Summary

أخذ عينات الدم المستمر في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الحيواني الصغير/التصوير المقطعي المحوسب يمكّن من قياس وظيفة الإدخال الشرياني

Published: August 08, 2019
doi:

Summary

هنا يتم وصف بروتوكول لأخذ عينات الدم المستمر أثناء التصوير المقطعي المحوسب للفئران لقياس وظيفة الإدخال الشرياني (AIF). يتم عرض القسطرة، ومعايرة وإعداد النظام وتحليل البيانات من النشاط الإشعاعي في الدم. وتوفر البيانات المتولدة بارامترات إدخال للنمذجة الحركية الأحيائية اللاحقة.

Abstract

للتحليل الكمي والنمذجة الحركية الحيوية لبيانات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب (PET/CT)، فإن تحديد تركيز نشاط الوقت في الدم الزمني المعروف أيضًا باسم وظيفة الإدخال الشرياني (AIF) هو نقطة رئيسية، خاصة لتوصيف نماذج الأمراض الحيوانية وإدخال أجهزة الراديو المطورة حديثا. المعرفة من توافر التتبع الإشعاعي في الدم يساعد على تفسير البيانات المستمدة من PET / CT من نشاط الأنسجة. ولهذا الغرض، من المستحسن أخذ عينات الدم عبر الإنترنت أثناء التصوير المقطعي المحوسب/التصوير المقطعي المحوسب لقياس AIF. على النقيض من أخذ عينات الدم اليدوي والنهج المستمدة من الصورة، أخذ عينات الدم المستمر على الانترنت له العديد من المزايا. إلى جانب انخفاض فقدان الدم، هناك دقة محسنة ودقة متفوقة لقياس نشاط الدم. ومع ذلك، فإن العيب الرئيسي لأخذ عينات الدم على الانترنت هو إعداد مكلفة وتستغرق وقتا طويلا لقسطرة الأوعية الفخذية للحيواني. هنا، نقوم بوصف سير عمل سهل وكامل للقسطرة وأخذ عينات الدم المستمر أثناء التصوير PET/CT الحيوانية الصغيرة وقارنناه بعينات الدم اليدوية ونهج مشتق من الصورة. باستخدام هذا سير العمل موحدة للغاية، يتم إثبات تحديد فلورودوكسيالجلوكوزل ([18F]FDG) AIF. وعلاوة على ذلك، يمكن تطبيق هذا الإجراء على أي متتبع إشعاعي بالاقتران مع نماذج حيوانية مختلفة لخلق معرفة أساسية بخصائص التتبع الحركية والنموذجية. وهذا يسمح بتقييم أكثر دقة لسلوك المستحضرات الصيدلانية، سواء للنهج التشخيصية والعلاجية في البحوث قبل السريرية من أمراض الأورام والعصبية وعضلة القلب.

Introduction

التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب (PET/CT) هو تقنية تصوير نووي تمكّن من تصور العمليات الأيضية في الجسم بعد حقن الرباط المسمى إشعاعياً، ويسمى أيضًا التتبع. في حين أن الرباط هو جزيء يشارك في مسار التمثيل الغذائي أو يستهدف بروتينات سطح الخلية، فإن التسمية المشعة هي نويدات مشعة باعوزيترون. تنبعث أشعة غاما بشكل غير مباشر من تسوس البوزيترون وتسمح بالكشف عن توزيعها في الكائن الحي مع أجهزة الكشف عن الحيوانات الأليفة خارج الجسم. وبهذه الطريقة، يمكن استهداف جزيئات خلوية مختلفة: مستقبلات ناقل عصبي وناقلات، والعمليات الأيضية مثل تحلل السكر أو بروتينات الميتوكوندريا مثل البروتين عبر محدد المواقع 18 kDa (TSPO) للكشف عن خلايا غليا المنشطة.

في البحوث ما قبل السريرية، PET / CT هو وسيلة جذابة لدراسة العمليات الكيميائية الحيوية بطريقة غير الغازية في الجسم الحي، مما يسمح بالدراسات الطولية. وتدعم بيانات PET/CT تحليلات آليات الأمراض، وتقييم خصائص الأدوية الجديدة وحركيتها الدوائية، والتحقق من صحة كل من أجهزة التتبع الإشعاعي الحالية والجديدة للبحوث المترجمة.

أثناء تحليل PET/CT يمكن تعريف ثلاث حالات تتبع (مثال على نموذج مقصورة الأنسجة 2): أولاً، يتدفق التتبع داخل الدم بعد تطبيقه (الحالة 1؛ conc.[الدم]). ثانيا، فإنه يدخل الأنسجة عن طريق السرير الشعرية ويمكن أن هناك إما التحرك بحرية داخل الفضاء خارج الخلية أو غير ملزمة على وجه التحديد إلى هياكل خلوية أو خارج الخلية المتنوعة (الدولة 2؛ conc.[unspec]). ثالثا، يمكن ربط التتبع على وجه التحديد (مع أو بدون المحاصرين الأيضية) إلى جزيء الهدف (الدولة 3، conc.[المواصفات]). جميع هذه العمليات الديناميكية بين المقصورات ثنائية الاتجاه إلى حد ما ويتم وصف عمليات الانتشار بواسطة ثوابت المعدل (K1 وk2 وk3 وk4). في حين أن تركيز التتبع في الدم (أي الدولة 1) يسمى “الإدخال”، فإن تركيز التتبع غير محدد ومحدد على وجه التحديد (أي الدولة 2 والدولة 3) يسمى “الإخراج” ويمكن أن تستمد مباشرة من صورة PET. ويمكن عرض هذه العلاقة الفسيولوجية في نموذجمقصورة 2 الأنسجة (الشكل 1).

