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
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

מדידות כמותיות של מטבוליזם של חמצן וגלוקוז על ידי PET הן טכנולוגיות מבוססות, אך פרטים על פרוטוקולים מעשיים מתוארים בדלילות בספרות. מאמר זה מציג פרוטוקול מעשי המיושם בהצלחה על סורק טומוגרפיה ממוחשבת של פליטת פוזיטרונים.

Abstract

המחברים פיתחו פרדיגמה המשתמשת בטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) עם עוקבים רדיו-פרמצבטיים מרובים המשלבת מדידות של קצב חילוף החומרים המוחי של גלוקוז (CMRGlc), קצב חילוף החומרים המוחי של חמצן (CMRO2), זרימת דם מוחית (CBF) ונפח דם מוחי (CBV), ששיאו בהערכות של גליקוליזה אירובית במוח (AG). הערכות in vivo אלה של חילוף חומרים חמצוני ולא חמצוני של גלוקוז רלוונטיות לחקר המוח האנושי בבריאות ובחולי. סורקי הטומוגרפיה הממוחשבת של פליטת פוזיטרונים (PET-CT) העדכניים ביותר מספקים הדמיית זמן טיסה (TOF) ושיפורים קריטיים ברזולוציה המרחבית והפחתת החפצים. זה הוביל לשיפור משמעותי בהדמיה עם מינונים נמוכים יותר של רדיו-טרייסרים.

שיטות אופטימליות עבור סורקי ה-PET-CT העדכניים ביותר כוללות מתן רצף של 15פחמן חד חמצני (CO) וחמצן(O 2) המסומנים בשאיפה, 15מים תוך-ורידיים עם תווית O (H2O) ו-18F-deoxyglucose (FDG) - הכל תוך מפגשי סריקה של שעתיים או 3 שעות המניבים מדידות כמותיות ברזולוציה גבוהה של CMRGlc, CMRO2CBF, CBV ו-AG., מאמר שיטות זה מתאר היבטים מעשיים של סריקה המיועדת לכימות חילוף החומרים במוח עם מודלים קינטיים של מעקב ודגימות דם עורקיות ומספק דוגמאות למדידות הדמיה של חילוף החומרים במוח האנושי.

Introduction

המוח האנושי הוא צרכן כבד של חמצן וגלוקוז לחילוף החומרים. חלק מחילוף החומרים של הגלוקוז במוח האנושי הבריא מתרחש מחוץ לשימוש בחמצן, המכונה גליקוליזה אירובית מוחית (AG), שמטרותיה נמצאות תחת חקירה אינטנסיבית 1,2,3,4,5. מחקרים קודמים במודלים של בעלי חיים ובבני אדם מדווחים על קשר בין AG והתפתחות והזדקנות, התפתחות סינפטית ונויריטים, זיכרון, שקיעת עמילואיד במחלת אלצהיימר ותפקוד ומחלה של החומר הלבן 1,6,7,8,9,10,11,12,13 . לפיכך, יש עניין מתמשך בחקר AG והיבטים אחרים של חילוף החומרים במוח כדי להבין טוב יותר את המוח האנושי כשהוא מזדקן וסובל מפציעות ומחלות.

נכון לעכשיו, שיטות להערכת AG במוח האנושי in vivo דורשות הדמיית PET עם מספר רב של חמצן וגלוקוז כדי למדוד כל אחד מקצב חילוף החומרים המוחי של גלוקוז (CMRGlc)14, קצב חילוף החומרים המוחי של חמצן (CMRO2)15, זרימת דם מוחית (CBF)16 ונפח דם מוחי (CBV)17. מעבר להדמיה, מדידה כמותית של חילוף החומרים במוח עם PET דורשת מורכבויות אחרות, כולל הערכת תפקוד הקלט העורקי, בדרך כלל באמצעות קנולציה ודגימה עורקית פולשנית; הבטחה שהמשתתפים עוקבים במדויק אחר הוראות לשאיפת רדיו-טרסר תוך הגבלת תנועת הראש; טיפול במעקב רדיו עם זמן מחצית חיים קצר מאוד (2 דקות) בצורה בטוחה ויעילה; ניהול מערכי נתונים גדולים; וביצוע שיטות אנליטיות מתקדמות לחישוב מדויק של פרמטרים מטבוליים. ראויות לציון גם מגבלות השימוש ב-[18F]FDG להערכת CMRGlc 5,14.

פרוטוקול זה מתייחס לעניינים מעשיים הרלוונטיים ביותר למדידות מוצלחות של חילוף חומרים כמותי במוח מניסיוננו. פרוטוקול זה כולל תיאור של נהלים חיוניים והערות אזהרה למניעת טעויות נפוצות. הוא דוחה דיון זהיר בעקרונות כלליים יותר של חילוף חומרים, מדעי המוח, הדמיה, קינטיקה של מעקב ושיטות הסקה מהדמיית PET רדיו-טריסר. קהל היעד כולל טירונים במדידות מטבוליות באמצעות PET, כמו גם חוקרי PET וקלינאים מנוסים יותר המעוניינים להשתמש ב-15O Radiotracers. פרוטוקול זה מניח היכרות עם מחקרי הדמיה אנושיים, פרוצדורות רפואיות פולשניות, רדיו-טרסרים ושיטות הסקה כמותיות. קיימות התייחסויות רבות ומצוינות על הדמיית PET מוחית באופן כללי18, ועבור 15O-oxygen PET באופן ספציפייותר 19. עבור [18F]FDG, כמו גם עניינים מעשיים אחרים של ביצוע PET, מרכז ה-PET של טורקו מספק חומרי עזר יקרי ערך כמו גם קישורים לספרות המחקר הראשונית הנרחבת20.

