Summary
वर्तमान प्रोटोकॉल बताता है कि मनुष्यों में 64क्यू पीईटी / सीटी और पीईटी / एमआरआई इमेजिंग कैसे करें ताकि तांबे से संबंधित विकारों, जैसे विल्सन रोग, और तांबे के चयापचय पर उपचार प्रभाव का अध्ययन किया जा सके।
Abstract
कॉपर एक आवश्यक ट्रेस तत्व है, जो जैविक प्रणालियों में उत्प्रेरण और सिग्नलिंग में कार्य करता है। रेडियोलेबल तांबे का उपयोग दशकों से बुनियादी मानव और पशु तांबा चयापचय और तांबे से संबंधित विकारों, जैसे विल्सन रोग (डब्ल्यूडी) और मेनके रोग का अध्ययन करने में किया गया है। इस टूलकिट में हाल ही में 64-कॉपर (64सीयू) पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) है, जो 64क्यू पीईटी ट्रेसर सिग्नल के जैव वितरण के साथ आधुनिक कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) या चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) स्कैनर की सटीक शारीरिक इमेजिंग का संयोजन करता है। यह कॉपर फ्लक्स और कैनेटीक्स की इनविवो ट्रैकिंग की अनुमति देता है, जिससे सीधे मानव और पशु तांबा अंग यातायात और चयापचय की कल्पना होती है। नतीजतन, 64सीयू पीईटी नैदानिक और प्रीक्लिनिकल उपचार प्रभावों के मूल्यांकन के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है और पहले से ही डब्ल्यूडी का सटीक निदान करने की क्षमता का प्रदर्शन कर चुका है। इसके अलावा, 64सीयू पीईटी / सीटी अध्ययन कैंसर और स्ट्रोक अनुसंधान जैसे अन्य वैज्ञानिक क्षेत्रों में मूल्यवान साबित हुए हैं। वर्तमान लेख दिखाता है कि मनुष्यों में 64Cu PET / CT या PET / MR कैसे करें। 64सीयू हैंडलिंग, रोगी तैयारी और स्कैनर सेटअप के लिए प्रक्रियाएं यहां प्रदर्शित की गई हैं।
Introduction
कॉपर एक महत्वपूर्ण उत्प्रेरक कोफ़ैक्टर है जो जीवन के लिए आवश्यक कई महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को चलाता है, और कॉपर होमियोस्टैसिस में दोष सीधे मानव रोगों के लिए जिम्मेदार होते हैं। एटीपी 7 ए या एटीपी 7 बी जीन में उत्परिवर्तन, तांबा-परिवहन एटीपीस को एन्कोडिंग करते हुए, क्रमशः मेनके और विल्सन रोगों का कारण बनते हैं। मेनके रोग (एटीपी 7 ए) परिधीय ऊतकों में गंभीर तांबे की कमी और तांबा-निर्भर एंजाइमों में कमी के साथ आंतों के तांबे के अतिसंचय का एक दुर्लभ घातक विकारहै। विल्सन रोग (डब्ल्यूडी) (एटीपी 7 बी) एक दुर्लभ बीमारी है जो पित्त में अतिरिक्त तांबे को उत्सर्जित करने में असमर्थता की विशेषता है, जिसके परिणामस्वरूप तांबे का अधिभार और बाद में अंग क्षति होती है, जो यकृत और मस्तिष्कको सबसे गंभीर रूप से प्रभावित करती है।
तांबे के चयापचय पर अध्ययन ने दशकों से रेडियोलेबल तांबे (आमतौर पर 64-तांबा [64सीयू] या 67-तांबा) का उपयोग किया है, और ये अध्ययन स्तनधारी तांबा चयापचय की हमारी समझ के लिए अमूल्य साबित हुए हैं, जिसमें अवशोषण स्थल और उत्सर्जन मार्ग 3,4,5,6 शामिल हैं। पहले, गामा काउंटरों का उपयोग सीमित शारीरिक संकल्प के साथ रेडियोधर्मी संकेत का पता लगाने के लिए किया जाता था, लेकिन हाल ही में, 64क्यू पॉज़िट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी (पीईटी) को कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) या चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) के साथ मानव और पशु दोनों अध्ययनों में पेश किया गया है। आज, पीईटी स्कैनर में इतनी उच्च संवेदनशीलता है कि इंजेक्शन के बाद 70 घंटे तक 64सीयू को ट्रैक करना संभव है। 64क्यू के लिए 12.7 घंटे का लंबा आधा जीवन तांबे के प्रवाह के दीर्घकालिक मूल्यांकन की अनुमति देता है। संकल्प में यह सुधार हाल ही में तांबे के अध्ययन के क्षेत्र में प्रवेश किया है, और सामान्य और पैथोलॉजिकल तांबा चयापचय पर अध्ययन, साथ ही विशिष्ट उपचारों के प्रभाव का मूल्यांकन करने वाले अध्ययन, उभरने लगे हैं। इसके अतिरिक्त, विस्तारित फील्ड-ऑफ-व्यू के साथ पूरे शरीर के पीईटी स्कैनर की शुरूआत इन परीक्षाओं की संवेदनशीलता को और बढ़ाएगी।
