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Behavior

मानव मस्तिष्क के उच्च अस्थायी संकल्प Positron उत्सर्जन Tomography के लिए Radiotracer प्रशासन: FDG-fPET करने के लिए आवेदन

doi: 10.3791/60259 Published: October 22, 2019

Summary

इस पांडुलिपि FDG-पीईटी के लिए दो radiotracer प्रशासन प्रोटोकॉल का वर्णन (स्थिर जलसेक और बोलस प्लस जलसेक) और उन्हें बोलस प्रशासन के लिए तुलना करता है. 16 s के अस्थायी संकल्प इन प्रोटोकॉल का उपयोग कर प्राप्त कर रहे हैं.

Abstract

कार्यात्मक पॉजिट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी (एफपीईटी) मानव मस्तिष्क में आणविक लक्ष्यों को ट्रैक करने के लिए एक विधि प्रदान करता है। एक रेडियोधर्मी लेबल ग्लूकोज एनालॉग के साथ, 18एफ-fluordeoxyglucose (FDG-fPET), यह कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (FMRI) के उन आ अस्थायी संकल्प के साथ ग्लूकोज चयापचय की गतिशीलता को मापने के लिए अब संभव है. ग्लूकोज तेज के इस प्रत्यक्ष उपाय सामान्य और असामान्य मस्तिष्क समारोह को समझने और चयापचय और neurodegenerative रोगों के प्रभाव की जांच करने के लिए भारी क्षमता है. इसके अलावा, हाइब्रिड एमआर-पीईटी हार्डवेयर में नई प्रगति से एफएमआरआई और एफडीजी-एफपीईटी का उपयोग करके ग्लूकोज और रक्त ऑक्सीजन में उतार-चढ़ाव को एक साथ पकड़ना संभव हो जाता है।

अस्थायी संकल्प और FDG-fPET छवियों के संकेत से शोर गंभीर रूप से रेडियोट्रैकर के प्रशासन पर निर्भर है. यह काम दो वैकल्पिक निरंतर जलसेक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है और उन्हें एक पारंपरिक बोलस दृष्टिकोण से तुलना करता है. यह रक्त के नमूने प्राप्त करने के लिए एक विधि प्रस्तुत करता है, समय ताला पीईटी, एमआरआई, प्रयोगात्मक उत्तेजना, और गैर पारंपरिक अनुरेखक वितरण प्रशासन. एक दृश्य उत्तेजना का उपयोग करके, प्रोटोकॉल परिणाम 16 s के एक अस्थायी संकल्प के साथ एक व्यक्ति के स्तर पर बाहरी उत्तेजनाओं के लिए ग्लूकोज प्रतिक्रिया के cortical नक्शे दिखाते हैं.

Introduction

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Positron उत्सर्जन टोमोग्राफी (पीईटी) एक शक्तिशाली आणविक इमेजिंग तकनीक है कि व्यापक रूप से दोनों नैदानिक और अनुसंधान सेटिंग्स में प्रयोग किया जाता है (एक हाल ही में व्यापक समीक्षा के लिए Heurling एट अल.1 देखें). आणविक लक्ष्य है कि पीईटी का उपयोग कर छवि बनाया जा सकता है केवल रेडियोट्रेसर की उपलब्धता से सीमित हैं, और कई अनुरेखक छवि तंत्रिका चयापचय रिसेप्टर्स, प्रोटीन, और एंजाइमों2,3के लिए विकसित किया गया है. तंत्रिका विज्ञान में, सबसे अधिक इस्तेमाल किया रेडियोट्रेसर्स में से एक है 18एफ-fluorodeoxyglucose (FDG-पीईटी), जो ग्लूकोज तेज उपाय, आमतौर पर मस्तिष्क ग्लूकोज चयापचय के एक सूचकांक के रूप में व्याख्या की. मानव मस्तिष्क को अपनी ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ग्लूकोज की निरंतर और विश्वसनीय आपूर्ति की आवश्यकता होती है4,5,और मस्तिष्क ग्लूकोज चयापचय का 70-80% synaptic संचरण के दौरान न्यूरॉन्स द्वारा प्रयोग किया जाता है6. मस्तिष्क ग्लूकोज चयापचय में परिवर्तन आरंभ करने के लिए सोचा है और कई स्थितियों के लिए योगदान करने के लिए सोचा है, मनोरोग सहित, neurodegenerative, और इस्कीमिक शर्तों7,8,9. इसके अलावा, के रूप में FDG तेज synaptic गतिविधि के लिए आनुपातिक है10,11,12, यह अधिक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया रक्त की तुलना में न्यूरॉन गतिविधि का एक अधिक प्रत्यक्ष और कम confounded सूचकांक माना जाता है ऑक्सीजन स्तर पर निर्भर कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (BOLD-FMRI) प्रतिक्रिया. BOLD-fMRI तंत्रिका गतिविधि का एक अप्रत्यक्ष सूचकांक है और deoxygenated हीमोग्लोबिन में परिवर्तन के उपाय है कि न्यूरोनल गतिविधि के बाद neurovascular परिवर्तन के एक झरना के बाद होते हैं.

मानव मस्तिष्क के अधिकांश FDG-पीईटी अध्ययन मस्तिष्क ग्लूकोज तेज के स्थिर छवियों प्राप्त. प्रतिभागी चुपचाप 10 मिनट के लिए अपनी आँखें एक अंधेरे कमरे में खुला के साथ आराम से टिकी हुई है. पूर्ण radiotracer खुराक सेकंड की अवधि में एक बोलस के रूप में प्रशासित किया जाता है, और भागीदार तो एक और 30 मिनट के लिए टिकी हुई है. तेज अवधि के बाद, प्रतिभागियों पीईटी स्कैनर के केंद्र में रखा जाता है, और एक पीईटी छवि है कि तेज और स्कैनिंग अवधि के दौरान संचयी FDG वितरण को दर्शाता है अधिग्रहण कर लिया है. इस प्रकार, पीईटी छवि द्वारा अनुक्रमित न्यूरॉन गतिविधि तेज और स्कैन अवधि पर सभी संज्ञानात्मक गतिविधि के संचयी औसत का प्रतिनिधित्व करता है और स्कैन के दौरान संज्ञानात्मक गतिविधि के लिए विशिष्ट नहीं है. इस विधि मस्तिष्क और न्यूरॉन समारोह के मस्तिष्क चयापचय में महान अंतर्दृष्टि प्रदान की गई है. हालांकि, अस्थायी संकल्प स्कैन अवधि के बराबर है (अक्सर $ 45 मिनट, प्रभावी ढंग से ग्लूकोज तेज की एक स्थिर माप उपज; यह संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं और neuroimaging में आम प्रयोगों के दौरान न्यूरॉन प्रतिक्रिया के लिए प्रतिकूल तुलना करता है. सीमित लौकिक संकल्प के कारण, विधि ग्लूकोज तेज का एक गैर विशिष्ट सूचकांक प्रदान करता है (यानी, एक कार्य या संज्ञानात्मक प्रक्रिया के लिए बंद नहीं) और भीतर के उपाय प्रदान नहीं कर सकते-विषय परिवर्तनशीलता, जो गलत वैज्ञानिक निष्कर्ष के कारण हो सकता है सिम्पसन के विरोधाभास13के लिए | सिम्पसन विरोधाभास एक परिदृश्य है, जहां मस्तिष्क व्यवहार संबंधों भर में गणना विषयों जरूरी एक ही विषयों के भीतर परीक्षण संबंधों का संकेत नहीं कर रहे हैं. इसके अलावा, FDG-PET के लिए कार्यात्मक कनेक्टिविटी उपायों को लागू करने के हाल के प्रयास केवल सभी विषयों कनेक्टिविटी को माप सकते हैं। इस प्रकार, कनेक्टिविटी में अंतर की तुलना केवल समूहों के बीच की जा सकती है और अलग-अलग विषयों के लिए गणना नहीं की जा सकती है। हालांकि यह बहस का विषय है कि क्या वास्तव में सभी विषय कनेक्टिविटी उपाय14,यह स्पष्ट है कि उपायों भर में गणना लेकिन भीतर नहीं विषयरोग राज्यों के लिए एक biomarker के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है या व्यक्तिगत भिन्नता के स्रोत की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया.

पिछले पांच वर्षों में, नैदानिक ग्रेड एक साथ एमआरआई-पीईटी स्कैनर के विकास और व्यापक पहुंच ने संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान में FDG-पीईटी इमेजिंग2 में नए सिरे से अनुसंधान रुचि पैदा की है। इन घटनाओं के साथ, शोधकर्ताओं ने FDG-पीईटी के लौकिक संकल्प में सुधार करने के लिए BOLD-fMRI ($0.5 $2.5 s) के मानकों से संपर्क करने पर ध्यान केंद्रित किया है। ध्यान दें कि BOLD-fMRI के स्थानिक संकल्प submillimeter संकल्प दृष्टिकोण कर सकते हैं, लेकिन FDG-पीईटी के स्थानिक संकल्प मूल रूप से लगभग 0.54 मिमी पूर्ण चौड़ाई के लिए आधा अधिकतम पर सीमित है (FWHM) positron रेंज के कारण15. गतिशील FDG-पीईटी अधिग्रहण, जो अक्सर चिकित्सकीय उपयोग किया जाता है, बोलस प्रशासन विधि का उपयोग करें और सूची-मोड डेटा को डिब्बे में पुनर्निर्माण करें। बोलस गतिशील FDG-पीईटी विधि लगभग 100 s (उदा., Tomasi एट अल.16)के एक अस्थायी संकल्प प्रदान करता है. यह स्थैतिक एफडीजी-पीईटी इमेजिंग की तुलना में स्पष्ट रूप से बेहतर है लेकिन यह BOLD-FMRI से तुलनीय नहीं है। इसके अतिरिक्त, खिड़की जिसमें मस्तिष्क समारोह की जांच की जा सकती है सीमित है, क्योंकि FDG के रक्त प्लाज्मा एकाग्रता जल्द ही कम हो जाती है के बाद बोलस प्रशासित है.