סעיפי הפרוטוקול מתחילים בשיקולים רלוונטיים ביחס לבחירת המשתתפים החיוניים לציות וסריקה מוצלחת. לאחר מכן, הפרוטוקול מתאר היבטים הנוגעים לסריקה תומכת עם MRI לנוירואנטומיה. לאחר מכן, הפרוטוקול מתאר הזמנות מעבדה קליניות הכוללות מדדים חשובים לכימות חילוף החומרים של חמצן וגלוקוז. לאחר מכן, הפרוטוקול מפרט עניינים הקשורים לציקלוטרון ואספקת תרופות רדיו-פרמצבטיות. התיאורים רק לוקחים את נקודת המבט של החוקרים העובדים בנקודת הטיפול במתקן ההדמיה, תוך השמטת השיקולים הנדרשים ממתקני הציקלוטרון והצוות. לאחר מכן, הפרוטוקול מפרט את ההכנה והניהול של קווי עורקים. הקמה ותחזוקה של קווי עורקים דורשים עמידה בקריטריוני תאימות ספציפיים למוסדות, והפרוטוקול מתאר זרימות עבודה מוצלחות. לאחר מכן, הפרוטוקול מספק את הנהלים התפעוליים החיוניים לסריקה עם PET, כולל פרטים על מיקום המשתתפים, CT לתיקון הנחתה, מתן תרופות רדיו-פרמצבטיות וביצוע מדידות עורקים. דגימה ורידית דנה בחלופות פוטנציאליות לדגימת עורקים במדידות של CMRGlc עם [18F]FDG. פרק על שחזור תמונות PET ואחסון נתונים מפרט פרמטרים של תוכנה ועניינים מעשיים של טכנולוגיית מידע. החלק העוסק בשחרור ומעקב אחר משתתפים מציין תקשורת חיונית לבטיחות המשתתפים. נדונות גם פעילויות כיול חשובות. שיטות ניתוח מתאימות רבות ומודלים קינטיים מתוארים היטב בדוחות מדעיים שפורסמו ובקודמיהם הרבים; לפיכך, פרוטוקול זה מכוון את הקורא במידה רבה להפניות לגישות שפורסמו. תוצאות מייצגות ממחישות את היישום המוצלח של פרוטוקולים. פרק הדיון מפרט היבטים ומגבלות מועילים של הפרוטוקול, הפוטנציאל שלו במדעי המוח האנושיים ועניינים הנוגעים לבטיחות.

Protocol

הערה: מועצת הביקורת המוסדית והוועדה לחקר תרופות רדיואקטיביות של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון אישרו את כל המחקרים על סמך הפרוטוקול המתואר להלן. כל המשתתפים האנושיים סיפקו הסכמה מדעת בכתב לפני השתתפות במחקרים המבוססים על הפרוטוקול שלהלן. עיין בטבלת החומרים לפרטים הקשורים לכל הציוד, החומרים והריאגנטים המשמשים בפרוטוקול זה.

1. בחירת משתתפים

  1. קריטריונים להכללה
    1. כלול רק משתתפים מבוגרים. ודא שהמשתתפים יכולים לעקוב אחר נהלי המחקר, כולל הוראות לשאיפת גזים רדיו-פרמצבטיים, ומסוגלים לספק הסכמה מדעת או הסכמה עם הסכמה חלופית מתאימה. ודא שהמשתתפים יכולים לעבור הדמיה במצב שכיבה עד 2-3 שעות עם הפסקות, וברציפות במשך 60 דקות ללא הפסקות.
  2. קריטריונים לאי-הכללה
    1. אל תכלול משתתפים שיש להם התוויות נגד למחקר תרופות רדיואקטיביות, כגון הריון בזמן PET. אל תכלול משתתפים עם התוויות נגד ל-MRI, מכיוון ש-MRI נדרש לרישום תמונה אנטומית, נורמליזציה מרחבית ותיקון נפח חלקי.
    2. אל תכלול משתתפים עם התווית נגד כלשהי לקנולציה של העורק הרדיאלי כאשר יש לבצע צינורית עורק רדיאלי. אל תכלול משתתפים עם אנמיה משמעותית או שתרמו לאחרונה מוצרי דם, מכיוון שדגימת עורקים פולשנית גורמת לאובדן נפח דם כולל שיכול לעלות על 100 מ"ל.
    3. אל תכלול משתתפים עם מחלות ריאה משמעותיות מכיוון שיכולתם לשאוף ולהחליף בהצלחה [15O]O2 ו-[15O]CO בריאות עלולה להיפגע. אל תכלול אנשים עם מחלות רפואיות מתמשכות מעבר לאלו המעניינות, שצפויות לשנות באופן משמעותי את חילוף החומרים במוח ואת זרימת הדם.
      הערה: זה תלוי במטרות וביעדים הספציפיים של פרויקט מסוים, למשל, אם הפרויקט מתמקד בהזדקנות בריאה, שבץ מוחי גדול או אנמיה חרמשית עשויים להיות בין קריטריוני ההחרגה.
    4. אל תכלול משתתפים שאינם יכולים להשיג רמת גלוקוז בדם מתחת ל-165 מ"ג/ד"ל לפני מתן [18F]FDG.

