דגימת דם רציפה בפליטת פוזיטרון של בעלי חיים קטנים טומוגרפיה ממוחשבת/טומוגרפיה ממוחשבת מאפשרת את המדידה של פונקציית הקלט העורקי

כל טיפול בבעלי חיים וניסויים אושרו על ידי ועדת המחקר של בעלי חיים המדינה של קלנבורג – מערב פומרניה (LALLF M-V/7221.3-1.1-004/18, אישור: 03.04.2018). הניסויים בוצעו בהתאם להנחיות הגעה. הערה: בעלי חיים נשמרו בתנאים סטנדרטיים (22 ± 2 ° צ’, 12 מחזור יום ולילה) עם מים ומזון ליביום. כל הציוד הדרוש להכנת מערכת העיתוק, הליך התפעול והמידות בפועל מפורטים בטבלת החומרים. 1. הכנה וניתוח לצנתור בעלי חיים מהיר את בעל החיים לפחות 12 שעות עם גישה חופשית למים. להרדמה, הניחו את החולדה בחדר האינדוקציה ומלאו אותו ברציפות בתערובת חמצן/מיקס. לצורך אתחול השימוש ב-2.5-3.5% isof, ועבור תחזוקה 1.5-3.0% (שיעור הזרימה 1.2-1.5 L/דקות).הערה: הצום הכרחי למחקרים באמצעות הנותב [18F] fdg אבל לא עבור משתמשים אחרים. מדידת רמות הגלוקוז בדם באמצעות דם ידני שמתואר בסעיף 4 מומלץ להבטיח ערכים יציבים או לתקן במידול קינטי. הניחו את החולדה המשומנת בתנוחה מלאה על מחצלת בחימום, מתחת למיקרוסקופ הכירורגי והוסיפו משחה וטרינרית על העיניים. לפקח ולתחזק את טמפרטורת הגוף של חולדה ברציפות במהלך הניסוי (37 ± 0.5 ° צ’) עם לווין רקטלי. הקלטת את הרגליים של החולדה אל משטח העבודה כדי להחזיק את הרגליים בעמדה. חטא את אתר ההפעלה בחומר חיטוי וגלח את הרגל והמפשעה (צד הפעולה) של החולדה. לסיים עם טיהור סופי עם החיטוי. לעשות חתך של כ 20 מ”מ באמצעות מלקחיים כירורגי ומספריים במפשעה של החולדה. לנתח את שכבות העור בסדר לחשוף את וריד הירך, עורק ועצב עם מלקחיים מיקרו. מניחים שני חוטים דקים. תחת כל וריד הירך והעורק . והחזיקו במתח בעזרת מהדק בולדוגהשתמש בחוטי התפר האבובית כדי למתוח את הכלי באמצעות מלחציים בולדוג (ללא קשר). אבל 2-3 מ”מ מהתפר. עם מלחציים בולדוג השתמש במספריים הקרנית כדי לבצע חתך קטן לתוך הווריד (1/3 של הקוטר) ולהסיר את הדליפה דם עם תחליף כותנה סטרילית. הגבר את הווריד עם מלקחיים עמומים והחזק אותו פתוח. הכנס את הצנתר מחודד (קוטר פנימי [ID]: 0.58 מ”מ, קוטר חיצוני [OD]: 0.96 מ”מ) לתוך הווריד ולדחוף אותו בכיוון ההפוך, עד הקליפ מפרצת. פתח את הקליפ מפרצת ולדחוף את הקטטר עוד בכיוון הקרוב ביותר (כ 2-3 ס מ), אם הקטטר ממוקם נכון, דם יזרום לתוך הצנתר. אבטחו את הצנתר עם התפר הבעל-פה. על-ידי הפיכת שני קשרים במידת הצורך, הניחו תפר נוסף סביב הווריד והצנתר. בדוק את הפונקציונליות של הקטטר על ידי שטיפה ומרוקן עם מזרק אינסולין (30 גרם מחט) מלא עם 100 μL של הפתרון מלוחים heparinized (50 יחידות/mL). מניחים את הקטטר בעורק על ידי חזרה על שלבים 1.6 ו 1.7. כאשר שני הקטטרים ממוקמים כראוי, לסגור את הרגל עם תפרים ולשאת את החיה ל-PET/CT.הערה: להיות זהיר ככל האפשר עם הקטטרים במהלך ההובלה של בעל החיים, אחרת הסטה של הקטטר עלול להתרחש. 