JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

القياسات الكمية لاستقلاب الأكسجين والجلوكوز بواسطة PET هي تقنيات راسخة ، ولكن يتم وصف تفاصيل البروتوكولات العملية بشكل ضئيل في الأدبيات. تقدم هذه الورقة بروتوكولا عمليا تم تنفيذه بنجاح على أحدث ماسح ضوئي للتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني.

Abstract

طور المؤلفون نموذجا باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) مع العديد من أدوات التتبع الصيدلانية المشعة التي تجمع بين قياسات معدل الأيض الدماغي للجلوكوز (CMRGlc) ، ومعدل الأيض الدماغي للأكسجين (CMRO2) ، وتدفق الدم الدماغي (CBF) ، وحجم الدم الدماغي (CBV) ، وبلغت ذروتها في تقديرات تحلل السكر الهوائي في الدماغ (AG). هذه التقديرات في الجسم الحي لعملية التمثيل الغذائي للجلوكوز المؤكسد وغير المؤكسد ذات صلة بدراسة الدماغ البشري في الصحة والمرض. توفر أحدث الماسحات الضوئية للتصوير المقطعي المحوسب بالإصدار البوزيتروني (PET-CT) تصويرا لوقت الرحلة (TOF) وتحسينات حاسمة في الدقة المكانية وتقليل القطع الأثرية. وقد أدى ذلك إلى تحسين التصوير بشكل كبير مع جرعات أقل من التتبع الإشعاعي.

تتضمن الطرق المحسنة لأحدث الماسحات الضوئية PET-CT إدارة سلسلة من أول أكسيد الكربون (CO) والأكسجين (O2) المستنشق 15من الماء المصنف على O (H 2) ، و 15ماء مسمى O (H2O) ، و 18F-deoxyglucose (FDG) - كل ذلك في جلسات مسح مدتها 2 ساعة أو 3 ساعات تنتج قياسات كمية عالية الدقة ل CMRGlc ، CMRO2و CBF و CBV و AG. تصف ورقة الطرق هذه الجوانب العملية للمسح المصمم لقياس التمثيل الغذائي للدماغ باستخدام النماذج الحركية التتبع وعينات الدم الشريانية وتقدم أمثلة على قياسات التصوير لعملية التمثيل الغذائي للدماغ البشري.

Introduction

الدماغ البشري مستهلك كثيف للأكسجين والجلوكوز لعملية التمثيل الغذائي. تحدث نسبة من استقلاب الجلوكوز في الدماغ البشري السليم خارج استخدام الأكسجين ، والمعروف باسم تحلل السكر الهوائي في الدماغ (AG) ، وأغراضه قيد التحقيقالمكثف 1،2،3،4،5. تشير الدراسات السابقة في النماذج الحيوانية والبشر إلى وجود ارتباط بين AG والتطور والشيخوخة ، وتطور المشبكي والعصبي ، والذاكرة ، وترسب الأميلويد في مرض الزهايمر ، ووظيفة المادة البيضاء والمرض1،6،7،8،9،10،11،12،13. وبالتالي ، هناك اهتمام مستمر بدراسة AG والجوانب الأخرى لعملية التمثيل الغذائي للدماغ لفهم الدماغ البشري بشكل أفضل مع تقدمه في العمر وتعرضه للإصابة والمرض.

في الوقت الحاضر ، تتطلب طرق تقييم AG للدماغ البشري في الجسم الحي تصوير التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني باستخدام العديد من أجهزة التتبع الإشعاعي للأكسجين والجلوكوز لقياس كل من معدل الأيض الدماغي للجلوكوز (CMRGlc) 14 ، ومعدل الأيض الدماغي للأكسجين (CMRO2) 15 ، وتدفق الدم الدماغي (CBF) 16 ، وحجم الدم الدماغي (CBV) 17. بالإضافة إلى التصوير ، يتطلب القياس الكمي لعملية التمثيل الغذائي للدماغ باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني تعقيدات أخرى ، بما في ذلك تقييم وظيفة الإدخال الشرياني ، عادة عن طريق قنية الشرايين الغازية وأخذ العينات. التأكد من أن المشاركين يتبعون بدقة تعليمات استنشاق المقتفي الإشعاعي مع تقييد حركة الرأس ؛ التعامل مع أجهزة التتبع الإشعاعي ذات عمر النصف القصير جدا (2 دقيقة) بأمان وفعالية؛ إدارة مجموعات البيانات الكبيرة. وتنفيذ طرق تحليلية متقدمة لحساب معلمات التمثيل الغذائي بدقة. ومن الجدير بالملاحظة أيضا قيود استخدام [18F] FDG لتقدير CMRGlc5،14.

يتناول هذا البروتوكول الأمور العملية الأكثر صلة بالقياسات الناجحة لعملية التمثيل الغذائي الكمي للدماغ في تجربتنا. يتضمن هذا البروتوكول وصفا للإجراءات الأساسية والملاحظات التحذيرية لتجنب الأخطاء الشائعة. إنه يؤجل المناقشة المتأنية للمبادئ الأكثر عمومية لعملية التمثيل الغذائي ، وعلم الأعصاب ، والتصوير ، وحركية التتبع ، وطرق الاستدلال من تصوير PET للتتبع الإشعاعي. يشمل الجمهور المستهدف المبتدئين في قياسات التمثيل الغذائي باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ، بالإضافة إلى باحثين وأطباء أكثر خبرة في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني المهتمين بتوظيف 15متتبعا إشعاعيا. يفترض هذا البروتوكول الإلمام بدراسات التصوير البشري ، والإجراءات الطبية الغازية ، وأجهزة التتبع الإشعاعي ، وطرق الاستدلال الكمية. توجد العديد من المراجع الممتازة حول تصوير الدماغ المقطعي بالإصدار البوزيتروني بشكل عام18 ، و 15O-oxygen PET بشكل أكثر تحديدا19. بالنسبة إلى [18F] FDG ، بالإضافة إلى المسائل العملية الأخرى لإجراء التصوير المبوهني ، يوفر مركز توركو للتصوير البوزيتروني مواد مرجعية قيمة بالإضافة إلى روابط لأدبيات البحث الأولية الشاملة20.