2. MRI לנוירואנטומיה

  1. קבעו MRI לפני סריקת PET. ודא פרוטוקול MRI עבור סורק 3T הכולל רצף פולסים של הד שיפוע מהיר (MPRAGE) מוכן מגנטיזציה ברזולוציה איזוטרופית של 0.8-1.0 מ"מ, ובאופן אידיאלי, שיטות פרוספקטיביות לתיקון תנועה21.
    הערה: תיקון תנועה פרוספקטיבי מספק אופטימיזציה נוספת של אנטומיית T1w לשימוש בהיתוך עם הדמיית PET, אך סביר להניח שהשמטת תיקון תנועה פרוספקטיבי לא תהיה בעלת משמעות רבה עבור הדמיית PET הנוכחית במשתתפים המקפידים על הימנעות מתנועת ראש. אנטומיה איכותית של T1w משמעותית לתיקון נפח חלקי של PET22,23.
  2. לרכוש MRI נוירו-אנטומי עבור פרצלציות ופילוחים אזוריים, רישומי אטלס ותיקוני נפח חלקיים. ודא MRI נוירו-אנטומי מוצלח לפני קביעת מועד וחשיפת משתתף לקווי עורקים פולשניים ולתרופות רדיו-פרמצבטיות.

3. הזמנות מעבדה

  1. הזמינו גזי דם עורקיים, המוגלובין, המטוקריט וגלוקוז בפלזמה ממעבדות מוסמכות קלינית. הזמינו אוקסיהמוגלובין כמותי, קרבוקסיהמוגלובין ומתמוגלובין למעשנים ולאנשים הסובלים ממצבים רפואיים הקשורים להמוגלובין שונה.
  2. מדוד את אוקסימטריית הדופק באמצעות מכשירים מאומתים, כגון אלה המיועדים לטיפול רפואי קריטי.

4. אספקת תרופות רדיו-פרמצבטיות

הערה: מדידת חילוף החומרים של חמצן במוח ו-AG עם PET דורשת מתקן ציקלוטרון המסוגל לייצר ולספק 15תרופות רדיו-פרמצבטיות O, שיש להן זמן מחצית חיים של 122 שניות. הובלת תרופות רדיו-פרמצבטיות בין מתקן הציקלוטרון לסורק ה-PET חייבת להיות מהירה מספיק ואמינה כדי לספק מינון הולם בזמן מתן רדיו-טריסר.

  1. ודא שלכל מכיילי מינון הרדיואקטיביות יש כוח ומאפשרים זמן לחימום מספיק של המכשיר (בדרך כלל, לפחות 60 דקות).
  2. עבור תרופות רדיו-גזיות, מקם מיכל גז מוגן ואת כיול מינון הפיקו-מד המשולב שלו ליד שער ה-PET של סורק ה-PET. ודא חיבורים מאובטחים של מפוח מעוקר הניתן להרחבה, מסנן חלקיקים, צינורות פולימרים מפלסטיק בקוטר גדול, מהדק ושופר חד פעמי. ראה איור 1.
  3. נהלי אבטחת איכות מלאים לקווי גז ניילון, קוטר פנימי של 1/8 אינץ', מתחת לפליטה, מהציקלוטרון לאספקת [15O]CO ו-[15O]O2. אבטחת איכות מלאה של מקורות מימן מטוהרים ויחידות עיבוד לייצור רדיו-פרמצבטיקה [15O]H2O כנגזרת של [15O]O2, להזרקה לאחר מכן. ראה איור 1.