इस प्रयोगात्मक खिड़की का विस्तार करने के लिए, अध्ययन के एक मुट्ठी17,18,19,20,21 पहले कार्सन द्वारा प्रस्तावित रेडियोट्रेकर जलसेक विधि अनुकूलित किया है22, 23. इस विधि में, कभी-कभी 'फंक्शनल एफडीजी-पीईटी' (एफडीजी-एफपीईटी, BOLD-fएमआरआई के अनुरूप) के रूप में वर्णित, रेडियोट्रैकर पूरे पीईटी स्कैन ($90 मिनट) के दौरान एक निरंतर जलसेक के रूप में प्रशासित किया जाता है। जलसेक प्रोटोकॉल का लक्ष्य समय भर में ग्लूकोज तेज में गतिशील परिवर्तन को ट्रैक करने के लिए FDG की एक निरंतर प्लाज्मा आपूर्ति बनाए रखने के लिए है. एक सबूत के अवधारणा अध्ययन में, Villien एट अल21 एक निरंतर जलसेक प्रोटोकॉल और एक साथ MRI/FDG-एफपीईटी का इस्तेमाल किया 60 s के एक अस्थायी संकल्प के साथ चेकरबोर्ड उत्तेजना के जवाब में ग्लूकोज तेज में गतिशील परिवर्तन दिखाने के लिए. बाद के अध्ययनों में कार्य-बंद FDG-fपीईटी (अर्थात, समय-बंद एक बाह्य उद्दीपक19) और कार्य-संबंधी FDG-fपीईटी (अर्थात्, किसी बाह्य उद्दीपक को समय पर बंद नहीं करने के लिए17, 18) ग्लूकोज तेज. इन विधियों का उपयोग करते हुए, एफ डी जी-एफ पीई 60 एस के अस्थायी संकल्प प्राप्त किए गए हैं, जो बोलस विधियों पर पर्याप्त सुधार है। प्रारंभिक आंकड़े बताते हैं कि जलसेक विधि 20 डिग्री 60 एस19के लौकिक संकल्प प्रदान कर सकती है।

निरंतर जलसेक विधि से आशाजनक परिणामों के बावजूद, इन अध्ययनों के प्लाज्मा रेडियोधर्मिता घटता पता चलता है कि जलसेक विधि एक 90 मिनट स्कैन19,21की समय सीमा के भीतर एक स्थिर राज्य तक पहुँचने के लिए पर्याप्त नहीं है. निरंतर जलसेक प्रक्रिया के अलावा, कार्सन22 ने एक हाइब्रिड बोलस/इन्फ्यूजन प्रक्रिया का भी प्रस्ताव किया, जहां लक्ष्य स्कैन की शुरुआत में संतुलन तक जल्दी पहुंचना है, और फिर प्लाज्मा रेडियोधर्मिता के स्तर को बनाए रखने के लिए संतुलन में स्कैन की अवधि. Rischka एटअल. 20 हाल ही में एक 20% bolus प्लस 80% जलसेक का उपयोग कर इस तकनीक लागू किया. जैसा कि उम्मीद थी, धमनी इनपुट फ़ंक्शन जल्दी से आधारभूत स्तर से ऊपर उठ गया और एक लंबे समय के लिए उच्च दर पर बनाए रखा गया था, एक जलसेक केवल प्रक्रिया का उपयोग कर परिणामों की तुलना में19,21.

यह पत्र उच्च लौकिक संकल्प FDG-एफपीईटी स्कैन जलसेक केवल और बोलस/इन्फ्यूजन रेडियोट्रैकर प्रशासन का उपयोग कर प्राप्त करने के लिए अधिग्रहण प्रोटोकॉल का वर्णन करता है। इन प्रोटोकॉल एक साथ एमआरआई-पीईटी वातावरण में उपयोग के लिए विकसित किया गया है एक साथ 90 "95 मिनट अधिग्रहण समय19के साथ. प्रोटोकॉल में, रक्त के नमूने पीईटी छवियों के बाद परिमाणीकरण के लिए प्लाज्मा सीरम रेडियोधर्मिता की मात्रा निर्धारित करने के लिए लिया जाता है। जबकि प्रोटोकॉल का ध्यान कार्यात्मक neuroimaging के लिए जलसेक तरीकों का आवेदन है BOLD-fMRI/FDG-fपीईटी का उपयोग कर, इन तरीकों को किसी भी FDG-एफपीईटी अध्ययन के लिए लागू किया जा सकता है चाहे एक साथ एमआरआई, BOLD-f एमआरआई, गणना टोमोग्राफी (सीटी), या अन्य neuroimages प्राप्त कर रहे हैं. चित्र 1 इस प्रोटोकॉल में प्रक्रियाओं के प्रवाह चार्ट को दर्शाता है।

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Protocol

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मानव अनुसंधान में नैतिक आचरण पर ऑस्ट्रेलियाई राष्ट्रीय वक्तव्यकेअनुसार मोनाश विश्वविद्यालय मानव अनुसंधान आचार समिति (अनुमोदन संख्या CF16/1108 - 2016000590) द्वारा इस प्रोटोकॉल की समीक्षा और अनुमोदन किया गया है । प्रक्रियाओं एक मान्यता प्राप्त चिकित्सा भौतिक विज्ञानी, परमाणु चिकित्सा प्रौद्योगिकी विशेषज्ञ, और नैदानिक रेडियोग्राफर के मार्गदर्शन में विकसित किए गए थे। शोधकर्ताओं को अपने स्थानीय विशेषज्ञों और मनुष्यों में आयनीकरण विकिरण के प्रशासन के लिए दिशा निर्देशों का उल्लेख करना चाहिए.

1. आवश्यक उपकरण और कर्मियों

  1. स्कैनर कक्ष, रेडियोकेमिस्ट्री प्रयोगशाला, और सामान्य सामग्री के लिए सामग्री की तालिका देखें। एक वाणिज्यिक आपूर्तिकर्ता रेडियोट्रैकर के लिए इस्तेमाल किया गया था।
  2. एक साथ एमआरआई-पीईटी वातावरण में, चार कर्मियों का उपयोग करें: स्कैन चलाने के लिए एक रेडियोग्राफर (आरजी), एक परमाणु चिकित्सा प्रौद्योगिकीविद् (एनएमटी) रेडियोट्रैकर के प्रशासन और रक्त के नमूनों के अधिग्रहण की निगरानी करने के लिए, एक प्रयोगशाला सहायक (एलए) रक्त स्पिन करने के लिए, और एक अनुसंधान सहायक (आरए) प्रयोगात्मक डिजाइन और उत्तेजना प्रस्तुति की देखरेख के लिए जिम्मेदार.

2. तैयारी

  1. NMT द्वारा ट्रेसर खुराक तैयारी
    1. इन्फ्यूजन मात्रा है कि स्कैन के दौरान प्रशासित किया जाएगा की गणना. इस प्रोटोकॉल में जलसेक की दर 95 मिनट से अधिक 0ण्01 एमएल/s है। अतः 95 मिनट के स्कैन में प्रतिभागियों को 0ण्001 एमएल/s x 60 s x 95 मि 57 एमएल प्राप्त होता है।
    2. अनुरेखक खुराक है कि प्रशासित नमकीन समाधान में पतला हो जाएगा की गणना. इस प्रोटोकॉल में, 260 MBQ की कुल खुराक 95 मिनट से अधिक प्रतिभागी को प्रशासित किया जाता है. इस खुराक के लिए विकिरण जोखिम को सीमित करने के लिए चुना गया था 4.9 MSv, 'कम स्तर जोखिम' वर्गीकरण के भीतर ऑस्ट्रेलियाई विकिरण संरक्षण और परमाणु सुरक्षा एजेंसी (ARPANSA) के अनुसार वर्गीकरण रखने के लिए मनुष्यों के ionizing विकिरण के लिए जोखिम के लिए दिशा निर्देशों25. क्षय सही 260 MBQ मध्य निवेश बिंदु से (47.5 मिनट) वापस करने के लिए T0. समीकरण 1 का उपयोग करना, A0 के लिए हल करें