تبدأ أقسام البروتوكول بالاعتبارات ذات الصلة فيما يتعلق باختيار المشاركين والتي تعتبر ضرورية للامتثال والمسح الناجح. بعد ذلك ، يحدد البروتوكول الجوانب المتعلقة بالمسح الداعم باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي للتشريح العصبي. بعد ذلك ، يصف البروتوكول أوامر المختبرات السريرية التي تتضمن تدابير مهمة لقياس كمية الأكسجين واستقلاب الجلوكوز. بعد ذلك ، يسرد البروتوكول الأمور المتعلقة بالسيكلوترون وتوصيل المستحضرات الصيدلانية المشعة. تأخذ الأوصاف فقط منظور المحققين العاملين في نقطة الرعاية في مرفق التصوير ، مع إغفال الاعتبارات المطلوبة من مرافق السيكلوترون وموظفيه. بعد ذلك ، يوضح البروتوكول تفاصيل إعداد وإدارة الخطوط الشريانية. يتطلب إنشاء الخطوط الشريانية وصيانتها تلبية معايير الامتثال الخاصة بالمؤسسات، ويحدد البروتوكول سير العمل الناجح. بعد ذلك ، يوفر البروتوكول الإجراءات التشغيلية الأساسية للمسح باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ، بما في ذلك تفاصيل تحديد موضع المشاركين ، والتصوير المقطعي المحوسب لتصحيح التوهين ، وإعطاء المستحضرات الصيدلانية المشعة ، وإجراء قياسات الشرايين. يناقش أخذ العينات الوريدية البدائل المحتملة لأخذ العينات الشريانية في قياسات CMRGlc مع [18F] FDG. قسم عن إعادة بناء صور التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني وتخزين البيانات يفصل معلمات البرامج والمسائل العملية لتكنولوجيا المعلومات. يشير القسم الخاص بالخروج ومتابعة المشاركين إلى الاتصالات الأساسية لسلامة المشاركين. كما تمت مناقشة أنشطة المعايرة الهامة. تم وصف العديد من طرق التحليل المناسبة والنماذج الحركية بشكل جيد في التقارير العلمية المنشورة وسوابقها العديدة. وبالتالي ، يوجه هذا البروتوكول القارئ إلى حد كبير إلى مراجع الأساليب المنشورة. وتوضح النتائج التمثيلية التنفيذ الناجح للبروتوكولات. يشرح قسم المناقشة الجوانب والقيود المفيدة للبروتوكول ، وإمكانياته في علم الأعصاب البشري ، والمسائل المتعلقة بالسلامة.

Protocol

ملاحظة: وافق مجلس المراجعة المؤسسية ولجنة أبحاث الأدوية المشعة التابعة لكلية الطب بجامعة واشنطن على جميع الدراسات بناء على البروتوكول الموضح أدناه. قدم جميع المشاركين من البشر موافقة خطية مستنيرة قبل المشاركة في الدراسات البحثية بناء على البروتوكول أدناه. راجع جدول المواد للحصول على التفاصيل المتعلقة بجميع المعدات والمواد والكواشف المستخدمة في هذا البروتوكول.

1. اختيار المشاركين

  1. معايير الاشتمال
    1. قم بتضمين المشاركين البالغين فقط. التأكد من أن المشاركين يمكنهم اتباع إجراءات الدراسة ، بما في ذلك التعليمات الخاصة باستنشاق الغازات الصيدلانية المشعة ، وأنهم قادرون على تقديم موافقة مستنيرة أو موافقة بموافقة بديلة مناسبة. تأكد من أن المشاركين يمكنهم الخضوع للتصوير في وضع الاستلقاء لمدة تصل إلى 2-3 ساعات مع فترات راحة ، وبشكل مستمر لمدة 60 دقيقة دون انقطاع.
  2. معايير الاستبعاد
    1. استبعاد المشاركين الذين لديهم موانع لأبحاث الأدوية المشعة، مثل الحمل في وقت التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. استبعاد المشاركين الذين لديهم موانع للتصوير بالرنين المغناطيسي ، لأن التصوير بالرنين المغناطيسي مطلوب لتسجيل الصورة التشريحية والتطبيع المكاني وتصحيح الحجم الجزئي.
    2. استبعاد المشاركين الذين لديهم أي موانع لقنية الشريان الكعبري عند إجراء قنية الشريان الكعبري. استبعاد المشاركين المصابين بفقر الدم الشديد أو الذين تبرعوا مؤخرا بمنتجات الدم ، لأن أخذ عينات الشرايين الغازية يؤدي إلى فقدان إجمالي حجم الدم يمكن أن يتجاوز 100 مل.
    3. استبعاد المشاركين المصابين بأمراض رئوية خطيرة حيث قد تضعف قدرتهم على الشهيق والتبادل المسمى [15O]O 2 و [15O] CO في الرئتين. استبعاد الأفراد الذين يعانون من أمراض طبية مستمرة تتجاوز تلك التي تهمهم ، والتي من المتوقع أن تغير بشكل كبير التمثيل الغذائي الدماغي وتدفق الدم.
      ملاحظة: يعتمد ذلك على الأهداف والغايات المحددة لمشروع معين، على سبيل المثال، إذا كان المشروع يركز على الشيخوخة الصحية، فقد تكون السكتات الدماغية الكبيرة أو فقر الدم المنجلي من بين معايير الاستبعاد.
    4. استبعاد المشاركين الذين لا يستطيعون تحقيق مستوى جلوكوز في الدم أقل من 165 ملغم/ديسيلتر قبل إعطاء [18فهرنهايت] FDG.

2. التصوير بالرنين المغناطيسي لتشريح الأعصاب

  1. حدد موعدا للتصوير بالرنين المغناطيسي قبل فحص التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. تأكد من وجود بروتوكول بالرنين المغناطيسي لماسح ضوئي 3T يتضمن تسلسل نبضات صدى التدرج السريع (MPRAGE) الممغنطة بدقة الخواص 0.8-1.0 مم ، ومن الناحية المثالية ، طرق مستقبلية لتصحيح الحركة21.
    ملاحظة: يوفر تصحيح الحركة المستقبلي تحسينا إضافيا لتشريح T1w لاستخدامه في الاندماج مع تصوير التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ، ولكن من غير المرجح أن يكون إغفال تصحيح الحركة المستقبلي له تأثير كبير على تصوير التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الحالي لدى المشاركين الملتزمين بتجنب حركة الرأس. يعتبر تشريح T1w عالي الجودة مهما للتصحيح الجزئي للحجم ل PET22،23.
  2. الحصول على التصوير بالرنين المغناطيسي التشريحي العصبي للتجزئة والتجزئة الإقليمية ، وتسجيلات الأطلس ، وتصحيحات الحجم الجزئية. تحقق من التصوير بالرنين المغناطيسي التشريحي العصبي الناجح قبل جدولة وإخضاع المشارك لخطوط الشرايين الغازية والمستحضرات الصيدلانية المشعة.

3. أوامر المختبر

  1. اطلب غازات الدم الشرياني والهيموجلوبين والهيماتوكريت وجلوكوز البلازما من المختبرات المعتمدة سريريا. اطلب كمية أوكسي هيموغلوبين وكربوكسي هيموغلوبين وميثيموغلوبين للمدخنين وأولئك الذين يعانون من حالات طبية مرتبطة بالهيموجلوبين المتغير.
  2. قياس قياس التأكسج النبضي باستخدام أجهزة تم التحقق من صحتها، مثل تلك المصممة للرعاية الطبية الحرجة.

4. توصيل المستحضرات الصيدلانية المشعة

ملاحظة: يتطلب قياس استقلاب الأكسجين في الدماغ و AG باستخدام PET منشأة سيكلوترون قادرة على إنتاج وتوصيل 15O من المستحضرات الصيدلانية المشعة ، والتي لها عمر نصف 122 ثانية. يجب أن يكون نقل المستحضرات الصيدلانية المشعة بين مرفق السيكلوترون والماسح الضوئي المقطعي بالإصدار البوزيتروني سريعا بما فيه الكفاية والموثوقية لتوفير الجرعات الكافية في وقت إعطاء المقتفي الإشعاعي.