इस पद्धति गत पेपर का उद्देश्य चिकित्सकों और वैज्ञानिकों को परमाणु चिकित्सा विभागों के बीच तुलनीय तरीके से तांबे के चयापचय का आकलन करने के लिए एक मजबूत और उपयोग में आसान विधि के रूप में उपकरणों के मौजूदा प्रदर्शनों की सूची में 64क्यू पीईटी सीटी / एमआरआई जोड़ने में सक्षम बनाना है। 64क्यू तांबे का उत्पादन विभिन्न तरीकों का उपयोग करके किया जा सकता है और आमतौर पर विशेष सुविधाओं में किया जाता है। परमाणु प्रतिक्रियाओं में, 64 नी (पी, एन) 64 क्यू विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, क्योंकि इस मार्ग 7,8 में कम ऊर्जा प्रोटॉन के साथ 64क्यू की उच्च उत्पादन उपज प्राप्त की जा सकती है। उत्पादन विधियों का विस्तृत विवरण इस काम के दायरे से बाहर है, और उपलब्धता देश और क्षेत्र द्वारा भिन्न होगी।
इस लेख में, हम पहले आवश्यक रेडियोकैमिस्ट्री और ट्रेसर की तैयारी का वर्णन करते हैं। फिर, पीईटी / सीटी या पीईटी / एमआरआई स्कैनर तैयार करने के सिद्धांतों का प्रदर्शन किया जाता है।
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Protocol
इस 64सीयू पीईटी/सीटी या पीईटी/एमआरआई प्रोटोकॉल का उपयोग करने वाले कुछ नैदानिक परीक्षणों को रीजन मिड्ट, डेनमार्क की क्षेत्रीय आचार समिति द्वारा अनुमोदित किया गया है [1-10-72-196-16 (यूड्रासीटी 2016-001975-59), 1-10-72-41-19 (यूड्रासीटी 2019-000905-57), 1-10-72-34-20 नामांकन पर प्रतिभागियों से लिखित सूचित सहमति प्राप्त की गई थी। सभी प्रतिभागियों के लिए समावेश मानदंड >18 वर्ष की आयु थी, और महिलाओं के लिए सुरक्षित गर्भनिरोधक का उपयोग था। विल्सन रोग के रोगियों के लिए बहिष्करण मानदंड ों को सिरोसिस, एंड-स्टेज लिवर डिजीज (एमईएलडी) स्कोर >11, या संशोधित नाजर स्कोर >6) के लिए एक मॉडल शामिल किया गया था। सभी प्रतिभागियों के लिए बहिष्करण मानदंड ट्रेसर फॉर्मूला, गर्भावस्था, स्तनपान, या परीक्षण के अंत से पहले गर्भवती होने की इच्छा में 64सीयू या अन्य अवयवों के लिए एक ज्ञात अतिसंवेदनशीलता थी।
1. 64क्यूसीएल2 की तैयारी
- हाइड्रोक्लोरिक एसिड (0.1 एम) में ठोस 64क्यूसीएल2 को घोलें और पीएच को ~ 5 तक बढ़ाने के लिए सोडियम एसीटेट बफर (0.5 एम) जोड़ें। खारा और फ़िल्टर के साथ तैयार करें और घोल को 0.22 μm फ़िल्टर के माध्यम से पारित करके निष्फल करें ( सामग्री की तालिका देखें)।
नोट: सोडियम एसीटेट बफर (0.5 एम) सोडियम एसीटेट ट्राइहाइड्रेट और बाँझ पानी से उत्पन्न होता है जिसे 0.22 μm स्टरलाइज़िंग फ़िल्टर के माध्यम से पारित किया जाता है। - उत्पादित 64क्यूसीएल2 समाधान के गुणवत्ता नियंत्रण के लिए, पीएच माप, बैक्टीरियल एंडोटॉक्सिन परीक्षण, रेडियोकेमिकल शुद्धता निर्धारण, और रेडियो न्यूक्लिडिक पहचान 7,8 करें।
- उत्पाद को कमरे के तापमान पर एक लीड कंटेनर में स्टोर करें और इसे संगरोध में रखें जब तक कि सभी गुणवत्ता नियंत्रण विनिर्देशों को संतोषजनक ढंग से पूरा नहीं किया जाता है।
नोट: वर्तमान अध्ययन के लिए, 64क्यूसीएल2 का उत्पादन रेडियो न्यूक्लिडिक शुद्धता ≥99% और रेडियोकेमिकल शुद्धता ≥95%) के साथ किया गया था। प्रारंभिक सामग्री के रूप में उपयोग किए जाने वाले ठोस 64CuCl2, एक वाणिज्यिक स्रोत से प्राप्त किया गया था ( सामग्री की तालिका देखें)।
2. पीईटी स्कैनर की तैयारी
- निर्माता के प्रोटोकॉल का पालन करते हुए, स्कैनर पर गुणवत्ता जांच (QC)9 निष्पादित करें ( सामग्री की तालिका देखें)।
नोट: रोगी स्कैन से पहले क्यूसी को सुबह में दैनिक रूप से किया जाना चाहिए।
3. अंतःशिरा (IV) इंजेक्शन और प्रति मौखिक (पीओ) प्रशासन के लिए ट्रेसर का चित्रण।
- प्लास्टिक के दस्ताने पहनें और लीड कंटेनर से ढक्कन हटा दें।
- एक कीटाणुशोधन स्वैब के साथ लीड कंटेनर के अंदर ट्रेसर युक्त कांच की बोतल की रबर झिल्ली को कीटाणुरहित करने के लिए लंबे चिमटी का उपयोग करें।
- बोतल के अंदर वैक्यूम से स्पिल-ओवर से बचने के लिए झिल्ली में एक छोटी कैनुला (~ 0.5 मिमी x 16 मिमी) डालने के लिए चिमटी का उपयोग करें।
