. कैथेटर के clogging के कारण इस तरह के एक उप इष्टतम परिणाम परिणामों में दिखाया गया है, अधिकतम चोटी याद किया जाता है (चित्र 3ई). पशु संरक्षण और भलाई से संबंधित एक अन्य महत्वपूर्ण बात यह है कि अतिरिक्त रक्त प्रवाह की लंबाई है। इसलिए ट्यूब प्रणाली की लंबाई को कम करने का सुझाव दिया जाता है।

जब रक्त नमूना किया जाता है, परिणामस्वरूप एआईएफ के तीन सुधार को ध्यान में रखा जाना चाहिए। सबसे पहले, प्लाज्मा सुधार. ट्रेसर्स प्लाज्मा और रक्त कोशिकाओं के बीच संतुलन, मुख्य रूप से एरिथ्रोसाइट्स. कितनी तेजी से इन प्रसार प्रक्रियाओं पर निर्भर करता है, उपलब्ध अनुरेखक मुख्य रूप से प्लाज्मा में मौजूद है. कुछ अनुरेखकों के लिए, पूरे रक्त में प्लाज्मा के अनुपात पर विचार करने की आवश्यकता है, जैसे अधिक लिपोफिलिक वाले। इन मामलों में, प्लाज्मा गतिविधि का निर्धारण किया जाना है। यदिप्लाज्मागतिविधि का निर्धारण करने के लिए रक्त को अपकेंद्रण करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि यह प्लाज्मा और लाल रक्त कोशिकाओं के बीच बहुत तेजी से बढ़ जाता है और प्लाज्मा में18एफजेडडीजी की उपलब्धता पूरे रक्त के समान होती है। दूसरे, चयापचय सुधार. कई ट्रेसर पूरे रक्त में चयापचय कर रहे हैं और इन चयापचयों में से कुछ अभी भी रेडियोधर्मी लेबल रहे हैं14. यह अंश एआईएफ में मौजूद है लेकिन ऊतक तेज के लिए उपलब्ध नहीं है। कुछ अनुरेखक चयापचयों के लिए पूरे रक्त या प्लाज्मा में निर्धारित किया जाना चाहिए और AIF को सही करने की जरूरत है. तीसरे, फैलाव सुधार. प्रसार कई कारकों के कारण होता है, सहित (क) परिधीय नमूना साइट के सापेक्ष ऊतक में अनुरेखक आगमन समय के बीच व्यवस्थित समय अंतर (देरी सुधार) और (ख) और एआईएफ के आकार की स्मीयरिंग, अनुरेखक परिवहन के रूप में ट्यूब प्रणाली के भीतर अपनी पहली क्रम अंतराल (PT1) गतिज से प्रभावित है. deconvolution के आधार पर कई सुधार का प्रस्ताव किया गया है, मुख्य रूप से Iida एट अल द्वारा मॉडल के आधार पर15, लेकिन उनमें से ज्यादातर शोर करने के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं. एक सुधार विधि जो deconvolution को दरकिनार करती है और इसलिए शोर से कम प्रवण है , मुंक एट अल16द्वारा प्रस्तावित किया गया है . सुधार मापदंडों का अनुमान लगाने के लिए आवश्यक माप ट्यूबिंग और इस्तेमाल अनुरेखक के हर संयोजन के लिए प्रदर्शन किया जाना है. समय विलंब सुधार17से पहले विक्षेपण सुधार किया जाना चाहिए . हालांकि, मुख्य रूप से तेजी से ऊतक perfusion प्रक्रियाओं फैलाव से प्रभावित होते हैं और यह भी दिखाया गया है, कि के मॉडलिंग के लिए [18F]FDG अध्ययन एक फैलाव सुधार बिल्कुल आवश्यक नहीं है18. इसलिए, प्रस्तुत उदाहरण में AIF के फैलाव सुधार लागू नहीं किया गया है।

साइट पर खुराक अंशांकन और इसके नियमित गुणवत्ता नियंत्रण का एक उचित अंशांकन यहाँ प्रस्तुत पार अंशांकन प्रक्रियाओं के प्रकार के लिए एक शर्त है. हालांकि, अगर पशु के लिए प्रशासित गतिविधि एक ही खुराक अंशांक के साथ मापा जाता है, सटीकता में किसी भी विचलन बाहर रद्द कर दिया जाएगा, बशर्ते कि विचलन स्थिर है और पूरा पार अंशांकन प्रक्रिया का पालन किया गया है, सहित न्यूक्लाइड-विशिष्ट सुधार (उदाहरण के लिए, अलग आधा जीवन या विभिन्न शाखा अनुपात के लिए). मानव स्वास्थ्य देखभाल और अनुसंधान में प्रयुक्त पीईटी/सीटी प्रणालियों के सामंजस्य के लिए ऐसी अंशांकन प्रक्रिया का उपयोग करते हुए , कम से कम 5-10% की सटीकता19,20प्राप्त की जा सकती है .