  1. تأكد من أن جميع أجهزة معايرة جرعة النشاط الإشعاعي لديها طاقة وإتاحة الوقت لتسخين الجهاز بشكل كاف (عادة ، 60 دقيقة على الأقل).
  2. بالنسبة للمستحضرات الصيدلانية المشعة الغازية ، ضع علبة غاز محمية ومعايرة جرعة مقياس التيار الكهربائي المدمج بالقرب من جسر PET للماسح الضوئي PET. تأكد من الملحقات الآمنة للمنفاخ المعقم القابل للتوسيع ، ومرشح الجسيمات ، وأنابيب البوليمر البلاستيكية ذات القطر الكبير ، والمشبك ، وقطعة الفم التي تستخدم لمرة واحدة. انظر الشكل 1.
  3. إجراءات ضمان الجودة الكاملة لخطوط غاز النايلون ، القطر الداخلي 1/8 بوصة ، تحت العادم ، من السيكلوترون لتسليم [15O] CO و [15O] O2. ضمان كامل للجودة لمصادر الهيدروجين النقية ووحدات المعالجة لتوليد المستحضرات الصيدلانية المشعة [15O] H2O كمشتق من [15O] O2 ، للحقن اللاحق. انظر الشكل 1.

5. خطوط الشرايين

  1. التنسيب والإدارة
    1. قنية الشريان الكعبري بالتشاور مع طبيب متخصص لوضع الخطوط الشريانية بشكل روتيني، على سبيل المثال، الأشعة التداخلية أو التخدير أو طب الرعاية الحرجة.
      1. قم بتوفير جهاز الموجات فوق الصوتية مع مسبار مناسب لتصوير الشريان الكعبري.
      2. قم بتزويد الطبيب التداخلي بالمواد الاستهلاكية المفضلة لديهم لوضع الخط الشرياني ، والأكثر شيوعا ، مجموعة مع سلك توجيه ينفذ تقنية Seldinger.
      3. ابذل قصارى جهدك لإدخال القسطرة الوعائية في يد المشارك غير المهيمنة.
    2. تقييم وإدارة المشارك خلال قنية الشريان الكعبري باستخدام خدمات ممرضة متمرسة أو أخصائي رعاية صحية مكافئ.
      1. ضمان الدورة الدموية الشريانية الجانبية لليد عن طريق الموجات فوق الصوتية.
      2. تحضير وإدارة المجال المعقم أثناء قنية الشرايين.
      3. مساعدة الطبيب التداخلي في إجراءات القنية المعقمة.
      4. خطوط ضغط صلبة رئيسية وإمداد محلول ملحي عادي مضغوط حتى 300 مم زئبق.
    3. إجراء إدارة مستمرة للخط الشرياني خلال بروتوكول 2-3 ساعات ، بما في ذلك المراقبة الروتينية لأشكال موجات الضغط الشرياني والتلاعب بدوائر الخط الشرياني. لأخذ العينات الشريانية المستمرة ، قم بتبديل محبس التوقف في الخط من توفير الضغط الخلفي للشريان الكعبري إلى استخراج الدم الشرياني عن طريق الضخ التمعجي إلى التنظيف والحفاظ على الوصول إلى الشريان الكعبري. عند تحضير مقاطع الخط التي لا تتدفق أبدا إلى الشريان الكعبري ، اغسل بمحاليل هيبارين (حتى 10 وحدة / مل) للمساعدة في الحفاظ على المباح الكهربائي.
      ملاحظة: قلل من استخدام الهيبارين عندما يكون ذلك ممكنا للحفاظ على قسطرة الشريان الكعبري نظرا للأدلة غير المؤكدة على فعاليتها ولتجنب خطر إثارة قلة الصفيحات الناجم عن الهيبارين.
    4. استخدم لوح ذراع قابل للتشكيل ولكنه صلب للمساعدة في تأمين قسطرة الشريان الكعبري وخطوطه. تأكد من أن التلاعب المتكرر بمحبس التثبيت لا يزعج قسطرة الشريان الكعبري.
    5. تأكيد الأشكال الموجية الطبيعية للضغط الشرياني قبل كل إعطاء للتتبع الإشعاعي لضمان سالكية قسطرة الشريان الكعبري.
  2. كاشفات جاما للعينات الشريانية
    ملاحظة: استخدم جهاز مسبار الكشف عن جاما والمضخة التمعجية لقياس وظيفة الإدخال الشرياني. على الرغم من أن العينات المرسومة يدويا ممكنة ل [18F] FDG وغيرها من أجهزة التتبع الإشعاعي ذات العمر النصفي الأطول ، إلا أن استخدام سلسلة من أربعة عمليات مسح سريعة 15O يتم تسهيله إلى حد كبير من خلال أخذ العينات الآلي باستخدام مضخة تمعجية وكاشف جاما مضغوط بدرجة كافية لوضعه جنبا إلى جنب مع يد المشارك.
    1. ضع تجميعات الخط الشرياني في أقرب مكان ممكن من قسطرة الشريان الكعبري لإجراء القياسات بأقل قدر ممكن من التشتت والتأخير في مسبار الكشف عن جاما. تأكد من أن المسار من موقع التصنيف عبر تجميعات الخط إلى مسبار اكتشاف جاما متوافق مع بيانات المعايرة المتاحة لتجميع الخط.
    2. توفير الطاقة المستمرة من خلال مصدر طاقة غير منقطع لضمان استقرار المضاعفات الضوئية لكاشفات جاما المصادفة. للكشف عن المصادفة، استخدم نوافذ توقيت 100 نانوثانية وتأكد من أن حساسية الكشف الاسمية لا تقل عن 2,4 cpss kBq-1 mL-1 مع خطية <1٪ من خلال 10 كيلو لكل ثانية.
      ملاحظة: الأدلة الموجية المملوءة بالسائل لاكتشاف المصادفة هشة وتتطلب عناية عند المناولة والنقل من مناطق التخزين إلى مجموعة PET.