- खींचने के लिए एक लंबा प्रवेशनी डालने के लिए चिमटी का उपयोग करें। यह प्रवेशनी बोतल के तल (आमतौर पर 50 मिमी) तक पहुंचने के लिए पर्याप्त लंबी होनी चाहिए।
- सुनिश्चित करें कि खुराक कैलिब्रेटर (सामग्री की तालिका देखें) 64क्यू के लिए कैलिब्रेट डे है। पहले ड्रॉ के लिए खींचने के लिए अनुमानित मात्रा की गणना करें।
नोट: रासायनिक गुणवत्ता नियंत्रण रिपोर्ट से, तरल की गतिविधि राशि और मात्रा उपलब्ध होगी, जिससे अनुमानित मात्रा की गणना हो सकती है। - प्लास्टिक के दस्ताने पहनें, लंबे प्रवेशनी में उचित आकार की प्लास्टिक सिरिंज डालें, और गणना की गई मात्रा खींचें। यह मात्रा उत्पाद में 64 क्यू की एकाग्रता पर निर्भर करेगी और प्रोटोकॉल के लिए कितना 64क्यू तय किया गया है (प्रतिनिधि परिणामों के तहत खुराक गणना देखें)।
- रेडियोधर्मिता को मापने के लिए सिरिंज को खुराक कैलिब्रेटर में ले जाते समय कैनुला को पकड़ने के लिए चिमटी का उपयोग करें।
- जब तक उचित रेडियोधर्मिता राशि तक नहीं पहुंच जाती तब तक ड्राइंग करते रहें। इंजेक्शन के बाद लगभग 5% ट्रेसर सिरिंज और कैनुला में रहेगा।
नोट: 64क्यू को खारे पानी में पतला नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि ट्रेसर अवक्षेपित हो सकता है। इस प्रकार, इंजेक्शन के बाद सिरिंज को खारे पानी से धोया नहीं जा सकता है (यह पीओ प्रशासन के लिए प्रासंगिक नहीं है)। - चिमटी के साथ, सिरिंज को बंद करने के लिए एक टोपी (~ 16 मिमी प्रवेशनी) के साथ एक कैनुला लागू करें और इसे आवेदन तक लीड कंटेनर में स्टोर करें।
4. ट्रेसर का आवेदन
- IV इंजेक्शन
- एक अंतःशिरा प्रवेशनी (~ 22 ग्राम, 25 मिमी) डालें, अधिमानतः एक क्यूबिटल नस में, और सही प्लेसमेंट सुनिश्चित करने के लिए खारे पानी से कुल्ला करें।
नोट: प्रतिभागी के नाम के साथ एक कार्यपत्रक, ट्रेसर गुणवत्ता नियंत्रण रिलीज के लिए एक स्टाम्प या हस्ताक्षर, और ड्राइंग, इंजेक्शन और बचे हुए ट्रेसर के लिए समय बिंदु और रेडियोधर्मिता उपलब्ध होनी चाहिए। - उपलब्ध खुराक कैलिब्रेटर का उपयोग करके सिरिंज में रेडियोधर्मिता को मापें और कार्यपत्रक पर समय और गतिविधि को नोट करें।
- सीरिंज को लीड कंटेनर में प्रतिभागी के बिस्तर पर ले जाएं।
- यदि इंजेक्शन से कोई स्पिल-ओवर होता है, तो प्रतिभागी की कोहनी के नीचे एक नैपकिन रखें ताकि बिखरे हुए रेडियोधर्मिता को मापा जा सके।
- चिमटी के साथ, सिरिंज से कैप / कैनुला को हटा दें, और प्लास्टिक के दस्ताने के साथ, सिरिंज को आईवी एक्सेस से कनेक्ट करें। कार्यपत्रक पर समय नोट करें और एक स्थिर आंदोलन में इंजेक्ट करें।
नोट: जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, सिरिंज को खारा से धोया नहीं जाना चाहिए क्योंकि ट्रेसर अवक्षेपित हो सकता है। - आईवी एक्सेस से सिरिंज को हटा दें, कैप / कैनुला पर रखें, और यदि आवश्यक हो तो इसे नैपकिन के साथ लीड कंटेनर में रखें।
- आईवी एक्सेस को खारे पानी से धो लें।
- कार्यपत्रक पर सिरिंज में समय और बची हुई रेडियोधर्मिता को नोट करें।
नोट: इंजेक्शन गतिविधि की गणना इंजेक्शन से पहले और बाद में सिरिंज गतिविधि के बीच अंतर के रूप में की जाती है, लेकिन क्षय को ठीक करने के लिए पीईटी स्कैन प्रोटोकॉल का उपयोग करके। इस प्रकार, सभी तीन समय बिंदु (ड्रा, इंजेक्शन और बचे हुए माप) और ड्रॉ और बचे हुए माप पर मापा रेडियोधर्मिता पीईटी स्कैन प्रोटोकॉल में दर्ज की जाती है जब प्रतिभागी को स्कैन किया जाता है (चरण 5 देखें)। - संस्थागत सुरक्षा नियमों के अनुसार, बची हुई सामग्री का उचित रूप से निपटान करें।
- IV पहुँच निकालें. यदि कोई एलर्जी प्रतिक्रिया दिखाई देती है, तो आईवी एक्सेस को 30 मिनट के लिए छोड़ दें।
- एक अंतःशिरा प्रवेशनी (~ 22 ग्राम, 25 मिमी) डालें, अधिमानतः एक क्यूबिटल नस में, और सही प्लेसमेंट सुनिश्चित करने के लिए खारे पानी से कुल्ला करें।
- मौखिक प्रशासन