      जहाँएक त अक्रियाशीलता के मध्य-बिंदु पर रेडियोधर्मिता (MBQ) है, A0 प्रारंभिक रेडियोधर्मिता है, और यह अनुरेखक के लिए विशिष्ट रेडियोधर्मी क्षय स्थिरांक है। FDG के लिए, का मान है $ 0.693/T1/2. T1/2 18F (110 मिनट) का आधा जीवन है।
      नोट: इस उदाहरण में,एक त $ 260 MBQ, र् 0ण्693/110, और त - 47.5, तो A0 ] 350.942 MBQ.
    3. भागीदार के लिए खुराक प्रशासन के लिए इस्तेमाल किया जाएगा कि 100 एमएल नमकीन बैग के लिए आवश्यक रेडियोट्रैकर खुराक की गणना. नमकीन बैग के लिए आवश्यक रेडियोट्रैकर 5 एमएल की कुल मात्रा तक पतला होता है और 5 एमएल सिरिंज में तैयार किया जाता है। इसलिए, 100 एमएल नमकीन बैग के लिए, कमजोर पड़ने का कारक रेडियोट्रैकर के साथ सिरिंज की 5 एमएल मात्रा के अलावा नमकीन (100 एमएल) की मात्रा है। 105 एमएल का यह कुल आयतन जलसेक आयतन 57 एमएल (अर्थात् 105 एमएल/57 एमएल ] 1ण्842) से विभाजित है। अतः 100 एमएल बैग के अतिरिक्त के लिए आवश्यक 5 एमएल की मात्रा में कुल रेडियोधर्मिता एक0 x तनुता कारक है (अर्थात, 350.942 MBQ x 1.842 ] 646.44 MBQ). नमकीन बैग में रेडियोट्रैकर डालें।
      नोट: यह नोट करना महत्वपूर्ण है कि लवणीय थैले में जोड़ा गया 646.44 MBQ की परिकलित गतिविधि जलसेक के प्रारंभ में आवश्यक गतिविधि है। आम तौर पर, इस प्रोटोकॉल के लिए खुराक प्रशासन से पहले 15 मिनट से 1 एच के बीच तैयार कर रहे हैं. इसलिए, यह रेडियो आइसोटोप के क्षय में कारक करने के लिए महत्वपूर्ण है। समीकरण 1 में 2.1.2. इस के लिए खाते में इस्तेमाल किया जा सकता है, जहां समय (टी) जब गतिविधि प्रशासित किया जाएगा करने के लिए खुराक की तैयारी से मिनट की कुल संख्या है, एकt $ 646.44 MBQ, ए0के लिए हल करके.
    4. प्राइमिंग खुराक तैयार करें। बैग से 20 एमएल को सिरिंज में निकाल लें और उसे कैप करें। इस 20 एमएल सिरिंज और लेबल कैलिब्रेट करें। सिरिंज एक संदर्भ जांच के रूप में calibrated है सुनिश्चित करने के लिए कि रेडियोधर्मिता समान रूप से नमकीन बैग के भीतर बिखरे हुए है.
    5. खुराक तैयार करें। एक 50 एमएल सिरिंज का उपयोग करना, बैग और एक लाल कोम्बी डाट के साथ टोपी से 60 एमएल वापस ले लो. इस सिरिंज calibrated नहीं है, रेडियोधर्मिता की एकाग्रता के रूप में समय यह नमकीन बैग में जोड़ा गया था से जाना जाता है (कदम 2.1.3). स्कैन करने के लिए तैयार जब तक रेडियोकेमिस्ट्री प्रयोगशाला में दोनों सिरिंजों स्टोर.
      नोट: यह एक 50 एमएल सिरिंज में एक 60 एमएल की मात्रा आकर्षित करने के लिए संभव है, क्योंकि Terumo सिरिंज लेबल मात्रा से ऊपर 20% के लिए चिह्नित कर रहे हैं (यानी, एक 50 एमएल सिरिंज करने के लिए चिह्नित किया गया है 60 एमएल).
    6. संदर्भ खुराक तैयार करें। आसुत जल के लगभग 480 एमएल के साथ एक 500 एमएल volumetric फ्लास्क भरें. एक सिरिंज में 18F-FDG के 10 MBQ ड्रा, क्षय-सही स्कैन प्रारंभ समय (समीकरण 1 का उपयोग करके) के लिए सही है और यह फ्लास्क में जोड़ें। अधिक आसुत पानी के साथ 500 एमएल निशान तक की मात्रा ऊपर और अच्छी तरह से मिश्रण. सिरिंज के लिए पूर्व और पोस्ट-कैलिब्रेशन लेबल लेबल।
  2. NMT द्वारा स्कैनर कमरे की तैयारी
    1. एक बार प्रतिभागी स्कैनर में तैनात है, वहाँ हेरफेर या प्रेरणा या रक्त के नमूने के लिए लाइन बचाव करने के लिए बहुत कम जगह है अगर रुकावट होती है. स्कैनर कमरे को तैयार करने के लिए लाइन रुकावट की संभावना को कम से कम.
    2. सुनिश्चित करें कि सभी रक्त संग्रह उपकरण संग्रह साइट की आसान पहुंच के भीतर है। कैनुला के अंत में और किसी भी सतह पर अंडरपैड रखें जो रक्त कंटेनर ों को पकड़ेंगे। रक्त संग्रह साइट की आसान पहुंच के भीतर नियमित रूप से अपशिष्ट और जैव खतरनाक अपशिष्ट के लिए डिब्बे रखें।
  3. एनएमटी द्वारा इन्फ्यूजन पंप की तैयारी
    1. प्रतिभागी से कनेक्ट किया जाएगा कि पक्ष पर स्कैनर कमरे में जलसेक पंप सेट करें। पंप के आधार के आसपास नेतृत्व ईंटों का निर्माण और पंप के सामने नेतृत्व ढाल जगह है। जलसेक पंप है कि भागीदार के लिए जलसेक बचाता है और सही जलसेक दर दर्ज किया गया है सुनिश्चित करने के लिए ट्यूबिंग कनेक्ट. इस प्रोटोकॉल के लिए दर 0.01 एमएल/
    2. प्रतिभागी के कैनुला से जुड़ने से पहले ट्यूबिंग को प्राइम करें। जलसेक पंप के लिए 20 एमएल प्राइमिंग खुराक कनेक्ट करें। ट्यूबिंग के अंत में जो प्रतिभागी से जुड़ा होगा, तीन तरह का नल और एक खाली 20 एमएल सिरिंज संलग्न करें। सुनिश्चित करें कि नल ट्यूबिंग के माध्यम से प्राइमिंग खुराक से प्रवाह और केवल खाली सिरिंज में इकट्ठा करने के लिए 18एफ-FDG समाधान की अनुमति देने के लिए तैनात है।
    3. 15 एमएल की मात्रा को प्राइम करने के लिए जलसेक पंप को पूर्वनिर्धारित करें। पंप पर प्रधानमंत्री बटन का चयन करें और लाइन प्रधानमंत्री के लिए संकेतों का पालन करें.
    4. प्राइमिंग खुराक के स्थान पर जलसेक पंप के लिए 50 एमएल खुराक सिरिंज संलग्न करें। तीन तरह के नल पर 15 एमएल प्राइम्ड खुराक वहाँ रह सकते हैं जब तक भागीदार पंप से जुड़ा होने के लिए तैयार है.
  4. NMT, आरए, और आरजी द्वारा प्रतिभागी तैयारी
    1. प्रतिभागियों को 6 ज के लिए उपवास करने की सलाह दें, और स्कैन से पहले केवल पानी (लगभग दो गिलास) का उपभोग करें।
    2. आरए सहमति प्रक्रियाओं का संचालन करें और अतिरिक्त उपाय प्राप्त करें (उदा., जनसांख्यिकीय सर्वेक्षण, संज्ञानात्मक बैटरी, आदि)। NMT और आरजी सुरक्षा स्क्रीन आचरण है, पीईटी स्कैनिंग के लिए NMT समीक्षा सुरक्षा (उदाहरण के लिए, गर्भावस्था के लिए बहिष्करण, मधुमेह, रसायन चिकित्सा या रेडियोथेरेपी पिछले 8 सप्ताह में, और ज्ञात एलर्जी), और एमआरआई स्कैनिंग के लिए आरजी समीक्षा भागीदार सुरक्षा (उदाहरण के लिए, गर्भावस्था के लिए बहिष्करण, चिकित्सा या गैर चिकित्सा धातु प्रत्यारोपण, गैर हटाने योग्य दंत प्रत्यारोपण, claustrophobia).
    3. प्रतिभागी को छानना।
      1. दो cannulas का उपयोग करें: खुराक प्रशासन के लिए एक और रक्त नमूने के लिए अन्य. सबसे उपयुक्त cannula प्रतिभागियों भर में भिन्न होता है, लेकिन सबसे उपयुक्त नस रक्त संग्रह के लिए आरक्षित किया जाना चाहिए. एक 22 जी cannula पसंदीदा न्यूनतम आकार है. कैनान्टिंग करते समय 10 एमएल बेसलाइन रक्त का नमूना लीजिए। लाइन की पैटेंसी बनाए रखने के लिए दबाव में सभी लवण फ्लश डिस्कनेक्ट करें।
      2. प्रतिभागी के रक्त शर्करा के स्तर और अन्य आधारभूत रक्त उपायों (जैसे, हीमोग्लोबिन) का बेसलाइन नमूने से परीक्षण करें।
  5. आरजी और एनएमटी द्वारा स्कैनर में प्रतिभागी स्थिति
    1. आरजी स्थिति स्कैनर बोर में भागीदार है. लंबे स्कैन के लिए, असुविधा के कारण बाहर छोड़ने वाले प्रतिभागी के जोखिम को कम करने के लिए आराम सुनिश्चित करना आवश्यक है। प्रतिभागी को एक आरामदायक शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए डिस्पोजेबल कंबल के साथ कवर किया जाना चाहिए।
    2. NMT यह जलसेक लाइन को जोड़ने से पहले कम से कम प्रतिरोध के साथ पेटेंट है यह सुनिश्चित करने के लिए cannula फ्लश है. एक बार जुड़ा हुआ है, ट्यूबिंग हल्के कलाई के पास टेप किया जा सकता है. प्रतिभागी को अपने हाथ को सीधा रखने के लिए निर्देश दें। उपयोग आराम के लिए फोम या कुशन के रूप में इस तरह का समर्थन करता है. NMT भी यह कम से कम प्रतिरोध के साथ रक्त वापस लेने में सक्षम है कि यह सुनिश्चित करने के लिए प्लाज्मा नमूने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा कि cannula की जांच करें. यह एक विस्तार ट्यूब सामान्य नमकीन के साथ कनेक्ट करने के लिए cannula और अधिक सुलभ बनाने के लिए आवश्यक हो सकता है, जबकि भागीदार स्कैनर में है. यदि यह आवश्यक है, यह लीकेज के लिए जाँच की जानी चाहिए.
    3. एक बार विषय स्कैनर बोर में है, NMT की जाँच करें कि वे दोनों cannulas के लिए उपयुक्त पहुँच है.
    4. NMT आरजी और आरए सूचित करें यदि स्कैन के दौरान किसी भी समय रक्त संग्रह कैनुला, जलसेक कैनुला, या जलसेक पंप (जैसे, occlusion, बैटरी, extravasation) के साथ किसी भी मुद्दे हैं।