5. קווי עורקים

  1. השמה וניהול
    1. קנולציה של העורק הרדיאלי על ידי התייעצות עם רופא בעל הכשרה מיוחדת למיקום שגרתי של קווי עורקים, למשל, רדיולוגיה התערבותית, הרדמה או רפואה לטיפול נמרץ.
      1. העמידו לרשותכם מכשיר אולטרסאונד עם בדיקה המתאימה להדמיית העורק הרדיאלי.
      2. ספק לרופא ההתערבותי את החומרים המתכלים המועדפים עליו למיקום קו העורקים, לרוב, ערכה עם חוט מנחה המיישם את טכניקת סלדינגר.
      3. עשו כל מאמץ להחדיר את האנגיוקטטר לידו הלא דומיננטית של המשתתף.
    2. להעריך ולנהל את המשתתף לאורך קנולציה של העורק הרדיאלי באמצעות שירותיה של אחות מנוסה או איש מקצוע רפואי שווה ערך.
      1. הקפידו על זרימת עורקים צדדית של היד באמצעות אולטרסאונד.
      2. הכן ונהל את השדה הסטרילי במהלך קנולציה עורקית.
      3. לסייע לרופא ההתערבותי בהליכי קנולציה סטריליים.
      4. יש להניח קווי לחץ קשיחים ולספק מי מלח רגילים בלחץ של 300 מ"מ כספית.
    3. בצע ניהול רציף של קווי העורקים במהלך פרוטוקול 2-3 שעות, כולל ניטור שגרתי של צורות גל של לחץ עורקי ומניפולציה של מעגלי קו עורקים. לדגימת עורקים רציפה, העבר את פקקי העצירה בקו מאספקת לחץ אחורי לעורק הרדיאלי למיצוי דם עורקי על ידי שאיבה פריסטלטית לשטיפה ושמירה על גישה לעורק הרדיאלי. בעת הכנה של מקטעי קו שלעולם לא זורמים לעורק הרדיאלי, יש לשטוף עם תמיסות הפריניות (עד 10 U/mL) כדי לסייע בשמירה על סבלנות.
      הערה: צמצם את השימוש בהפרין במידת האפשר לשמירה על קטטר העורק הרדיאלי בהתחשב בראיות הלא ודאיות ליעילותו וכדי למנוע את הסיכון לעורר טרומבוציטופניה הנגרמת על ידי הפרין.
    4. השתמש בלוח זרוע הניתן לעיצוב, אך קשיח, כדי לסייע באבטחת הצנתר והקווים של העורק הרדיאלי. ודא שמניפולציות חוזרות ונשנות של פקקי עצירה אינן מפריעות לצנתר העורק הרדיאלי.
    5. אשר צורות גל תקינות של לחץ עורקי לפני כל מתן רדיוטרסר כדי להבטיח סבלנות של צנתר העורק הרדיאלי.
  2. גלאי גמא לדגימות עורקים
    הערה: השתמש במכשיר בדיקה לזיהוי גמא ובמשאבה פריסטלטית למדידת פונקציית קלט עורקי. למרות שדגימות מצוירות ביד אפשריות עבור [18F]FDG ומעקב רדיו ארוך יותר של זמן מחצית חיים, שימוש ברצף של ארבע סריקות מהירות של 15O מקל מאוד על ידי דגימה אוטומטית באמצעות משאבה פריסטלטית וגלאי גמא קומפקטי מספיק כדי למקם לצד ידו של המשתתף.
    1. מקם מכלולי קו עורקים קרוב ככל האפשר לצנתר העורק הרדיאלי כדי לבצע מדידות עם פיזור ועיכוב מינימליים בבדיקת זיהוי הגמא. ודא שהנתיב מאתר הקנולציה דרך מכלולי הקו לבדיקת זיהוי הגמא תואם את נתוני הכיול הזמינים עבור מכלול הקו.
    2. ספק כוח רציף באמצעות ספק כוח אל-פסק כדי להבטיח את יציבותם של מכפילי פוטו עבור גלאי גמא צירוף מקרים. לזיהוי צירוף מקרים, השתמש בחלונות תזמון של 100 ns וודא שרגישות הזיהוי הנומינלית היא לפחות 2.4 cps kBq-1 mL-1 עם ליניאריות של <1% עד 10 kcps.
      הערה: מוליכי גל מלאים בנוזל לזיהוי צירופי מקרים הם שבירים, הדורשים טיפול והובלה מאזורי אחסון לחבילת ה-PET.