नोट: प्रतिभागी के नाम के साथ एक कार्यपत्रक, ट्रेसर गुणवत्ता नियंत्रण रिलीज के लिए एक स्टाम्प या हस्ताक्षर, और ड्राइंग, प्रशासन और बचे हुए ट्रेसर के लिए समय बिंदु और रेडियोधर्मिता उपलब्ध होनी चाहिए।- एक डिस्पोजेबल और नरम प्लास्टिक कप में, लगभग 100 मिलीलीटर पानी या सौहार्दपूर्ण डालें; 64सीयू बेस्वाद है। एक डिस्पोजेबल प्लास्टिक स्ट्रॉ और एक छोटा डिस्पोजेबल प्लास्टिक बैग उपलब्ध होना चाहिए।
- उपलब्ध खुराक कैलिब्रेटर का उपयोग करके सिरिंज में रेडियोधर्मिता को मापें और कार्यपत्रक पर समय और गतिविधि को नोट करें।
- सीरिंज को लीड कंटेनर में प्रतिभागी के बिस्तर पर ले जाएं। प्रतिभागी को बिस्तर या कुर्सी पर बैठाया जाना चाहिए।
- चिमटी के साथ सिरिंज से कैप /कैनुला को हटा दें और प्लास्टिक के दस्ताने पहनकर, ट्रेसर को कप में इंजेक्ट करें, सावधान रहें कि कोई भी फैल न जाए। थोड़ा सा पानी /सौहार्दपूर्ण निकालें और इसे फिर से कप में इंजेक्ट करें।
- कप में एक प्लास्टिक का तिनका रखें (यह प्रतिभागी के पीने पर स्पिल-ओवर के जोखिम को कम करने के लिए है)।
- कार्यपत्रक पर समय नोट करें और प्रतिभागी को पीने दें. कप जितना संभव हो उतना खाली होना चाहिए।
- खाली कप और स्ट्रॉ को खाली सिरिंज के साथ डिस्पोजेबल प्लास्टिक बैग में डालें और उन्हें लीड कंटेनर में रखें।
- समय नोट करें और सिरिंज में बचे हुए रेडियोधर्मिता को मापें। कार्यपत्रक में नोट करें.
नोट: इंजेक्शन गतिविधि की गणना इंजेक्शन से पहले और बाद में सिरिंज गतिविधि के बीच अंतर के रूप में की जाती है, लेकिन क्षय को ठीक करने के लिए पीईटी स्कैन प्रोटोकॉल का उपयोग करके।
इस प्रकार, सभी तीन समय बिंदु (ड्रा, इंजेक्शन और बचे हुए माप) और ड्रॉ और बचे हुए माप पर मापा रेडियोधर्मिता पीईटी स्कैन प्रोटोकॉल में दर्ज की जाती है जब प्रतिभागी को स्कैन किया जाता है (स्कैन देखें)।
- संस्थागत सुरक्षा नियमों के अनुसार, बची हुई सामग्री का उचित रूप से निपटान करें।
नोट: सेवन के बाद 30 मिनट के लिए तीव्र एलर्जी प्रतिक्रियाओं के लिए प्रतिभागी का अवलोकन करना उचित हो सकता है।
5. पीईटी स्कैन
- प्रतिभागी को स्कैनर में लापरवाह स्थिति में रखें।
- पीईटी स्कैन के दौरान जांच किए जाने वाले विशिष्ट क्षेत्र की योजना बनाने के लिए सीटी या एमआर स्कैनिंग का अवलोकन करें।
- पीईटी प्रोटोकॉल में ड्रा, इंजेक्शन और बचे हुए माप के समय, और ड्रॉ और बचे हुए माप पर रेडियोधर्मिता पर ध्यान दें।
- नीचे दिए गए चरणों का पालन करके पीईटी स्कैनिंग करें।
नोट: पीईटी स्कैन प्रोटोकॉल को एक ही अध्ययन में सभी प्रतिभागियों के लिए स्कैन अवधि और छवि पुनर्निर्माण मापदंडों के संबंध में मानकीकृत किया जाना चाहिए; प्रकाशित रिपोर्ट ों का पालन किया जाना चाहिए10,11,12.- ट्रेसर प्रशासन के बाद 24 घंटे तक 4.5 मिनट / बिस्तर की स्थिति के साथ स्थिर पीईटी स्कैन करें, और ट्रेसर प्रशासन के बाद 68 घंटे तक 10 मिनट / बिस्तर की स्थिति के साथ (आगे विस्तार के लिए, प्रतिनिधि परिणामों के तहत स्कैन देखें)।
नोट: गतिशील पीईटी स्कैनिंग के दौरान, क्षय लगातार दर्ज किया जाता है और बाद में एक फ्रेम संरचना में विभाजित किया जाता है। यह 64क्यू वितरण की गतिशीलता पर जोर देने के लिए कम समय के अंतराल से फ्रेम के चयन की अनुमति देता है, और संवेदनशीलता को प्राथमिकता देने के लिए लंबे समय के अंतराल से फ्रेम। आमतौर पर, इंजेक्शन के ठीक बाद छोटे अंतराल का चयन किया जाता है और धीरे-धीरे10 के बाद बढ़ाया जाता है।
- ट्रेसर प्रशासन के बाद 24 घंटे तक 4.5 मिनट / बिस्तर की स्थिति के साथ स्थिर पीईटी स्कैन करें, और ट्रेसर प्रशासन के बाद 68 घंटे तक 10 मिनट / बिस्तर की स्थिति के साथ (आगे विस्तार के लिए, प्रतिनिधि परिणामों के तहत स्कैन देखें)।
6. छवि पुनर्निर्माण
- क्षीणन, स्कैटर, उड़ान के समय और बिंदु-प्रसार फ़ंक्शन के लिए सर्वोत्तम उपलब्ध सुधारों का उपयोग करके छवियों का पुनर्निर्माण करें।
