Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

İnsan Beyninin Yüksek Zamansal Çözünürlük pozitron Emisyon Tomografisi için Radiotracer İdaresi: FDG-fPET Uygulaması

10.2K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/60259

⸱

22 Ekim 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Monash Biomedical Imaging, Monash University, 2Australian Research Council Centre of Excellence for Integrative Brain Function, 3Turner Institute for Brain and Mental Health, Monash University, 4Department of Medical Imaging, Monash Health, 5Department of Electrical and Computer Systems Engineering, Monash University

Bu makalede

Özet

Bu el yazması FDG-PET (sabit infüzyon ve bolus artı infüzyon) için iki radiotracer yönetim protokolünü açıklar ve bolus yönetimi ile karşılaştırılır. 16 s zamansal çözünürlükleri bu protokoller kullanılarak elde edilebilir.

Özet

Fonksiyonel pozitron emisyon tomografisi (fPET) insan beynindeki moleküler hedefleri izlemek için bir yöntem sağlar. Radyoaktif etiketli glikoz analogu, 18F-flordeoksiglukoz (FDG-fPET) ile fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ile yaklaşan zamansal çözünürlüklerle glukoz metabolizmasının dinamiklerini ölçmek mümkündür. Glikoz alımının bu doğrudan ölçüsü, normal ve anormal beyin fonksiyonlarını anlamak ve metabolik ve nörodejeneratif hastalıkların etkilerini araştırmak için muazzam bir potansiyele sahiptir. Ayrıca, hibrid MR-PET donanımındaki yeni gelişmeler, fMRI ve FDG-fPET kullanılarak aynı anda glikoz ve kan oksijenasyonundaki dalgalanmaların yakalanmasını mümkün kılmıştır.

FDG-fPET görüntülerinin zamansal çözünürlüğü ve sinyal-gürültü si radyotracer'In uygulanmasına bağlıdır. Bu çalışma iki alternatif sürekli infüzyon protokolü sunar ve bunları geleneksel bolus yaklaşımıyla karşılaştırır. Kan örnekleri elde etmek, PET, MRG, deneysel uyarıcı ve geleneksel olmayan izleyici teslimatı yönetmek için bir yöntem sunar. Görsel bir uyarıcı kullanarak, protokol sonuçları 16 s zamansal çözünürlüğü ile bireysel düzeyde dış uyaranlara glikoz-tepki kortikal haritaları gösterir.

Giriş

Pozitron emisyon tomografisi (PET), hem klinik hem de araştırma ortamlarında yaygın olarak kullanılan güçlü bir moleküler görüntüleme tekniğidir (yakın tarihli kapsamlı bir inceleme için Heurling ve ark.1'e bakınız). PET kullanılarak görüntülenebilen moleküler hedefler sadece radyoizleyicilerin bulunabilirliği ile sınırlıdır ve görüntü sinirmetabolizma reseptörleri, proteinler ve enzimler2,3için çok sayıda izleyici geliştirilmiştir. Nörobilimde, en çok kullanılan radyotracerlerden biri 18F-fluorodeoxyglucose (FDG-PET), glikoz alımını ölçer, genellikle serebral glukoz metabolizmasının bir indeksi olarak yorumlanır. İnsan beyni enerji gereksinimlerini karşılamak için glikoz sürekli ve güvenilir bir kaynağı gerektirir4,5, ve 70-80% sinaptik iletim sırasında nöronlar tarafından kullanılır6. Serebral glukoz metabolizması değişiklikleri başlatmak ve psikiyatrik dahil olmak üzere çok sayıda koşullara katkıda düşünülmektedir, nörodejeneratif, ve iskemik koşullar7,8,9. Ayrıca, FDG alımı sinaptik aktivite ile orantılı olduğu için10,11,12, daha yaygın olarak kullanılan kana göre nöronal aktivitenin daha doğrudan ve daha az şaşkın indeksi olarak kabul edilir oksijenasyon seviyesine bağlı fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (BOLD-fMRI) yanıtı. BOLD-fMRI nöral aktivitenin dolaylı bir indeksidir ve nöronal aktivite sonrasında nörovasküler değişikliklerin bir çağlayan aşağıdaki meydana gelen deoxygenated hemoglobin değişiklikleri ölçer.

Insan beyninin çoğu FDG-PET çalışmaları serebral glukoz alımı statik görüntüleri elde. Katılımcı karanlık bir odada gözleri açık 10 dakika boyunca sessizce dinlenir. Tam radyotracer dozu saniye bir süre içinde bir bolus olarak uygulanır, ve katılımcı daha sonra daha fazla 30 dakika dinlenir. Alım süresini takiben katılımcılar PET tarayıcının ortasına yerleştirilir ve alım ve tarama dönemleri boyunca kümülatif FDG dağılımını yansıtan bir PET görüntüsü elde edilir. Bu nedenle, PET görüntü tarafından indekslenen nöronal aktivite, tüm bilişsel aktivitenin tüm bilişsel aktivitenin alım ve taşma periyotlarının kümülatif ortalamasını temsil eder ve tarama sırasında bilişsel aktiviteye özgü değildir. Bu yöntem beyin ve nöronal fonksiyon serebral metabolizması içine büyük bir fikir sağlamıştır. Ancak, zamansal çözünürlük taraması süresine eşittir (genellikle ~ 45 dk, etkili glikoz alımı statik bir ölçüm verim; bu bilişsel süreçler ve nörogörüntüleme ortak deneyler sırasında nöronal yanıt olumsuz karşılaştırır. Sınırlı zamansal çözünürlük nedeniyle, yöntem glikoz alımının spesifik olmayan bir indeks (yani, bir göreve veya bilişsel sürece kilitlenmemiş) sağlar ve konu içi değişkenlik ölçüleri sağlayamaz, bu da hatalı bilimsel sonuçlara yol açabilir. Simpson's Paradox13için . Simpson's Paradox, denekler arasında hesaplanan beyin davranışı ilişkilerinin, denekler içinde test edilen aynı ilişkilerin göstergesi olmadığı bir senaryodur. Ayrıca, FDG-PET'e işlevsel bağlantı önlemleri uygulama girişimleri yalnızca konular arası bağlantıyı ölçebilir. Bu nedenle, bağlanabilirlik farklılıkları sadece gruplar arasında karşılaştırılabilir ve tek tek konular için hesaplanamaz. Tam olarak ne-konu genelinde bağlantı önlemler tartışmalı olsa da14, bu önlemler genelinde hesaplanan-ama-konular içinde değil hastalık durumları için bir biyomarker olarak kullanılamaz veya bireysel varyasyon kaynağını incelemek için kullanılan açıktır.