6. סריקה

  1. צמצם את תנועות הראש
    1. לפני הסריקה, למדו את המשתתף על החשיבות של הימנעות מתנועות ראש במהלך הסריקה.
  2. מיקום המשתתפים במחקר
    1. ודא שתצורות החומרה והתוכנה של PET-CT מאפשרות סריקה עם מיקום ראש ראשון או רגליים של המשתתף במחקר. במידת האפשר, העדיפו מיקום רגליים ראשון עבור PET, כך שהגפיים והגו של המשתתף נמצאים מעבר לשער ה-PET, ראשו של המשתתף נשאר ממורכז בתוך שער ה-PET, ושער ה-CT נשאר לא תפוס (איור 1).
    2. הנח ומקם את המשתתף לשכב על שולחן השער המונמך בהתאם לכל הפרוטוקולים הקיימים לסריקת PET-CT אנושית, כגון הקפדה על התרוקנות שתן לאחרונה, לבישת בגדים מתאימים והסרת משקפיים, תכשיטים או קישוטי שיער שאינם תואמים לסורק.
    3. ודא את תקינותם של כל קווי העורקים והוורידים כאשר שולחן השער עובר לתוך קדח הסורק. הקפידו על חיבור רציף של קווי עורקים עם מקורות מלח בלחץ. ודא ניתוק של משאבות פריסטלטיות, בדיקות זיהוי גמא וכל מכשיר אחר שאינו יכול לעבור דרך קדח הסורק וחיבור מחדש לאחר מכן.
    4. הקפידו על נוחות המשתתף, במיוחד כריות מתאימות למיקום הראש, הצוואר, עמוד השדרה, הירכיים וכיפוף הרגליים. הקפידו על מיקום נוח של הראש על משענות ראש קצף הממוקמות בחופשיות, ולאחר מכן אבטחו את מצחו של המשתתף לשולחן השער עם עטיפה אלסטית, דביקה וניתנת להסרה עצמית כתזכורת למשתתף להימנע מתנועת ראש. הקפידו על שמיכות מספיקות לנוחות תרמית. אשר את הבנת המשתתף לגבי הצורך להימנע מתנועת ראש במהלך סריקת CT ו-PET.
      הערה: משענות הראש והעטיפה האלסטית מגבילים באופן משמעותי את תנועת הראש גם אצל משתתפים לקויים קוגניטיבית.
    5. ודא ששולחן השער עובר דרך קדח הסורק עד שהגפיים והגו של המשתתף נמצאים מעבר לשער ה-CT וראשו של המשתתף מרוכז בשער ה-CT. יישר את קו הקנטומיטלי של המשתתף עם סמני לייזר אנכיים עם הכניסה לשער ה-CT, ואז זווית הסנטר מעט נחותה. בצע CT כמתואר להלן. אשר ב-CT שמיקום זה לוכד את כל המוח והמוח הקטן בתוך שדה הראייה של ה-PET.
    6. ודא ששולחן השער ממשיך דרך קדח הסורק עד שראש המשתתף מרוכז בשער ה-PET. הקפידו על גישה נאותה לקווי עורקים וורידים וכן הארכה נאותה של פרק כף היד כדי להתאים לקנולציה של העורק הרדיאלי. ודא שפתחי הפליטה בתקרה יכולים להסיר ביעילות גזי רדיו-טרסר שננשפו בשוגג ליד קצה שער ה-PET. בצע CT ו-PET כמתואר להלן בשלבים 6.3-6.5.
    7. עקוב באופן שגרתי אחר המשתתף במהלך PET, והעריך את נוחות המשתתף עם תקשורת מילולית מינימלית במהלך הסריקה.
      הערה: מיקום רגליים ראשון מקל על מתן גזי רדיו-טרסר עם תקשורת משופרת ומניפולציות משופרות של צינורות שאיפה. עם זאת, עבור רוב שולחנות הגנטרי, מיקום הרגליים הראשון עשוי להיות לא תואם לשימוש במסכות תרמופלסטיות לשימור ראש. מיקום רגליים ראשון עשוי גם להיות לא תואם למכשירים המגנים על הראש מפני פליטות שמקורן בגוף הנחות מהראש. מגנים כאלה יכולים אחרת להפחית אקראיות שמקורן בגוף.
  3. CT לתיקון הנחתה
    1. השג CT ראש במינון קרינה נמוך המתאים לתיקון הנחתה. אם המשתתף זקוק להפסקה במהלך הסריקה ועוזב את הסורק, חזור על סריקת ה-CT לפני חידוש סשן ה-PET כדי לאפשר שחזור מבוסס קונסולה של הדמיית PET שלאחר מכן. פרמטרי CT שימושיים כוללים זרם צינור 75 mA, זמן סיבוב 0.5 שניות, פסיעה ספירלית 1.5 ומתח צינור 120 kVp, עם גרעיני קונבולוציה מומלצים על ידי הספק ושחזור למטריצה של 512 x 512 x 88, רזולוציהשל 0.98 x 0.98 x 3.00 מ"מ 3 .
  4. מתן תרופות רדיו-פרמצבטיות גזיות
    1. הדריכו את המשתתפים על נוהל השאיפה לפני מתן הגז הראשון, בדגש על שאיפה ונשיפה דרך הצינורית ולא נשימה דרך האף.
    2. הכן את מיכל אחסון הגז המוגן המצויד בכיול מינון פיקו-מד זרם. בתוך מיכל הגז, חבר מפוח הניתן להרחבה לקו הניילון הקשיח בקוטר צר מהציקלוטרון וכן לצינור פולימר פלסטיק קשיח למחצה בקוטר גדול שנשמר מהודק למעט במהלך המתן. הנח מסנן חלקיקים לוכד וירוסים בקו אחד עם הצינור בקוטר גדול בהתאם לדרישות בקרת הזיהום שנוסחו עבור מגיפת Covid-19. חבר פיה חד פעמית מפלסטיק לקצה הצינור.
    3. בקש שמתקן הציקלוטרון יעביר תרופות רדיו-גזיות למיכל הגז.
    4. התכוננו לתת את כל התרופות הרדיו-פרמצבטיות הגזיות כבולוסים. הליך השאיפה זהה בכל המקרים.
      1. עקוב אחר הפעילות של כל גז המועבר למפוח הניתן להרחבה לשיא הפעילות, ולאחר מכן המתן עד שהפעילות תרד מתחת למינון המקסימלי המותר על ידי הוועדה לחקר תרופות רדיואקטיביות (55 mCi). עקוב אחר פעילויות באמצעות כיול מינון פיקו-מד זרם. התחל רכישת פליטות על ידי סורק.
      2. התחל בסריקה מיד לפני תחילת השאיפה כדי להבטיח את רכישת עקומת ההתחלה של פעילות הזמן. השג 6-7 דקות של פליטות עם 3 שניות פריימים x 23, 5 שניות פריימים x 6, 10 שניות פריימים x 20 ולאחר מכן 30 שניות פריימים לשארית הסריקה.
      3. הנחו את המשתתף לנשוף במלואה ולהוריד את המסכה של המשתתף.
      4. הנח את הפיה בפיו של המשתתף. בקשו מהמשתתף ליצור אטימה הדוקה סביב הפיה עם השפתיים ולאחר מכן שאפו כמה שיותר. בקשו מהמשתתף לעצור את נשימתו למשך מספר שניות כדי להקל על ריאותיו לספוג את הרדיו-פרמצבטיקה הגזית.
      5. בקשו מהמשתתף לנשוף שוב דרך הצינור, ולנשוף שאריות רדיו-פרמצבטיות גזיות בחזרה לתוך המפוח. הדקו מחדש את הצינור והחזירו אותו מהמשתתף.
      6. עקוב אחר פעילות הגז במפוח מתחילת השאיפה ועד סוף הנשיפה. חשב את המינון הכולל הניתן לפי ההפרש בפעילויות. שאפו לכך שהמינון הכולל הניתן יעלה על 20 mCi.
    5. יש לתת מנה אחת של [15O]CO. לעקוב אחר מדידות העורקים עבור עקומות פעילות בזמן נומינלי. אם מדידות העורקים אינן מספיקות מבחינה טכנית, יש לתת מנה חלופית של [15O]CO. אפשר ל-[15O]CO תוך-וסקולרי להגיע למצב יציב, הדורש כ-1-2 דקות17.
    6. יש לתת שתי מנות עוקבות של [15O]O2. עקוב אחר מדידות עורקים עבור עקומות פעילות בזמן נומינלי.
      הערה: הליך זה חזק גם עם משתתפים בעלי לקות קוגניטיבית קלה. עם זאת, משתתפים שאינם מסוגלים לבצע הליך זה, עקב ליקוי קוגניטיבי חמור או חולשת פנים, אינם נכללים כדי למזער את הסיכון למתן רדיוטרסר לקוי ודליפה של גז לאוויר הסביבה במהלך הנשיפה. למתן רציף ושימוש במסכות לניקוי רדיו-עוקבים גזיים, התייעץ עם שיטות חלופיות שדווחו והתייחסו אליהן על ידי Iguchi et al.24 חזרה על מינון [15O]O2 בשכפול מומלצת בגלל יחסי האות לרעש הנמוכים יותר (ספירות שוות ערך לרעש שליליות) המתקבלות בדרך כלל עם [15O]O2.
  5. מתן תרופות רדיו-פרמצבטיות מוזרקות
    1. בקש ממתקן הציקלוטרון לספק תרופות רדיו-פרמצבטיות תוך ורידיות לתא הסורק.
    2. התכוננו לתת את כל התרופות הרדיו-פרמצבטיות התוך-ורידיות כבולוסים. הליך ההזרקה התוך ורידית דומה לכל המקרים.
      1. עקוב אחר המינון במינון נגד היטב עד שהוא יורד מתחת למקסימום המותר (25 mCi עבור [15O]H,2O ו-6 mCi עבור [18F]FDG).
      2. התחל בסריקה מיד לפני ההזרקה התוך ורידית כדי להבטיח את רכישת עקומת ההתחלה של פעילות הזמן. עבור [15O]H2O, קבל 6-7 דקות של פליטות עם 3 מסגרות x 23, 5 שניות פריימים x 6, 10 שניות פריימים x 20 ולאחר מכן 30 שניות פריימים לשארית הסריקה. עבור [18F]FDG, קבל 60 דקות של פליטות עם 3 מסגרות x 23, 5 שניות מסגרות x 24, 20 שניות מסגרות x 9, 60 שניות מסגרות x 13, 300 שניות פריימים x 7 ומסגרת 351 שניות x 1.
      3. יש להזריק מיד את המינון התוך-ורידי. מדוד את הרדיואקטיביות הנותרת במזרק כדי לחשב את המינון הניתן בהבדלים. ודא שהמינון הכולל הניתן אינו נמוך מהמינון המינימלי המותר (15 mCi עבור [15O]H,2O ו-4 mCi עבור [18F]FDG).
      4. עקוב אחר מדידות עורקים עבור עקומות פעילות בזמן נומינלי. עבור [15O]H2O, אם מדידות העורקים אינן מספיקות מבחינה טכנית, יש לתת מנה חלופית.
        הערה: מתן [15O]H2O הוא במובנים מסוימים פשוט יותר ממתן גזים מכיוון שניתן להזריק את הראשון לווריד. עם זאת, בשל זמן מחצית החיים הקצר של [15O]H2O, זה עדיין דורש תזמור זהיר, בהתאם למיקום סורק ה-PET והיכן [15O]H2O מיוצר ומתקבל.