3. प्रतिभागी को स्कैन करें

  1. NMT, आरजी, और आरए के साथ स्कैन प्रारंभ
    1. स्कैन के शुरू में, जलसेक उपकरणों की निगरानी के लिए स्कैनर कमरे में NMT बैठ. सुनिश्चित करें कि NMT सुनवाई संरक्षण पहने हुए है और जहां संभव हो खुराक से विकिरण जोखिम को कम करने के लिए बाधा ढाल का उपयोग कर.
    2. के रूप में RG स्थानीयकर्ता स्कैन करता है सुनिश्चित करें कि भागीदार सही स्थिति में है, पीईटी अधिग्रहण के लिए विवरण की जाँच करें (उदाहरण के लिए, स्कैन अवधि, सूची मोड डेटा संग्रह, सही आइसोटोप).
    3. प्रोटोकॉल डिजाइन इतना है कि पीईटी अधिग्रहण पहले एमआरआई अनुक्रम के साथ शुरू होगा. RG तैयार करता है और एमआरआई अनुक्रम शुरू होता है। 95 मिनट पीईटी अधिग्रहण के शुरू समय एमआरआई अनुक्रम के शुरू करने के लिए समय बंद है. यदि आवश्यक हो, तो एनएमटी को पीईटी अधिग्रहण के समय बोलस वितरित करना चाहिए (चित्र 1)।
    4. जलसेक पंप शुरू करें। आरजी NMT संकेत चाहिए (उदा., एक अंगूठे के माध्यम से साइन अप) पीईटी अधिग्रहण की शुरुआत के बाद पंप 30 s शुरू करने के लिए. स्कैन विफलता के मामले में एक सुरक्षा बफ़र प्रदान करने के लिए स्कैन प्रारंभ समय के बाद इस प्रोटोकॉल जलसेक पंप 30 s प्रारंभ करता है। यह भी सुनिश्चित करता है कि पीईटी स्कैन के दौरान ली गई पहली छवि पूरे समय गतिविधि वक्र डेटा संग्रह के लिए रेडियोट्रैकर प्रशासन से पहले मस्तिष्क को अनुक्रमित करती है। यह सुनिश्चित करने के लिए एनएमटी पंप का निरीक्षण करें कि यह 18एफ-एफडीजी को शामिल करना शुरू कर दिया है और यह कि लाइन का तत्काल कब्जा नहीं है।
    5. आरए समय पर सहमत पर किसी भी बाहरी उत्तेजना आरंभ करें (यानी, एक कार्यात्मक रन के शुरू में / एक उदाहरण रिकॉर्ड प्रपत्र पूरक 1में दिखाया गया है। आरए प्रत्येक रक्त नमूने की भविष्यवाणी की समय की गणना और NMT और प्रयोगशाला सहायक (ला) के लिए प्रतियां प्रदान करते हैं। आरए सुनिश्चित करें कि NMT लगभग सही समय पर रक्त के नमूने लेता है, और उपकरण पर नज़र रखता है (उदाहरण के लिए, जलसेक पंप, उत्तेजना) त्रुटियों के किसी भी लक्षण के लिए.
  2. नियमित समय अंतराल पर रक्त के नमूने लें
    1. NMT है और आरए एक नमूना हर 10 मिनट ले लो. आमतौर पर कर रहे हैं 10 नमूने कुल में, आधार रेखा नमूना सहित नहीं.
    2. यदि एमआरआई प्राप्त पीईटी स्कैन के साथ एक साथ स्कैन, NMT पहनने सुनवाई संरक्षण जब स्कैनर कमरे में प्रवेश किया है.
    3. NMT दस्ताने पहनते हैं और cannula साफ की नोक झाड़ू है. जबकि कैनुला साइट सूख जाती है, एक 5 एमएल और एक 10 एमएल सिरिंज, vacutainer, और एक 10 एमएल नमकीन फ्लश खोलें।
    4. 5 एमएल सिरिंज का उपयोग करके, ताजा रक्त के 4-5 एमएल को वापस लें और बायोहैजर्ड कचरे में सिरिंज को त्याग दें।
    5. 10 एमएल सिरिंज का उपयोग करके, 10 एमएल तक रक्त निकाल लें। मात्रा कितनी आसानी से रक्त वापस लिया जा सकता है द्वारा सीमित किया जा सकता है. यह किसी भी प्रतिरोध को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है बाद में लाल रक्त कोशिकाओं है कि hemolyze कर सकते हैं को नुकसान के कारण. मध्य संग्रह बिंदु पर, आरए के लिए NMT संकेत है, जो रिकॉर्ड फार्म पर इस बार चिह्नित करेगा (पूरक 1) नमूना के 'वास्तविक' समय के रूप में.
    6. 10 एमएल सिरिंज को vacutainer से कनेक्ट करें और फिर रक्त को प्रासंगिक रक्त ट्यूब में जमा करें।
    7. लाइन क्लॉटिंग के किसी भी मौका को कम करने के लिए, 10 एमएल नमकीन के साथ कैनुला को जल्दी से फ्लश करें, दबाव में काट दिया गया।
    8. तुरंत विश्लेषण के लिए रेडियोकेमिस्ट्री प्रयोगशाला में रक्त का नमूना ले लो।
  3. ला द्वारा रक्त स्पिनिंग
    1. ला सभी उपकरण तैयार हो जाओ (तालिका 1) और दस्ताने पहनते हैं. नमूने के लिए बाहर सेट तीन रैक है: रक्त ट्यूबों के लिए एक, नमूना pipeting के लिए एक, और भरा pipeted नमूने के लिए एक (पूर्व और पोस्ट गिनती).
      1. ला नियमित रूप से प्रक्रिया भर में दस्ताने बदलने के लिए है, खासकर जब गिनती ट्यूब से निपटने. यदि ला उनके दस्ताने पर किसी भी रेडियोधर्मी प्लाज्मा संदूषण है, यह गिनती ट्यूब को स्थानांतरित किया जा सकता है और नकली नमूना की दर्ज की गिनती की संख्या में वृद्धि.
    2. रक्त का नमूना स्टाफिंग संसाधनों परमिट की उपलब्धता के रूप में अपकेंद्रण में रखा जा सकता है, क्योंकि समय है कि रक्त का नमूना लिया गया था, और समय यह उल्लेख किया गया था. सभी नमूनों को 724 ग के सापेक्ष केन्द्रापसारक बल पर स्पिन करें। इस प्रोटोकॉल के लिए उपयोग की जाने वाली अपकेंद्रित्र सेटिंग्स त्वरण और मंदी वक्रों के साथ 5 मिनट के लिए 2,000 आरपीएम हैं जो आठ पर सेट होती हैं।
    3. एक बार नमूना काता गया है, पाइपिंग रैक में ट्यूब जगह है. नमूना जुदाई परेशान नहीं करने के लिए ट्यूब टोपी निकालें। रैक में एक लेबल गिनती ट्यूब रखें. लेबल रक्त ट्यूब के अनुरूप होना चाहिए.
    4. सुनिश्चित करें कि टिप सुरक्षित रूप से पिपेट के लिए बांधा जाता है। किसी भी ड्रिप के लिए तैयार एक ऊतक है. रक्त नली से प्लाज्मा के 1,000 $L, गिनती ट्यूब को स्थानांतरित करने, और गिनती ट्यूब और रक्त ट्यूब पर lids की जगह तेजी से पिपेट 1,000 $L.
    5. अच्छी तरह से काउंटर में गिनती ट्यूब प्लेस और 4 मिनट के लिए गिनती रिकॉर्ड शीट पर गिनती शुरू समय रिकॉर्ड ('माप समय') हर नमूने के लिए. यह पीईटी अधिग्रहण शुरू समय के लिए बाद में सुधार के लिए आवश्यक है. बाद में समय अंक स्कैन के दौरान, ला नमूनों की एक बैकलॉग से बचने के लिए तेजी से उत्तराधिकार में प्रत्येक कदम प्रदर्शन किया है.
    6. बायोहैजार्ड बैग में किसी भी रक्त उत्पाद अपशिष्ट का निपटान।

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Representative Results

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अध्ययन-विशिष्ट तरीके
यहाँ, प्रतिनिधि परिणामों के लिए अध्ययन-विशिष्ट विवरण रिपोर्ट किए गए हैं. ये विवरण प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण नहीं हैं और अध्ययन में अलग-अलग होंगे।

प्रतिभागियों और कार्य डिजाइन
प्रतिभागियों (द ] 3, सारणी 2) ने एक साथ BOLD-fMRI/FDG-fपीईटी अध्ययन किया। चूंकि इस पांडुलिपि पीईटी अधिग्रहण प्रोटोकॉल पर केंद्रित है, एमआरआई परिणाम रिपोर्ट नहीं कर रहे हैं. प्रतिभागियों को एक 95 मिनट स्कैन के दौरान 18एफ-एफडीजी के 260 MBQ प्राप्त किया। प्रतिभागी 1 स्कैन के शुरू में एक बोलस के रूप में पूर्ण खुराक प्राप्त की. प्रतिभागी 2 एक जलसेक केवल प्रोटोकॉल में खुराक प्राप्त की. प्रतिभागी 3 एक संकर 50% बोलस प्लस 50% जलसेक के साथ एक ही खुराक प्राप्त किया. केवल जलसेक और बोलस/फ्यूजन प्रोटोकॉल दोनों के लिए, जलसेक अवधि 50 मिनट थी।

यह कार्य एक एम्बेडेड ब्लॉक डिजाइन में प्रस्तुत किया गया (चित्र 2)19. इस डिजाइन को पहले कार्य के लिए एक साथ कंट्रास्ट प्रदान करने के लिए दिखाया गया था- BOLD-fMRI और FDG-fपीईटी डेटा। संक्षेप में, कार्य 640 s चमकती चेकरबोर्ड ब्लॉक और 320 s बाकी ब्लॉकों के बीच alternated. यह धीमी गति से परिवर्तन FDG-एफपीईटी इसके विपरीत प्रदान करता है. ये समय पैरामीटर विश्लेषण के दौरान प्रथम-स्तर सामान्य रेखीय मॉडल में दर्ज किए गए थे। 640 s चेकरबोर्ड ब्लॉक के भीतर, चेकरबोर्ड और बाकी अवधियों पर 20 s की दर से alternated / इस तेजी से परिवर्तन, जो BOLD-एफएमआरआई के लिए अनुकूल है, उम्मीद है कि भविष्य के विश्लेषण और पुनर्निर्माण अग्रिमों के साथ FDG-एफपीईटी के साथ पता लगाने योग्य हो जाएगा. इस प्रोटोकॉल में, बाकी अवधि आँखें खुली के साथ थे, एक क्रॉस केंद्र पर तय स्क्रीन पर प्रस्तुत किया.