2. הכיוונון של מערכת הדלף איור 2 : ערכת הגדרת המדידה. (א) רישום סכמטי של כיוונון המדידה. (ב) תמונה של מערכת השאיבה המחוברת עם גלאי הטווילייט, המשאבה הפריסטלטית וסוגי המחברים השונים. הזמן-מסלול של רדיואקטיביות בדם של חולדה מזוהה בעוד החיה (1) נסרק ב-PET/CT (2). לכן קטטר העורקים (a) ו הורידים (b) מחובר למערכת משאבת גלאי דרך חתיכות מתאם (מחבר כתום, מחבר כחול מחבר ירוק). הדם העורקי נשאבים לאחר מכן מן קטטר העורקים דרך הגלאי (3) למשאבה פריסטלטית (4) ובחזרה לגוף דרך צנתר הורידים. שסתום תלת-כיוון (7) משולב במערכת הצינורות כדי לבצע הזרקת מעקב, דם ידני שואבת ושטיפה. T-piece (8) מורכב כדי להזריק פעילות. הגלאי מחובר למחשב כדי להציג, לכייל ולתקן את נתוני הדם המתמשכים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה. גזור 6 חלקים של צינורות בסדר משעמם (FBPT) (מזהה: 0.58 מ”מ, OD: 0.96 mm) עם אורך של c = 735 mm; e = 100 מ”מ; f = 171 מ”מ, g = 875 מ”מ; h = 90 מ”מ ואני = 75 מ”מ (איור 2). לחתוך 8 חלקים של צינורות משאבת סיליקון (שחור/שחור/שחור, מזהה: 0.76 מ”מ, OD: 2.48 mm) עם אורך של כ 20 מ”מ. מחברי הפחתת מקום (מ-ID 2.5 מ”מ ל – id 1.5 מ”מ) בשני קצותיו של צינור משאבת הסיליקון (צהוב/כחול/צהוב, מזהה: 1.52 מ”מ, OD: 3.20 מ”מ). שימו חלק 20 מ”מ מוכן של צינורות הסיליקון (שחור/שחור/שחור) בקצה השני של מחברי ההפחתה המשמשים (ראה מחבר כחול באיור 2). מניחים את החלק המוכן c של fbpt מחבר התאספו כחול על קצה אחד של צינור משאבת הסיליקון (צהוב/כחול/צהוב) ואת החלק המוכן של fbpt ב מחבר התאספו כחול על ה קצה השני. שים מוכן בחלק 20 מ”מ מצינורות הסיליקון (שחור/שחור/שחור) בקצות שתי T-חתיכות 5 ו 6 (מחבר השפופרת T מזהה: 1.5 מ”מ; ראה מחבר ירוק באיור 2). לחבר את הקצה החופשי של חלק e של FBPT לצד שמאל של המחבר המורכב ירוק (5) ולמקם את החלק המוכן f של fbpt בצד השני של מחבר ירוק (5). מניחים את הקצה החופשי של חלק f של FBPT בצד שמאל של מחבר מורכב ירוק (6) ולמקם את החלק המוכן g של fbpt בצד השני של מחבר ירוק (6). הוסף את החלק המוכן h של FBPT אל הקצה החופשי של המחבר המורכב ירוק (5) ואת החלק המוכן של fbpt לקצה החופשי של המחבר המורכב ירוק (6). לחבר את הפקק קומבי למחט תת-עורית (G 23 x 1/4 ‘ ‘/ø 0.60 mm x 30 מ”מ) ולהוסיף אותו שסתום שלושה כיוון. מניחים את שסתום שלוש כיוון מוכן עם המחט בקצה החופשי של החלק h של FBPT. לחבר את הפקק קומבי למחט תת-עורית ומניחים את המחט בקצה החופשי של החלק i של FBPT.הערה: לפני הפעלת דגימת הדם המקוונת, ראה סעיף 5. לשים את הקצוות חינם של חלק c ו- g של fbpt לתוך 100 mL מלאה 20 מ ל של הפתרון מלוחים heparinized (50 יחידות/mL). הפעל את המשאבה הפריסטטית עם שיעור הזרימה של 1.52 mL/min כך שמערכת הניווט מלאה לחלוטין בתמיסת המלח הפיסיולוגית. לאחר מכן הגדיר שלושה מלחציים מספריים בקצות c ו- g ובאמצע חלק i של fbpt. שחררו את התפסים המספריים מחלק c ו- g של fbpt. לחבר את קטטר העורקים לסוף חופשי של חלק c של fbpt ולחבר את קטטר ורידי b לסוף חופשי של חלק g של fbpt (ראה מחבר כתום באיור 2). 