7. מדידות עורקים

  1. לאחר מיקום משתתף המחקר בסורק, הכינו את כל המכשירים הדרושים למדידות עורקים של פעילויות רדיו-פרמצבטיות.
    1. ודא את תקינות החיבורים בין אנגיוקטאתר העורק הרדיאלי, קווי לחץ קשיחים, פקקי עצירה, שקית בלחץ לאספקת מי מלח רגילים, ערכות צנתרים מאריכים לגלאי גמא וערכות צנתרים מאריכים למשאבות פריסטלטיות. הקפידו על תחול נכון כך שלא ניתן יהיה להכניס בועות אוויר לעורק הרדיאלי ושלא בועות אוויר יפריעו לשאיבה פריסטלטית לשאיבת דם עורקי.
      1. עבור גלאי הגמא, השתמש בערכות הארכת צנתר מיקרו-בור באורך של לא יותר מ-48 ס"מ ונפח תחול של לא יותר מ-0.6 מ"ל.
      2. עבור המשאבה הפריסטלטית, הגדר את מגבלת לחץ החסימה המקסימלית המותרת.
      3. אם המשאבה הפריסטלטית היא משאבת עירוי הפועלת עם כיווני זרימה הפוכים, בחר את קצב הזרימה המינימלי כדי לשמור על הכלי פתוח (KVO).
  2. מיד לפני מתן תרופות רדיו-פרמצבטיות, סגור את תא העצירה לשקית הלחץ ולמוניטור הלחץ, והפעל את המשאבה במהירות של 300 מ"ל לשעה. אשר את שאיבת הדם מהעורק הרדיאלי ואת מעברו דרך ערכות צנתרים מאריכים לגלאי גמא וערכות צנתר מאריך למשאבה. אשר מדידות רציפות של פעילות רדיו-פרמצבטית בגלאי הגמא לאורך מעבר הבולוס של תרופות רדיו-פרמצבטיות דרך מחזור העורקים25.
  3. ודא רכישה בו-זמנית של עקומות פעילות זמן מסורק ה-PET.
  4. המשך לשאוב במהירות של 300 מ"ל לשעה וודא מדידות של פעילות רדיו-פרמצבטית בגלאי הגמא במשך לפחות 300 שניות לאחר שאיפת [15O]CO, 120 שניות לאחר שאיפת [15O]O2, 120 שניות לאחר הזרקת [15O]H2O, ו-300 שניות לאחר הזרקת [18F]FDG.
    1. עבור [18F]FDG, המשך לשאוב דם בקצבי שאיבה מופחתים שלא יפחתו מ-20 מ"ל/שעה עד לסיום סריקת ה-PET.
  5. לאחר כל מדידת עורקים, הגדר מחדש את קווי העורקים כדי לשטוף את קטטר העורק הרדיאלי; לאחר מכן, שטוף את מעגל הקו המספק את גלאי הגמא והמשאבה. עבור המעגל המבודד דרך המשאבה, הגדר את קצבי המשאבה ל-300 מ"ל לשעה. לחלופין, השתמש בשקית שנייה של מי מלח הפריניים תחת כוח הכבידה כדי לספק זרימות נוספות לפינוי דם מהמשאבה.
    הערה: בהתחשב בפרוטוקול ההדמיה הממושך והדגימה החוזרת ונשנית של הדם העורקי, הסיכון לחסימת קו יכול להיות גבוה, ודורש ערנות מתמשכת של צוות החוקרים והאחות. השתמש באמצעי סטריליות קפדניים ושמור על מעגל סגור המוגדר רק על ידי פקקים.