Figure 1
الشكل 1 نموذج تقسيم يُحتذي بنسيجين. يتم عرض الظروف الفسيولوجية للدول التتبع الثلاث المختلفة والعمليات الديناميكية بينهما. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

في الحالة المثالية، conc.[المواصفات] يتناسب مع تركيز جزيء الهدف. ومع ذلك، فإن ناتج قياس PET/CT هو مجموع conc.[spec] وconc.[unspec]. (ج) تحديد [المواصفات] في المنطقة ذات الأهمية، بالتوازي مع تحديد conc.[unspec] لمنطقة مرجعية خالية من البروتين/المسار المستهدف. وباستخدام المعادلات الرياضية المناسبة، يمكن للمرء الآن حساب conc.[المواصفات]، وهو الأكثر شيوعاً باستخدام نموذج المقصورة (نهج النمذجة الحركية الحيوية). ومع ذلك، في كثير من الحالات، مثل هذهالمنطقة المرجعية خالية من البروتين المستهدف غير متوفر 1،2. في هذه الحالات، يمكن استخدام conc.[الدم] لتحديد conc.[المواصفات]. منذ conc.[الدم] يختلف بسبب تطهير الكبد والكلى المختلفة, إفراز, تدفق الدم, اختراق حاجز الدم في الدماغ مختلفة والعوامل ذات الصلة بالمرض3, المعيار الذهبي الحالي هو قياس conc.[ الدم] بالتوازي مع التصوير المقطعي المقطعي بالتصوير المقطعي المحوسب عن طريق أخذ عينات الدم المستمر. وهذا يعطي وظيفة الإدخال الشرياني (AIF)، والتي تعرف بأنها conc.[الدم] مع مرور الوقت4. من الجدير بالذكر، يعتبر إجراء أخذ عينات الدم المستمر تحديا كبيرا منالناحية الفنية، وخاصة في الحيوانات الصغيرة مثل الفئران أو الفئران 5.

هنا، نحن نقدم بروتوكول سهل وعملي لأخذ عينات مستمرة من الدم من الفئران عن طريق تحويلة الشريانية (a-V) بين الوريد الفخذي والشريان. إلى جانب نظام مضخة كشف المتاحة تجاريا، ونحن قادرون على توليد في الوقت الحقيقي، AIF المستمر خلال دينامية [18F] fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) – PET / CT المسح الضوئي في الفئران ومقارنتها مع النهج البديلة. تم إجراء التصوير PET /CT في الفئران دوللي سبراغ الذكور في سن 4 أشهر مع متوسط وزن 462 ز ± 33 غرام (يعني ± الانحراف المعياري) باستخدام الماسح الضوئي PET / CT متعددة الطرائق.

منذ يتم استخدام مجموعة واسعة من الأجهزة خلال سلسلة من القياسات (معايرة الجرعة، عينات الدم على الانترنت، PET / CT، وعداد جيدا)، وهناك حاجة إلى إجراء مراقبة الجودة المشار إليها باسم المعايرة عبر للتحقق من الدقة الكمية لجميع النظم و تعويض عن الاختلافات. المعايرة المتبادلة في سياق أخذ عينات الدم عبر الإنترنت يعني أن معدل العد لتركيز نشاط معين تقاس في الصور PET مصححة يمكن تحويلها إلى التركيز تقاس مع نظام التويليت لنفس التركيز. لذلك، تم إنشاء إجراء معايرة عبر بين PET / CT، ونظام أخذ عينات الدم، وعداد جيدا.

توفر هذه المنهجية الموحدة للغاية نهجاً قوياً لتحديد العمليات الأيضية والخلوية في أبحاث الحيوانات الصغيرة قبل السريرية، وهي طريقة أنيقة لتحسين موثوقية وإمكانية استنساخ AIF. ويمكن بعد ذلك استخدام AIF لتحديد التتبع المقيد على وجه التحديد في الأنسجة في بيانات PET/CT قبل السريرية باستخدام النمذجة الحركية الحيوية.