3. רכישת תמונה ושחזור מניחים את החיה בעמדה מועדת לראש על משטח המעבורת (70 מ”מ). שליטה הנשימה של החולדה ולשמור על טמפרטורת הגוף ב 37 ± 0.5 ° צ’ באמצעות משטח חימום ובדיקה רקטלית לאורך כל רכישת תמונה. הזיזו את מיטת ההסעות לתנוחת המיטה המורחבת להזרקה (טרום רכישה) וחברו את הקטטרים המוחדרת למערכת העיתוק. שמור על החיה תחת הרדמה עם isofלוריאן (2.5% isofלוריאן בחמצן, שיעור הזרימה 1.2-1.5 L/דקות) באמצעות קונוס האף. הפעל את המשאבה הפריסטטית עם שיעור הזרימה של 1.52 mL/min כדי למלא את מערכת ההפעלה עם הדם של בעל החיים. הזיזו את מיטת ההסעות למרכז שדה הראייה של הטבעת לזיהוי PET והתחילו את מערכת דגימת הדם המקוונת (ראו סעיף 5). להתחיל את העבודה PET/CT באמצעות פרמטרים המתוארים בסעיף 3.5 לאחר 60 s ולאחר מכן להזריק מינון של כ 22 MBq [18F] fdg בכרך של אודות 0.5 ± 0.1 mL באמצעות T-piece. לרוקן את T-piece עם כ 150 μL של הפתרון מלוחים של heparinized לאחר מכן. לרכוש חיית מחמד דינמית על 60 דקות וסריקת CT בסוף הדמיה PET. עבור רכישת פליטת PET, להגדיר 3600 s (60 דקות) באפשרות לרכוש לפי זמן . בחרו F-18 כאיזוטופ לימוד והשתמשו ב-350-650 קוו כרמת האנרגיה ו-3,438 ns כחלון תזמון. לקבלת ה-CT, בחר סריקת הנחתה באפשרות הרכישה. בשדה קביעות ההקרנה, בחרו 120 הקרנה לחצי סיבוב כולל. עבור שדה תצוגה (FOV) והגדרות רזולוציה, בחר נמוך כמו הגדלה ו 4 x 4 כאיגוד עם 275 mm אורך סריקת ציר ו 3328 px כמו גודל transaxial CCD. בשדה הגדרות חשיפה, להגדיר 500 μA עבור הנוכחי, 80 kV עבור מתח ו 180 ms לזמן חשיפה. עבור היסטוגרמה פליטת PET, להגדיר סדרה של 20 מסגרות (6 x 10 s, 8 x 30 s, 5 x 300 s ו-1 x 1800 s) כמו מסגור דינמי. בחר בחסר כעיכובים. בחר בשדה הגדרות מתקדמות 128 כמו sinogram width, 3 כמו span, 79 כהפרש הטבעת ותיקון זמן מתים. עבור שחזור PET, השתמש דו מימדי הורה במסגרת הציפייה (2D-אסם) עם לייצר, להחיל ולשמור sinogram פיזור, 4 איטרציה ופורייה עבור rebinning כאלגוריתם שחזור. בחר 128 x 128 כגודל מטריצה ולהשתמש 1 כזום תמונה, הכל כמסגרות וכל מקטעים כמקטעים. 4. נוהל דגימת דם ידנית לבצע דגימות דם ידני 30 s, 60 s, 90 s, 600 s ו-1800 לאחר הפעלת רכישת ההדמיה.הערה: הגדלת מספר הדם הידני מושך במיוחד בדקה הראשונה לאחר הזרקת מעקב מומלצת מאוד במידת האפשר. לכן נפח דגימת הדם צריך להיות מופחת כדי 20-30 μL לכל מדגם6. פתח את שסתום שלוש הדרך הראשונה ולאסוף 100 μL של דם עורקי לתוך אוסף דם נימי הצינור EDTA 30 s לאחר הזרקת מעקב. חזור על הנקודות האחרות. לקבוע את המשקל של הצינור הריק ואת צינור ממולא דם. למדוד את הפעילות (ספירה/יחידת זמן) של הדם כולו עבור 180 s ב מונה טוב, אשר מאוחר יותר לחצות מכויל כדי לקבל נתונים ב-kBq/mL. הקלט את שעת ההתחלה של מדידת המונה היטב. לחשב את