छवि अधिग्रहण और प्रसंस्करण
एमआर और पीईटी छवियों एक सीमेंस 3T बायोग्राफ mMR पर अधिग्रहण किया गया. पीईटी डेटा सूची मोड में प्राप्त किए गए थे। एमआरआई और पीईटी स्कैन निम्नलिखित क्रम में प्राप्त किए गए थे (केवल वर्तमान पांडुलिपि के लिए प्रासंगिक छवियों के लिए प्रदान की गई विवरण): (i) T1-भारित 3 डी MPRAGE (टीए $ 7.01 मिनट, टीआर ] 1,640 एमएस, टीई ] 2.34 एमएस, फ्लिप कोण ] 8 $, FOV ] 256 x 256 मिमी2, वोसेल आकार ] 1 x x 1 मिमी ] 2]3, 176 स्लाइस, sagittal अधिग्रहण; (ii) टी 2-भारित FLAIR (टीए जेड 5.52 मिनट); (iii) क्यूएसएम (टीए जेड 6.86 मिनट); (iv) प्रवणता क्षेत्र मानचित्र टीए $ 1ण्03 मि; (v) एमआर क्षीणन सुधार डिक्सन (टीए $ 0ण्39 मि,टीआर ] 4ण्1 एमएस, तेचरण में - 2.5 एमएस, तेआउट फेज ] 1.3 एमएस, फ्लिप कोण ] 10 ]); (vi) टी 2 *-भारित प्रतिध्वनि-समतलीय चित्र (ईपीआई) (टीए $ 90.09 मिनट), पी-ए चरण सुधार (टीए जेड 0.36 मिनट); (vii) UTE (टीए $ 1ण्96 मि)। पीईटी अधिग्रहण की शुरुआत T2 * EPIs की शुरुआत करने के लिए बंद कर दिया गया था.

T1-भारित संरचनात्मक छवियों को एफएसएल-रोबबस्टफोव26का उपयोग करके गर्दन-फसली गई थी, एन 427का उपयोग करके सही किया गया पूर्वाग्रह , और एएनटीएस28,29 का उपयोग करके निकाले गए मस्तिष्क को ओएसिस-20 टेम्पलेट30,31के साथ । T1-भारित छवियों गैर-linearly एक 2 मिमी MNI टेम्पलेट के लिए सामान्यीकृत थे ANTs32 डिफ़ॉल्ट पैरामीटर antsRegistrationSyN.sh द्वारा परिभाषित के साथ का उपयोग कर.

इस पांडुलिपि बिन आकार 16 s के साथ गतिशील FDG-fPET परिणामों की जांच की. सभी आंकड़ों को सीमेंस सिंगो ई11पी का उपयोग करके ऑफ़लाइन पुनर्निर्माण किया गया और छद्म सीटी33का उपयोग करके क्षीणन के लिए सही किया गया . साधारण Poison आदेश दिया सबसेट उम्मीद अधिकतमीकरण (OP-OSEM) बिंदु प्रसार समारोह के साथ एल्गोरिथ्म (पीएसएफ) मॉडलिंग34 तीन पुनरावृत्तियों के साथ इस्तेमाल किया गया था, 21 सबसेट, और 344 x 344 x 127 (voxel आकार: 2.09 x 2.09 x 2.03 मिमी3) पुनर्निर्माण मैट्रिक्स आकार. एक 5 मिमी 3 डी गाऊसी पोस्ट फिल्टरिंग अंतिम पुनर्निर्माण छवियों के लिए लागू किया गया था.

स्थानिक पुनर्संरेखित एफएसएल MCFLIRT35का उपयोग कर गतिशील FDG-FPET छवियों पर किया गया था। एक मतलब FDG-पीईटी छवि पूरे गतिशील timeseries से ली गई थी और कठोर रूप से व्यक्ति के उच्च संकल्प T1 भारित छवि उन्नत सामान्यीकरण उपकरण (ANT)32का उपयोग करने के लिए सामान्यीकृत. गतिशील FDG-fPET छवियों तो MNI अंतरिक्ष के लिए गैर रेखीय T1 MNI ताना के साथ संयोजन में कठोर परिवर्तन का उपयोग कर सामान्यीकृत किया गया.

प्रथम स्तर के सामान्य रैखिक मॉडल SPM12 का उपयोग कर अनुमान लगाया गया (वेलकम सेंटर फॉर ह्यूमन न्यूरोइमेजिंग) घटना समय पाठ्यक्रम के साथ (चेकरबोर्ड पर, निर्धारण) ब्याज के प्रभाव के रूप में मॉडलिंग की. एक नियंत्रण क्षेत्र भर में औसत तेज, frontopolar प्रांतस्था (बाएं और दाएँ FP1/236),एक covariate के रूप में शामिल किया गया था. मॉडल वैश्विक सामान्यीकरण, उच्च पास फिल्टर, हेमोडायनामिक प्रतिक्रिया, autoregressive मॉडल, या मास्किंग सीमा के साथ कनवल्शन शामिल नहीं था. ओसी1 में दृश्य प्रांतस्था का एक स्पष्ट मुखौटा (बाएं और दाएं hOC1,2,3d,3v,4d,4la4lp,4v,537,38,39; एसपीएम एनाटॉमी टूलबॉक्स v 2.2b40,41,42) को मॉडल अनुमान को ब्याज क्षेत्रों (आरओआई) तक सीमित करने के लिए मॉडल में शामिल किया गया था. नैदानिक वातावरण में, कई क्षेत्रों मस्तिष्क atlases का उपयोग कर विश्लेषण कर रहे हैं. टी कंट्रास्ट का उपयोग अलग-अलग स्तर की गतिविधि के पैरामीटर मानचित्रों का अनुमान लगाने के लिए किया गया था, जो च 0ण्1 (असुधारित), के $ 50 वोसेल पर उदार रूप से सीमाबद्ध था। प्रत्येक व्यक्ति के लिए परिणाम भी पूरक 2में एक से अधिक दहलीज पर दिखाए जाते हैं।

प्लाज्मा रेडियोधर्मिता एकाग्रता परिणाम
प्रत्येक सहभागी के लिए प्लाज्मा रेडियोधर्मिता सांद्रता वक्र चित्र 3में दी गई है। सबसे बड़ा शिखर प्लाज्मा रेडियोधर्मिता संकेंद्रण (3.67 केबीक्यू/एमएल) बोलस विधि का उपयोग करके प्राप्त किया गया था। चित्र 3 के दृश्य निरीक्षण से पता चलता है कि शिखर प्रोटोकॉल के पहले 10 मिनट के भीतर होता है, और उसके बाद एकाग्रता कम हो जाती है। ध्यान दें कि प्रोटोकॉल है कि कम से कम 1 मिनट की दर से धमनी या स्वचालित नमूना का उपयोग की संभावना पहले मिनट के भीतर एक चोटी प्लाज्मा एकाग्रता मिल जाएगा. यहाँ देरी है क्योंकि पहले रक्त का नमूना 5 मिनट के बाद बोलस में लिया गया था. रिकॉर्डिंग अवधि के अंत तक, प्लाज्मा रेडियोधर्मिता चोटी के 35% था (1.28 kBQ/ जलसेक केवल प्रोटोकॉल 50 मिनट, जलसेक अवधि के अंत में अधिकतम (2.22 केबीक्यू/ रिकॉर्डिंग अवधि के अंत तक, एकाग्रता अपने शिखर (1.52 केबीक्यू/ केवल बोलस प्रोटोकॉल की तरह, बोलस/इन्फ्यूजन प्रोटोकॉल अपने चरम प्लाज्मा रेडियोधर्मिता सांद्रता (2ण्77 केबीक्यू/एमएल) के भीतर पहले 5 मिनट के भीतर पहुंच गया। रिकॉर्डिंग अवधि के अंत तक, बोलस/इंफ्यूजन सांद्रता शिखर (1.49 केबीक्यू/एमएल) के 53% पर थी।

गुणात्मक रूप से, प्लाज्मा रेडियोधर्मिता स्तर बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल में सबसे लंबी अवधि तक बनाए रखा गया था। जलसेक अवधि समाप्त होने पर केवल जलसेक और बोलस/फ्यूजन प्रोटोकॉल दोनों ही रेडियोसक्रियता में स्पष्ट कमी दर्शाते हैं (50 मिनट)। विजुअल तुलना बोलस-केवल और बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल, प्लाज्मा रेडियोधर्मिता बोलस में कम थी- केवल बनाम बोलस/इंफ्यूजन द्वारा 40 मिनट के बाद इंजेक्शन। गंभीर रूप से, प्लाज्मा रेडियोधर्मिता बोलस में लगभग 40 मिनट की अवधि के लिए न्यूनतम विविध / इसके विपरीत, न तो जलसेक केवल और न ही बोलस केवल प्रोटोकॉल संगत गतिविधि की गुणात्मक निरंतर अवधि प्रदर्शित करते हैं।

पीईटी सिग्नल परिणाम
सामान्य रैखिक मॉडल, पीईटी संकेत और GLM फिट प्रतिक्रिया से व्यक्तिगत स्तर पैरामीटर नक्शे, और त्रुटियों चित्र 4में दिखाए जाते हैं. पैरामीटर नक्शे भी पूरक 2में विभिन्न सांख्यिकीय सीमाओं पर दिखाए जाते हैं।

चित्र ााा लया, द्वि-विक्षिप्त विज़ुअल प्रांतस्था (एचओसी1]5) में तथा तीन प्रशासन प्रोटोकॉल के लिए नियंत्रण क्षेत्र (फ्रंटल पोल, FP1/2) में स्कैन अवधि (अर्थात्, उत्तेजना और शेष अवधियों में) पीईटी संकेत दिखाता है. गुणात्मक रूप से, बोलस/इंफ्यूजन प्रतिभागी ने केवल बोलस और जलसेक केवल प्रतिभागियों की तुलना में आरओआई के बीच स्पष्ट अंतर दिखाया। बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल के लिए, फ्रंटोपोलर रॉय ने उच्चतम प्रतिबिंब तीव्रता दिखाई, जिसमें hOC4 के लिए सबसे कम है। बोलस केवल भागीदार के लिए, वहाँ एक समान प्रवृत्ति थी, hOC5 और FP1 के साथ 2 उच्चतम तीव्रता दिखा, hOC4 के साथ सबसे कम दिखा. जलसेक केवल भागीदार के लिए, FP1 डिग्री 2 और सही hOC5 उच्चतम तीव्रता दिखाया, शेष ROIs के बीच थोड़ा अंतर के साथ.