Son beş yıl içinde, klinik sınıf eşzamanlı MRI-PET tarayıcıların geliştirilmesi ve daha geniş erişilebilirlik bilişsel nörobilimde FDG-PET görüntüleme2'ye olan ilginin yenilenmesine yol açmıştır. Bu gelişmelerle araştırmacılar, FDG-PET'in BOLD-fMRI (~0.5−2.5 s) standartlarına yaklaşmak için zamansal çözünürlüğünü geliştirmeye odaklanmıştır. BOLD-fMRI'nin uzamsal çözünürlüğünün milimetre-altı çözünürlüklere yaklaşabildiği ancak FDG-PET'in uzamsal çözünürlüğü temelde pozitron aralığı15nedeniyle yarım maksimum (FWHM) yaklaşık 0,54 mm tam genişlikle sınırlıdır. Genellikle klinik olarak kullanılan dinamik FDG-PET kazanımları, bolus yönetim yöntemini kullanır ve liste modu verilerini kutular halinde yeniden oluşturur. Bolus dinamik FDG-PET yöntemi yaklaşık 100 s (örneğin, Tomasi ve ark.16)bir zamansal çözünürlük sunuyor. Bu açıkça çok statik FDG-PET görüntüleme ile karşılaştırıldığında daha iyi ama BOLD-fMRI karşılaştırılabilir değildir. Ayrıca, beyin fonksiyonlarının incelenebileceği pencere sınırlıdır, çünkü FDG'nin kan plazma sıyrıkları bolus uygulandıktan kısa bir süre sonra azalır.

Bu deneysel pencereyi genişletmek için, çalışmaların bir avuç17,18,19,20,21 daha önce Carson22tarafından önerilen radiotracer infüzyon yöntemi adapte var, 23. yıl. Bazen 'fonksiyonel FDG-PET' (FDG-f PET,BOLD-fMRG'ye benzer) olarak tanımlanan bu yöntemde radyotracer tüm PET taraması boyunca sabit bir infüzyon olarak uygulanır (~90 dk). İnfüzyon protokolünün amacı, zaman içinde glikoz alımındaki dinamik değişiklikleri izlemek için sabit bir plazma fdg kaynağı sağlamaktır. Kavram kanıtı çalışmasında Villien ve ark.21, 60 s'lik zamansal çözünürlükledama tahtası stimülasyonuna yanıt olarak glukoz alımında dinamik değişiklikler göstermek için sabit bir infüzyon protokolü ve eşzamanlı MRI/FDG-f PET kullanılmıştır. Daha sonraki çalışmalarda görev kilitli FDG-f PET (yani, zaman harici bir uyarıcı 19kilitli) ve görev ile ilgili FDG-f PET (yani, zaman harici bir uyarıcı17kilitli değil, 18) glikoz alımı. Bu yöntemlerkullanılarak, Bolus metotlarına göre önemli bir gelişme olan 60 s'likFDG-fPET zamansal çözünürlükleri elde edilmiştir. İlk veriler infüzyon yönteminin 20−60 s19'lukzamansal çözünürlükler sağlayabileceğini göstermektedir.

Sabit infüzyon yöntemi umut verici sonuçlara rağmen, Bu çalışmaların plazma radyoaktivite eğrileri infüzyon yöntemi 90 dk tkan1 90 dk tkant19,21zaman dilimi içinde sabit bir duruma ulaşmak için yeterli olmadığını göstermektedir . Sabit infüzyon prosedürüne ek olarak, Carson22 aynı zamanda bir melez bolus/infüzyon prosedürü önerdi, burada amaç tararken hızlı bir şekilde dengeye ulaşmak ve daha sonra plazma radyoaktivite düzeylerini dengede sürdürmek tetkik süresi. Rischka ve ark.20 son zamanlarda% 20 bolus artı% 80 infüzyon kullanarak bu tekniği uyguladı. Beklendiği gibi, arteriyel giriş fonksiyonu hızla temel seviyelerinin üzerinde yükseldi ve daha uzun bir süre için daha yüksek bir oranda sürdürüldü, bir infüzyon sadece prosedür kullanılarak sonuçlara göre19,21.

Bu yazıda, yalnızca infüzyon ve bolus/infüzyon radyotracer uygulaması kullanılarak yüksek zamansal çözünürlük FDG-f PET taramaları elde etmek için satın alma protokolleri açıklanmaktadır. Bu protokoller 90−95 dk edinme süresi19olan eşzamanlı MRI-PET ortamında kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Protokolde, PET görüntülerinin sonraki ölçülmesi için plazma serum radyoaktivitesini ölçmek için kan örnekleri alınır. Protokolün odak noktasıBOLD-fMRI/FDG-f PET kullanılarak fonksiyonel nörogörüntülemeiçin infüzyon yöntemlerinin uygulanması iken, eşzamanlı MRG, BOLD-f bakılmaksızın herhangi bir FDG-f PET çalışmasına uygulanabilir. MRG, bilgisayarlı tomografi (BT) veya diğer nörogörüntüler elde edilir. Şekil 1 bu protokoldeki yordamların akış şemasını gösterir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Bu protokol, Avustralya İnsan Araştırmalarında Etik Davranış Bildirisi24uyarınca Monash Üniversitesi İnsan Araştırma Etik Komitesi (CF16/1108 - 2016000590 onay numarası) tarafından gözden geçirilmiş ve onaylanmıştır. Prosedürler akredite bir Tıp Fizikçisi, Nükleer Tıp Teknoloğu ve klinik radyografın rehberliğinde geliştirilmiştir. Araştırmacılar, insanlarda iyonlaştırıcı radyasyon yönetimi için yerel uzmanlar ve kurallara başvurmalıdır.