Protocol

تمت الموافقة على جميع مناولة الحيوانات والتجارب من قبل لجنة الدولة للبحوث الحيوانية في مكلنبورغ بوميرانيا الغربية (LALLF M-V/7221.3-1.1-004/18، الموافقة: 03.04.2018). وقد أجريت التجارب وفقا للمبادئ التوجيهية للوصول. ملاحظة: تم الاحتفاظ الحيوانات في ظل الظروف القياسية (22 ± 2 درجة مئوية، 12 ساعة دورة اليوم والليل) مع الماء والغذاء الإعلان libitum. وترد في جدول الموادجميع المعدات اللازمة لإعداد نظام التحويلة، وإجراءات التشغيل، والقياسات الفعلية. 1. التحضير والإجراءات الجراحية لقسطرة الحيوان سريع الحيوان لمدة 12 ساعة على الأقل مع حرية الوصول إلى الماء. للتخدير، ضع الفأر في غرفة الحث وملئه باستمرار بمزيج الأكسجين/الإيسوفلوران. للاستخدام بدء 2.5-3.5٪ isoflurane وصيانة 1.5-3.0٪ (معدل تدفق من 1.2-1.5 لتر / دقيقة).ملاحظة: الصيام ضروري للدراسات باستخدام التتبع [18F]FDG ولكن ليس للتتبعات الأخرى. يُنصح بقياس مستويات الدم في الجلوكوز باستخدام سحب الدم اليدوي الموضح في القسم 4 لضمان قيم مستقرة أو لتصحيح هافي النمذجة الحركية. وضع الفئران التخدير في موقف الظهرعلى حصيرة التدفئة، تحت المجهر الجراحي وإضافة مرهم الطبيب البيطري على عينيه. مراقبة والحفاظ على درجة حرارة جسم الفئران بشكل مستمر خلال التجربة (37 ± 0.5 درجة مئوية) مع مسبار المستقيم. الشريط الساقين من الفئران إلى سطح العمل لعقد الساقين في الموقف. تطهير موقع التشغيل بمطهر الغشاء المخاطي وتجميل الساق والمنشعب (جانب العملية) للفأر. الانتهاء مع التطهير النهائي مع مطهر. إجراء شق من حوالي 20 ملم باستخدام ملقط الجراحية ومقص في الفخذ من الفئران. تشريح طبقات الجلد الدقيقة وفضح الوريد الفخذي والشريان والعصب مع ملقط الصغيرة. ضع خيوط ناعمة تحت كل وين وشريان الفخذ. ختم الوريد والشريان مع كل خيوط القاصي وعقد تحت التوتر مع المشبك بلدغ.استخدام خيوط خياطة القريبة لتوتر السفينة باستخدام المشابك بلدغ (دون عقدة). سد الوريد مع المشبك تمدد الأوعية الدموية القريبة، ولكن 2-3 ملم القاصي من خياطة مع المشبك بلدغ. استخدام مقص القرنية لجعل شق صغير في الوريد (1/3 من القطر) وإزالة تسرب الدم مع مبادلة القطن المعقمة. قم بفصل الوريد بملقط مملة واحمله مفتوحاً. أدخل القسطرة الحادة (القطر الداخلي [ID]: 0.58 مم، القطر الخارجي [OD]: 0.96 مم) في الوريد ودفعه في اتجاه قريب، حتى مقطع تمدد الأوعية الدموية. افتح مشبك تمدد الأوعية الدموية ودفع القسطرة إلى أبعد من ذلك في اتجاه قريب (حوالي 2-3 سم)، إذا تم وضع القسطرة بشكل صحيح، سيتدفق الدم إلى القسطرة. تأمين القسطرة مع خياطة القريبة عن طريق جعل عقدتين. إذا لزم الأمر، ضع خياطة إضافية حول الوريد والقسطرة. تحقق من وظيفة القسطرة عن طريق التنظيف والتأصان بحقنة الأنسولين (إبرة 30 G) المملوءة بـ 100 ميكرولتر من محلول ملحي مملح مُقَرَّب (50 وحدة/مل). ضع القسطرة في الشريان عن طريق تكرار الخطوتين 1.6 و 1.7. عندما يتم وضع كل من القسطرة بشكل صحيح، أغلق الساق مع الغرز وحمل الحيوان إلى PET / CT.ملاحظة: كن حذرا قدر الإمكان مع القسطرة أثناء نقل الحيوان، وإلا قد يحدث تحول القسطرة. 2. إعداد نظام التحويلة الشكل 2 مخطط إعداد القياس: (أ) رسم تخطيطي لإعداد القياس. (ب) صورة لنظام التحويلة المتصل ة مع كاشف التويليت ومضخة التمعجية وأنواع موصل مختلفة. يتم الكشف عن المسار الزمني للنشاط الإشعاعي في دم الفئران في حين يتم مسح الحيوان (1) في PET / CT (2). ولذلك يتم توصيل القسطرة الشريانية (أ) والوريدية (ب) إلى نظام مضخة الكاشف عن طريق قطع المحول (موصل البرتقالي، موصل الأزرق وموصل الأخضر). ثم يتم ضخ الدم الشرياني من القسطرة الشريانية من خلال كاشف (3) إلى مضخة تمعجية (4) والعودة إلى الجسم عن طريق القسطرة الوريدية. يتم دمج صمام ثلاثي الاتجاهات (7) في نظام الأنبوب لإجراء حقن التتبع، والسحب اليدوي للدم والإنزلاق. يتم تجميع قطعة T (8) لحقن النشاط. يتم توصيل الكاشف مع جهاز كمبيوتر لعرض ومعايرة وتصحيح بيانات الدم المستمرة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. قطع 6 أجزاء من غرامة تتحمل أنابيب البوليثين (FBPT) (ID: 0.58 مم، OD: 0.96 مم) مع طول ج = 735 ملم؛ ه = 100 مم؛ (و) = 171 مم، ز = 875 مم؛ ح = 90 مم وط = 75 مم (الشكل2). قطع 8 أجزاء من أنابيب مضخة السيليكون (أسود / أسود / أسود، ID: 0.76 ملم، OD: 2.48 ملم) مع طول ما يقرب من 20 ملم. وضع موصلات الحد (من معرف 2.5 ملم إلى معرف 1.5 مم) على طرفي أنبوب مضخة السيليكون د (الأصفر / الأزرق / الأصفر، ID: 1.52 مم، OD: 3.20 مم). وضع جزء 20 مم أعدت من أنابيب السيليكون (أسود / أسود / أسود) على الطرف الآخر من موصلات الحد المستخدمة (انظر موصل الأزرق في الشكل 2). وضع الجزء المعدج ج من FBPT في الأزرق موصل تجميعها على نهاية واحدة من أنبوب مضخة السيليكون د (الأصفر / الأزرق / الأصفر) والجزء المعده ه من FBPT في الأزرق موصل تجميعها على الطرف الآخر. وضع جزء معد 20 مم من أنابيب السيليكون (أسود / أسود / أسود) على نهايات اثنين من القطع T 5 و 6 (أنبوب T-موصل ID: 1.5 ملم؛ انظر موصل الأخضر في الشكل2). توصيل الطرف الحر للجزء ه من FBPT إلى الجانب الأيسر من الأخضر موصل تجميعها (5) ووضع الجزء المعد ة من FBPT في الجانب الآخر من موصل الأخضر (5). وضع نهاية حرة من الجزء و من FBPT في الجانب الأيسر من الأخضر موصل تجميعها (6) ووضع الجزء المعد ة ز من FBPT في الجانب الآخر من موصل الأخضر (6). إضافة الجزء المعد ح من FBPT إلى النهاية الحرة للموصل تجميعها الأخضر (5) والجزء المعد ة من FBPT إلى النهاية الحرة للأخضر موصل تجميعها (6). قم بتوصيل سدادة كومبي بإبرة تحت الجلد (G 23 × 1 1/4’/ø 0.60 مم × 30 مم) وأضفه إلى صمام ثلاثي الاتجاهات. وضع صمام ثلاثي الاتجاهات مع الإبرة في نهاية خالية من الجزء ح من FBPT. ربط سدادة كومبي إلى إبرة تحت الجلد ووضع الإبرة في نهاية خالية من الجزء ط من FBPT.