नोट: छवि गुणों को अनुकूलित करने के लिए छवि पुनर्निर्माण मापदंडों को सावधानीपूर्वक चुना जाना चाहिए, जैसे सिग्नल रिकवरी और सिग्नल-टू-शोर। बहुआयामी अध्ययनों के लिए, केंद्रों के बीच छवि की गुणवत्ता को मानकीकृत करना महत्वपूर्ण है।
7. डेटा विश्लेषण
नोट: वर्तमान अध्ययन यकृत में 64क्यू सामग्री को मापने के लिए एक सरल विधि का वर्णन करता है। पीईटी सिग्नल को मानक अपटेक वैल्यू (एसयूवी) के रूप में मापा जाता है, ऊतक रेडियोधर्मिता एकाग्रता को प्रतिभागी वजन इंजेक्शन गतिविधि और / या किलोबेकरेल (केबीक्यू) प्रति एमएल ऊतक के लिए समायोजित किया जाता है।
- एक उपयुक्त प्रोग्राम में डेटा डाउनलोड करें, उदाहरण के लिए, Dicom फ़ाइलें, PMOD में।
नोट: पीईटी छवियों का विश्लेषण करने के लिए कई अलग-अलग कार्यक्रम हैं, जैसे कि हर्मीस या पीएमओडी ( सामग्री की तालिका देखें)। - शारीरिक संरचनाओं को अलग करने के लिए सीटी / एमआर स्कैन टोन को समायोजित करें।
- सुनिश्चित करें कि शारीरिक स्कैन और पीईटी स्कैन अतिव्यापी हैं।
- सबसे अच्छा एमआरआई या सीटी स्कैन के साथ क्षैतिज विमान में काम करना, यकृत और बड़ी संरचनाओं का स्थानीयकरण करना।
- यकृत में उचित मात्रा में रुचि (वीओआई) या कई वीओआई रखें।
नोट: एक वीओआई ऊतक का एक परिभाषित क्षेत्र है जहां एसयूवी को मापा जाता है। एक वीओआई में रुचि के कई क्षेत्र (आरओआई) होते हैं, जो एक विमान में ऊतक क्षेत्र होते हैं। कई कार्यक्रमों में पूर्व-सेटिंग के रूप में गोलाकार वीओआई होते हैं, जिसका अर्थ है कि वीओआई का गठन करने के लिए कई आरओआई (प्रत्येक विमान में एक) को खींचने की आवश्यकता नहीं है। दाहिना यकृत लोब अधिक समरूप होता है, और इस प्रकार वीओआई रखने के लिए एक अच्छी स्थिति होती है। - गतिविधि के सबसे सटीक माप को प्राप्त करने के लिए अलग-अलग क्षैतिज विमानों में दाएं लिवर लोब में कई वीओआई रखें, क्योंकि एसयूवी दाएं लिवर लोब में कुछ हद तक (~ 5%) भिन्न हो सकती है। इन वीओआई की औसत एसयूवी की गणना करें।
- एसयूवी की मात्रा निर्धारित करने के लिए, उदाहरण के लिए, पूरे यकृत में, डोसिमेट्री अध्ययन के लिए प्रत्येक विमान में पूरे यकृत की मात्रा को कवर करने वाले आरओआई खींचें।
नोट: इस विधि का उपयोग करते समय धमनियों और नसों जैसी बड़ी संरचनाओं से बचें।
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Representative Results
खुराक की गणना
डोसिमेट्री गणना के आधार पर, IV प्रशासन के लिए प्रभावी रेडियोधर्मिता खुराक 62 ± 5 μSv / MBq ट्रेसर10 है। इस प्रकार, समय सीमा के आधार पर 50 एमबीक्यू खुराक की सिफारिश की जाती है। 75-80 एमबीक्यू तक लंबी परीक्षाओं के लिए लागू होता है और नैतिक रूप से अनुमोदित खुराक से अधिक के बिना अच्छी गुणवत्ता वाली छवियां प्रदान करता है। ट्रेसर के आंतों के संचय के कारण मौखिक प्रशासन के लिए प्रभावी खुराक 113 ± 1 μSv / MBq ट्रेसर है। इस प्रकार, कम खुराक पर विचार करने की आवश्यकता है, और इंजेक्शन के बाद 24 घंटे तक, 30 एमबीक्यू उच्च गुणवत्ता वाली छवियों को प्राप्त करने के लिए पर्याप्त है। उपजाऊ महिला प्रतिभागियों को हमेशा ट्रेसर आवेदन से पहले नकारात्मक गर्भावस्था परीक्षण के लिए कहा जाना चाहिए।
स्कैन
घंटों या दिनों के लिए 64क्यू बायोडिस्ट्रीब्यूशन और कैनेटीक्स का पालन करने के लिए की जाने वाली बहुत लंबी परीक्षाओं के लिए, पीईटी परीक्षा कई अलग-अलग स्थिर पीईटी स्कैन के रूप में की जाती है। यह रोगी को पीईटी परीक्षाओं के बीच आराम करने की अनुमति देता है। प्रत्येक पीईटी परीक्षा की अवधि को सर्वोत्तम छवि गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए समायोजित किया जाता है (यानी, इंजेक्शन ट्रेसर क्षय के रूप में स्कैन का समय लंबा होता है)। अच्छी गुणवत्ता वाली छवियां प्रदान करने वाले स्कैन समय का एक उदाहरण ट्रेसर प्रशासन के बाद 20 घंटे तक 4.5 मिनट / बिस्तर की स्थिति और ट्रेसर प्रशासन के बाद 68 घंटे तक 10 मिनट / बिस्तर की स्थिति है। लंबे स्कैन समय भी बेहतर छवि गुणवत्ता प्रदान कर सकते हैं, लेकिन बहुत लंबे स्कैन रोगी के लिए असंभव और असुविधाजनक हैं। इस प्रकार, स्कैन की लंबाई व्यावहारिकता द्वारा सीमित है।