इस प्रोटोकॉल के सफल कार्यान्वयन द्वारा उत्पन्न अंशांकित और संशोधित एआईएफ पशु रोग मॉडलों की विशेषता के लिए पीईटी/सीटी डेटा का परिमाणीकरण, नए चिकित्सा विकल्पों का परीक्षण, नए ट्रेसरों की स्थापना, और स्थानांतरित करने में सक्षम बनाता है एक और प्रजाति में मौजूदा अनुरेखक. ऐसा प्रतीत होता हैकि चूहों में लगातार रक्त प्रतिपलों का नमूना जैव-गतिक मॉडलिंग में इनपुट की गणना के लिए सर्वाधिक विश्वसनीय जानकारी प्रदान करता है। खाते में व्यक्तिगत चयापचय लेने से, विशेष रूप से जिगर निकासी, प्रासंगिक रोग या चिकित्सीय प्रभाव का एक अधिक सटीक मूल्यांकन संभव है. इस व्यावहारिक प्रोटोकॉल के साथ, पूर्व नैदानिक पीईटी/सीटी डेटा विश्लेषण की उच्च दक्षता आसानी से लागू की जा सकती है।

Disclosures

लेखकों को खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

Acknowledgments

लेखकों आभारी सुसान Lehmann, Iloana Klamfu और पशु आवास और देखभाल और चिकित्सा Wys के लिए पेट्रा Wolff ऑनलाइन रक्त नमूना प्रणाली की स्थापना के दौरान समर्थन के लिए स्वीकार करते हैं. छोटे जानवर पीईटी / सीटी ड्यूश Forschungsgemeinschaft द्वारा वित्त पोषित किया गया (INST 2268/

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sugery for arteriovenous shunt
anesthesia station Groppler
aneurysm clips Aesculap FT190T 5 mm, closing force 70 g
bulldog clamp Aesculap 35 mm
dissectiong scissors BC165 Aesculap 490-866 dull, for skin preparation
heating mat
insulin syringe Braun 30G
needle holder medicon 11.62.18 micro surgical
pliers for aneurysm clips Aesculap FT 470T Yasargil
portex fine bore polythene tubing Smith Medical 800/100/200 ID 0.58 mm, OD 0.96 mm; PE50 equivalent tubing
surgical microscope with camera Leica M50 + MC120 HD
suture filaments 6.0 6.0, polypropylene
suture filaments 3.0 3.0, absorbable, braided
two anatomical forceps Hammacher Soling HSC601-11 micro surgery, 45°
vascular or corneal scissors Geuder G19605 micro surgery scissors
PET/CT imaging
dose calibrator ISOMED 2010 nivia instruments GmbH for tracer portioning
Inveon PET/CT Siemens
tracer (e.g. 18F-FDG)
manuel bloodsampling
capillary blood collection EDTA tube KABE Labortechnik GmbH GK 150 EDTA 200 µl
test tubes SARSTEDT 5 ml, 75 x 12 mm, PS
well counter CAPTUS 700t Capintec manuel measurement of blood activity
automatic blood sampling
BD Venflon TM pro safety shielded IV catheter; 18 G (1.3 mm x 32 mm) BD 3932269 luer connections (to fit in t-connections)
bloodsampler twilite two swisstrace GmbH
combi stopper Braun 4495101
heparin 50U/ml for tube flushing before the experiment and aspiration during catheter surgery
hypodermic needle G23 x 1 1/4" / 0.6 x 30 mm
microprocessor controlled tubing pump Ismatec/Cole-Parmer ISM596 12 rollers, 2 channels
PSAMPLE modul of PMOD PMOD
reduction connectors Ismatec/Cole-Parmer ISM569A from ID 2.5 mm to ID 1.5 mm
silicone pump tubes Ismatec/Cole-Parmer 070535-17-ND /SC0065N for roller pump (yellow/blue/yellow ID 1.52 mm, WT 0.84 mm, OD 3.2 mm)
silicone pump tubes - adapter tubing Ismatec/Cole-Parmer SC 0107 black/black/black ID 0.76 mm, WT 0.86 mm, OD: 2.48 mm
t-piece or t-connections Ismatec/Cole-Parmer ISM 693A ID 2.5 mm

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References

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छोटे पशु Positron उत्सर्जन Tomography में सतत रक्त नमूना /
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