ملاحظة: قبل بدء أخذ عينات الدم عبر الإنترنت، راجع القسم 5. وضع نهايات حرة من الجزء ج وز من FBPT في كوب 100 مل مليئة 20 مل من محلول ملحي heparinized (50 وحدة / مل). بدء المضخة التمعجية مع معدل تدفق 1.52 مل / دقيقة بحيث يتم تعبئة نظام تحويلة تماما مع محلول ملحي الفسيولوجية. بعد ذلك تعيين ثلاثة المشابك مقص في نهايات الجزء ج و ز وفي منتصف الجزء الأول من FBPT. الافراج عن المشابك مقص من الجزء ج و ز من FBPT. توصيل القسطرة الشريانية a إلى النهاية الحرة للجزء ج من FBPT وربط القسطرة الوريدية ب إلى النهاية الحرة للجزء ز من FBPT (انظر موصل البرتقال في الشكل 2). 3 – اقتناء الصور وإعادة بنائها ضع الحيوان في وضع عرضة للرأس على منصة البليت سرير المكوك (70 ملم). السيطرة على التنفس من الفئران والحفاظ على درجة حرارة الجسم في 37 ± 0.5 درجة مئوية باستخدام وسادة التدفئة ومسبار المستقيم في جميع أنحاء اكتساب الصورة. نقل السرير المكوك إلى موقف السرير الموسع للحقن (ما قبل الاقتناء) وربط القسطرة المدرجة إلى نظام التحويلة. إبقاء الحيوان تحت التخدير مع isoflurane (2.5٪ isoflurane في الأكسجين، ومعدل تدفق 1.2-1.5 L / دقيقة) عن طريق مخروط الأنف. بدء المضخة التمعجية مع معدل تدفق 1.52 مل / دقيقة لملء نظام تحويلة مع دم الحيوان. نقل السرير المكوك إلى وسط مجال عرض حلقة الكشف PET وبدء نظام أخذ العينات من الدم على الانترنت (انظر القسم 5). بدء سير العمل PET/CT باستخدام المعلمات الموضحة في القسم 3.5 بعد 60 ق وحقن في وقت لاحق جرعة من حوالي 22 MBq [18F]FDG في حجم حوالي 0.5 ± 0.1 مل عن طريق الوريد عن طريق T.piece. امسح قطعة T مع حوالي 150 درجة مئوية من محلول ملحي مملح بعد ذلك. احصل على PET ديناميكي ة أكثر من 60 دقيقة وأشعة مقطعية في نهاية التصوير المقطعي. للحصول على انبعاثات PET، تعيين 3600 ق (60 دقيقة) في الحصول على حسب الوقت الخيار. حدد F-18 كنظير للدراسة واستخدم 350-650 كيلوفولت كمستوى طاقة و3438 ns كنافذة توقيت. للحصول على CT، حدد فحص التوهين في خيار الاكتساب. في حقل إعدادات الإسقاط، اختر 120 إسقاطًا لدوران إجمالينصف . لمجال الرؤية (FOV) وإعدادات الدقة، حدد منخفضة كما التكبير و 4 × 4 كما ملزمة مع 275 مم طول المسح الضوئي المحوري و 3328 بكسل كحجم CCD عبر محوري. في مجال إعدادات التعرض، قم بتعيين 500 درجة مئوية للتيار، و80 كيلوفولت للجهد و180 مللي ثانية لوقت التعرض. بالنسبة لمخطط الانبعاث PET، قم بتعيين سلسلة من 20 إطارًا (6 × 10 s و8 × 30 s و5 × 300 s و1 × 1800 s) كتأطير ديناميكي. حدد طرح كتأخيرات . اختر في حقل الإعدادات المتقدمة 128 كعرض sinogram، 3 كما تمتد، 79 كاختلاف الحلقة وتصحيح الوقتالميت. لإعادة بناء PET، استخدم مجموعة فرعية ثنائية الأبعاد توقع الاستفادة القصوى (2D-OSEM) مع توليد وتطبيق وحفظ مخطط شهري مبعثر،4 تكرار وفورييه لإعادة الإنشاء كخوارزمية إعادة الإعمار. حدد 128 × 128 كحجم مصفوفة واستخدم 1 كتكبير للصورة، كل ذلك كإطارات وجميع كشرائح. 4. إجراء أخذ العينات اليدوية للدم إجراء أخذ عينات الدم اليدوي 30 s, 60 s, 90 s, 600 s and 1800 s بعد بدء الحصول على التصوير.ملاحظة: زيادة عدد الدم اليدوي يوجه خاصة في الدقيقة الأولى بعد حقن التتبع ينصح بشدة إذا كان ذلك ممكنا. لذلك يجب خفض حجم عينة الدم إلى 20-30ميكرولتر لكل عينة 6. فتح أول صمام ثلاثي وجمع 100 ميكرولتر من الدم الشرياني في جمع الدم الشعرية EDTA أنبوب 30 ثانية بعد حقن التتبع. كرر للنقاط الزمنية الأخرى. تحديد وزن الأنبوب الفارغ والأنبوب المملوء بالدم. قياس النشاط (التهم / وحدة الوقت) من الدم كله لمدة 180 ثانية في عداد البئر، والتي يتم في وقت لاحق عبر معايرة للحصول على البيانات في كيلو بص/مل. تسجيل وقت بدء قياس عداد البئر. حساب نشاط الدم كله لكل نقطة زمنية من أخذ العينات الدم اليدوي في كيلو BQ / مل، وتطبيق تصحيح الاضمحلال ونقل البيانات في منحنى نشاط الوقت. 5. إجراء أخذ عينات الدم عبر الإنترنت ضع الأنبوب في جهاز الكشف باستخدام دليل الأنبوب. بدء تشغيل برنامج عينات الدم (على سبيل المثال، PSAMPLE) وفتح واجهة اكتساب. تأكد من مزامنة جهاز الكمبيوتر الخاص بإعداد أخذ عينات الدم عبر الإنترنت وPET/CT. اضغط على زر البدء بالضبط 60 s قبل أن يتم حقن التتبع للحصول على بيانات كافية لتصحيح الخلفية. حفظ البيانات الأولية عبر زر الحفظ في قاعدة بيانات PMOD بعد القياس. لتصحيح ومعايرة بيانات الدم عبر الإنترنت، قم بالتبديل إلى واجهة التصحيح. تمكين تصحيح التسوس وحدد 18 F. حدد وقت بدء الحصول على الصورة وتمكين الزر المتوسط لإجراء تصحيح الخلفية. تنشيط المعايرة والنوع في عامل المعايرة المحدد مسبقًا (انظر القسم 7-1). حفظ بيانات الدم تصحيحها ومعايرة باستخدام حفظ TAC زر واختيار ملف blood.crv. ثم يمكن تحميل هذا الملف كمنحنى إدخال الدم كله في أداة النمذجة الحركية ويمكن تنفيذ النمذجة الحركية. فصل القسطرة عن نظام التحويلة البدني الإضافي. فصل الحيوان من الماسح الضوئي PET / CT والقتل الرحيم مع pentobarbital.