डेटा विश्लेषण
एसयूवी व्यक्तियों की तुलना करने के लिए एक उत्कृष्ट उपाय है (वजन समायोजन के कारण) और हस्तक्षेप से पहले और बाद में समान व्यक्तियों की तुलना करने के लिए। वीओआई में एसयूवी का एक मानक विचलन डेटा विश्लेषण कार्यक्रम (जैसे, पीएमओडी) से उपलब्ध है। यह मानक विचलन इंजेक्शन के बाद समय के साथ बढ़ता है क्योंकि शोर बढ़ता है।
चित्र 1 एक स्वस्थ विषय में ~ 70 एमबीक्यू ट्रेसर के IV इंजेक्शन के बाद 6 घंटे और 20 घंटे शरीर में 64क्यू दिखाता है और डब्ल्यूडी10 के साथ एक विषय दिखाता है। छवियों की व्याख्या करना गुणात्मक रूप से आसान है क्योंकि 64क्यू पित्ताशय की थैली (आंकड़े में देखना मुश्किल है), छोटी आंत और बाद में बृहदान्त्र में जल्दी से दिखाई देता है, जबकि यह रोगी में यकृत में जमा होता है। रोगी के स्कैन पर आंत भी दिखाई देती है, हालांकि यह आंत लुमेन में 64क्यू से नहीं बल्कि आंतों की रक्त वाहिकाओं से होती है। आंत को 64क्यू द्वारा पूरे आंत खंड के साथ अधिक समरूप रूप से वितरित किया जाता है, जबकि स्वस्थ विषयों में, 64क्यू उच्च संकेतों वाले खंडों में दिखाई देता है। लिवर में 64सीयू सामग्री को दाहिने लिवर लोब में अलग-अलग विमानों में 10 मिमी के व्यास के साथ पांच गोलाकार वीओआई रखकर निर्धारित किया गया था, जिससे प्रत्येक प्रतिभागी के लिए अंग में एक औसत एसयूवी उत्पन्न हुई, फिर समूहों के बीच तुलना के लिए समूह की औसत एसयूवी की गणना की गई।
चित्रा 1: पीईटी स्कैन IV प्रशासन के बाद स्वस्थ और डब्ल्यूडी विषयों में 64Cu वितरण दिखा रहा है। यह आंकड़ा ~ 70एमबीक्यू ट्रेसर के आईवी इंजेक्शन के बाद 6 घंटे और 20 घंटे शरीर में 64 क्यू दिखाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 2 दो व्यक्तियों में मौखिक रूप से प्रशासित ट्रेसर के साथ 64सीयू स्कैन के परिणाम दिखाता है। दोनों डब्ल्यूडी रोगी हैं, लेकिन नीचे का व्यक्ति जस्ता उपचार के अधीन है, यह दर्शाता है कि जस्ता उपचार आंतों में तांबे के तेज को कम करता है और इस प्रकार यकृत में; यह जस्ता उपचार13 का एक प्रसिद्ध प्रभाव है। जबकि मौखिक रूप से प्रशासित ट्रेसर तांबे को निगलने का शारीरिक तरीका है, निदान के लिए इसका उपयोग करना मुश्किल हो सकता है, क्योंकि 64सीयू का केवल 50% आंतों से प्रणालीगत परिसंचरण में लिया जाता है (अधिकांश ट्रेसर यकृत में जाता है)। हालांकि, कॉपर अपटेक पर फार्माकोलॉजिकल दवाओं के प्रभावों को प्रदर्शित करने के लिए, जो डब्ल्यूडी में बहुत रुचि हो सकती है,विधि मूल्यवान साबित हुई है। यह चित्रा 3 में देखा जा सकता है, जिसमें एक ही व्यक्ति को जिंक11 के साथ उपचार के 4 सप्ताह पहले और बाद में मौखिक 64क्यू का उपयोग करके स्कैन किया गया है। अध्ययन परिकल्पना यकृत में तांबे की मात्रा का अनुमान लगाकर आंतों के तांबे के उत्थान को अवरुद्ध करने पर जस्ता के प्रभाव को निर्धारित करना था। अध्ययन विभिन्न जस्ता लवण और खुराक आहार के साथ किया गया था और उपचार प्रभावों के परीक्षण में विधि के गुणों को प्रदर्शित करता है। जानवरों और मनुष्यों में अन्य उपचार प्रभावों को निर्धारित करने की विधि की क्षमता का परीक्षण किया जा रहा है।
चित्रा 2: पीईटी स्कैन मौखिक प्रशासन के बाद दो डब्ल्यूडी रोगियों में 64सीयू वितरण दिखा रहा है। ऊपरी पैनल में रोगी जस्ता उपचार के बिना है, और निचले पैनल में रोगी जस्ता उपचार पर है। यकृत में संकेत अंतर पर ध्यान दें। लिवर एसयूवी को दर्शाने वाला ग्राफ। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 3: तांबे के उत्थान पर फार्माकोलॉजिकल दवाओं के प्रभाव। जिंक उपचार के 4 सप्ताह पहले (ए) और (बी) 4 सप्ताह के बाद मौखिक रूप से प्रशासितपीईटी / सीटी स्कैन का उपयोग करके। प्रतिभागी एक स्वस्थ व्यक्ति है (पित्ताशय की थैली में 64सीयू पर ध्यान दें, जो डब्ल्यूडी रोगी में नहीं देखा जाएगा)। जिंक उपचार ने समूह (10 प्रतिभागियों) में पूर्व-उपचार सामग्री के लगभग 50% तक यकृत में 64सीयू सामग्री को कम कर दिया। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