चित्र 4के दृश्य निरीक्षणसे पता चलता है कि केवल बोलस प्रोटोकॉल में बोलस के बाद संकेत में तीव्र वृद्धि होती है। तेज की ढलान अपेक्षाकृत अगले 20 में तेजी से है 30 मिनट, लेकिन तेज की दर माप अवधि के शेष में कम हो जाती है. बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल में, स्कैन के प्रारंभ में तेज वृद्धि होती है जो केवल बोलस प्रोटोकॉल की तुलना में छोटे परिमाण का होता है, और क्रम स्कैन की अवधि के लिए तुलनात्मक रूप से तीव्र दर से जारी रहता है। रिकॉर्डिंग अवधि के अंत तक, बोलस/इन्फ्यूजन प्रोटोकॉल बोलस-केवल प्रोटोकॉल की तुलना में अधिक तेजी दर्शाता है। तुलना करके, जलसेक केवल प्रोटोकॉल स्कैन के पहले 40 मिनट के लिए कम संकेत से पता चलता है, और चोटी तेज बोलस केवल या bolus / तेज स्कैन के पहले $ 50 मिनट में सबसे तेज है और रिकॉर्डिंग अवधि के शेष के लिए धीमा कर देता है।

पैरामीटर मैप्स और फिट किए गए प्रतिसाद परिणाम
चित्र 4मैं तीन प्रशासन प्रोटोकॉल के लिए व्यक्तिगत स्तर टी नक्शे से पता चलता है. चित्र 4पप प्रत्येक विषय के लिए शिखर वोसेल पर सामान्य रैखिक मॉडल फिट अनुक्रिया और त्रुटि दर्शाता है। ध्यान दें कि जलसेक केवल प्रोटोकॉल के लिए (चित्र 4Biii), पैमाने बोलस के लिए केवल और बोलस/इन्फ्यूजन प्रोटोकॉल की तुलना में बड़ा है। इसके अलावा, जलसेक केवल प्रोटोकॉल के लिए, पहले आराम ब्लॉक के दौरान संकेत शून्य के करीब था, के रूप में ट्रेसर के बहुत कम उस समय के दौरान प्रशासित किया गया था, और सामान्य रैखिक मॉडल आकलन विफल जब इस ब्लॉक पर विचार. इस प्रकार, सामान्य रेखीय मॉडल पहले कार्य ब्लॉक के साथ प्रारंभ करने वाले इस प्रतिभागी के लिए अनुमानित किया गया था, और फिट प्रतिसाद पहले चेकरबोर्ड अवधि के प्रारंभ से दिखाया गया है.

समय भर में कार्य प्रभाव कल्पना करने के लिए, प्रत्येक विषय के लिए समय पाठ्यक्रम डेटा निकाला गया था (पहले eigenvariate) और भिन्नता के गुणांक के व्युत्क्रम (माध्यम / विचरण के गुणांक का व्युत्क्रम संकेत-से-शोर अनुपात सन्निकटक करता है। जैसा कि चित्र 5से देखा जा सकता है, संकेत तीन प्रोटोकॉल के लिए रिकॉर्डिंग अवधि में मोटे तौर पर रैखिक रूप से वृद्धि हुई. रेखा की ढलान जलसेक केवल प्रोटोकॉल के लिए सबसे अधिक थी (m $ 2.794), बोलस के लिए मध्यवर्ती केवल (1.377) और बोलस के लिए सबसे छोटी /

Figure 1
चित्र 1: FDG-fPET प्रयोगों के लिए प्रक्रियाओं का Flowchart. शीर्ष: भर्ती का अध्ययन करने से पहले प्रतिभागियों की prescreening के लिए प्रक्रियाओं. नीचे: केवल बोलस (बाएं), जलसेक केवल (केंद्र), और बोलस/इंफ्यूजन (दाएं) प्रोटोकॉल के लिए प्रक्रियाएँ। प्रत्येक प्रक्रिया के लिए जिम्मेदार स्टाफ सदस्य कोष्ठकमें में सूचीबद्ध है। अनुभाग पहचानकर्ता उस पाठ के अनुभागों को संदर्भित करते हैं जहाँ कार्यविधि वर्णित है. * EXCL timepoints इंगित करता है जब प्रतिभागियों को बाहर रखा जा सकता है, या तो एमआर या पीईटी स्कैनिंग असंगति के लिए, या अध्ययन प्रविष्टि आवश्यकताओं को पूरा नहीं (उदाहरण के लिए, संज्ञानात्मक और मनोवैज्ञानिक आवश्यकताओं). NMT - परमाणु चिकित्सा प्रौद्योगिकीविद्, आरए - अनुसंधान सहायक, आरजी - रेडियोग्राफर, ला ] लैब सहायक. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
चित्र 2: समय पैरामीटर और तीन प्रोटोकॉल से अनुमानित प्लाज्मा रेडियोधर्मिता. लाल, हरे और नीले निशान क्रमशः बोलस, जलसेक, और बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल के लिए हाइपोथेसाइज़्ड प्लाज्मा रेडियोधर्मिता वक्रों का प्रतिनिधित्व करते हैं। ध्यान दें कि ये अंश केवल उदाहरण के उद्देश्यों के लिए हैं। प्राप् त प्लाज्मा रेडियोधर्मिता वक्रों के लिए चित्र 3 देखिए। समय मानकों की उम्मीद प्लाज्मा रेडियोधर्मिता के सापेक्ष कार्य के रिश्तेदार समय दिखाने के लिए आरोपित कर रहे हैं. एम्बेडेड ब्लॉक डिजाइन (Jamadar एट अल 201919) चेकरबोर्ड उत्तेजना और आंखों के खुले आराम के बीच एक धीमी गति से परिवर्तन (10/ 'ऑन' ब्लॉक के भीतर एम्बेडेड / धीमी गति से परिवर्तन FDG-fPET इसके विपरीत प्रदान करता है. तेजी से परिवर्तन BOLD-fMRI इसके विपरीत प्रदान करता है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्र 3: तीन प्रतिभागियों के लिए प्लाज्मा रेडियोधर्मिता घटता है. क्षय समय रक्त नमूना था करने के लिए सही किया गया था. तीर जलसेक केवल और बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल के लिए जलसेक की समाप्ति को इंगित करता है। समय मिनटों में है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 4
चित्र 4: सामान्य रैखिक मॉडल, पीईटी संकेत, और GLM फिट प्रतिक्रिया और त्रुटि से व्यक्तिगत स्तर पैरामीटर नक्शे. (i)तीन विषयों में से प्रत्येक के लिए व्यक्तिगत-स्तरीय सांख्यिकीय पैरामीटर (टी) मानचित्र, च (असुधारित) पर सीमा ंकर; 0ण्1, के ] 50 वोसेल। (ii)ब्याज के क्षेत्रों में दृश्य प्रांतस्था भर में पीईटी संकेत: पांच पश्च पालिक (बाएं और दाएं hOC1, hOC2, औसत hOC3d/3v, औसत 4d/4la/4lp/4v, HOC5) और ललाट (बाएं और दाएं औसत FP1/2) नियंत्रण क्षेत्रों. ध्यान दें कि बाएँ क्षेत्र ठोस रेखाओं में दिखाए जाते हैं, सही क्षेत्रों डॉटेड लाइनों में दिखाया गया है। (पप)प्रत्येक विषय में गतिविधि के शिखर के लिए समय के पार मॉडल फिट और त्रुटि। तीर जलसेक अवधि के अंत से पता चलता है. (Aiii) बोलस केवल शिखर गतिविधि MNI निर्देशांक (-24, -100, 12), T $ 4.07; जलसेक केवल (Biii) शिखर गतिविधि MNI निर्देशांक (10, -86, 12), T $ 4.25; बोलस/इन्फ्यूजन पीक गतिविधि निर्देशांक (26, -65, -10), त ] 5.17. ध्यान दें कि जलसेक केवल प्रोटोकॉल के लिए, मॉडल एक बहुत कम संकेत के कारण पहली आराम अवधि के लिए अनुमान नहीं लगाया जा सकता है. इसके अलावा केवल बोलस और बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल की तुलना में जलसेक प्रोटोकॉल के लिए बड़े पैमाने पर ध्यान दें। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 5
चित्रा 5: रिकॉर्डिंग अवधि भर में शोर अनुपात के लिए संकेत। यह आलेख प्रत्येक चेकरबोर्ड ब्लॉक में शिखर वोसेल के भीतर गतिविधि के पहले इगेनवेरिनेट के विभिन्नता (माध्यम/एसडी) के गुणांक के व्युत्क्रम को दर्शाता है। SD - मानक विचलन. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

प्रतिभागी 1 प्रतिभागी 2 प्रतिभागी 3
प्रशासन प्रोटोकॉल केवल बोलस केवल जलसेक बोलस
आयु (वर्ष) 18 19 19
लिंग F एम F
Handedness आर आर आर
शिक्षा के वर्ष 12 14 14
वर्तमान एक्सिस मैं मनोरोग बीमारी कोई नहीं कोई नहीं कोई नहीं
हृदय रोग का इतिहास कोई नहीं कोई नहीं कोई नहीं
नियमित दवा कोई नहीं कोई नहीं कोई नहीं

तालिका 1: तीन प्रतिभागियों के लिए जनसांख्यिकीय जानकारी.

Supplement 1: सहभागी रिकॉर्ड प्रपत्र उदाहरण दें. इस प्रोटोकॉल में, आरए बोलस और जलसेक शुरू करने और रक्त के नमूनों के समय की गणना के समय की रिकॉर्डिंग के लिए जिम्मेदार है। आरए तो NMT और ला करने के लिए इस फार्म की प्रतियां प्रदान करता है. प्रयोग के दौरान, आरए बार है कि नमूने बाद क्षय सुधार के लिए लिया गया रिकॉर्ड. ला माप का समय और नोट्स अनुभाग में माप मान रिकॉर्ड करता है। कृपया इस फ़ाइल को देखने के लिए यहाँ क्लिक करें (डाउनलोड करने के लिए सही क्लिक करें).