6. المسح الضوئي

  1. تقليل حركات الرأس
    1. قبل المسح ، قم بتثقيف المشارك حول أهمية تجنب حركات الرأس أثناء المسح.
  2. تحديد موقع المشاركين في الدراسة
    1. تأكد من أن تكوينات أجهزة وبرامج PET-CT تسمح بالمسح الضوئي مع وضع الرأس أولا أو القدم الأولى للمشارك في الدراسة. كلما أمكن ، تفضل وضع القدمين أولا ل PET ، بحيث تقع أطراف المشارك وجذعه خارج جسر PET ، ويظل رأس المشارك متمركزا داخل جسر PET ، ويظل جسر التصوير المقطعي المحوسب غير مأهول (الشكل 1).
    2. قم بتوجيه ووضع المشارك للاستلقاء على طاولة جسرية منخفضة وفقا لجميع البروتوكولات الموجودة مسبقا لفحص التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني البشري ، مثل ضمان إفراغ البول مؤخرا ، وارتداء الملابس المناسبة ، وإزالة النظارات أو المجوهرات أو زخارف الشعر غير المتوافقة مع الماسح الضوئي.
    3. تأكد من سلامة جميع الخطوط الشريانية والوريدية أثناء تحرك طاولة القنطرية إلى تجويف الماسح الضوئي. ضمان التوصيل المستمر للخطوط الشريانية بمصادر المياه الملحية المضغوطة. تأكد من فصل المضخات التمعجية ومجسات الكشف عن جاما وأي أجهزة أخرى لا يمكنها المرور عبر تجويف الماسح الضوئي وإعادة توصيلها لاحقا.
    4. تأكد من راحة المشارك ، وخاصة الوسائد الكافية لوضع الرأس والرقبة والعمود الفقري والوركين وثني الساق. تأكد من وضع الرأس بشكل مريح عند وضع مساند الرأس الرغوية بحرية ، ثم قم بتثبيت جبهة المشارك على طاولة القنطرية بغلاف مرن وذاتي اللصق وقابل للإزالة ذاتيا كتذكير للمشارك بتجنب حركة الرأس. تأكد من وجود بطانيات كافية للراحة الحرارية. تأكد من فهم المشارك لضرورة تجنب حركة الرأس خلال التصوير المقطعي المحوسب والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني.
      ملاحظة: تحد مساند الرأس والغلاف المرن بشكل كبير من حركة الرأس حتى في المشاركين المعاقين إدراكيا.
    5. تأكد من أن طاولة القنطرية تمر عبر تجويف الماسح الضوئي حتى تقع أطراف المشارك وجذعه خارج جسر التصوير المقطعي المحوسب ويتركز رأس المشارك في جسر التصوير المقطعي المحوسب. قم بمحاذاة خط كانثوميت المشارك مع علامات الليزر العمودية عند الدخول إلى جسر التصوير المقطعي المحوسب ، ثم قم بزاوية الذقن بشكل أدنى قليلا. إجراء التصوير المقطعي المحوسب كما هو موضح أدناه. تأكد على التصوير المقطعي المحوسب أن هذا الموضع يلتقط المخ والمخيخ بأكمله داخل مجال رؤية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني.
    6. تأكد من استمرار طاولة الرافعة العملاقة عبر تجويف الماسح الضوئي حتى يتم توسيط رأس المشارك في جسر PET. تأكد من الوصول الكافي إلى الخطوط الشريانية والوريدية بالإضافة إلى تمديد الرسغ المناسب لاستيعاب قنية الشريان الكعبري. تأكد من أن فتحات عادم السقف يمكنها إزالة غازات التتبع الإشعاعي الزفير عن غير قصد بشكل فعال بالقرب من حافة جسر PET. قم بإجراء التصوير المقطعي المحوسب والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني كما هو موضح أدناه في الخطوات 6.3-6.5.
    7. راقب المشارك بشكل روتيني أثناء التصوير المبوهني ، وتقييم راحة المشارك بأقل قدر من التواصل اللفظي أثناء المسح.
      ملاحظة: يسهل تحديد المواقع بالأقدام أولا إدارة غازات التتبع الإشعاعي مع تحسين الاتصالات وتحسين التلاعب بأنابيب الاستنشاق. ومع ذلك ، بالنسبة لمعظم طاولات القنطرية ، قد يكون وضع القدمين أولا غير متوافق مع استخدام أقنعة الاحتفاظ بالرأس بالحرارة. قد يكون وضع القدمين أولا غير متوافق أيضا مع الأجهزة التي تحمي الرأس من الانبعاثات التي تنشأ من الجسم الأدنى من الرأس. يمكن لهذه الدروع أن تقلل من العشوائيات التي تنشأ من الجسم.
  3. التصوير المقطعي المحوسب لتصحيح التوهين
    1. الحصول على رأس جرعة إشعاعية منخفضة التصوير المقطعي المحوسب المناسب لتصحيح التوهين. إذا احتاج المشارك إلى استراحة أثناء المسح وغادر الماسح الضوئي، فكرر التصوير المقطعي المحوسب قبل استئناف جلسة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني للسماح بإعادة بناء التصوير المتوافق مع الإصدار البوزيتروني اللاحق على وحدة التحكم. تشمل معلمات التصوير المقطعي المحوسب المفيدة تيار الأنبوب 75 مللي أمبير ، ووقت الدوران 0.5 ثانية ، والملعب الحلزوني 1.5 ، وجهد الأنبوب 120 كيلو فولت في الثانية ، مع حبات الالتفاف الموصى بها من قبل البائع وإعادة البناء إلى مصفوفة 512 × 512 × 88 ، دقة 0.98 × 0.98 × 3.00 مم3.
  4. إعطاء المستحضرات الصيدلانية الغازية المشعة
    1. إرشاد المشاركين حول إجراء الاستنشاق قبل إعطاء الغاز الأول ، مع التركيز على الاستنشاق والزفير من خلال الأنبوب وعدم التنفس من خلال أنفهم.
    2. قم بإعداد حاوية تخزين الغاز المحمية المجهزة بمعاير جرعة مقياس التيار الكهربائي. داخل حاوية الغاز ، قم بتوصيل المنفاخ القابل للتوسيع بخط النايلون الصلب ذو القطر الضيق من السيكلوترون وكذلك بأنبوب بوليمر بلاستيكي شبه صلب ذو قطر كبير يتم تثبيته إلا أثناء الإدارة. ضع مرشح الجسيمات اللاتش للفيروسات بما يتماشى مع الأنبوب ذو القطر الكبير وفقا لمتطلبات مكافحة العدوى التي تم تركيبها لوباء Covid-19. قم بإرفاق قطعة بلسان بلاستيكية يمكن التخلص منها بنهاية الأنبوب.
    3. طلب أن تقوم منشأة السيكلوترون بتسليم المستحضرات الصيدلانية المشعة الغازية إلى حاوية الغاز.
    4. استعد لإدارة جميع المستحضرات الصيدلانية المشعة الغازية كجرعات. إجراءات الاستنشاق متطابقة في جميع الحالات.
      1. راقب نشاط كل غاز يتم توصيله إلى المنفاخ القابل للتوسيع إلى ذروة النشاط ، ثم انتظر حتى ينخفض النشاط إلى ما دون الجرعة القصوى المسموح بها من قبل لجنة أبحاث الأدوية المشعة (55 ملي Ci). مراقبة الأنشطة باستخدام معايرة جرعة مقياس الميكرومتر. بدء الحصول على الانبعاثات بواسطة الماسح الضوئي.
      2. ابدأ المسح مباشرة قبل بدء الاستنشاق لضمان الحصول على منحنى بدء النشاط الزمني. احصل على 6-7 دقائق من الانبعاثات بإطارات 3 ثانية × 23 ، وإطارات 5 ثانية × 6 ، وإطارات 10 ثوان × 20 ، ثم إطارات 30 ثانية لبقية فترة الفحص.
      3. اطلب من المشارك الزفير بالكامل وخفض قناع المشارك.
      4. ضع الناطقة بلسان الفم في فم المشارك. اطلب من المشارك تشكيل ختم محكم حول لسان حال الشفة بشفتيه ثم استنشاق قدر الإمكان. اطلب من المشارك أن يحبس أنفاسه لبضع ثوان لتسهيل امتصاص رئتيه للمستحضرات الصيدلانية المشعة الغازية.
      5. اطلب من المشارك الزفير مرة أخرى من خلال الأنبوب ، ونفخ المستحضرات الصيدلانية المشعة الغازية المتبقية مرة أخرى في المنفاخ. أعد تثبيت الأنبوب واستعادته من المشارك.
      6. راقب نشاط الغاز في المنفاخ من بداية الاستنشاق إلى نهاية الزفير. احسب إجمالي الجرعة المعطاة حسب الفرق في الأنشطة. تهدف إلى أن تتجاوز الجرعة الإجمالية التي يتم تناولها 20 mCi.
    5. قم بإعطاء جرعة واحدة من [15O] CO. مراقبة القياسات الشريانية لمنحنيات النشاط الزمني الاسمي. إذا كانت القياسات الشريانية غير كافية من الناحية الفنية ، فقم بإعطاء جرعة بديلة من [15O] CO. السماح ل [15O] ثاني أكسيد الكربون داخل الأوعية الدموية بالوصول إلى حالة مستقرة ، مما يتطلب حوالي 1-2 دقيقة17.
    6. إعطاء جرعتين متتاليتين من [15O]O2. مراقبة القياسات الشريانية لمنحنيات النشاط الزمني الاسمي.
      ملاحظة: هذا الإجراء قوي حتى مع المشاركين ذوي الإعاقة الإدراكية الخفيفة. ومع ذلك ، يتم استبعاد المشاركين غير القادرين على إجراء هذا الإجراء ، بسبب ضعف إدراكي شديد أو ضعف في الوجه ، لتقليل مخاطر عدم كفاية إعطاء المقتفي الإشعاعي وتسرب الغاز إلى الهواء المحيط أثناء الزفير. للإدارة المستمرة واستخدام الأقنعة لتنظيف المتتبعات الإشعاعية الغازية ، استشر الطرق البديلة التي أبلغ عنها وأشار إليها Iguchi et al.24 يوصى بتكرار الجرعات [15O] O2 في نسختين بسبب انخفاض نسب الإشارة إلى الضوضاء (أعداد مكافئة الضوضاء غير المواتية) التي يتم الحصول عليها عادة مع [15O] O2.
  5. إعطاء المستحضرات الصيدلانية المشعة عن طريق الحقن
    1. اطلب من مرفق السيكلوترون تسليم المستحضرات الصيدلانية المشعة في الوريد إلى حجرة الماسح الضوئي.
    2. الاستعداد لإعطاء جميع المستحضرات الصيدلانية المشعة عن طريق الوريد كجرعات. إجراء الحقن في الوريد مشابه لجميع الحالات.
      1. راقب الجرعة في مقياس جرعات عداد البئر حتى تنخفض إلى ما دون الحد الأقصى المسموح به (25 مللي Ci ل [15O] H2O و 6 mCi ل [18F] FDG).
      2. ابدأ المسح مباشرة قبل الحقن في الوريد لضمان الحصول على منحنى بدء النشاط الزمني. بالنسبة إلى [15O] H2O، احصل على 6-7 دقائق من البث بإطارات 3 s × 23 وإطارات 5 s × 6 وإطارات 10 s × 20 ثم إطارات 30 ثانية لبقية فترة الفحص. بالنسبة إلى [18فهرنهايت]FDG، احصل على 60 دقيقة من البث بإطارات 3 s × 23 وإطارات 5 s × 24 وإطارات 20 ثانية × 9 وإطارات 60 ثانية × 13 وإطارات 300 ثانية × 7 وإطار 351 ثانية × 1.
      3. حقن الجرعة الوريدية على الفور. قياس النشاط الإشعاعي المتبقي في المحقنة لحساب الجرعة المعطاة حسب الاختلافات. التأكد من أن الجرعة الإجمالية التي يتم إعطاؤها لا تقل عن الحد الأدنى المسموح به من الجرعة (15 mCi ل [15O] H2O و 4 mCi ل [18F] FDG).
      4. مراقبة القياسات الشريانية لمنحنيات النشاط الزمني الاسمي. بالنسبة إلى [15O] H2O ، إذا كانت القياسات الشريانية غير كافية تقنيا ، فيجب إعطاء جرعة بديلة.
        ملاحظة: إن إعطاء [15O] H2O أبسط في بعض النواحي من إعطاء الغازات حيث يمكن حقن الأول عن طريق الوريد. ومع ذلك، نظرا لقصر عمر النصف البالغ [15O] H2O، لا يزال هذا يتطلب تنسيقا دقيقا، اعتمادا على موقع الماسح الضوئي PET ومكان إنتاج [15O] H2O والحصول عليه.