1. Gerekli ekipman ve personel

  1. Tarayıcı odası, radyokimya laboratuarı ve genel malzemeler için Malzeme Tablosu'na bakın. Radiotracer için ticari bir tedarikçi kullanıldı.
  2. Eşzamanlı MRI-PET ortamında, dört personel kullanın: bir radyograf (RG) tsam çalıştırmak için, bir nükleer tıp teknolog (NMT) radyotracer ve kan örneklerinin edinimi, bir laboratuvar asistanı (LA) kan spin, ve deneysel tasarım ve uyarıcı sunumdenetlemekle görevli bir araştırma görevlisi (RA).

2. Hazırlık

  1. NMT tarafından tracer doz hazırlama
    1. Taşma hızı boyunca uygulanacak infüzyon hacmini hesaplayın. Bu protokolde infüzyon hızı 0.01 mL/s üzeri 95 dk'dır. Böylece, 95 dk'lık bir tazyikte katılımcılar 0,01 mL/s x 60 s x 95 dk = 57 mL alırlar.
    2. Uygulanan tuzlu çözeltiye seyreltilecek izleyici dozu hesaplayın. Bu protokolde katılımcıya 95 dk üzerinden toplam 260 MBq doz verilir. Bu doz radyasyona maruz kalma sınırlamak için seçildi 4.9 mSv, Avustralya RadyasyonDan Korunma ve Nükleer Güvenlik Ajansı (ARPANSA) iyonize radyasyonakadarinsan maruziyeti için kurallara göre 'düşük seviyeli risk' kategorizasyon içinde tutmak için 25 . Bozunma doğru 260 MBq orta infüzyon noktasından (47.5 dk) geri T0. Denklem 1'i kullanma, A0 için çöz
      figure-protocol-1
      At infüzyonorta zaman diliminde radyoaktivite (MBq) ise, A0 ilk radyoaktivite ve λ radyoaktif bozunma sabiti izleyiciözgüdir. FDG için λ 0.693/T1/2değeridir. T1/2 18F (110 dk) yarı ömrüdür.
      NOT: Bu örnekte, A= 260 MBq, λ = 0.693/110 ve t = -47.5, yani A0 = 350.942 MBq.
    3. Katılımcıya dozu vermek için kullanılacak 100 mL tuzlu çanta için gerekli radyotracer dozu hesaplayın. Tuzlu torba için gerekli radyotracer 5 mL toplam hacmi kadar seyreltilir ve 5 mL şırınga içinde hazırlanır. Bu nedenle, 100 mL tuzlu torba için seyreltme faktörü radyotracer ile şırınga 5 mL hacmine ek olarak tuzlu (100 mL) hacmidir. 105 mL'lik bu toplam hacim 57 mL infüzyon hacmine bölünür (yani, 105 mL/57 mL = 1,842). Yani, 100 mL'lik torbaya ilave için gereken 5 mL'lik hacimdeki toplam radyoaktivite Ax seyreltme faktörüdür (yani 350.942 MBq x 1.842 = 646.44 MBq). Aseptically tuzlu çanta için radiotracer ekleyin.
      NOT: Tuzlu torbaya eklenen 646,44 MBq'nin hesaplanan aktivitesinin infüzyonun başlangıcında gerekli olan aktivite olduğunu belirtmek gerekir. Genellikle bu protokolün dozları uygulamadan önce 15 dk ile 1 saat arasında hazırlanır. Bu nedenle radyoizotopun çürümesini de hesaba katmak önemlidir. 2.1.2'deki denklem 1. bunun için hesap için kullanılabilir, zaman (t) aktivite nin uygulanacağı zaman dozun hazırlanmasından dakika toplam sayısı, At = 646,44 MBq, A için çözerek0.
    4. Astar dozu hazırlayın. Çantadan 20 mL'lik bir şırınga içine çekin ve kapağını çekin. Bu 20 mL şırınga ve etiketi kalibre edin. Şırınga, radyoaktivitenin tuzlu torba içinde eşit olarak dağıldığından emin olmak için referans kontrolü olarak kalibre edilmiştir.
    5. Dozu hazırlayın. 50 mL şırınga kullanarak, kırmızı bir Kombi durdurucu ile çanta dan 60 mL çekin. Bu şırınga kalibre edilmez, çünkü radyoaktivite nin konsantrasyonu tuzlu torbaya eklenmeden bilinmektedir (adım 2.1.3). Her iki şırıngayı da taradırına kadar radyokimya laboratuvarında saklayın.
      NOT: Terumo şırıngalar etiketli hacmin üzerinde işaretli olduğundan (yani 50 mL şırınga 60 mL'e işaretli olduğundan) 50 mL'lik bir şırıngayda 60 mL hacim çizmek mümkündür.
    6. Referans dozu hazırlayın. 500 mL hacimli şişeyi yaklaşık 480 mL distile su ile doldurun. 18F-FDG'nin 10 MBq'unu şırınganın içine çekin, taşma başlangıç saatine göre bozunma düzeltildi (Denklem 1'i kullanarak) ve şişeye ekleyin. Daha fazla distile su ile 500 mL işaretine kadar hacmi top ve iyice karıştırın. Şırınga için kalibrasyon öncesi ve sonrası etiketleri yapıştırın.
  2. NMT tarafından Tarayıcı oda hazırlama