ملاحظة: في هذه التجربة، تم قتل الحيوانات بعد القياسات كما استخدمت العقول للتحليلات في المختبر في التصميم التجريبي. مع هذا الإعداد، والقياسات المتكررة في الدراسات الطولية هي أيضا قابلة للتنفيذ7. استخدام نظام أنبوب جديد تماما للحيواني المقبل. 6. صورة المستمدة وظيفة الإدخال فتح أداة الصمامات على PMOD. قم بتحميل صورة PET كإدخال وCT كمرجع. انقر فوق متطابقة بالفعل. افتح أداة voxel ذات الأهمية (VOI). ضع المؤشر داخل الأبهر الصاعد في CT. انقر فوق VOI كروية معرفة مسبقاً. قم بتعريف نصف قطر هاـ و0.7 مم بالضبط. 7. إجراء المعايرة عبر نظام twilite، PET / CT وعداد جيدا Twilite-PET/CT-معايرةملاحظة: يعتمد سير العمل المعروض لمعايرة twilite جزئياً على الإجراءات الموضحة في الدليل المرجعي للوحدة النمطية PSAMPLE من PMOD.ملء حقنة مع ما يقرب من 100 MBq من [18F] FDG. قياس النشاط الدقيق AF مع معايرة جرعة معايرة وتوثيقه جنبا إلى جنب مع تاريخ ووقت القياس وحجم الحقنة الكاملة. الوقت المسجل هو النقطة الزمنية المرجعية لكافة تصحيحات الاضمحلال التي سيتم تنفيذها. ملء الكأس مع 500 مل من مياه الصنبور. يتم تحديد الحجم الدقيق بواسطة طريقة الوزن. قياس الوزن مه من الكأس فارغة مع مقياس الدقة المعتمدة ومعايرة (على الأقل دقة الفئة الثانية). ملء الكأس مع مياه الصنبور وقياس الوزن مم و من الكأس الكامل. حساب حجم Vب من الكأس باستخدام الفرق من الكتلة وكثافة مياه الصنبور (ص = 0.998 غرام / مل في 20 درجة مئوية): حقن [18F]FDG في الكأس المملوءة وإعادة ملء حقنة فارغة إلى حجمها الأصلي مع مياه الصنبور غير نشط وقياس النشاط AE من حقنة المعاد تعبئتها في معايرة الجرعة. يتم إعطاء تركيز النشاط جب من الحل في الكأس من قبل ، والتي ينبغي أن تكون حوالي 200 كيلو بب/مل. ملء أنبوب الطرد المركزي مخروطي 50 مل مع الحل من الكأس (تجنب فقاعات الهواء الكبيرة) ووضعها مركزيا في مجال عرض الماسح الضوئي PET / CT. ملء قسطرة مماثلة للنوع المستخدم في تجربة التصوير PET / CT ووضعها في دليل أنبوب من نظام twilite. املأ القسطرة بمحلول التتبع من الكوب باستخدام المضخة التمعجية. ابدأ قياس منحنى نشاط الوقت كما هو موضح في القسم 5، باستخدام نفس المعلمة لوقت التكامل، وrebinning كما هو الحال في التجربة، دون دليل القسطرة داخل رأس القياس. وتضمن هذه الخطوة الحصول على بيانات كافية لتصحيح الخلفية المناسبة. بعد 2 دقيقة، دون وقف الحصول على البيانات من نظام twilite، وضع دليل القسطرة مع أنبوب شغلها في رأس القياس، ومواصلة الحصول على البيانات لمدة 5 دقائق. بدء 10 دقائق PET اقتناء أنبوب الطرد المركزي مخروطي 50 مل في موازاة تليها اقتناء CT القياسية لتصحيح التوهين. إعادة بناء صورة ثابتة PET من أنبوب الطرد المركزي المخروطي 50 مل باستخدام نفس خوارزمية إعادة بناء PET والمعلمات الموصوفة في القسم 3. استخدام أداة التصوير بعد المعالجة (على سبيل المثال، PVIEW) ووضع VOI أسطواني تغطي ما يقرب من 70٪ من حجم داخل الصور PET المعاد بناؤها من أنبوب الطرد المركزي مخروطي 50 مل. استخراج تركيز النشاط المتوسط جPET في كيلوب/مل داخل VOI. العودة إلى برنامج عينات الدم واستخدام وضع المعايرة لتصحيح TAC المكتسبة للاضمحلال، وكسر المتفرعة والخلفية. إضافة جميع المعلومات اللازمة للنويدات، تركيز النشاط ووقت بدء اكتساب PET. داخليا، البرنامج يستخرج معدل العد تقاس مع نظام twilite (CRtwilite)ويحسب عامل المعايرة عبر للPET ونظام twilite (CFPET /twilite):ملاحظة: من المهم أن يتم استخدام نفس النظائر لكل من المعايرة وتجارب PET/CT، حيث يختلف الكسر المتفرع بين النظائر المختلفة، والتي يتم تصحيحها في عملية إعادة بناء PET. ويجب تكرار هذا الإجراء بانتظام من حيث مراقبة الجودة، إذا تم تغيير مكونات هامة من النظام (مثل الأنابيب، وبارامترات الاقتناء والتعمير) وبعد أعمال الإصلاح. PET / CT-جيدا معايرة العداد لحساب عامل المعايرة CFجيدا العداد من عداد البئر، واستخدام نفس الحل النشاط التي تم إنتاجها في الكأس لمعايرة نظام التويليت. الانتظار ما يقرب من 6 ساعة للسماح للحد من نشاط معين عن طريق الاضمحلال للحد من آثار الوقت الميت للكشف عن التلألؤ من عداد البئر. غطاء الكأس لتجنب التبخر. حساب الفرق الزمني الدقيق إلى نقطة الوقت المرجعي وتحديد تركيز النشاط الفعلي جب(ر+) من حل الكأس عن طريق الاضمحلال تصحيح تركيز النشاط الأصلي . كميات ماصة محددة مسبقا (عينةV)التي هي مماثلة لحجم عينات الدم التي تقاس داخل التجارب (على سبيل المثال، 200 درجة مئوية)، من الكأس إلى خمسة أنابيب آمنة القفل. قياس نشاط كل من الأنابيب الخمسة مع عداد البئر لمدة 180 ق.ملاحظة: إذا كان معامل التباين لقياس واحد أكبر من 1%، يجب زيادة وقت القياس. سجل معدل العد المقاس في عدد الدقائق الواحدة [cpm] لكل أنبوب ووقت بدء القياس. إجراء تصحيح الاضمحلال. حساب عامل المعايرة CFجيدا العداد لكل قياس عن طريق تقسيم الاضمحلال تصحيح معدل العد CR جيدا عداد من عداد البئر عن طريق الاضمحلال تصحيح تركيز النشاط من الكأس جالكأس (ر +): متوسط عوامل المعايرة الخمسة للحصول على عامل المعايرة المتوسط.