7. قياسات الشرايين

  1. بعد وضع المشارك في الدراسة في الماسح الضوئي ، قم بإعداد جميع الأجهزة اللازمة للقياسات الشريانية للأنشطة الصيدلانية المشعة.
    1. تأكد من سلامة الوصلات بين الكاثيثر الوعائي للشريان الكعبري ، وخطوط الضغط الصلبة ، ومحبس التثبيت ، والأكياس المضغوطة لتزويد المحلول الملحي العادي ، ومجموعات قسطرة التمديد لكاشفات جاما ، ومجموعات قسطرة التمديد للمضخات التمعجية. تأكد من التحضير الصحيح حتى لا يمكن إدخال فقاعات هواء في الشريان الكعبري وألا تتداخل فقاعات الهواء مع الضخ التمعجي لاستخراج الدم الشرياني.
      1. بالنسبة لكاشف جاما ، استخدم مجموعات تمديد القسطرة المجهرية التي لا يزيد طولها عن 48 سم ولا يزيد عن 0.6 مل من حجم التحضير.
      2. بالنسبة للمضخة التمعجية ، اضبط الحد الأقصى المسموح به لضغط الانسداد.
      3. إذا كانت المضخة التمعجية عبارة عن مضخة تسريب تعمل باتجاهات تدفق عكسية ، فحدد الحد الأدنى لمعدل التدفق لإبقاء الوعاء مفتوحا (KVO).
  2. قبل إعطاء المستحضرات الصيدلانية المشعة مباشرة ، أغلق محبس التثبيت على كيس الضغط وجهاز مراقبة الضغط ، وقم بتشغيل المضخة بسرعة 300 مل / ساعة. التأكد من استخراج الدم من الشريان الكعبري مروره عبر مجموعات قسطرة التمديد لكاشفات جاما ومجموعات قسطرة التمديد للمضخة. تأكيد القياسات المستمرة للنشاط الصيدلانية المشعة في كاشفات جاما خلال مرور بلعة المستحضرات الصيدلانية المشعة عبر الدورة الدموية الشريانية25.
  3. تحقق من الاكتساب المتزامن لمنحنيات نشاط الوقت من الماسح الضوئي PET.
  4. استمر في الضخ بسرعة 300 مل / ساعة وتحقق من قياسات النشاط الصيدلاني المشع في كاشفات جاما لمدة 300 ثانية على الأقل بعد استنشاق [15درجة مئوية] ثانية ، و 120 ثانية بعد استنشاق [15درجة مئوية] O2 ، و 120 ثانية بعد حقن [15O] H2O ، و 300 ثانية بعد حقن [18F] FDG.
    1. بالنسبة إلى [18فهرنهايت] FDG، استمر في ضخ الدم بمعدلات ضخ منخفضة لا تقل عن 20 مل / ساعة حتى نهاية فحص التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني.
  5. بعد كل قياس شرياني, إعادة تكوين الخطوط الشريانية لتنظيف قسطرة الشريان الكعبري; بعد ذلك ، قم بغسل دائرة الخط التي تزود كاشفات جاما والمضخة. بالنسبة للدائرة المعزولة عبر المضخة ، اضبط معدلات المضخة على 300 مل / ساعة. اختياريا ، استخدم كيسا ثانيا من محلول ملحي هيباريني تحت الجاذبية لتوفير تدفقات إضافية لإزالة الدم من المضخة.
    ملاحظة: بالنظر إلى بروتوكول التصوير المطول وأخذ العينات المتكررة من الدم الشرياني ، يمكن أن يكون خطر انسداد الخط مرتفعا ، مما يتطلب يقظة مستمرة من قبل فريق المحقق والممرضة. استخدم تدابير تعقيم صارمة وحافظ على دائرة مغلقة يتم تكوينها فقط بواسطة محبس التوقف.