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Discussion
विधि किसी भी अन्य पीईटी विधि की तरह है, लेकिन 12.7 घंटे का लंबा आधा जीवन दीर्घकालिक तांबे के प्रवाह की जांच करने का अवसर प्रदान करता है (हमारे पास आईवी ट्रेसर इंजेक्शन के बाद 68 घंटे तक अच्छे परिणाम हैं)। प्रोटोकॉल में सभी चरणों को पीईटी से परिचित कर्मियों द्वारा नियंत्रित किया जाना चाहिए, हालांकि वे किसी भी अन्य पीईटी परीक्षा की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण नहीं हैं।
समस्या निवारण
क्योंकि हम अक्सर लंबी अवधि की जांच के लिए 64सीयू का उपयोग करते हैं, पीईटी सिग्नल सामान्य से अधिक शोर होगा। पीईटी संकेतों को निर्धारित करते समय यह याद रखना महत्वपूर्ण है, खासकर पित्ताशय की थैली जैसे छोटे अंगों में। पित्ताशय की थैली में संकेत यकृत और बृहदान्त्र से स्पिल-ओवर से अलग करना मुश्किल होगा। इस मामले में, अंग में केंद्रीय रूप से छोटे वीओआई सबसे विश्वसनीय हैं।
यकृत में 64सीयू की मात्रा, हमारे अनुभव से, आईवी इंजेक्शन के बावजूद व्यक्तियों के बीच भिन्न होती है (मौखिक रूप से प्रशासित ट्रेसर के साथ आंत से ट्रेसर अपटेक में काफी बड़ा अंतर अपेक्षित होना चाहिए)। यह व्यक्तियों के बीच तुलना को सीमित करता है और निश्चित संख्याओं के बजाय अनुपात के उपयोग के लिए कहता है। यदि मौखिक ट्रेसर प्रशासन को प्राथमिकता दी जाती है, तो ट्रेसर सेवन से पहले कम से कम 24 घंटे के लिए मानकीकृत आहार पर परीक्षण विषयों को रखने की सिफारिश की जाती है ताकि अंतर-व्यक्तिगत मतभेदों को सीमित किया जा सके, क्योंकि विभिन्न खाद्य पदार्थ तांबे के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं और इस प्रकार 64क्यू अपटेक11 के साथ।
सीमाओं
जब 64 क्यू पीईटी विधि का उपयोग किया जाता है, तो यह माना जाता है कि "गर्म" तांबा (64सीयू) शरीर में "ठंडे" तांबे की तरह काम करता है। हालांकि, यह निश्चित नहीं है, और इस प्रकार हम यह निर्धारित नहीं कर सकते हैं कि "गर्म" तांबे का शरीर में अलग-अलग इलाज किया जाता है या नहीं। वर्तमान परिणामों से, हालांकि, हम मानते हैं कि "गर्म" तांबा "ठंडे" तांबे की तरह काम करता है। स्वस्थ व्यक्तियों में 20 घंटे के बाद रक्त रेडियोधर्मिता में वृद्धि देखी जाती है, यह दर्शाता है कि 64क्यू सेरुलोप्लास्मिन में बनाया गया है। यह वृद्धि डब्ल्यूडी रोगियों में नहीं देखी जाती है, जो अपने विकार के कारण तांबे को तांबे ले जाने वाले प्रोटीन में नहीं बना सकते हैं। यह और रोगियों में ट्रेसर उत्सर्जन की कमी 64क्यू की ओर इशारा करती है जो "ठंडे" तांबे के रूप में कार्य करती है।
यद्यपि 68 घंटे एक रेडियोधर्मी ट्रेसर का पालन करने के लिए एक लंबा समय है, फिर भी इसे शरीर में तांबे के साथ क्या होता है, इसकी एक अस्थायी छवि माना जाना चाहिए। एक उदाहरण यह है कि भले ही रुका हुआ 64 क्यू उत्सर्जन उन व्यक्तियों में देखा जाता है जो डब्ल्यूडी जीन के लिए हेटरोजाइगोस हैं, और इस प्रकार 20 घंटे के बाद यकृत में अधिक 64सीयू हैं, उन्हें यकृत रोग नहीं है क्योंकि, लंबी अवधि में, वे तांबे को जमा नहीं करते हैं।
अब तक, यह ज्ञात नहीं है कि अल्पकालिक तांबा संचय (68 घंटे तक) और यकृत और अन्य अंगों में दीर्घकालिक तांबे के संचय के बीच कोई संबंध है या नहीं। इस प्रकार, विधि का उपयोग रोग की गंभीरता या औषधीय एजेंटों के दीर्घकालिक प्रभावों को निर्धारित करने के लिए नहीं किया जा सकता है। हालांकि, उपचार के अल्पकालिक प्रभावों को निर्धारित करने में विधि बहुत उपयोगी है। इसका उपयोग यह परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है कि क्या उपचार तांबे के सेवन के बाद 68 घंटे तक पित्त या मूत्र उत्सर्जन बढ़ाता है, या यदि उपचार आंतों के तांबे के उत्थान को कम करता है।
अर्थ