    1. Katılımcı tarayıcıya yerleştirildikten sonra, tıkanıklık oluşursa infüzyon veya kan örnekleri için hattı işlemek veya kurtarmak için çok az yer vardır. Hat tıkanıklığı olasılığını en aza indirmek için tarayıcı odasını hazırlayın.
    2. Tüm kan toplama ekipmanlarının toplama alanına kolayca ulaşılabilmesini sağlayın. Kanül sonunda ve kan kapları tutacak herhangi bir yüzeye underpads yerleştirin. Düzenli atık ve biyolojik tehlikeli atıklar için çöp kutularını kan toplama bölgesine kolayca ulaşın.
  3. NMT tarafından infüzyon pompası hazırlama
    1. Katılımcıya bağlanacak taraftaki tarayıcı odasında infüzyon pompasını ayarlayın. Pompa tabanı etrafında kurşun tuğla inşa ve pompa önünde kurşun kalkan yerleştirin. Katılımcıya infüzyon ulaştırılmasını sağlayan infüzyon pompası için boruyu bağlayın ve doğru infüzyon hızının girilmesini sağlayın. Bu protokol için oran 0,01 mL/s'dir.
    2. Katılımcının kanülüne bağlanmadan önce tüpü asal. 20 mL astar dozu infüzyon pompasına bağlayın. Katılımcıya bağlanacak tüpün ucunda, üç yönlü bir musluk ve boş bir 20 mL şırınga takın. Musluğun 18F-FDG çözeltisinin anadozdan borudan akmasına ve sadece boş şırınganın içine toplanmasına izin verecek şekilde yerleştirilerek yerleştirildiklerinden emin olun.
    3. İnfüzyon pompasını 15 mL'lik bir hacim için önceden ayarlayın. Pompadaki Prime düğmesini seçin ve hattı astarlamak için istemleri izleyin.
    4. 50 mL dozu şırınganın astarlama dozu yerine infüzyon pompasına takın. Üç yönlü musluktaki 15 mL astarlı doz, katılımcı pompaya bağlanmaya hazır olana kadar orada kalabilir.
  4. NMT, RA ve RG tarafından katılımcı hazırlığı
    1. Katılımcılara 6 saat oruç tutmasını ve taramaya başlamadan önce sadece su (yaklaşık iki bardak) tüketmelerini tavsiye edin.
    2. RA'nın onay prosedürlerini yürütmesini ve ek önlemler almasını (örneğin, demografik anketler, bilişsel piller, vb.) edin. NMT ve RG'nin güvenlik ekranlarını, PET taraması için NMT inceleme güvenliğini (örneğin, önceki 8 hafta içinde gebelik, diyabet, kemoterapi veya radyoterapi için dışlanma ve bilinen alerjiler) ve MRG taraması için RG inceleme katılımcı güvenliğini (örn. gebelik, tıbbi veya tıbbi olmayan metalik implantlar, çıkarılamaz diş implantları, klostrofobi) için dışlama.
    3. Katılımcıyı kanüle edin.
      1. İki kanül kullanın: biri doz uygulaması, diğeri kan örneklemesi için. En uygun kanül katılımcılar arasında değişir, ancak en uygun damar kan toplama için ayrılmış olmalıdır. 22 G kanül tercih edilen minimum boyut. Kantorken 10 mL bazal kan örneği alın. Hattın açıklığını korumak için basınç altındaki tüm tuzlu floşları kesin.
      2. Katılımcının kan şekeri seviyesini ve diğer temel kan ölçülerini (örn. hemoglobin) temel örneklemden test edin.
  5. RG ve NMT tarafından tarayıcıda katılımcı konumlandırma
    1. RG'nin katılımcıyı tarayıcıdaki konumuna getirin. Uzun taramalar için, katılımcının rahatsızlık tan dolayı okulu bırakma ve hareket etme riskini azaltmak için konforu sağlamak zorunludur. Katılımcı rahat bir vücut ısısı korumak için tek kullanımlık bir battaniye ile kaplı olmalıdır.
    2. Infüzyon hattını bağlamadan önce en az dirençle patent olduğundan emin olmak için Kanülü NMT'nin yıkamasını sağlayın. Bağlandıktan sonra, boru hafifçe bilek yakın bantlanmış olabilir. Katılımcıya kolunu düz tutmasını emredin. Konfor için köpük veya yastık gibi destekleri kullanın. NMT de en az direnç ile kan çekmek mümkün olduğundan emin olmak için plazma örnekleri için kullanılacak kanül kontrol edin. Katılımcı tarayıcıdayken kanüle daha erişilebilir hale getirmek için normal salinle astarlanmış bir uzatma tüpü bağlamak gerekebilir. Bu gerekli ise, sızıntıları için kontrol edilmelidir.
    3. Nesne tarayıcı delik olduğunda, her iki kanüle de uygun erişime sahip olup olmadığını NMT kontrol edin.
    4. Kan alma kanülleri, infüzyon kanülleri veya infüzyon pompası (örn. oklüzyon, pil, ekstravazasyon) ile ilgili herhangi bir sorun varsa NMT'nin rg ve RA'ya herhangi bir zamanda tazyik sırasında bildirmesini sağlayabilir.