8. أخذ العينات الوريدية

  1. قبل المسح ، قم بإنشاء موقعين للوصول عن طريق الوريد ، قنية الشريان المقابل إلى الكعبري لحقن المستحضرات الصيدلانية المشعة ، وقنية الشريان المماثل إلى الكعبري لأخذ العينات الوريدية. تفضل الوصول إلى ما قبل التكعيب.
  2. قبل المسح ، قم بإعداد المحاقن وأغطية المحاقن ؛ وقم بتمييز المحاقن والأغطية بشكل لا يمحى، وقم بتغطية جميع المحاقن، ووزن المحاقن ذات الغطاء بميزان تحليلي بدقة تصل إلى 0.0001 جم. أوقات قياسية لأخذ العينات الوريدية في بداية وإكمال سحب ما لا يقل عن 2 مل من الدم. في درجة حرارة الغرفة (20-25 درجة مئوية) ، جهاز طرد مركزي 1 مل من الدم عند RCF 3,300 × جم لمدة 60 ثانية على الأقل لاستخراج البلازما. عد الأنشطة في الدم الكامل والبلازما باستخدام عداد جيد معاير ل 68 جيكيرا.
    ملاحظة: أخذ العينات الوريدية هو الأنسب لقياسات [18فهرنهايت] FDG 30-60 دقيقة بعد الحقن. تعتبر العينات الوريدية التي تم الحصول عليها أثناء المسح الضوئي بمقدار 15درجة مئوية صعبة للغاية من الناحية الفنية ويصعب التحكم فيها ولا ترتبط ارتباطا جيدا بالعينات الشريانية.

9. إعادة بناء صور PET وتخزين البيانات

  1. إعادة بناء الصور من PET-CT ، مفضلة مجموعات فرعية مرتبة 3D عادية-Poisson من تعظيم التوقع (OSEM) مع 4-8 تكرارات من خمس مجموعات فرعية ، TOF ، العشوائيات المتأخرة ، قياس التشتت المطلق المستند إلى النموذج ، تصحيح التوهين ، تصفية التمرير الشامل (بدون تصفية) ، بدون نماذج وظائف انتشار النقاط ، تصحيح الاضمحلال لبدء المسح ، إعادة القياس إلى Bq mL-1 ، حجم المصفوفة 220 ، التكبير / التصغير 2 ، والفوكسيل المتناحية : 1.65 مم طول.
    ملاحظة: يقلل التكبير/التصغير 2 من مجال الرؤية العرضي لإعادة بناء الصورة بمقدار النصف، وبالتالي تجاهل المسافة المحيطة بين رأس المشارك وحلقات كاشف التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. المعلمات المذكورة هي قيم البداية للغاز [15O] O2 ، وهو شديد التأثر بتغير التشتت ، ويتطلب تحجيما مطلقا للتشتت يستند إلى النموذج. تاريخيا ، أثر اختيار نماذج التشتت بشدة على جودة إعادة بناء 15متتبعات O. علاوة على ذلك ، فإن تفاعلات نماذج التشتت المنفذة من قبل البائع مع النماذج الأخرى مثل نماذج وظائف انتشار النقاط غير مفهومة حاليا بشكل جيد. وبالتالي ، ينفذ هذا البروتوكول نماذج التشتت فقط بدون نماذج انتشار النقاط.
  2. راجع بيانات PET المعاد بناؤها على وحدة التحكم في الماسح الضوئي لضمان الإدارة الكافية للتتبع الإشعاعي والحد الأدنى من الحركة.
    1. احفظ ملفات DICOM لبيانات PET و CT وبيانات المعايير المعاد بناؤها وبيانات وضع القائمة.
      ملاحظة: تعد بيانات وضع القائمة ضرورية لعمليات إعادة البناء المحسنة، والتي تكون باهظة الثمن من الناحية الحسابية، ولا يمكن إجراؤها عادة على وحدة تحكم الماسحة الضوئية. بيانات وضع القائمة كبيرة جدا (>40 جيجابايت لكل جلسة عمل PET) ويجب حجز أجهزة تخزين كافية.

10. الخروج ومتابعة المشاركين

  1. إزالة الخط
    1. قم بإزالة القسطرة الشريانية الكعبرية باستخدام تقنية معقمة وقم بتطبيق ضغط الشريان الكعبري المباشر يدويا (يجب أن يتم ذلك من قبل أخصائي رعاية صحية مؤهل).
    2. اضغط لمدة 15 دقيقة باستخدام تقنية الإرقاء السبراءة لتقليل مخاطر انسداد الشريان الكعبري.
    3. افحص طرف القسطرة بحثا عن جلطات أو فسور.
    4. بعد التأكد من تحقيق الإرقاء الكافي ، ضع ضمادة ضغط بشاش معقم وغلاف مرن ذاتي اللصق. افحص اليد بحثا عن أي تغييرات في اللون أو درجة الحرارة أو الإحساس أو الوظيفة.
  2. تعليمات الرعاية المنزلية
    1. إرشاد المشاركين للحفاظ على ضمادات الضغط لمدة ساعتين بعد الخروج من المستشفى.
      1. اطلب من المشاركين فحص موقع القنية بحثا عن نزيف أو كدمات في ساعتين ، ثم وضع الضمادات التي لا تستلزم وصفة طبية.
      2. اطلب من المشاركين تجنب ثني أو ترطيب الرسغ / الذراع المصاب لمدة 24 ساعة وتجنب النشاط الشاق الذي يشمل الرسغ / الذراع لمدة 48 ساعة.
    2. اطلب من المشاركين فحص معصمهم / ذراعهم المصابة بحثا عن مؤشرات العدوى أو الإصابة أو النزيف خلال 48 ساعة بعد الخروج من المستشفى.
    3. توفير طرق متعددة للاتصال بفريق الدراسة حسب الحاجة.
    4. قدم تطمينات للمضاعفات الشائعة للكدمات الخفيفة وعدم الراحة العابرة.
    5. اتصل بالمشارك في الدراسة بعد 24-48 ساعة من الخروج للتأكد من عدم ظهور مضاعفات إضافية.