הפעילות של דם שלם עבור כל נקודת זמן של דגימת דם ידני ב-kBq/mL, להחיל תיקון ריקבון ולהעביר את הנתונים בעקומת הפעילות זמן. 5. נוהל דגימת דם מקוונת מניחים את הצינור לתוך הגלאי באמצעות מדריך צינור. הפעל את תוכנת דוגם הדם (g., PSAMPLE) ופתח את ממשק הרכישה. ודא כי המחשב של ההתקנה בדיקת הדם המקוונת של PET/CT הוא זמן מסונכרן. לחץ על לחצן התחל בדיוק 60 s לפני המעקב מוזרק להשיג מספיק נתונים עבור תיקון רקע. שמור את הנתונים הגולמיים באמצעות לחצן השמירה במסד הנתונים PMOD לאחר המדידה. לתיקון וכיול של נתוני הדם המקוונים, עבור לממשק התיקון. הפעל את תיקון הדעיכה ובחר 18 ו. הגדר את שעת ההתחלה של רכישת תמונה והפעל את הלחצן הממוצע לביצוע תיקון רקע. הפעל את הכיול והקלד בפקטור הכיול שנקבע קודם לכן (ראה סעיף 7.1). שמור את נתוני הדם המתוקן והמכוילים באמצעות לחצן שמור TAC ובחר את הקובץ דם. crv. קובץ זה יכול להיות נטען כמו עקומת קלט דם שלם לתוך כלי מידול קינטי מידול קינטי ניתן לבצע. הזיווג את הקטטרים. ממערכת המחלף הנוספת ניתוק החיה מסורק PET/CT והמתת חסד עם פנטוברביטל.הערה: בניסוי זה, הורדמים בעלי חיים לאחר המדידות כמוחות שימשו לניתוחי מבחנה בתכנון הניסיוני. עם התקנה זו, מדידות חוזרות במחקרים לאורך הם גם מאפשר7. השתמש במערכת שפופרת חדשה לגמרי עבור החיה הבאה. 6. פונקציית הקלט הנגזרת מהתמונה פתח את הפתיל הכלי על pmod. טען את תמונת PET כקלט ו-CT כהפניה. לחץ כבר בהתאמה. פתח את הכלי voxel של ריבית (VOI). הצב את הסמן בתוך העורקים העולה ב-CT. לחץ על VOI כדורית מוגדרת מראש. הגדר רדיוס של בדיוק 0.7 מ”מ. חלץ את מידע פעילות הזמן עם לחצן סטטיסטיקת VOI והעתק את ערכי הממוצע ללוח. 7. נוהל כיול צולב של מערכת twilite, PET/CT ומונה היטב טוויולייט-PET/CT-כיולהערה: זרימת העבודה המוצגת עבור כיול של twilite מבוססת באופן חלקי על ההליכים המתוארים במדריך לעיון של מודול PSAMPLE של PSAMPLE.למלא מזרק עם כ 100 MBq של [18F] fdg. למדוד את הפעילות המדויקת F עם מינון מכויל מכייל ומתעד אותו יחד עם התאריך והשעה של המדידה ואת הנפח של המזרק המלא. הזמן המוקלט הוא נקודת זמן ההתייחסות עבור כל תיקוני הריקבון שיבוצעו. מלאו גביע עם 500 מ ל של מי ברז. העוצמה המדויקת נקבעת על-ידי שיטת המשקל. מדוד את המשקל me של הגביע הריק עם קנה מידה מופקעים ומכויל (לפחות רמת דיוק II). ממלאים את הגביע עם מי הברז ולמדוד את המשקל mf של הגביע המלא. לחשב את עוצמת הקול Vb של הגביע על ידי שימוש בהפרש של מסה וצפיפות של מי ברז (r = 0.998 g/ML ב 20 ° c): להזריק את [18F] fdg לתוך הגביע מלא ולמלא את המזרק הריק לנפח המקורי שלו עם מי ברז לא פעיל ולמדוד את הפעילות E של המזרק שמולא במינון מינון. הפעילות ריכוז cb של הפתרון בגביע ניתנת על ידי , אשר אמור להיות כ 200 kbq/mL. מילוי שפופרת צנטריפוגה 50 mL עם הפתרון מתוך הגביע (להימנע בועות אוויר גדול) ולמקם אותו באופן מרכזי בתחום התצוגה של הסורק PET/CT. מילוי