8. דגימה ורידית

  1. לפני הסריקה, קבע שני אתרים לגישה תוך ורידית, קנולציה נגדית לעורק רדיאלי להזרקת רדיו-פרמצבטיקה, וקנולציה מקבילה לעורק רדיאלי לדגימה ורידית. מעדיפים גישה לאנטקוביטל.
  2. לפני הסריקה, הכינו מזרקים ומכסי מזרקים; סמן מזרקים וכובעים ללא מחיקה, כסה את כל המזרקים ושקול מזרקים מכוסים עם איזון אנליטי לדיוק של 0.0001 גרם. זמני שיא של דגימה ורידית בתחילת והשלמת שאיבת לפחות 2 מ"ל דם. בטמפרטורת החדר (20-25 מעלות צלזיוס), צנטריפוגה 1 מ"ל דם ב-RCF של 3,300 × גרם למשך 60 שניות לפחות כדי לחלץ פלזמה. ספור פעילויות בדם מלא ובפלזמה באמצעות מונה באר מכויל ל-68 Ge.
    הערה: דגימה ורידית מתאימה ביותר למדידות של [18F]FDG 30-60 דקות לאחר ההזרקה. דגימות ורידיות המתקבלות במהלך סריקת 15O הן מאתגרות מאוד מבחינה טכנית וקשות לשליטה והן אינן מתואמות היטב עם דגימות עורקים.

9. שחזור תמונות PET ואחסון נתונים

  1. שחזר תמונות מה-PET-CT, תוך העדפת תת-קבוצות תלת-ממדיות רגילות-פואסון של מקסום תוחלת (OSEM) עם 4-8 איטרציות של חמש תת-קבוצות, TOF, אקראיים מושהים, קנה מידה של פיזור מוחלט מבוסס מודל, תיקון הנחתה, סינון כל מעבר (ללא סינון), ללא מודלים של פונקציות התפשטות נקודה, תיקון דעיכה לתחילת הסריקה, שינוי קנה מידה ל-Bq mL-1, גודל מטריצה של 220, זום 2 ו-ווקסלים איזוטרופיים של 1.65 מ"מ אורך.
    הערה: זום 2 מקטין את שדה הראייה הרוחבי של שחזור התמונה בחצי, ובכך מתעלם מהחלל הסביבתי בין ראש המשתתף לטבעות גלאי ה-PET. הפרמטרים המוצהרים הם ערכי התחלה עבור גז [15O]O2 , הרגיש מאוד לשונות פיזור, ודורש קנה מידה של פיזור מוחלט מבוסס מודל; מבחינה היסטורית, בחירת המודלים לפיזור השפיעה מאוד על איכות השחזור של 15עוקבי O. יתר על כן, אינטראקציות של מודלים של פיזור המיושמים על ידי הספק עם מודלים אחרים כגון מודלים של פונקציית התפשטות נקודתית אינן מובנות כיום. כתוצאה מכך, פרוטוקול זה מיישם רק מודלים של פיזור ללא מודלים של פיזור נקודתי.
  2. סקור נתוני PET משוחזרים על קונסולת הסורק כדי להבטיח מתן רדיו הולם ותנועה מינימלית.
    1. שמור קובצי DICOM עבור נתוני PET, CT, נורמות ו-listmode משוחזרים.
      הערה: נתוני Listmode חיוניים לשחזורים ממוטבים, שהם יקרים מבחינה חישובית, ובדרך כלל לא ניתן לבצע אותם במסוף הסורק. נתוני Listmode גדולים מאוד (>40 GB לכל הפעלת PET) ויש לשריין התקני אחסון מתאימים.