डब्ल्यूडी में 64सीयू के साथ प्रयोग एक नई तकनीक नहीं है। वास्तव में, रेडियोधर्मिता के अनुरेखक और रक्त माप का IV प्रशासन 1950 के दशक14 में वापस चला जाता है। आज, उच्च-रिज़ॉल्यूशन पीईटी स्कैनर और सीटी या एमआर के साथ संयोजन पूरे शरीर में 64क्यू वितरण की जांच करने का एक अनूठा अवसर प्रदान करता है। गतिशील पीईटी के साथ, ट्रेसर के गतिज गुणों को और स्पष्ट किया जा सकता है। अब तक, पीईटी स्कैनर के सीमित क्षेत्र-दृश्य के कारण, पूरे शरीर में तांबे के जैव वितरण का गतिज विश्लेषण करना संभव नहीं है। वर्तमान में, गतिशील उत्थान यकृत और ऊपरी पेट तक सीमित है, लेकिन पूरे शरीर के स्कैनर के आगमन से बड़े क्षेत्रों की एक साथ जांच हो सकेगी। यह कई अंगों में 64सीयू के इंजेक्शन के बाद प्रारंभिक अवधि की जांच की सुविधा प्रदान करेगा, लेकिन यह देखते हुए कि इंजेक्शन के बाद देर से समय बिंदु तांबे से संबंधित विकारों के लिए अधिक प्रासंगिक हैं, पूरे शरीर के स्कैनर उनकी बढ़ी हुई संवेदनशीलता के कारण अधिक महत्वपूर्ण होने की उम्मीद है। यह वर्तमान स्कैनर की क्षमताओं को पार करते हुए, कम रेडियोधर्मिता स्तरों पर भी उच्च गुणवत्ता वाली इमेजिंग की अनुमति देता है।
भविष्य के अनुप्रयोग
मनुष्यों में, तकनीक ने डब्ल्यूडी10 का निदान करने और कॉपर अपटेक11 पर विभिन्न उपचारों के प्रभाव को निर्धारित करने में क्षमता दिखाई है। जानवरों में, विधि 64क्यू के यकृत प्रतिधारण के साथ-साथ फेकल उत्सर्जन और रक्त कैनेटीक्स15 में परिवर्तन को निर्धारित करके डब्ल्यूडी के जीन थेरेपी के प्रभाव को दिखाने में सक्षम साबित हुई है। भविष्य में, यह उम्मीद की जाती है कि डब्ल्यूडी में निदान और उपचार मूल्यांकन दोनों के लिए नैदानिक सेटिंग में 64सीयू पीईटी / सीटी या पीईटी / एमआर देखा जाएगा। यह विधि डब्ल्यूडी के लिए नए उपचारों से जुड़े कई नैदानिक परीक्षणों का हिस्सा होने की भी संभावना है, विशेष रूप से जीन थेरेपी, जिसमें आईवी इंजेक्शन ट्रेसर का फेकल उत्सर्जन प्रभाव15 का एक सरोगेट मार्कर हो सकता है। वर्तमान में मस्तिष्क 64क्यू अपटेक के लिए कोई अच्छा डेटा उपलब्ध नहीं है, लेकिन यह डब्ल्यूडी में नैदानिक अध्ययनों के लिए अत्यधिक प्रासंगिक होगा।
इस तकनीक का अभी तक मेनके की बीमारी में पता नहीं लगाया गया है, लेकिन संभावित रूप से उपचार प्रभाव के रूप में आंत से तांबा और मस्तिष्क में तांबे का तेज दिखाया जा सकता है। तकनीक में अल्जाइमर रोग जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में भी क्षमता हो सकती है, जहां तांबे के चयापचयको बदल दिया जा सकता है।
यह ध्यान देने योग्य है कि न्यूरोएंडोक्राइन ट्यूमर (नेट) निदान में 64क्यू-डोटाटेट के बढ़ते उपयोग के साथ 64सीयू अमेरिका में व्यापक रूप से उपलब्ध हो रहा है। इसके अलावा, 67सीयू कैंसर थेरानोस्टिक्स में क्षमता दिखा रहा है; इस प्रकार, यह ट्रेसर भी अधिक उपलब्ध हो सकता है।
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Disclosures
लेखकों के हितों का कोई टकराव नहीं है।
Acknowledgments
निर्माता विल्हेम पेडरसन एंड वाइफ के मेमोरियल फाउंडेशन से अनुदान द्वारा समर्थित। फाउंडेशन ने योजना या अध्ययन के किसी अन्य चरण में कोई भूमिका नहीं निभाई।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.22 micrometer sterilizing filter | Merck Life Science | ||
| Cannula 21 G 50 mm | BD Microlance | 301155 | |
| Cannula 25 G 16 mm | BD Microlance | 300600 | |
| Dose calibrator | Capintec CRC-PC calibrator | ||
| PET/CT scanner | Siemens: Biograph | ||
| PET/MR scanner | GE Signa | ||
| PMOD version 4.0 | PMOD Technologies LLC | ||
| Saline solution 0.9% NaCl | Fresenius Kabi | ||
| Sodium acetate trihydrate BioUltra | Sigma Aldrich | 71188 | |
| Solid 64CuCl2 | Danish Technical University Risø | ||
| Sterile water | Fresenius Kabi | ||
| Venflon 22 G 25 mm | BD Venflon Pro Safety | 393280 |
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