קטטר זהה לסוג המשמש את הניסוי PET/CT הדמיה ומניחים אותו במדריך הצינור של מערכת twilite. ממלאים את הצנתר עם פתרון מעקב מתוך הגביע באמצעות משאבת קנולות. הפעל את המדידה של עקומת פעילות הזמן כפי שמתואר בסעיף 5, באמצעות אותו פרמטר עבור זמן האינטגרציה, ו rebinning כמו בניסוי, ללא מדריך קטטר בתוך ראש המדידה. שלב זה מבטיח רכישה של מספיק נתונים לתיקון הרקע המתאים. לאחר 2 דקות, מבלי לעצור את רכישת הנתונים של מערכת twilite, למקם את המדריך קטטר עם צינור מלא לתוך ראש המדידה, ולהמשיך את רכישת הנתונים עבור כ 5 דקות. התחל לרכוש 10 דקות PET של שפופרת צנטריפוגה 50 mL במקביל ואחריו רכישת CT סטנדרטי עבור תיקון החליש. בנייה משחזר תמונה של חיית מחמד סטטית של שפופרת צנטריפוגה 50 mL באמצעות אותו אלגוריתם PET שחזור ופרמטרים המתוארים בסעיף 3. השתמש בכלי הדמיה לאחר עיבוד (g., PVIEW) ומיקום גליל VOI כיסוי כ 70% של הנפח בתוך של תמונות PET שוחזר של 50 mL שפופרת צנטריפוגה חרוטי. לחלץ את הפעילות מרושע ריכוז cמחמד ב kbq/ML בתוך voi. חזור לתוכנת דוגם הדם והשתמש במצב כיול כדי לתקן את ה-TAC הנרכשת עבור ריקבון, שבר ורקע של הסתעפות. הוסף את כל המידע הדרוש עבור nuclide, ריכוז פעילות וזמן התחלת רכישת PET. באופן פנימי, התוכנה מחלצת את קצב הספירה הנמדד עם מערכת twilite (CRtwilite) ומחשבת את פקטור כיול הצלב עבור pet ו טווילייט מערכת (CFPET/twilite):הערה: חשוב שאותו איזוטופ משמש הן לכיול והן לניסויי PET/CT, כאשר שבר ההסתעפות משתנה בין האיזוטופים השונים, המתוקן בתהליך השיקום של PET. הליך זה צריך לחזור באופן סדיר במונחים של בקרת איכות, אם רכיבים חשובים של המערכת מוחלפים (למשל, צינורות, רכישה ושחזור הפרמטרים) ולאחר התיקון עובד. כיול מונה PET/CT כדי לחשב את פקטור הכיול CFהיטב-המונה של המונה היטב, להשתמש באותו פתרון הפעילות אשר הופק בגביע עבור הכיול של מערכת twilite. חכו כ 6 h כדי לאפשר הפחתה של פעילות מסוימת על ידי ריקבון כדי למזער את השפעות הזמן המתות של גלאי הניקוד של המונה היטב. המכסה את הגביע כדי למנוע אידוי. לחשב את הפרש הזמן המדויק לנקודת התייחסות ולקבוע את ריכוז הפעילות בפועל cb(t+) של הפתרון של הגביע על ידי ריקבון תיקון ריכוז הפעילות המקורית. פיפטה מוגדר מראש אמצעי אחסון (Vלדוגמה) כי הם זהים לנפח של דגימות הדם הנמדד בתוך הניסויים (למשל, 200 μl), מן הגביע לתוך חמש בטוח לנעול צינורות. למדוד את הפעילות של כל אחד מחמשת הצינורות עם המונה היטב עבור 180 s.הערה: אם מקדם הווריאציה עבור מדידה אחת גדול מ-1%, יש להגדיל את זמן המדידה. הקלט את קצב הספירה הנמדד בספירות לדקה [cpm] עבור כל שפופרת ומועד התחלת המדידה. בצע תיקון דעיכה. חישוב פקטור כיול CFמונה עבור כל מדידה על-ידי חלוקת שיעור הספירה של ריקבון מתוקן CR היטב-מונה של המונה היטב על ידי מתקן ריקבון הפעילות ריכוז של הגביע cבגביע (t +): ממוצע חמשת גורמי הכיול כדי להשיג את פקטור הכיול הממוצע.