11. المعايرة

  1. المعايرة المتقاطعة
    1. استخدم المصادر المرجعية للقضيب 68Ge أو 22Na للمعايرة المطلقة لعدادات الآبار.
    2. بعد ذلك ، قم بالمعايرة التبادلية باستخدام محاليل 10-37 ميجابايت من [18فهرنهايت] FDG في 30-670 مل من الماء مع 2٪ أسيتونيتريل أو مذيب عضوي مماثل. استخدم زجاجات وسائط صلبة (بولي إيثيلين تيريفثاليت أو بولي إيثيلين عالي الكثافة) توفر احتواء النشاط الإشعاعي مع توهين جاما ضئيل. استخدم زجاجات أصغر حجما لاستيعاب نشاط أقل للمعايرة المتقاطعة في تجويف الماسحة الضوئية. معايرة جميع أدوات الكشف عن جاما الأخرى باستخدام الحصص المسحوبة من الزجاجة.
  2. معايرة القسطرة
    1. إجراء دراسات معايرة التشتت والتأخير الناجم عن استخدام القسطرة والخطوط بين الشريان الكعبري ومسبار الكشف عن جاما.
      1. استخدم منتجات الدم منتهية الصلاحية من بنك الدم المحلي ، وحمام درجة حرارة متحكم فيه ، وتباين متحكم فيه في الهيماتوكريت لمنتجات الدم.
      2. قم بتجميع الأجهزة المجزأة للتبديل بسرعة بين منتجات الدم غير المسماة و [18F] التي تحمل علامة FDG ، والتي يتم تسليمها إلى تجميع القسطرة والخطوط ومسبار كاشف جاما والمضخة التمعجية. قم بتوصيل مدخلات "الخطوة الوظيفية" Heaviside إلى التجميع وقياس النشاط الإشعاعي بمرور الوقت.
      3. تقدير نواة الالتواء للتشتت والتأخير. معلمات الحبوب لتختلف مع الهيماتوكريت. قم بإجراء جميع المعايرة مع مصدر منتجات الدم عند 37 درجة مئوية. أعد استخدام النواة لجميع الدراسات البشرية التي تستخدم التجميع المتطابق.
        ملاحظة: هذه المعايرة لا تمثل سوى التشتت والتأخير من خلال تجميعات الخطوط الخارجية، وليس التشريح الداخلي.

النتائج

تتضمن بعض الجوانب الأكثر تحديا من الناحية الفنية لهذا البروتوكول تكوين البيانات وإدارتها وجمعها بنجاح من الخطوط الشريانية مع إدارة أجهزة التتبع الإشعاعي قصيرة العمر وتشغيل الماسح الضوئي في نفس الوقت. يوفر الشكل 1 وجهة نظر شاملة للإعداد الحالي يلخص سير ?...

Discussion

التصوير المبزيتروني لاستقلاب الأكسجين والجلوكوز باستخدام غازات استنشاق [15O] CO و [15O] O2 ، والحقن الوريدي ل [15O] H2O ، والحقن الوريدي ل [18F] FDG لها سابقات تاريخية مهمة بناء على التصوير المتراكم من الأجيال القديمة من ماسحات التصوير المقطعي بالإ...

Disclosures

لا يوجد تضارب في المصالح ، مالية أو غير ذلك ، بين المؤلفين ومحتوى هذه الورقة.

Acknowledgements

نحن ممتنون بشكل خاص للمشاركين في البحث لدينا على إيثارهم. نعرب عن تقديرنا لمديري وموظفي مركز أبحاث مختبرات التصوير العصبي ، ومركز أبحاث مرض الزهايمر نايت ، ومركز أبحاث التصوير السريري (CCIR) ، ومنشأة السيكلوترون بجامعة واشنطن لجعل هذا البحث ممكنا. نحن نقدر بامتنان تمويل الأبحاث من المعاهد الوطنية للصحة R01AG053503 و R01AG057536 و RF1AG073210 و RF1AG074992 و 1S10OD025214 ، ومعهد مالينكرودت للأشعة ، ومؤسسة ماكدونيل لعلوم الأعصاب في جامعة واشنطن.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
3/16" outer diameter 1/8" innner diameter nylaflow tubingNylaflow Tubing, Zazareth, PA
4 x 4 in. gauzeMcKesson MedSurg16-4242
Analytical balanceFisher Scientific/OHUASPioneer Exal Model 90 mm platform #PA84
Bacterial/Viral filterHudson RCI, Teleflex, Perak, MalaysiaREF 1605 (IPN042652)
BD SmartSite Needle-Free ValveBecton Dickinson2000E
Biograph mMRSiemens, Erlangen, Germany
Biograph Vision 600 EdgeSiemens, Erlangen, Germany
Caprac wipe counterMirion Medical (Capintec), Florham Park, NJ from 1991 or newerNaI drilled well crystal
Coban self-adhesive wrap3Mcommonly used in intensive care units
dressing, tegaderm, 4 x 4" 3M Health Care#1626
ECAT EXACT HR+CTI PET Systems, Knoxville, TN
Edwards TruWave 3 cc/84 in (210 cm) Edwards LifesciencePX284R
extension catheter 48 cm length, 0.642 mL priming volumeBraunV5424
heparin sodium, solution 2 U/mL, 1,000 mLHospira Worldwide#409762059
I.V. armboard flexible 4 x 9 in. adultDeRoyalM8125-A
Keithley pico-ammeterTekronix
Magnetom Prisma fitSiemens, Erlangen, Germany3T
male-male adapter for Luer valvesArgon Medical Co.040184000A
MiniSpin Personal MicrocentrifugeEppendorf, Hamburg, GermanyEP-022620151
Mouthpiece 15 mm ID, 22 mm ODHudson RCI, Teleflex, Perak, MalaysiaREF 1565 (IPN042595)
MRIdiumIradmed, Winter Springs, FL3860+
Nalgene square PET media bottle with closure, 650 mLThermo Scientific#3420400650for cross-calibration
pressure infusion bag with bulb, accommodating 1,000 mL Health Care Logi#10401
pressure monitoring tray polyethylene catheter; 2.5Fr (2.5 cm) angiocath; 0.015" 15 cm wire; 22G (2 cm) needleCook MedicalC-P MSY-250, G02854
RDS 11 MeV CyclotronSiemens, Erlangen, Germanyproton bombardment of 15N to generate 15O
sodium chloride IV solution 0.9%, 1,000 mLB. Braun MedicalE8000
steri-strips (closure, skin reinf LF 1/2x4")McKesson MecSurg#3010
Twilite IISwisstrace, Zurich, Switzerland
Uninterruptible Power Supply battery backup and surge protectorAPCBR1500MS2