3. Katılımcıyı taz

  1. NMT, RG ve RA ile taramaya başlama
    1. Tarayın başlangıcında, infüzyon ekipmanını izlemek için NMT'yi tarayıcı odasına yerlebir edin. NMT işitme koruması takıyor ve mümkün olduğunca dozdan radyasyona maruz kalma en aza indirmek için bariyer kalkanı kullanarak emin olun.
    2. RG, katılımcının doğru konumda olduğundan emin olmak için yerelleştirici tetkikgerçekleştirirken, PET edinimi için ayrıntıları kontrol edin (örn. tetkik süresi, liste modu veri toplama, doğru izotop).
    3. Protokolü, PET alımının ilk MR'ı ile başlaması için tasarla. RG MRi dizisini hazırlar ve başlatır. 95 dk PET alımının başlangıç saati MRI dizisinin başlangıcına kilitlenir. Gerekirse, NMT PET satın alma sırasında bolus teslim etmelidir (Şekil 1).
    4. İnfüzyon pompasını çalıştırın. RG, PET satın alımının başlamasından sonra pompayı 30 s başlatmak için NMT'ye (örn. başparmak işareti yle) sinyal vermelidir. Bu protokol, tarama hatası durumunda bir güvenlik tamponu sağlamak için tarama başlangıç saatinden sonra infüzyon pompasını 30 s'yi başlatır. Bu aynı zamanda PET tarar sırasında çekilen ilk görüntütam zaman aktivitesi eğrisi veri toplama için radiotracer uygulama öncesinde beyin indeksler sağlar. NMT 18F-FDG aşılamak için başladı ve hattın hemen oklüzyon olmadığından emin olmak için pompa gözlemlemek var.
    5. RA'nın kararlaştırılan zamanda herhangi bir dış uyarıcı başlatmasını (yani, fonksiyonel bir çalışma/deneysel bloğun başlangıcında) başlatmasını ve kan örneklerinin zamanlarını hesaplamasını sağlasın. Örnek kayıt formu Ek 1'degösterilmiştir. RA her kan örneğinin öngörülen süresini hesaplamak ve NMT ve laboratuvar asistanı (LA) kopyalarını sağlamak var. RA'nın, NMT'nin kan örneklerini yaklaşık olarak doğru zamanda aldığından ve herhangi bir hata belirtisi için ekipmanı (örn. infüzyon pompası, uyarıcı) izlemesini sağlayın.
  2. Düzenli zaman aralıklarında kan örneği alın
    1. NMT ve RA her 10 dakikada bir örnek alsın. Taban çizgisi örneği dahil olmak üzere toplam da genellikle 10 örnek vardır.
    2. PET taramaları ile aynı anda MRI taramaları elde ederseniz, tarayıcı odasına girerken NMT işitme koruması aşınmaya sahip.
    3. NMT'nin eldiven giymesini ve kanülün ucunu temizlemesini. Kanül bölgesi kururken, 5 mL ve 10 mL şırınga, vacutainer ve 10 mL tuzlu sifon açın.
    4. 5 mL şırıngayı kullanarak, 4-5 mL taze kanı çekin ve şırıngayı biyolojik tehlike atıklarında atın.
    5. 10 mL şırıngayı kullanarak 10 mL'ye kadar kan çekin. Hacmi kan çekilebilir ne kadar kolay sınırlı olabilir. Daha sonra hemoliz olabilir kırmızı kan hücrelerine zarar veren herhangi bir direnç en aza indirmek için önemlidir. Orta toplama noktasında, ra nmt sinyali var, kim kayıt formunda bu kez işaretleyecek(Ek 1) örnek 'gerçek' zaman olarak.
    6. 10 mL şırıngayı vacutainer'a bağlayın ve kanı ilgili kan tüpüne yatırın.
    7. Hat pıhtılaşma olasılığını en aza indirmek için, basınç altında bağlantısı kesilen 10 mL tuzlu su yla kanülü hızla temizle.
    8. Kan örneğini hemen analiz için radyokimya laboratuarına götürün.
  3. La tarafından kan iplik
    1. LA tüm ekipman(Tablo 1)hazır olsun ve eldiven giymek. Numuneler için üç raf hazırlayın: biri kan tüpleri için, biri numuneyi pipetleme için, diğeri de dolu pipetli numuneler için (ön ve post-sayma).
      1. LA'nin, özellikle sayma tüpünü kullanırken, işlem boyunca eldivenleri düzenli olarak değiştirmesini sağlar. LA'nin eldivenlerinde radyoaktif plazma kontaminasyonu varsa, sayma tüpüne aktarılabilir ve numunenin kayıtlı sayısı nın sayısı sahte olarak arttırılabilir.
    2. Kan örneğinin alındığı ve sayıldığı zaman belirtildiği için, personel kaynaklarının uygunluğu izin verdiği için kan örneği santrifüje konulabilir. Tüm örnekleri 724 x g'lık göreceli bir santrifüj kuvvetinde döndürün. Bu protokol için kullanılan santrifüj ayarları, hızlanma ve yavaşlama eğrileri sekiz olarak ayarlanmış 5 dakika için 2.000 rpm'dir.
    3. Numune döndürüldükten sonra tüpü pipetleme rafına yerleştirin. Numune ayrımını bozmamak için tüp kapağını çıkarın. Rafa etiketli bir sayma tüpü yerleştirin. Etiket kan tüpüne karşılık gelir.
    4. Ucun pipete güvenli bir şekilde bağlandığından emin olun. Damlatmak için bir doku hazır layın. Sürekli pipet 1.000 μL plazma kan tüpünden, sayma tüpüne aktarın ve sayma tüpü ve kan tüpü kapakları değiştirin.
    5. Sayma tüpünü kuyu tezgahına yerleştirin ve 4 dk. Sayma başlangıç saatini her numune için kayıt sayfasına ('ölçüm süresi') kaydedin. Bu, PET satın alma başlangıç saatinde sonraki düzeltmeler için gereklidir. Taşma cama sırasında daha sonraki zaman noktalarında, LA'nin örneklerin birikmesini önlemek için her adımı hızlı bir şekilde gerçekleştirmesini sağlayabilir.
    6. Herhangi bir kan ürünü atıklarını biyolojik tehlike torbalarında atın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Çalışmaya özel yöntemler
Burada, temsilsonuçları için çalışmaya özel ayrıntılar raporlanır. Bu ayrıntılar prosedür için kritik değildir ve çalışmalar arasında değişir.

Katılımcılar ve görev tasarımı
Katılımcılara (n = 3, Tablo 2) eş zamanlıBOLD-fMRI/FDG-fPET çalışması yapıldı. Bu makale PET satın alma protokolüne odaklandığı için MR Sonuçları bildirilmemi...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

FDG-PET, serebral glukoz metabolizması indeksindeki glikoz alımını ölçen güçlü bir görüntüleme teknolojisidir. Bugüne kadar, FDG-PET kullanarak en nörolojik çalışmalar geleneksel bir bolus yönetim yaklaşımı kullanmak,taşma2 boyunca tüm metabolik aktivitenin ayrılmaz bir liğini temsil eden statik bir görüntü çözünürlüğü ile . Bu el yazması iki alternatif radiotracer yönetim protokolleri açıklar: infüzyon-sadece (örneğin, Villien ve ark.19,21

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmezler. Finansman kaynağı, verilerin tasarımı, toplanması, analizi ve yorumlanması nda yer almadı.

Teşekkürler

Jamadar, Avustralya Araştırma Konseyi (ARC) Discovery Early Career Researcher Award (DECRA DE150100406) tarafından desteklenmiştir. Jamadar, Ward ve Egan, ARC İntegratif Beyin Fonksiyonu Mükemmellik Merkezi (CE114100007) tarafından desteklenir. Chen ve Li Reignwood Kültür Vakfı'nın finansmanı ile desteklenir.

Protokolü Jamadar, Ward, Carey ve McIntyre tasarladı. Carey, McIntyre, Sasan ve Fallon verileri topladı. Jamadar, Ward, Parkes ve Sasan verileri analiz etti. Taslağın ilk taslağını Jamadar, Ward, Carey ve McIntyre yazdı. Tüm yazarlar gözden geçirdim ve son sürümü onayladı.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Kan Alma Ekipmanı< / güçlü>
-- 12-15 vakutainersBecton Dickinson, NJ ABD364880Kanı tüpe koymak için gerekene kadar steril ambalajda kalın
- 12-15 10 mL LH kan alma tüpleriBecton Dickinson367526Numune numarası ile işaretlenir (örneğin, S1, S2…) ve ardından numune süresi ile işaretlenir (örneğin, zaman 0 + x dk [T0+x])
--2-15 10mL Terumo şırıngaTerumo Tokyo, JaponyaSS + 10LBunlar, çalışma günü hazırlanır ve salin içeren ampul ile kapatılır
- önceden çekilmiş% 0.9 tuzlu su ile yıkanırPfizer, NY, ABD61039117
--12-15 5 mL Terumo şırıngalarTerumo Tokyo, JaponyaSS + 05SKan örneğini çekmeye hazır olana kadar steril ambalajda bırakın
Güvenlik ve Atık EkipmanTarayıcı odasının içinde, kan örneklerinin alınacağı kol ile aynı tarafta plastik bir sandalye üzerine yerleştirilmiş tüm nesneler. Biyolojik tehlike içeren ve içermeyen atık torbaları kullanılacaktır. Eldivenler ve atık torbaları, dağıtım alanında radyoaktiviteyi hazırlarken ve plazma örneklerini pipetlerken kolayca erişilebilir olmalıdır. Biyolojik tehlike içeren ve içermeyen atık torbaları kullanılacaktır. Üretilen tüm atıklar, radyoaktif kirlenmiş atıkların Avustralya Radyasyondan Korunma ve Nükleer Güvenlik Ajansı (APRANSA) Radyasyondan korunma serisi No.6 (2017) yönergelerine göre bertaraf edilmesi güvenli olana kadar depolandığından emin olmak için Geiger sayacı ile kontrol edilir.
-- EldivenlerWestlab, VIC, Avustralya663-219
-- atık torbalarıAustar Packaging, VIC, AvustralyaYIW6090
--çello alt pedleri ' Blueys' Underpads 5 PlyHalyard Health, NSW, Avustralya2765A
- Mavi Sharpie kalemSharpie, TN, ABDS30063
< güçlü > Doz Şırıngalar < / güçlü >Kullanıma hazır olana kadar steril ambalajda kalın. Bu tesiste kullanılan tüm şırıngalar, ambalaj üzerinde belirtilen hacmin üzerinde %20 ek hacim kapasitesine sahiptir. Bu, toplam 60 mL kapasitenin kullanıldığı 50 mL şırınga için önemlidir
- 5 mLTerumo Tokyo, JaponyaSS + 05S
- 20 mLTerumo Tokyo, JaponyaSS + 20L
- 50 mLTerumo Tokyo, JaponyaSS * 50LE
- 1 Terumo 18 gauge iğneTerumo Tokyo, JaponyaNN + 1838RFDG'yi salin torbasına enjekte etmeye hazır olana kadar ><>
100 mL% 0.9 tuzlu su torbasıBaxter Pharmaceutical, IL, ABDAHB1307[18< / sup>F] FDG
Radiochemistry Lab Supplies< / strong>
; - Heraeus Megafuge 16 santrifüj; Rotor Bioshield 720ThermoScientific MA, ABD75004230Bağıl Merkezkaç Kuvveti = 724 Ayarlarımız 5 dakika için 2000 RPM'dir. Hızlanma ve yavaşlama eğrileri 8'e ayarlandı
- Tek kuyulu sayaçLaboratory Technologies, Inc. IL, ABD630-365-1000Eksiksiz günlük kalite kontrolü (arka plan sayısını içerir) ve protokol 18F ve 4 dakikaya ayarlandı. Kuyu sayacı, doz kalibratörü ve tarayıcı arasında iki ayda bir çapraz kalibrasyon yapılır.
- PipetISG Xacto, Viyana, AvusturyaLI10434100-1000 &mu kullanıyoruz; L 1000μL olarak ayarlandı. Yıllık olarak kalibre edilir.
- 12-15 plazma sayma tüpleriTechno PLAS; SA AvustralyaP10316SULH kan tüpleriyle aynı şekilde işaretlenmiştir
- 12-15 pipet uçlarıExpell Capp, Danimarka5130140-1
--3 test tüpü raflarıJenerikÜzerlerinde radyasyon kirliliği olmadığından emin olmak için bir Geiger sayacı ile kontrol edildi
- 500 mL hacimsel şişe ve damıtılmış suJenerikGama sayımı için referansı hazırlamak için yaklaşık 500 mL damıtılmış suya ihtiyaç duyar
- Tarayıcı odası, konsol ve radyokimya laboratuvarındaki senkronize saatlerGenelSenkronizasyon kontrolleri tesiste haftalık olarak rutin olarak tamamlanır
- Hemoglobin MonitörüEKF Diagnostic Cardiff, İngiltere Haemo Kontrolü.3000-0810-6801 Üretici,katılımcı üzerinde test edilmeden önce gerçekleştirilen kalite kontrolünü önerdi. kan örneği.
- GlukometreRoche Accu-Chek6870252001Accu-Chek Performa, katılımcıların kan şekeri seviyelerini mmol / L cinsinden ölçmek için kullanılır. Kalite kontrol, yüksek ve düşük konsantrasyonlu çözelti kontrol testi kullanılarak günlük olarak gerçekleştirilir.
Kanülasyon EkipmanıSon kullanma tarihlerini kontrol edin ve NMT'yi kanülasyon için aseptik olarak hazırlanması için eğitin.
- Düzenleme turnikeCBC Classic Kimetec GmBHK5020
- 20, 22 ve 24 gauge kanüllerBraun, Melsungen Almanya4251644-03; 4251628-03; 4251601-03
- tegaderm pansumanları3M, MN ABD1624W
- alkol ve klorheksidin çubuklarıReynard Sağlık Malzemeleri, NSW AvustralyaRHS408
-% 0.9 salin 10 mL ampuller; için flushesPfizer, NY, ABD61039117
- 10 mL şırıngalarTerumo Tokyo, JaponyaSS + 10L
- 3 yollu muslukBecton Dickinson Connecta394600
- IV bungSafsite Braun PA ABD415068
- İsteğe bağlı uzatma borusu, mikro delikli uzatma setiM Cihazları, DanimarkaIV054000
Tarayıcı Oda Ekipmanları< / güçlü>
- Siemens Biograph 3T mMRSiemens, Erlangen, Almanya
- Taşınabilir kurşun bariyer kalkanıGammasonicsÖzel yapımMR koşullu kurşun bariyer kalkanı. İnfüzyon pompasına bağlı radyoaktivitenin ek korumasını sağlamak için tekerlekler kilitli olarak 2000 Gauss hattına yerleştirilmiştir.
- İnfüzyon pompası BodyGuard 323 MR koşullu infüzyon pompasıCaesarea Medical Electronics300-040XPMR uyumlu. Bu model, tekerlekler kilitliyken 2000 Gauss'ta 1.5 ve 3T tarayıcılarda kullanım için onaylanmıştır.
- İnfüzyon pompası borusuCaesarea Medical Electronics100-163X2YNKSBoru, bir anti-sifon valfi ve erkek luer kilidi (REF 100-163X2YNKS) ile uygulama setidir.
- Kurşun tuğlalarÖzel yapımFerromanyetik öteleme kuvveti için test edilmiştir
< güçlü > Diğer Ekipmanlar< / güçlü>
- Şırınga kalkanlarıBiodex, NY ABDÖzel yapımmL tungsten şırınga kalkanı ve MR-PET tarayıcıda kullanılmadan önce ferromanyetik çekim için test edilmiş 50 mL kurşun kalkan vardır. NMT'ye radyasyon maruziyetini en aza indirmek için radyoaktif dozu radyokimya laboratuvarından tarayıcıya taşımak için kullanılır.
--Geiger sayacı Model 26-1 Integrated FriskerLudlum Measurements, Inc. TX USA48-4007Bu, yıllık olarak kalibre edilir ve potansiyel kontaminasyonu ve atıkları izlemek için kullanılır. MR-PET tarayıcıya alınmaz.
enjekte etmeye hazır olana kadar steril ambalajda kalın MR güvenli 5