अनुपूरक 2: विभिन्न सांख्यिकीय सीमाओं के साथ सांख्यिकीय पैरामीटर नक्शे में भिन्नता. परिणाम स्लाइस में p $ 1.0 से FWE p और lt; 0.05 तक थ्रेशोल्ड की एक श्रेणी में प्रस्तुत किए जाते हैं। कृपया इस फ़ाइल को देखने के लिए यहाँ क्लिक करें (डाउनलोड करने के लिए सही क्लिक करें).

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Discussion

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FDG-पीईटी एक शक्तिशाली इमेजिंग प्रौद्योगिकी है कि ग्लूकोज तेज उपाय, मस्तिष्क ग्लूकोज चयापचय के एक सूचकांक है. तारीख करने के लिए, सबसे तंत्रिका विज्ञान अध्ययन FDG-पीईटी का उपयोग कर एक पारंपरिक बोलस प्रशासन दृष्टिकोण का उपयोग करें, एक स्थिर छवि संकल्प है कि स्कैन2के पाठ्यक्रम पर सभी चयापचय गतिविधि के अभिन्न का प्रतिनिधित्व करता है के साथ. इस पांडुलिपि दो वैकल्पिक रेडियोट्रैकर प्रशासन प्रोटोकॉल का वर्णन: जलसेक केवल (उदा., Villien एट अल., Jamadar एट अल19,21) औरसंकर बोलस / तीन प्रोटोकॉल 16 s के एक अस्थायी संकल्प का प्रदर्शन किया, समय एक उत्तेजना के लिए बंद, व्यक्तिगत स्तर पर.

विधि में महत्वपूर्ण बिंदु स्कैनिंग प्रोटोकॉल का प्रारंभ है। इस बिंदु पर, पीईटी अधिग्रहण की शुरुआत समय पर BOLD-fMRI अनुक्रम की शुरुआत करने के लिए बंद किया जाना चाहिए (यदि एक साथ MR-PET का उपयोग कर), साथ ही उत्तेजना प्रस्तुति की शुरुआत. उत्तेजना शुरुआत और durations प्रथम स्तर के मॉडल के लिए स्कैन की शुरुआत करने के लिए बंद किया जा करने में सक्षम होना चाहिए। केवल बोलस प्रोटोकॉल में, बोलस पीईटी अधिग्रहण की शुरुआत में वितरित किया जाना चाहिए ताकि शिखर संकेत पर कब्जा किया जा सके (चित्र 4)। जलसेक केवल प्रोटोकॉल में, जलसेक की शुरुआत पीईटी अधिग्रहण के लिए बंद कर दिया जाना चाहिए, पहले स्तर पर तेजी की सटीक मॉडलिंग सुनिश्चित करने के लिए. bolus/infusion प्रोटोकॉल में, बोलस को पीईटी अधिग्रहण के लिए समय-बंद किया जाना चाहिए, बोलस के बाद एक ज्ञात, छोटी अवधि में शुरू होने वाले जलसेक के साथ। इस कम समय अवधि के भीतर सही ढंग से प्रवाह करने के लिए प्रक्रियाओं के लिए आदेश में, स्टाफ के सदस्यों में से प्रत्येक (NMT, आरजी, आरए) पर्याप्त रूप से स्कैन के शुरू करने से पहले तैयार किया जाना चाहिए (चित्र 1). इस महत्वपूर्ण चरण के समय को कोरियोग्राफ करने के लिए 'ड्रेस रिहर्सल' की सिफारिश की जाती है।

तारीख करने के लिए, लगभग 60 विषयों हमारी प्रयोगशाला में इन प्रोटोकॉल में से एक का उपयोग कर परीक्षण किया गया है (सबसे बड़ी संख्या जलसेक केवल प्रोटोकॉल का उपयोग). विषय attrition या अधिग्रहण विफलता के दो सामान्य कारण हैं. (1) शोधकर्ता नसों को खोजने में कठिनाई के कारण प्रतिभागी को नहीं कर सकते हैं। इस पर ध्यान देने के लिए, सभी प्रतिभागियों को स्कैन से पहले कम से कम दो गिलास पानी पीना चाहिए। यदि केवल एक कैनुला प्राप्त किया जा सकता है, तो उस भागीदार के लिए रक्त नमूने को छोड़ दिया जाता है। (2) प्रतिभागियों को स्कैन को पूरा करने में असमर्थ हैं. एमआरआई के विपरीत, पीईटी अधिग्रहण रोका और पुनरारंभ नहीं किया जा सकता। इन-स्कैन प्रतिभागी वापसी का सबसे आम कारण शौचालय टूट जाता है और थर्मल विनियमन के साथ कठिनाई के कारण हैं। प्रतिभागियों ने बताया है कि स्कैन से पहले पानी का उपभोग करने की आवश्यकता पेशाब करने की आवश्यकता बढ़ जाती है। इस प्रकार, सभी प्रतिभागियों को स्कैनिंग से पहले ऐसा करने के लिए आवश्यक हैं. प्रतिभागियों ने यह भी बताया है कि ट्रेसर के अर्क उन्हें बहुत ठंड महसूस कर छोड़ देता है, और कुछ लोगों में कंपकंपी शुरू हो रही है। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि परिवेश का तापमान FDG-PET स्कैन46में कलातथ्यात्मक गतिविधि को प्रभावित कर सकते हैं. इस समस्या को स्कैन के दौरान सभी प्रतिभागियों के लिए एक डिस्पोजेबल रजाई का उपयोग करके संबोधित किया है।

परिणाम तीन प्रशासन प्रोटोकॉल के लिए अलग-अलग विषय स्तर पर दिखाए जाते हैं। जैसा कि अपेक्षित था, रक्त प्लाज्मा रेडियोधर्मिता सांद्रता (चित्र 3) बोलस-केवल प्रोटोकॉल के लिए सबसे बड़ा शिखर था, लेकिन सबसे निरंतर रेडियोधर्मिता बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल में प्राप्त की गई थी। प्लाज्मा एकाग्रता जलसेक केवल प्रोटोकॉल के लिए सबसे कम था. जलसेक केवल और बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल दोनों के लिए, जलसेक समाप्त होने के समय एकाग्रता में कमी आई। ROIs भर में पीईटी संकेत (चित्र 4Bii) बोलस में सबसे बड़ा संकेत दिखाया / इस प्रतिभागी ने आरओआई के बीच स्पष्ट अंतर भी दिखाया। गुणात्मक रूप से, पीईटी संकेत जलसेक केवल प्रोटोकॉल में सबसे कमजोर था। यह संभव है कि जलसेक केवल प्रोटोकॉल एक लंबे समय तक प्रयोग में बेहतर परिणाम प्राप्त होगा (gt; 50 मिनट). हालांकि, यह संभावना भागीदार attrition की दर में वृद्धि होगी. प्रथम-स्तरीय सामान्य रैखिक मॉडल में, केवल बोलस और बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल की तुलना में जलसेक-केवल प्रोटोकॉल में मॉडल त्रुटि बहुत अधिक थी (चित्र 4iii)। कार्य अवधि के दौरान सिग्नल-टू-शोर (चित्र 5) ने सुझाव दिया कि अभिलेखन अवधि में सबसे अधिक स्थिर संकेत बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल का उपयोग करके प्राप्त किया गया था। इन प्रभावों को एक बड़ा नमूना में निरंतर कर रहे हैं, तो यह निर्धारित करने के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है.

fPET एक अपेक्षाकृत नई विधि है (पहले Villien एट अल द्वारा प्रकाशित21),और डेटा स्थिर पीईटी और एमआरआई / इस प्रकार, डेटा अधिग्रहण प्रोटोकॉल के लिए सुधार के लिए पर्याप्त जगह है। इस अध्ययन के तीन अनुरेखक प्रशासन प्रोटोकॉल के लिए अधिग्रहण प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है (बोलस केवल, जलसेक केवल, और बोलस प्लस जलसेक) और प्रत्येक विधि के लिए अलग-अलग विषयों से प्रतिनिधि परिणाम. इस समूह में, प्रक्रिया की आक्रामकता और साइट पर एक एमडी के लिए आवश्यकता के कारण कोई धमनी नमूना नहीं किया गया था। इसलिए हमारी छवि विश्लेषण धमनी नमूने द्वारा प्रदान की मात्रात्मक जानकारी से लाभ नहीं है. ध्यान दें कि हैन एट अल17 लगातार जलसेक FDG-fPET के लिए ग्लूकोज (CMRGlc) के cortical मस्तिष्क चयापचय दर का निर्धारण करने के लिए धमनी और शिरापरक नमूना के बीच उत्कृष्ट समझौते पाया. अन्य प्रकाशित काम करता है43,44,45 विस्तार से पीईटी के लिए धमनी, शिरापरक, और छवि व्युत्पन्न इनपुट कार्यों पर चर्चा.

मैनुअल रक्त नमूना, चाहे धमनी या शिरापरक, स्कैनिंग चल रही है, जबकि स्कैनर कमरे में प्रवेश करने के लिए कर्मचारियों की आवश्यकता है. अधिकांश स्कैनर स्कैनर कमरे के लिए एक आरएफ इंटरलॉक है, जो कर्मचारियों को एमआर छवियों में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप कलाकृतियों के कारण के बिना स्कैनिंग के दौरान कमरे का उपयोग करने में सक्षम बनाता है. हालांकि, स्कैन के दौरान कमरे में प्रवेश करने वाले कर्मचारियों के कर्मचारियों के लिए विकिरण जोखिम में वृद्धि हो सकती है, भागीदार असुविधा के कारण, और संज्ञानात्मक कार्यों से प्रतिभागी आंदोलन और मुक्ति में वृद्धि. इन कारकों के रूप में आवश्यक के रूप में कुछ नमूनों के संग्रह को प्रोत्साहित करते हैं. खुराक प्रशासित किया जाता है, जबकि हर 5 "10 मिनट के नमूने लेने के लिए तीन प्रोटोकॉल यहाँ जांच से उम्मीद कम आवृत्ति रक्त गतिशीलता का पालन करने के लिए पर्याप्त है. हालांकि, इस नमूना दर उच्च आवृत्ति लौकिक विशेषताओं, विशेष रूप से सटीक आकार और बोलस प्रशासन के बाद चोटी के आकार की मात्रा निर्धारित करने की क्षमता को सीमित करता है. जहां ऐसी विशेषताओं के महत्व के हैं, स्वचालित रक्त नमूना उपकरण का उपयोग फायदेमंद हो सकता है.

