小型动物正电子发射断层扫描/计算机断层扫描中的连续血液采样支持动脉输入函数的测量

在此视频中，提供了连续血液采样的协议。血液放射性将平行于PET/CT使用体外动脉分流器进行测量。通过这样做，将生成用于后续 PET/CT 数据定量的动脉输入函数，并允许以后进行精确的生物动力学建模。

该协议的主要优点是，它可重复，产生最小的失血，并有利于高精度的时间分辨率的动脉输入功能。必须交叉校准用于确定血液活性浓度的所有测量设备。演示程序将是安妮莫勒，一个技术人员从我们的实验室。

在确认在12小时的禁食大鼠中对手趾捏没有反应后，剃掉动物手术侧的腿部和腹股沟，用额外的消毒剂清洁裸露的皮肤。将软膏涂抹在动物的眼睛上，并放置直肠探针，用于持续监测和维持体温。将大鼠的四肢胶带固定到工作表面，用粘膜消毒剂对作业现场进行消毒。

在腹股沟上做一个大约20毫米的切口，并解剖细皮肤层，以暴露股骨静脉，动脉和神经。在股骨静脉和动脉下放置两条细丝，用细丝将血管装点。用斗牛犬夹将容器与紧要器保持紧张，使用近端缝合线丝用斗牛犬夹在没有结的情况下使容器紧张。

用近端动脉瘤夹住静脉，用斗牛犬夹将两到三毫米的缝合线从缝合线分离，并使用角膜剪刀做一个直径为1/3的切口。容器切口是我们协议中最关键的一步。请确保使用角膜剪刀等显微手术仪器，并确保以 45 度角小心切割容器。

使用无菌棉签去除泄漏的血液，用沉闷的钳子扩张静脉。将容器打开，将锐化导管插入近向静脉，一直插入动脉瘤夹。打开动脉瘤夹，再将导管再推两到三厘米。

如果导管放置正确，血液将流入导管。用两个近结固定导管。使用胰岛素注射器通过导管冲洗和吸气 100 微升肝素盐水，以检查导管的功能。

然后把导管放入动脉，就像刚刚演示的静脉，用缝合线关闭腿。演示这个程序的将是乔安娜福斯特，一个技术员从我们的实验室。要进行图像采集，请将动物放在穿梭床托盘上容易头部的位置，然后将穿梭床移动到扩展床位置进行喷射。

将导管连接到分流系统，以每分钟 1.52 毫升的流量启动近位泵，用动物的血液填充分流系统。将穿梭床移动到正电子发射断层扫描器或PET检测环的视野中心，并启动在线血液采样系统。然后启动 PET/计算机断层扫描或 CT 工作流。

60秒后，通过T片静脉注射0.5至1毫升约22兆贝克勒剂量的18F氟氟二氧葡萄糖。用约 150 微升的肝素盐水溶液冲洗 T 片。对于PET发射获取，将按时间获取选项设置为 3，600 秒，并选择 F-18 作为研究同位素。

使用 350 到 650 千吨伏特作为能量电平，使用 3，438 纳秒作为正时窗口。对于 CT 采集，在采集选项中选择衰减扫描，在投影设置字段中选择 180 投影，进行半次总旋转。对于视场和分辨率设置，选择低作为放大倍率，选择四 x 四作为绑定，具有 275 毫米轴向扫描长度和 3，328 像素作为跨轴电荷耦合器件大小。

在曝光设置字段中，为电流设置 500 微安，为电压设置 80 千伏，为曝光时间设置 180 毫秒。然后在接下来的 60 分钟内获取动态 PET，然后在 PET 成像结束时进行 CT 扫描。对于 PET 发射直方图，将一系列 20 帧设置为动态帧，并选择延迟的减法。

在高级设置字段中，选择 128 作为 sinogram 宽度，3 作为跨度，选择 79 作为环差和死时校正。对于PET重建，使用二维有序子集期望值最大化，应用和保存散射声像与四个迭代和四维重新绑定作为重建算法。然后选择 128 乘 128 作为矩阵大小，使用一个作为图像缩放，并选择所有帧和全部的线段。

对于手动血液采样 30、60、90、600 和 1，800 秒后启动成像采集，打开第一个三向阀。在示踪剂注射30秒后，将100微升动脉血收集到EDTA毛细管中。要测量整个血液的活性，将样品装入井计数器，以便计算每毫升千贝克勒的手动血液采样的每个时间点全血的活动。

对于在线血液采样，使用管导将管放入检测器，然后启动血液采样器软件。打开采集界面，确认在线血液采样设置和 PET/CT 的计算机是时间同步的。在注入示踪器前 60 秒，按下"开始"按钮，以获取足够的数据进行背景校正。

测量后，通过 PMOD 数据库中的"保存"按钮保存原始数据。要更正和校准在线血液数据，请切换到校正界面并启用衰减校正。选择 18 F，并定义图像采集的开始时间，使"平均"按钮能够执行背景校正。

激活校准，然后输入校准系数。使用"保存 TAC"按钮保存已更正和校准的血液数据，然后选择血液。crv 文件。

在连续血液采样开始时，可在网上分析中观察示踪剂注射后约五秒钟开始，观察到放射性浓度的初始峰值。在此峰值之后，血液中的活动迅速下降，大约在15分钟内到达高原。在人工血液采样数据中，检测到的峰数较小，且不易定义高原。

在图像派生数据中，高原的峰点和起点清晰可见。然而，与连续的血液采样数据相比，峰值的最大值较小。在这个次优连续血液采样中，由于血液凝固，在采样前3 1~2分钟内无法获取数据。

清除血块后，管系统中的流量重新启动并继续测量，揭示了大约四分钟的峰值，没有记录血液中的最大放射性。然而，在这种次优采样中，手动血液采样和图像衍生分析仍然是可能的，并证明其结果与观察到的对正确的连续血液采样结果的结果相当。在整个过程中牢记动物的福利，按照建议准确准备分流系统，并尽量缩短管子的长度。

该协议可用于新诊断PET痕迹的变化，新疾病模型的表征，以及新疗法在临床前环境中的治疗反应评估。