Kaynaklar

  1. Heurling, K., et al. Quantitative positron emission tomography in brain research. Brain Research. 1670, 220-234 (2017).
  2. Chen, Z., et al. From simultaneous to synergistic MR-PET brain imaging: A review of hybrid MR-PET imaging methodologies. Human Brain Mapping. 39 (12), 5126-5144 (2018).
  3. Jones, T., Rabiner, E. A. The development, past achievements, and future directions of brain PET. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 32 (7), 1426-1454 (2012).
  4. Kety, S. S. Metabolism of the nervous system. , Elsevier. 221-237 (1957).
  5. Sokoloff, L. The metabolism of the central nervous system in vivo. Handbook of Physiology, section I, neurophysiology. 3, 1843-1864 (1960).
  6. Harris, J. J., Jolivet, R., Attwell, D. Synaptic energy use and supply. Neuron. 75 (5), 762-777 (2012).
  7. Mosconi, L., et al. FDG-PET changes in brain glucose metabolism from normal cognition to pathologically verified Alzheimer's disease. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 36 (5), 811-822 (2009).
  8. Pagano, G., Niccolini, F., Politis, M. Current status of PET imaging in Huntington's disease. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 43 (6), 1171-1182 (2016).
  9. Petit-Taboue, M., Landeau, B., Desson, J., Desgranges, B., Baron, J. Effects of healthy aging on the regional cerebral metabolic rate of glucose assessed with statistical parametric mapping. Neuroimage. 7 (3), 176-184 (1998).
  10. Chugani, H. T., Phelps, M. E., Mazziotta, J. C. Positron emission tomography study of human brain functional development. Annals of Neurology. 22 (4), 487-497 (1987).
  11. Phelps, M. E., Mazziotta, J. C. Positron emission tomography: human brain function and biochemistry. Science. 228 (4701), 799-809 (1985).
  12. Zimmer, E. R., et al. [18 F] FDG PET signal is driven by astroglial glutamate transport. Nature Neuroscience. 20 (3), 393(2017).
  13. Roberts, R. P., Hach, S., Tippett, L. J., Addis, D. R. The Simpson's paradox and fMRI: Similarities and differences between functional connectivity measures derived from within-subject and across-subject correlations. Neuroimage. 135, 1-15 (2016).
  14. Horwitz, B. The elusive concept of brain connectivity. Neuroimage. 19 (2), 466-470 (2003).
  15. Moses, W. W. Fundamental limits of spatial resolution in PET. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 648, S236-S240 (2011).
  16. Tomasi, D. G., et al. Dynamic brain glucose metabolism identifies anti-correlated cortical-cerebellar networks at rest. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 37 (12), 3659-3670 (2017).
  17. Hahn, A., et al. Quantification of task specific glucose metabolism with constant infusion of 18F-FDG. Journal of Nuclear Medicine. 57 (12), 1933-1940 (2016).
  18. Hahn, A., et al. Task-relevant brain networks identified with simultaneous PET/MR imaging of metabolism and connectivity. Brain Structure and Function. 223 (3), 1369-1378 (2018).
  19. Jamadar, S. D., et al. Simultaneous task-based BOLD-fMRI and [18-F] FDG functional PET for measurement of neuronal metabolism in the human visual cortex. Neuroimage. 189, 258-266 (2019).
  20. Rischka, L., et al. Reduced task durations in functional PET imaging with [18F] FDG approaching that of functional MRI. Neuroimage. 181, 323-330 (2018).
  21. Villien, M., et al. Dynamic functional imaging of brain glucose utilization using fPET-FDG. Neuroimage. 100, 192-199 (2014).
  22. Carson, R. E. PET physiological measurements using constant infusion. Nuclear Medicine and Biology. 27 (7), 657-660 (2000).
  23. Carson, R. E., et al. Comparison of bolus and infusion methods for receptor quantitation: application to [18F] cyclofoxy and positron emission tomography. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 13 (1), 24-42 (1993).
  24. National Health and Medical Research Council. National statement on ethical conduct in human research. , (2007).
  25. Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency. Code of practice for the exposure of humans to ionizing radiation for research purposes. , (2005).
  26. Jenkinson, M., Beckmann, C. F., Behrens, T. E., Woolrich, M. W., Smith, S. M. FSL. Neuroimage. 62 (2), 782-790 (2012).
  27. Tustison, N. J., et al. N4ITK: improved N3 bias correction. IEEE Transactions on Medical Imaging. 29 (6), 1310(2010).
  28. Avants, B., Klein, A., Tustison, N., Woo, J., Gee, J. C. 16th Annual Meeting for the Organization of Human Brain Mapping. , (2010).
  29. Avants, B. B., Epstein, C. L., Grossman, M., Gee, J. C. Symmetric diffeomorphic image registration with cross-correlation: evaluating automated labeling of elderly and neurodegenerative brain. Medical Image Analysis. 12 (1), 26-41 (2008).
  30. Klein, A., et al. Mindboggling morphometry of human brains. PLoS Computational Biology. 13 (2), e1005350(2017).
  31. Tustison, N. J., et al. Large-scale evaluation of ANTs and FreeSurfer cortical thickness measurements. Neuroimage. 99, 166-179 (2014).
  32. Avants, B. B., et al. A reproducible evaluation of ANTs similarity metric performance in brain image registration. Neuroimage. 54 (3), 2033-2044 (2011).
  33. Burgos, N., et al. Attenuation correction synthesis for hybrid PET-MR scanners: application to brain studies. IEEE Transactions on Medical Imaging. 33 (12), 2332-2341 (2014).
  34. Panin, V. Y., Kehren, F., Michel, C., Casey, M. Fully 3-D PET reconstruction with system matrix derived from point source measurements. IEEE Transactions on Medical Imaging. 25 (7), 907-921 (2006).
  35. Jenkinson, M., Bannister, P., Brady, M., Smith, S. Improved optimization for the robust and accurate linear registration and motion correction of brain images. Neuroimage. 17 (2), 825-841 (2002).
  36. Bludau, S., et al. Cytoarchitecture, probability maps and functions of the human frontal pole. Neuroimage. 93, 260-275 (2014).
  37. Amunts, K., Malikovic, A., Mohlberg, H., Schormann, T., Zilles, K. Brodmann's areas 17 and 18 brought into stereotaxic space-where and how variable? Neuroimage. 11 (1), 66-84 (2000).
  38. Malikovic, A., et al. Cytoarchitectonic analysis of the human extrastriate cortex in the region of V5/MT+: a probabilistic, stereotaxic map of area hOc5. Cerebral Cortex. 17 (3), 562-574 (2006).
  39. Wilms, M., et al. Human V5/MT+: comparison of functional and cytoarchitectonic data. Anatomy and Embryology. 210 (5-6), 485-495 (2005).
  40. Eickhoff, S. B., Heim, S., Zilles, K., Amunts, K. Testing anatomically specified hypotheses in functional imaging using cytoarchitectonic maps. Neuroimage. 32 (2), 570-582 (2006).
  41. Eickhoff, S. B., et al. Assignment of functional activations to probabilistic cytoarchitectonic areas revisited. Neuroimage. 36 (3), 511-521 (2007).
  42. Eickhoff, S. B., et al. A new SPM toolbox for combining probabilistic cytoarchitectonic maps and functional imaging data. Neuroimage. 25 (4), 1325-1335 (2005).
  43. Everett, B. A., et al. Safety of radial arterial catheterization in PET research subjects. Journal of Nuclear Medicine. 50 (10), 1742-1742 (2009).
  44. Takagi, S., et al. Quantitative PET cerebral glucose metabolism estimates using a single non-arterialized venous-blood sample. Annals of Nuclear Medicine. 18 (4), 297-302 (2004).
  45. Zanotti-Fregonara, P., Chen, K., Liow, J. S., Fujita, M., Innis, R. B. Image-derived input function for brain PET studies: many challenges and few opportunities. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 31 (10), 1986-1998 (2011).
  46. O'Loughlin, S., Currie, G. M., Trifonovic, M., Kiat, H. Ambient temperature and cardiac accumulation of 18F-FDG. Journal of Nuclear Medicine Technology. 42 (3), 188-193 (2014).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Sürekli İnfüzyonBolus YöntemiKan ÖrneklemesiZaman Kilitlemeli PET-MRIGörsel UyaranKortikal HaritalarGlikoz Yanıtı
İnsan Beyninin Yüksek Zamansal Çözünürlük pozitron Emisyon Tomografisi için Radiotracer İdaresi: FDG-fPET Uygulaması
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.