अंत में, पारंपरिक पीईटी मॉडलिंग विधियों स्थिर इमेजिंग (उदाहरण के लिए, गतिज, Patlak) के लिए विकसित किए गए थे। अधिक काम fPET डेटा के लिए आवेदन के लिए गणितीय मॉडल को अद्यतन करने के लिए आवश्यक है।

संक्षेप में, इस पांडुलिपि 16 s के एक संकल्प के साथ, उच्च लौकिक संकल्प FDG-पीईटी के लिए FDG radiotracer प्रशासन के वैकल्पिक तरीकों प्रस्तुत करता है. यह लौकिक संकल्प साहित्य के वर्तमान मानकों की तुलना में अनुकूल है। हैन एट अल., जमादार एट अल., और Villien एट अल17,18,19,21 रिपोर्ट FDG-fPET 1 मिनट संकल्प के साथ, और Rischka एटअल. 20 प्राप्त स्थिर FDG-fPET परिणाम 12 s की एक फ्रेम अवधि के साथ 20/80% बोलस प्लस जलसेक का उपयोग कर। यहाँ प्रस्तुत बोलस/इंफ्यूजन प्रोटोकॉल बोलस-केवल और जलसेक प्रोटोकॉल की तुलना में सबसे अधिक समय के लिए सबसे अधिक स्थिर संकेत प्रदान करता प्रतीत होता है।

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Disclosures

लेखक हितों के टकराव की घोषणा नहीं करते हैं। धन स्रोत अध्ययन डिजाइन, संग्रह, विश्लेषण, और डेटा की व्याख्या में शामिल नहीं था.

Acknowledgments

जमादार अनुसंधान के लिए एक ऑस्ट्रेलियाई परिषद (एआरसी) डिस्कवरी अर्ली कैरियर शोधकर्ता पुरस्कार (DECRA DE150100406) द्वारा समर्थित है। जमादार, वार्ड, और Egan एकीकृत मस्तिष्क समारोह के लिए उत्कृष्टता के एआरसी केंद्र द्वारा समर्थित हैं (CE1141000007). चेन और ली Riganwood सांस्कृतिक फाउंडेशन से धन द्वारा समर्थित हैं.

जमादार, वार्ड, केरी, और McIntyre प्रोटोकॉल डिजाइन. केरी, McIntyre, सासन, और Fallon डेटा एकत्र. जमादार, वार्ड, पार्क्स और सासन ने आंकड़ों का विश्लेषण किया। जमादार, वार्ड, केरी, और McIntyre पांडुलिपि का पहला मसौदा लिखा था. सभी लेखकों की समीक्षा की है और अंतिम संस्करण को मंजूरी दे दी है.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Blood Collection Equipment
--12-15 vacutainers Becton Dickinson, NJ USA 364880 Remain in sterile packaging until required to put blood in tube
--12-15 10mL LH blood collecting tubes Becton Dickinson 367526 Marked with the sample number (e.g., S1, S2…) and subsequently marked with the sample time (e.g., time 0 + x min [T0+x])
--2-15 10mL Terumo syringe Terumo Tokyo, Japan SS+10L These are drawn up on the day of the study and capped with the ampoule that contained the saline
-- pre-drawn 0.9% saline flushes Pfizer, NY, USA 61039117
--12-15 5mL Terumo syringes Terumo Tokyo, Japan SS+05S Remain in sterile packaging until ready to withdraw a blood sample
Safety & Waste Equipment All objects arranged on a plastic chair inside the scanner room on the same side as the arm from which the blood samples will be taken. Biohazard and non-biohazard waste bags to be used. Gloves and waste bags to be easily accessible when preparing the radioactivity in the dispensing area and when pipetting the plasma samples. Biohazard and non-biohazard waste bags to be used. All waste generated is checked with the Geiger counter to ensure that radioactive contaminated waste is stored until it is safe to be disposed of according to Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency (APRANSA) guidelines for Radiation protection series No.6 (2017).
-- Gloves Westlab, VIC, Australia 663-219
-- waste bags Austar Packaging, VIC, Australia YIW6090
--cello underpads ‘blueys’ Underpads 5 Ply Halyard Health, NSW, Australia 2765A
--Blue Sharpie pen Sharpie, TN, USA S30063
Dose Syringes Remain in sterile packaging until ready for use. All syringes used in this facility have an additional 20% volume capacity above the stated volume on the packaging. This is important for the 50mL syringe where the total capacity of 60mL is used
--5mL Terumo Tokyo, Japan SS+05S
-- 20mL Terumo Tokyo, Japan SS+20L
--50mL Terumo Tokyo, Japan SS*50LE
--1 Terumo 18-gauge needle Terumo Tokyo, Japan NN+1838R Remain in sterile packaging until ready to inject [18F]FDG into the saline bag
--100mL 0.9% saline bag Baxter Pharmaceutical, IL, USA AHB1307 Remain in sterile packaging until ready to inject [18F]FDG
Radiochemistry Lab Supplies
--Heraeus Megafuge 16 centrifuge; Rotor Bioshield 720 ThermoScientific MA, USA 75004230 Relative Centrifugal Force = 724 Our settings are 2000RPM for 5mins. Acceleration and deceleration curves set to 8
--Single well counter Laboratory Technologies, Inc. IL, USA 630-365-1000 Complete daily quality control (includes background count) and protocol set to 18F and 4mins. Cross calibration is performed between the well counter, dose calibrator and scanner on a bi-monthly basis.
--Pipette ISG Xacto, Vienna, Austria LI10434 We use a 100-1000 μL set to 1000μL. It is calibrated annually.
--12-15 plasma counting tubes Techno PLAS; SA Australia P10316SU Marked in the same manner as the LH blood tubes
--12-15 pipette tips Expell Capp, Denmark 5130140-1
--3 test tube racks Generic Checked with a Geiger counter to ensure there is no radiation contamination on them
--500mL volumetric flask and distilled water Generic Need approximately 500mL of distilled water to prepare the reference for gamma counting
--Synchronised clocks in scanner room, console and radiochemistry lab Generic Synchronisation checks are routinely completed in the facility on a weekly basis
--Haemoglobin Monitor EKF Diagnostic Cardiff, UK Haemo Control. 3000-0810-6801 Manufacturer recommended quality control performed before testing on participant’s blood sample.
--Glucometre Roche Accu-Chek 6870252001 Accu-Chek Performa is used to measure participant blood sugar levels in mmol/L. Quality control is performed daily using high and low concentration solution control test.
Cannulating Equipment Check expiry dates and train NMT to prepare aseptically for cannulation.
--Regulation tourniquet CBC Classic Kimetec GmBH K5020
--20, 22 and 24 gauge cannulas Braun, Melsungen Germany 4251644-03; 4251628-03; 4251601-03
--tegaderm dressings 3M, MN USA 1624W
--alcohol and chlorhexidine swabs Reynard Health Supplies, NSW Australia RHS408
--0.9% saline 10mL ampoules; for flushes Pfizer, NY, USA 61039117
--10mL syringes Terumo Tokyo, Japan SS+10L
--3-way tap Becton Dickinson Connecta 394600
--IV bung Safsite Braun PA USA 415068
--Optional extension tube, microbore extension set M Devices, Denmark IV054000
Scanner Room Equipment
--Siemens Biograph 3T mMR Siemens, Erlangen, Germany
--Portable lead barrier shield Gammasonics Custom-built MR-conditional lead barrier shield. Positioned at the 2000 Gauss line with the castors locked to provide additional shielding of the radioactivity connected to the infusion pump.
--Infusion pump BodyGuard 323 MR-conditional infusion pump Caesarea Medical Electronics 300-040XP MR-compatible. This model is cleared for use on 1.5 and 3T scanners at 2000 Gauss with castors locked.
--Infusion pump tubing Caesarea Medical Electronics 100-163X2YNKS Tubing is administration set with an anti-siphon valve and male luer lock (REF 100-163X2YNKS).
--Lead bricks Custom built Tested for ferromagnetic translational force
Other Equipment
--Syringe shields Biodex, NY USA Custom-built There is a 5mL tungsten syringe shield that is MR-safe, as well as a 50mL lead shield that has been tested for ferromagnetic attraction prior to use in the MR-PET scanner. It is used to transport the radioactive dose from the radiochemistry lab into the scanner to minimise radiation exposure to the NMT.
--Geiger counter Model 26-1 Integrated Frisker Ludlum Measurements, Inc. TX USA 48-4007 This is calibrated annually and used to monitor potential contamination and waste. It is not taken into the MR-PET scanner.

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मानव मस्तिष्क के उच्च अस्थायी संकल्प Positron उत्सर्जन Tomography के लिए Radiotracer प्रशासन: FDG-fPET करने के लिए आवेदन
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Jamadar, S. D., Ward, P. G. D., Carey, A., McIntyre, R., Parkes, L., Sasan, D., Fallon, J., Orchard, E., Li, S., Chen, Z., Egan, G. F. Radiotracer Administration for High Temporal Resolution Positron Emission Tomography of the Human Brain: Application to FDG-fPET. J. Vis. Exp. (152), e60259, doi:10.3791/60259 (2019).More

Jamadar, S. D., Ward, P. G. D., Carey, A., McIntyre, R., Parkes, L., Sasan, D., Fallon, J., Orchard, E., Li, S., Chen, Z., Egan, G. F. Radiotracer Administration for High Temporal Resolution Positron Emission Tomography of the Human Brain: Application to FDG-fPET. J. Vis. Exp. (152), e60259, doi:10.3791/60259 (2019).

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