10. שחרור ומעקב אחר משתתפים

  1. הסרת קו
    1. הסר את הצנתר העורקי הרדיאלי בטכניקה סטרילית והפעל ידנית לחץ עורק רדיאלי ישיר (זה צריך להיעשות על ידי איש מקצוע מוסמך בתחום הבריאות).
    2. הפעל לחץ למשך 15 דקות באמצעות טכניקת המוסטזיס פטנט כדי למזער את הסיכון לחסימת עורק רדיאלי.
    3. בדוק את קצה הקטטר לאיתור קרישים או הפסקות.
    4. לאחר שווידאתם כי הושגה המוסטזיס נאות, יש למרוח חבישת לחץ עם גזה סטרילית ועטיפה דביקה עצמית אלסטית. בדוק את היד לאיתור שינויים בצבע, בטמפרטורה, בתחושה או בתפקוד.
  2. הוראות טיפול ביתי
    1. הנחו את המשתתפים לשמור על חבישות לחץ במשך שעתיים לאחר השחרור.
      1. הנחו את המשתתפים לבחון את מקום הקנולציה לאיתור דימום או שטפי דם לאחר שעתיים, ולאחר מכן הניחו חבישה ללא מרשם.
      2. הנחו את המשתתפים להימנע מכיפוף או הרטבה של פרק כף היד/זרוע הפגועים למשך 24 שעות ולהימנע מפעילות מאומצת המערבת את פרק כף היד/זרוע למשך 48 שעות.
    2. הנחו את המשתתפים לבדוק את פרק כף היד/זרוע הפגועים שלהם לאיתור אינדיקציות לזיהום, פציעה או דימום במהלך 48 השעות שלאחר השחרור.
    3. ספק מספר שיטות ליצירת קשר עם צוות המחקר לפי הצורך.
    4. ספק הרגעה לסיבוכים הנפוצים של שטפי דם קלים ואי נוחות חולפת.
    5. צור קשר עם משתתף המחקר 24-48 שעות לאחר השחרור כדי לוודא שלא התעוררו סיבוכים נוספים.

11. כיולים

  1. כיול צולב
    1. השתמש במקורות ייחוס מוטות של 68Ge או 22Na לכיול מוחלט של מוני בארות.
    2. לאחר מכן, כיול צולב באמצעות תמיסות של 10-37 MBq של [18F]FDG ב-30-670 מ"ל מים עם 2% אצטוניטריל או ממס אורגני דומה. השתמש בבקבוקי מדיה קשיחים (פוליאתילן טרפתלט או פוליאתילן בצפיפות גבוהה) המספקים בלימה רדיואקטיבית עם הנחתת גמא זניחה. השתמש בבקבוקים בנפח קטן יותר כדי להכיל פחות פעילות לכיול צולב בקדח הסורק. כיול צולב של כל מכשירי זיהוי הגמא האחרים באמצעות ציטוטים שנלקחו מהבקבוק.
  2. כיול צנתר
    1. לבצע מחקרי כיול של פיזור ועיכוב הנובעים משימוש בצנתרים וקווים בין העורק הרדיאלי לבדיקה לגילוי גמא.
      1. השתמש במוצרי דם שפג תוקפם מבנק הדם המקומי, אמבט בטמפרטורה מבוקרת ובווריאציה מבוקרת של ההמטוקריט של מוצרי הדם.
      2. הרכיבו התקני תא כדי לעבור במהירות בין מוצרי דם ללא תווית לבין מוצרידם עם תווית FDG, המועברים להרכבת צנתרים, קווים, בדיקת גלאי גמא ומשאבה פריסטלטית. לספק כניסות "פונקציית צעד" של Heaviside למכלול ולמדוד רדיואקטיביות לאורך זמן.
      3. הערך את גרעין הקונבולוציה לפיזור ועיכוב. פרמטר גרעינים כך שישתנו עם המטוקריט. בצע את כל הכיולים עם מקור מוצרי הדם ב-37 מעלות צלזיוס. לעשות שימוש חוזר בגרעין עבור כל המחקרים בבני אדם המשתמשים במכלול זהה.
        הערה: כיולים אלה מתייחסים רק לפיזור ועיכוב דרך מכלולי קו חיצוניים, לא אנטומיה פנימית.

תוצאות

חלק מההיבטים המאתגרים ביותר מבחינה טכנית של פרוטוקול זה כוללים הגדרה, ניהול ואיסוף מוצלח של נתונים מקווי עורקים תוך מתן רדיו-טריסרים קצרים למחצית חיים והפעלת הסורק. איור 1 מספק נקודת מבט ממעוף הציפור על המערך הנוכחי המסכמת את זרימות העבודה הארגוניות והת?...

Discussion

הדמיית PET של מטבוליזם של חמצן וגלוקוז באמצעות גזים [15O]CO ו-[15O]O2 בשאיפה, הזרקה תוך ורידית של [15O]H2O, והזרקה תוך ורידית של [18F]FDG הם קודמים היסטוריים משמעותיים המבוססים על הדמיה שהצטברה מדורות ישנים יותר של סורקי PET 14,15,16,17,26,27

Disclosures

אין ניגודי אינטרסים, כספיים או אחרים, בין המחברים לבין תוכן מאמר זה.

Acknowledgements

אנו אסירי תודה במיוחד למשתתפי המחקר שלנו על האלטרואיזם שלהם. אנו מודים למנהלים ולצוות של מרכז המחקר של מעבדות הדמיה מוחית, מרכז המחקר למחלת האלצהיימר נייט, המרכז לחקר הדמיה קלינית (CCIR) ומתקן הציקלוטרון של אוניברסיטת וושינגטון על שאפשרו מחקר זה. אנו מודים על מימון מחקר מ-NIH R01AG053503, R01AG057536, RF1AG073210, RF1AG074992 ו-1S10OD025214, מכון מלינקרודט לרדיולוגיה וקרן מקדונל למדעי המוח באוניברסיטת וושינגטון.

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

CMRGlcCMRO2

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