Representative Results

يتم عرض إعداد نظام التحويلة في الشكل 2. وترد في الشكل 3ألف،Cالنتائج التمثيلية لبيانات أخذ عينات الدم المستمرة مقارنة ببيانات أخذ عينات الدم اليدوية في ثلاثة فئران من النوع البري على مدى فترة زمنية تبلغ 30 دقيقة. في بداية أخذ عينات الدم المستمر، يمكن رؤية ذروة أولية (الحد الأقصى لتركيز النشاط الإشعاعي) في 5 s بعد حقن التتبع. بعد ذلك ، ينخفض النشاط في الدم بسرعة ويصل إلى هضبة في حوالي 15 دقيقة. في البيانات اليدوية لأخذ عينات الدم الذروة المكتشفة أصغر والهضبة ليست سهلة لتحديد (الشكل3A, C). يتم عرض المقارنة بين أخذ عينات الدم المستمر ة والبيانات المشتقة من الصورة في الشكل 3B,D. في البيانات المستمدة من الصورة، الذروة ونقطة البداية للهضبة مرئية بوضوح، ومع ذلك الحد الأقصى للذروة أصغر مقارنة مع بيانات أخذ عينات الدم المستمر لجميع الحيوانات (الشكل3B،D). يتم عرض نتيجة دون الأمثل لأخذ عينات الدم المستمر مع الإعداد لدينا في الشكل 3E،F. في بداية أخذ عينات الدم المستمر، لم يكن الحصول على البيانات في غضون 3.5 دقيقة الأولى ممكن بسبب تخثر الدم. عن طريق قطع اتصال نظام أنبوب في موصل البرتقالي والعائمة مع محلول ملحي heparinized، تم إعادة تشغيل التدفق في نظام أنبوب واستمر القياس. ويمكن رؤية ذروة في حوالي 4 دقائق، والتي لا تسجل الحد الأقصى للنشاط الإشعاعي في الدم (الشكل3E، F). وكانت عينات الدم اليدوية (الشكل3هاء) والتحليلات المستمدة من الصورة (الشكل3واو)لا تزال ممكنة وقابلة للمقارنة مع النتائج الصحيحة. الشكل 3 النتائج التمثيلية لأخذ عينات الدم المستمرة مقارنة بأخذ عينات الدم اليدوي. تظهر وظائف الإدخال الشرياني النموذجية المستمدة من أخذ عينات الدم المستمر مقارنة بأخذ عينات الدم اليدوي (العمود الأيسر) وأخذ عينات الدم المستمر مقارنة بالنهج المشتق من الصورة (العمود الأيمن). وتبين اللوحات من ألف إلى دال نتائج التنفيذ الصحيح للبروتوكول في نوعين مختلفين من الحيوانات. ويوضح الفريقان هاء وواو نتيجة دون المستوى الأمثل للقياس. تم تصحيح جميع البيانات المعروضة لعامل المعايرة المتبادلة والخلفية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Discussion

يتم استخراج النتائج المعروضة من مشروع على نطاق أوسع على النشاط العصبي في نموذج حيواني المعدلوراثيا من مرض هنتنغتون بالمقارنة مع الفئران النمط البري. بالإجمال 30 [رلجنسّي] و [ويلدبيت] جرذان كان قسطرة ويدويّة وعلى شبكة الإنترنات دم أخذ عينات في المتوازي إلى [18[ف][فد-[بت/كت] كان أنجزت. وتظهر هنا ثلاثة من الفئران من النوع البري لإظهار نطاق النتائج المحتملة للبروتوكول. سيتم نشر نتائج المشروع الكامل على التغيرات في النشاط العصبي في نموذج حيواني لمرض هنتنغتون في مكان آخر.

تتيح الطريقة الموضحة هنا أخذ عينات الدم المستمرة بسرعة ودقة في مجموعة كبيرة وتوفر AIF بدون فجوات للنمذجة الحركية لبيانات PET/CT الديناميكية في الحيوانات الصغيرة. يتم إنشاء الدورة الدموية الخارجية للكشف عن النشاط الزمني الفعلي في دم الحيوانات. وبالتالي يتم تجنب فقدان الدم. ويستند الإجراء الجراحي على Jespersen وآخرون وآخرون8 وتم تعديله لتلبية الاحتياجات لأخذ عينات الدم الشرياني خلال قياسات PET / CT. تم التحقق من صحة نظام التحويلة من قبل ويبر وآخرون9. مع الإعداد المستخدمة هنا، يتم تشغيل حجم الدم الخارجي من حوالي 1.1 مل من خلال نظام مضخة للكشف. الجرذ الذي يبلغ من العمر 4 أشهر لديه إجمالي حجم الدم من حوالي 30 مل. قطر الوريد الفخذي والشريان هو ما يقرب من 0.45-0.6 مم10 ويجب أن يكون قليلا النشا لإدراج القسطرة المستخدمة.

كما يمكن قياس AIF عن طريق جمع الدم اليدوي المتفرقة أو إعادة بنائها من نقاط زمنية مبكرة من صور PET نفسها (المستمدة من الصورة). تم تنفيذ كلا النهجين مع البيانات المعروضة هنا ومقارنتها بأخذ عينات الدم المستمر.

بالمقارنة مع أخذ عينات الدم اليدوي، مع أخذ عينات الدم عبر الإنترنت دقة زمنية أعلى ملحوظ (هنا: 1800 نقطة بيانات لكل 30 دقيقة) يصبح ممكنا. سحب الدم اليدوي (هنا: 5 نقاط بيانات لكل 30 دقيقة) تقتصر على حجم الدم الموجود في الحيوان الصغير، حيث لا يتم ضخ هذه العينات مرة أخرى في الدورة الدموية للحيواني. وعلاوة على ذلك، فإن الفاصل الزمني الأقصى من 10-15 s قابل للتنفيذ من الناحية الفنية وغاب عن المعلومات الهامة للنمذجة الحركية. ويمكن أيضا أن ينظر إلى هذا في البيانات المقدمة، كاختلاف في الحد الأقصى للكشف عن أخذ العينات الدم المستمر واليدوي واضح (الشكل3A، C،E). مع أخذ عينات الدم على الانترنت كانت الذروة المكتشفة أعلى مما كانت عليه مع وظيفة الإدخال المستمدة من الصورة من الأبهر التصاعدي11 (الشكل3B، D،F). تقتصر وظيفة الإدخال المشتقة من الصور على الدقة المكانية للماسحات الضوئية PET التي تؤدي إلى تأثيرات جزئية على الحجم12 وتتأثر بالأطر الزمنية التي أعيد بناؤها.

ميزة عامة لهذا الإجراء المستمر لأخذ عينات الدم هو أن التتبع يمكن تطبيقها عن طريق القسطرة، والتي هي أقل عرضة للاضطراب من الحقن عن طريق الوريد الذيل الجانبي. نضع في اعتبارنا أن التتبع يجب أن تطبق في حجم معتدل لمنع التتبع من البقاء في بداية نظام أنبوب. لضمان عدم بقاء أي نشاط في الحجم الميت من قطعة T، يتم مسحمع محلول ملحي مملح بعد ذلك. وعلاوة على ذلك، ينصح باستخدام مضخة ضخ لأنها تمكن من تعديل سرعة حقن التتبع ويمكن أن تسهم في اكتساب أكثر تنسيقا من ذروة النشاط الإشعاعي القصوى مع أخذ عينات الدم اليدوي13.

هناك عدد قليل من الصعوبات المحتملة التي قد تحدث أثناء معالجة البروتوكول ويمكن معالجتها عن طريق استكشاف الأخطاء وإصلاحها التالية. قد يؤدي الوضع دون الأمثل للقسطرة إلى تنفيذ غير كامل للبروتوكول، وبالتالي ضمان أن يتم إصلاحها بدقة مع خياطة القريبة وأن يتم دفع القسطرة 2-3 سم القريبة في السفينة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام لاصق الفيبرين. أيضا تشكيل الجلطات يمكن أن تسد القسطرة. ويمكن التعامل مع هذا عن طريق زيادة تركيز الهيبارين والتنظيف اللاحق للقسطرة أو نظام الأنبوب. وتظهر هذه النتيجة دون الأمثل بسبب انسداد القسطرة في النتائج، وغاب عن الذروة القصوى (الشكل3ه ). وثمة نقطة حاسمة أخرى تتعلق بحماية الحيوان ورفاهه هي طول تدفق الدم خارج الجسم. ولذلك يقترح تقليل طول نظام الأنبوب إلى الحد الأدنى.

عند إجراء أخذ عينات الدم، يجب أن تؤخذ في الاعتبار ثلاثة تصحيحات للAIF الناتجة. أولا، تصحيح البلازما. التتبع يتوازن بين البلازما وخلايا الدم، وأساسا كريات الدم الحمراء. اعتمادا على مدى سرعة هذه العمليات الانتشار، والتتبع المتاحة موجودة أساسا في البلازما. بالنسبة لبعض التتبعات، يجب النظر في نسبة البلازما إلى الدم كله، مثل تلك التي تحتوي على المزيد من الدهون. في هذه الحالات، يجب تحديد نشاط البلازما. إذا تم استخدام [18F]FDG ، ليست هناك حاجة إلى طرد الدم لتحديد نشاط البلازما ، كما أنه يتوازن بسرعة كبيرة بين البلازما وخلايا الدم الحمراء وتوافر [18F] FDG في البلازما مماثلة لتلك الموجودة في الدم كله. ثانيا، تصحيح المستقلب. يتم استقلاب العديد من التتبع في الدم كله وبعض هذه الأيض لا تزال تسمى إشعاعيا14. هذا الكسر موجود في AIF ولكن غير متوفر لـ “الأنسجة”. بالنسبة لبعض الأيض التتبع تحتاج إلى تحديد في الدم كله أو البلازما وAIF يحتاج إلى تصحيح. ثالثا، تصحيح التشتت. يحدث التشتت بسبب عدة عوامل، بما في ذلك (أ) الفرق الزمني المنهجي بين أوقات وصول التتبع في الأنسجة بالنسبة لموقع أخذ العينات الطرفية (تصحيح التأخير) و (ب) ولطخة شكل AIF، كنقل التتبع داخل نظام أنبوب يتأثر تأخر ه منالدرجة الأولى (PT 1) الحركية. وقد اقتُرحت عدة تصويبات تستند إلى التأنيب، تستند أساساً إلى النموذج الذي قدمته إيدا وآخرون15،ولكن معظمها عرضة للضوضاء. وقد اقترح Munk et al.16أسلوب اقُحلاي يتحايل على الإنحلال وبالتالي أقل عرضة للضوضاء . يجب إجراء القياسات اللازمة لتقدير معلمات التصحيح لكل مزيج من الأنابيب والتتبع المستخدمة. يجب أن يتم تصحيح التشتت قبل تأخير الوقت التصحيح17. ومع ذلك، تتأثر عمليات التسريب الأنسجة السريعة أساسا من التشتت، وقد تبين أيضا، أن لنمذجة [18F]FDG دراسات تصحيح تشتت ليست ضرورية تماما18. ولذلك، لم يطبق في الأمثلة المقدمة تصحيح تشتت الـ AIF.

المعايرة المناسبة لمعاير الجرعة في الموقع ومراقبة الجودة العادية هو شرط مسبق لنوع إجراءات المعايرة عبر المعروضة هنا. ومع ذلك، إذا تم قياس النشاط الذي يتم تناوله للحيواني بنفس معاير الجرعة، سيتم إلغاء أي انحراف في الدقة، شريطة أن يكون الانحراف ثابتًا وأن يتم اتباع إجراء المعايرة المتقاطعة الكامل، بما في ذلك تصحيحات خاصة بالنويدات (على سبيل المثال، لنسبة نصف عمر مختلفة أو تتفرّج مختلفة). باستخدام إجراء المعايرة هذا لتنسيق أنظمة PET/CT المستخدمة في الرعاية والبحوث الصحية البشرية، يمكن تحقيق دقة لا تقل عن 5-10٪19،20.

تتيح الصناديق المعايرة والتصحيح التي تم إنشاؤها من خلال التنفيذ الناجح لهذا البروتوكول التحديد الكمي لبيانات PET/CT لتوصيف نماذج الأمراض الحيوانية، واختبار خيارات العلاج الجديدة، وإنشاء أجهزة تتبع جديدة، ونقل التتبع الموجودة في نوع آخر. على ما يبدو، أخذ عينات الدم المستمر في [18]FDG-PET / CT في الفئران يسلم المعلومات الأكثر موثوقية لحساب المدخلات في النمذجة الحركية الحيوية. من خلال أخذ عملية التمثيل الغذائي الفردية في الاعتبار، وخاصة تطهير الكبد، من الممكن إجراء تقييم أكثر دقة للآثار المرضية أو العلاجية ذات الصلة. ومع هذا البروتوكول العملي، يمكن تنفيذ كفاءة أعلى لتحليل بيانات PET/CT قبل السريرية.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وينوه المؤلفون بامتنان بسوزان ليمان، وإيولانا كلامفوس، وبيترا وولف لإسكان الحيوانات ورعاية الحيوانات، وماتياس ويس للحصول على الدعم خلال إنشاء نظام أخذ عينات الدم على الإنترنت. تم تمويل PET/CT الحيوان الصغير من قبل الـ Deutsche Forschungsgemeinschaft (INST 2268/6-1 FUGG).

Materials

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

References

  1. Schain, M., et al. Arterial input function derived from pairwise correlations between PET-image voxels. Journal of cerebral blood flow and metabolism : official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 33 (7), 1058-1065 (2013).
  2. Schain, M., Zanderigo, F., Mann, J. J., Ogden, R. T. Estimation of the binding potential BPND without a reference region or blood samples for brain PET studies. NeuroImage. 146, 121-131 (2017).
  3. Bentourkia, M. Determination of the Input Function at the Entry of the Tissue of Interest and Its Impact on PET Kinetic Modeling Parameters. Molecular Imaging and Biology. 17 (6), 748-756 (2015).
  4. Phelps, M. E. . PET. , (2004).
  5. Laforest, R., et al. Measurement of input functions in rodents: challenges and solutions. Nuclear Medicine and Biology. 32 (7), 679-685 (2005).
  6. Napieczynska, H., et al. Impact of the Arterial Input Function Recording Method on Kinetic Parameters in Small-Animal PET. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 59 (7), 1159-1164 (2018).
  7. Sijbesma, J. W. A., et al. Novel Approach to Repeated Arterial Blood Sampling in Small Animal PET: Application in a Test-Retest Study with the Adenosine A1 Receptor Ligand [(11)C]MPDX. Molecular Imaging and Biology: MIB: the Official Publication of the Academy of Molecular Imaging. 18 (5), 715-723 (2016).
  8. Jespersen, B., Knupp, L., Northcott, C. A. Femoral arterial and venous catheterization for blood sampling, drug administration and conscious blood pressure and heart rate measurements. Journal of Visualized Experiments. (59), e3496 (2012).
  9. Weber, B., Burger, C., Biro, P., Buck, A. A femoral arteriovenous shunt facilitates arterial whole blood sampling in animals. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 29 (3), 319-323 (2002).
  10. Liu, H. -. L. Microvascular anastomosis of submillimeter vessels-a training model in rats. Journal of Hand and Microsurgery. 5 (1), 14-17 (2013).
  11. van der Weerdt, A. P., et al. Image-derived input functions for determination of MRGlu in cardiac (18)F-FDG PET scans. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 42 (18), 1622-1629 (2001).
  12. Alf, M. F., et al. Quantification of brain glucose metabolism by 18F-FDG PET with real-time arterial and image-derived input function in mice. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 54 (1), 132-138 (2013).
  13. Eriksson, O., et al. A computerized infusion pump for control of tissue tracer concentration during positron emission tomography in vivo pharmacokinetic/pharmacodynamic measurements. BMC Medical Physics. 8, 2 (2008).
  14. Burger, C., Buck, A. Tracer kinetic modelling of receptor data with mathematical metabolite correction. European Journal of Nuclear Medicine. 23 (5), 539-545 (1996).
  15. Iida, H., et al. Error analysis of a quantitative cerebral blood flow measurement using H2(15)O autoradiography and positron emission tomography, with respect to the dispersion of the input function. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism: Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 6 (5), 536-545 (1986).
  16. Munk, O. L., Keiding, S., Bass, L. A method to estimate dispersion in sampling catheters and to calculate dispersion-free blood time-activity curves. Medical Physics. 35 (8), 3471-3481 (2008).
  17. Meyer, E. Simultaneous correction for tracer arrival delay and dispersion in CBF measurements by the H215O autoradiographic method and dynamic PET. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 30 (6), 1069-1078 (1989).
  18. Lanz, B., Poitry-Yamate, C., Gruetter, R. Image-derived input function from the vena cava for 18F-FDG PET studies in rats and mice. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 55 (8), 1380-1388 (2014).
  19. Geworski, L., et al. Multicenter comparison of calibration and cross calibration of PET scanners. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 43 (5), 635-639 (2002).
  20. Boellaard, R. Standards for PET image acquisition and quantitative data analysis. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 50, 11-20 (2009).

Play Video

Cite This Article
Mann, T., Kurth, J., Möller, A., Förster, J., Vollmar, B., Krause, B. J., Wree, A., Stenzel, J., Lindner, T. Continuous Blood Sampling in Small Animal Positron Emission Tomography/Computed Tomography Enables the Measurement of the Arterial Input Function. J. Vis. Exp. (150), e59701, doi:10.3791/59701 (2019).

View Video