References

  1. Goyal, M. S., Hawrylycz, M., Miller, J. A., Snyder, A. Z., Raichle, M. E. Aerobic glycolysis in the human brain is associated with development and neotenous gene expression. Cell Metabolism. 19 (1), 49-57 (2014).
  2. Magistretti, P. J. Imaging brain aerobic glycolysis as a marker of synaptic plasticity. Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (26), 7015-7016 (2016).
  3. Shannon, B. J., et al. Brain aerobic glycolysis and motor adaptation learning. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (26), E3782-E3791 (2016).
  4. Vaishnavi, S. N., et al. Regional aerobic glycolysis in the human brain. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (41), 17757-17762 (2010).
  5. Powers, W. J., Dagogo-Jack, S., Markham, J., Larson, K. B., Dence, C. S. Cerebral transport and metabolism of 1-11C-D-glucose during stepped hypoglycemia. Annals of Neurology. 38 (4), 599-609 (1995).
  6. Locasale, J. W., Cantley, L. C. Metabolic flux and the regulation of mammalian cell growth. Cell Metabolism. 14 (4), 443-451 (2011).
  7. Lunt, S. Y., Vander Heiden, M. G. Aerobic glycolysis: meeting the metabolic requirements of cell proliferation. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 27 (1), 441-464 (2011).
  8. Vlassenko, A. G., Raichle, M. E. Brain aerobic glycolysis functions and Alzheimer's disease. Clinical and Translational Imaging. 3 (1), 27-37 (2015).
  9. Goyal, M. S., et al. Loss of brain aerobic glycolysis in normal human aging. Cell Metabolism. 26 (2), 353-360 (2017).
  10. Goyal, M. S., et al. Spatiotemporal relationship between subthreshold amyloid accumulation and aerobic glycolysis in the human brain. Neurobiology of Aging. 96, 165-175 (2020).
  11. Goyal, M. S., et al. Brain aerobic glycolysis and resilience in Alzheimer disease. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 120 (7), 2212256120 (2023).
  12. Segarra-Mondejar, M., et al. Synaptic activity-induced glycolysis facilitates membrane lipid provision and neurite outgrowth. EMBO Journal. 37 (9), 97368 (2018).
  13. Harris, R. A., et al. Aerobic glycolysis is required for spatial memory acquisition but not memory retrieval in mice. Eneuro. 6 (1), (2019).
  14. Huang, S. C., et al. Noninvasive determination of local cerebral metabolic rate of glucose in man. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 238 (1), E69-E82 (1980).
  15. Mintun, M. A., Raichle, M. E., Martin, W. R. W., Herscovitch, P. Brain oxygen utilization measured with O-15 radiotracers and positron emission tomography. Journal of Nuclear Medicine. 25 (2), 177-187 (1984).
  16. Raichle, M. E., Martin, W. R., Herscovitch, P., Mintun, M. A., Markham, J. Brain blood flow measured with intravenous H2(15)O. II. Implementation and validation. Journal of nuclear medicine. 32 (15), 790-798 (1983).
  17. Martin, W. R. W., Powers, W. J., Raichle, M. E. Cerebral blood volume measured with inhaled C15O and positron emission tomography. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 7 (4), 421-426 (1987).
  18. Hooker, J. M., Carson, R. E. Human positron emission tomography neuroimaging. Annual Review of Biomedical Engineering. 21, 551-581 (2019).
  19. Fan, A. P., et al. Quantification of brain oxygen extraction and metabolism with [(15)O]-gas PET: A technical review in the era of PET/MRI. Neuroimage. 220, 117136 (2020).
  20. Tisdall, M. D., et al. Volumetric navigators for prospective motion correction and selective reacquisition in neuroanatomical MRI. Magnetic Resonance in Medicine. 68 (2), 389-399 (2012).
  21. Greve, D. N., et al. Cortical surface-based analysis reduces bias and variance in kinetic modeling of brain PET data. NeuroImage. 92, 225-236 (2014).
  22. Greve, D. N., et al. Different partial volume correction methods lead to different conclusions: An 18F-FDG-PET study of aging. NeuroImage. 132, 334-343 (2016).
  23. Iguchi, S., et al. System evaluation of automated production and inhalation of (15)O-labeled gaseous radiopharmaceuticals for the rapid (15)O-oxygen PET examinations. EJNMMI Physics. 5 (15), 37 (2018).
  24. Alf, M. F., et al. Quantification of brain glucose metabolism by 18F-FDG PET with real-time arterial and image-derived input function in mice. Journal of Nuclear Medicine. 54 (1), 132-138 (2013).
  25. Herscovitch, P., Mintun, M. A., Raichle, M. E. Brain oxygen utilization measured with oxygen-15 radiotracers and positron emission tomography: generation of metabolic images. Journal of Nuclear Medicine. 26, 416-417 (1985).
  26. Videen, T. O., Perlmutter, J. S., Herscovitch, P., Raichle, M. E. Brain blood volume, flow, and oxygen utilization Measured with 15O radiotracers and positron emission tomography: revised metabolic computations. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 7 (4), 513-516 (1987).
  27. Lee, J. J., et al. Dynamic susceptibility contrast MRI with localized arterial input functions. Magnetic Resonance in Medicine. 63 (5), 1305-1314 (2010).
  28. Kunnen, B., Beijst, C., Lam, M., Viergever, M. A., de Jong, H. Comparison of the Biograph Vision and Biograph mCT for quantitative (90)Y PET/CT imaging for radioembolisation. EJNMMI Physics. 7 (1), 14 (2020).
  29. van Sluis, J., et al. Performance characteristics of the digital Biograph Vision PET/CT system. Journal of Nuclear Medicine. 60 (7), 1031-1036 (2019).
  30. Lodge, M. A., Mhlanga, J. C., Cho, S. Y., Wahl, R. L. Effect of patient arm motion in whole-body PET/CT. Journal of Nuclear Medicine. 52 (12), 1891-1897 (2011).
  31. Prenosil, G. A., et al. Performance characteristics of the Biograph Vision Quadra PET/CT system with a long axial field of view using the NEMA NU 2-2018 Standard. Journal of Nuclear Medicine. 63 (3), 476-484 (2022).
  32. Lee, J. J., et al. Dissociation between hormonal counterregulatory responses and cerebral glucose metabolism during hypoglycemia. Diabetes. 66 (12), 2964-2972 (2017).
  33. Sattarivand, M., Kusano, M., Poon, I., Caldwell, C. Symmetric geometric transfer matrix partial volume correction for PET imaging: principle, validation and robustness. Physics in Medicine and Biology. 57 (21), 7101-7116 (2012).
  34. Desikan, R. S., et al. An automated labeling system for subdividing the human cerebral cortex on MRI scans into gyral based regions of interest. Neuroimage. 31 (3), 968-980 (2006).
  35. Schaefer, A., et al. Local-global parcellation of the human cerebral cortex from intrinsic functional connectivity MRI. Cerebral Cortex. 28 (9), 3095-3114 (2018).
  36. Glasser, M. F., et al. A multi-modal parcellation of human cerebral cortex. Nature. 536 (7615), 171-178 (2016).
  37. 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).
  38. Rodgers, Z. B., Detre, J. A., Wehrli, F. W. MRI-based methods for quantification of the cerebral metabolic rate of oxygen. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 36 (7), 1165-1185 (2016).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

CMRGlc CMRO2

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved