重症脳損傷患者 [18F] FDG トレーサーを用いた定量的評価
1Division of Neurosurgery,Rehabilitation Center for Traumatic Apallics Chiba, National Agency for Automotive Safety and Victims’ Aid, 2Division of PET imaging,Rehabilitation Center for Traumatic Apallics Chiba, National Agency for Automotive Safety and Victims’ Aid, 3Tokyo Nuclear Services Co. Ltd., 4Department of Neurological Surgery, Graduate School of Medicine,Chiba University
Summary
[18F]-フルオロデオキシグル コース (FDG) 陽電子放射断層撮影法で計算された断層レントゲン写真撮影は脳機能に関連する糖代謝を調べる場合に役立ちます。ここでは、プロトコルを提案 [18F] FDG パケットト レーサーのセットアップと重度の外傷性脳損傷患者の臨床症状に関連付けられている対象脳領域の関心領域解析の定量的評価。
Abstract
重度の外傷性脳損傷 (sTBI) 患者は、難易度は、脳機能と言語障害意識障害のため自分の考えや感情を正確に表現されて、かどうか高い中断知っています。コミュニケーションが不足している能力、結果として家族、医療スタッフ、介護者から客観的な評価が必要です。1 つのような評価は、機能している脳領域の評価です。最近では、損傷した脳の領域の機能を探索するマルチ モーダル脳イメージングを使用されています。[18F]-フルオロデオキシグル コース陽電子放出断層撮影法で計算された断層レントゲン写真撮影 ([18F] FDG PET/CT) は、脳の機能を調べるための成功ツール。ただし、脳糖代謝の評価に基づいて [18F] FDG PET/CT は標準化されない、いくつかのさまざまなパラメーターだけでなく、患者さんの状態によって異なります。ここでは、一連の sTBI 患者における自主制作 [18F] FDG トレーサーを用いた関心領域 (ROI) 画像解析のための定量的評価プロトコルについて述べる.プロトコルは、参加者を選考、ホットの演習では、[18F] FDG トレーサーを準備、[18F] FDG PET/CT 脳画像の取得をスケジュールおよび対象脳領域から ROI 分析を用いたグルコース代謝を測定に焦点を当てください。
Introduction
STBI 患者予測不可能な神経障害運動障害、感覚障害、精神不安定1リハビリテーションの過程で表示されます。STBI 応答覚醒症候群など最小意識状態の患者が自分の考えや感情を正確に表現されているかどうかを知ること特定困難である臨床的評価は、通常、口頭で実行、ただし意識の障害のため、高次脳機能、言語障害2,3を中断しました。介護、医療スタッフ、家族のメンバーは時々 予測不可能な神経学的な変更や通信能力の不足4,5に起因する応答の欠如によって混同しました。
最近では、脳機能6,7,8,9を探索するマルチ モーダル脳イメージングを使用されています。脳は、グルコース代謝脳10を機能するために必要なアデノシン三リン酸 (ATP) の約 95% を提供すると、グルコース由来のエネルギーの主要な消費者です。[18F] の取り込み-フルオロデオキシグル コース (FDG) は脳組織でのブドウ糖の取り込みのためのマーカー。[18F]FDG PET/CT は [18F] fdg を検出し、したがって、11脳機能を調べるための便利なツールは。一般的に、[18F] FDG 画像解析は 2 つのカテゴリに分かれて: 投資収益率分析とボクセル ベースの分析 (VBA)12。以前のレポート表示 ROI 分析が外傷性の傷害の特定の領域を研究するために優先されます。これはわせと脳萎縮などの脳組織の変形による TBI のケースではうまく動作しません、標準的な脳に正規化 (統計的パラメトリック マッピング [SPM]) などの VBA が必要なために膨張、拡大、縮小心室スペース7,12。様々 なアルゴリズムやソフトウェアは、磁気共鳴イメージ投射 (MRI) データを分析するために開発されている、脳神経外科、整形外科手術で使用される金属生成ノイズ工芸品7,12,13.最近では、PET/CT 装置とフォトマルの使用14ペット/CT 由来脳の画像の空間分解能が上がった。現在のプロトコルは半定量的にグルコース吸収を介してROI 測定に焦点を当てて分析 [18F] FDG PET/CT を使用して自作 sTBI 患者 [18F] FDG トレーサー。
Protocol
本研究は倫理委員会 (承認番号 07-01) に従って行われるされ、ヘルシンキ宣言の原則に付着しました。医療記録と脳画像の使用のためのインフォームド コンセントは、患者の法定代理人から得られました。(2017-14) 倫理委員会で承認後実施されました。このプロトコルは、参照15,16としてヨーロッパ核医学会、日本核医学会のガイドラインに従って行…
Representative Results
サイクリング中、車に轢かれていた 63 歳の男は、救急車で緊急治療室に運ばれました。審査の結果 7 のグラスゴー ・ コーマ ・ スケール スコア (アイ開口 = 1、最高の口頭での応答 = 2、最良の運動応答 = 4)、瞳孔不同 (右: 2 mm、左右: 3 mm)、および角膜の否定応答17。頭の CT は、クモ膜、頭蓋内の出血、左頬骨、側頭骨、頭頂骨の頭蓋骨骨折を?…
Discussion
このプロトコルは、脳のブドウ糖の一連を実施する手段を提供します [18F] FDG PET/CT を使用して代謝の評価 [18F] FDG トレーサー単一施設のセルフ ・ プロデュースします。
[18F] FDG トレーサーの生産 FDG シンセサイザー オペレーターのマニュアルで説明されている手順に従います注意が必要な 3 つのポイントについて。まず、砲撃時間とエネルギー (?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
すべてのプロシージャのための Sousen 病院で博士内野を感謝致します。著者はまた、この原稿の下書きを編集するエダンズ ・ グループ (www.edanzediting.com/ac) からアダム ・ フィリップスを感謝します。
Materials
| 20ml syringe | Terumo | SS-20ESZ | |
| 10ml syringe | Terumo | SS-10ESZ | |
| 1ml syringe | Terumo | SS-01T | |
| Protective plug | Top | ML-KS | |
| Three-way cock L type 180° | Terumo | TS-TL2K | |
| Extension tube | Top | X1-50 | |
| Indwelling needle 22G or 24G | Terumo | SR-OT2225C | |
| Tegaderm transparent dressing | 3M | 1624W | |
| Hepaflash 10U/ml 10ml | Terumo | PF-10HF10UA | |
| Auto dispensing and injection system | Universal Giken Co., Ltd. | UG-01 | |
| Fluid for auto dispensing and injection system | Universal Giken Co., Ltd. | UG-01-001 | |
| Millex-GS Syringe Filter Unit | Millipore | SLGSV255F | |
| Air needle | Terumo | XX-MFA2038 | |
| Check valve | Hakko | 23310100 | |
| Saline 500ml | HIKARI pharmaceutical Co., Ltd. | 18610155-3 | |
| Yukiban 25x7mm | Nitto | 3252 | |
| Elascot No.3 | Alcare | 44903221 | |
| Presnet No.3 27x20mm | Alcare | 11674 | |
| Steri Cotto a 4x4cm | Kawamoto | 023-720220-00 | |
| StatstripXp3 | Nova Biomedical | 11-110 | |
| Statstrip Glucose strips | Nova Biomedical | 11-106 | |
| JMSsheet | JMS | JN-SW3X | |
| Injection pad | Nichiban | No.30-N | |
| Stepty | Nichiban | No.80 | |
| Advantage Workstation | GE Healthcare | Volume Share 7. version 4.7 | |
| Discovery MI PET/CT | GE Healthcare | ||
| EV Insite | PSP | ||
| GE TRACERlab MXFDG synthesizer reagent kit | ABX | K-105TM | |
| TRACERlab MXFDG cassette | GE Healthcare | P5150ME | |
| Extension tube | Universal Giken Co., Ltd | AT511-ST-001 | |
| TSK sterilized injection needle 18×100 | Tochigiseiko | AT511-ST-004 | |
| TSK sterilized injection needle 18×60 | Tochigiseiko | AT511-ST-002 | |
| TSK sterilized injection needle 21×65 | Tochigiseiko | AT511-ST-003 | |
| Seal sterile vial -N 5ml | Mita Rika Kogyo Co., Ltd. | SSVN5CBFA | |
| k222 TLC plate | Universal Giken Co., Ltd. | AT511-01-005 | |
| Anion-cation test paper | Toyo Roshi Kaisha | 7030010 | |
| Endospecy ES-24S set | Seikagaku corporation | 20170 | |
| Sterile evacuated vial | Gi phama | 10214 | |
| 5ml syringe | Terumo | SS-05SZ | |
| Extension tube | Top | X-120 | |
| Finefilter F | Forte grow medical Co.Ltd. | F162 | |
| Millex FG | Merck | SLFG I25 LS | |
| Vented Millex GS | Merck | SLGS V25 5F | |
| Injection needle 18×38 | Terumo | NN-1838R | |
| Injection needle 21×38 | Terumo | NN-2138R | |
| Water-18O | Taiyo Nippon Sanso | F03-0027 | |
| Distilled water | Otsuka phrmaceutical | ||
| Hydrogen gas G1 | Hosi Iryou Sanki | ||
| Helium gas G1 | Hosi Iryou Sanki | ||
| Nitrogen G1 | Hosi Iryou Sanki | ||
| TRACERlabMXFDG | GE Healthcare | ||
| Sep-Pak Light Accell Plus QMA | WATERS | ||
| Sep-Pak Plus tC18 | WATERS | ||
| Sep-Pak Plus Alumina N | WATERS | ||
| HPLC with 3.9 X 300 mm columns | WATERS | ||
| US-2000 | Universal Giken CO. Ltd. | ||
| Kryptofix222 | Merck | ||
| EG Reader SV-12 | Seikagaku Corporation | ||
| UG-01 | Universal Giken Co., Ltd. | ||
| syngo.via | Siemens Healthineers | ||
| Advantage Workstation Volume Share 7, version 4.7 | GE Healthcare | ||
| Q clear | GE Healthcare | ||
| CRC-15PET dose calibrator | CAPINTEC, INC. |
References
- Godbolt, A. K., et al. Disorders of consciousness after severe traumatic brain injury: a Swedish-Icelandic study of incidence, outcomes and implications for optimizing care pathways. Journal of Rehabilitation Medicine. 45 (8), 741-748 (2013).
- Klingshirn, H., et al. Quality of evidence of rehabilitation interventions in long-term care for people with severe disorders of consciousness after brain injury: A systematic review. Journal of Rehabilitation Medicine. 47 (7), 577-585 (2015).
- Fischer, D. B., Truog, R. D. What is a reflex? A guide for understanding disorders of consciousness. Neurology. 85 (6), 543-548 (2015).
- Klingshirn, H., et al. RECAPDOC – a questionnaire for the documentation of rehabilitation care utilization in individuals with disorders of consciousness in long-term care in Germany: development and pretesting. BMC Health Services Research. 18 (1), 329 (2018).
- Stéfan, A., Mathé, J. F. SOFMER group. What are the disruptive symptoms of behavioral disorders after traumatic brain injury? A systematic review leading to recommendations for good practices. Annals of Physical and Rehabilitation. 59, 5-17 (2016).
- Liu, S., et al. Multimodal neuroimaging computing: a review of the applications in neuropsychiatric disorders. Brain Informatics. 2 (3), 167-180 (2015).
- Wong, K. P., et al. A semi-automated workflow solution for multimodal neuroimaging: application to patients with traumatic brain injury. Brain Informatics. 3 (1), 1-15 (2016).
- Chennu, S., et al. Brain networks predict metabolism, diagnosis and prognosis at the bedside in disorders of consciousness. Brain. 140 (8), 2120-2132 (2017).
- Di Perri, C., et al. Neural correlates of consciousnes s in patients who have emerged from a minimally conscious state: a cross-sectional multimodal imaging study. The Lancet Neurology. 15 (8), 830-842 (2016).
- Erecińska, M., Silver, I. A. ATP and brain function. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 9 (1), 2-19 (1989).
- Lundgaard, I., et al. Direct neuronal glucose uptake heralds activity-dependent increases in cerebral metabolism. Nature Communications. 6, 6807 (2015).
- Byrnes, K. R., et al. FDG-PET imaging in mild traumatic brain injury: a critical review. Frontiers in Neuroenergetics. 5, 13 (2014).
- Mortensen, K. N., et al. Impact of Global Mean Normalization on Regional. Glucose Metabolism in the Human Brain. Neural Plasticity. , 6120925 (2018).
- Wagatsuma, K., et al. Comparison between new-generation SiPM-based and conventional PMT-based TOF-PET/CT. Physica Medica. 42, 203-210 (2017).
- Fukukita, H., et al. Japanese guideline for the oncology FDG-PET/CT data acquisition protocol: synopsis of Version 2.0. Annals of Nuclear Medicine. 28 (7), 693-705 (2014).
- Varrone, A., et al. EANM procedure guidelines for PET brain imaging using [18F]FDG, version 2. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 36 (12), 2103-2110 (2009).
- Teasdale, G., Jennett, B. Assessment of coma and impaired consciousness. A practical scale. The Lancet. 2 (7872), 81-84 (1974).
- Valadka, A. B., Moore, E. J., Feliciano, D. V., Moore, E. E. Injury to the cranium. Trauma. , 377-399 (2000).
- Carney, N., et al. Guidelines for the Management of Severe Traumatic Brain Injury, Fourth Edition. Neurosurgery. 80 (1), 6-15 (2017).
- Giacino, J. T., Kalmar, K., Whyte, J. The JFK Coma Recovery Scale-Revised: measurement characteristics and diagnostic utility. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 85 (12), 2020-2029 (2004).
- Schnakers, C., et al. The Nociception Coma Scale: a new tool to assess nociception in disorders of consciousness. Pain. 148 (2), 215-219 (2010).
- Shiel, A., et al. The Wessex Head Injury Matrix (WHIM) main scale: a preliminary report on a scale to assess and monitor patient recovery after severe head injury. Clinical Rehabilitation. 14 (4), 408-416 (2000).
- GE Healthcare. . TRACERlabMXFDG operator manual, Version 1. , (2003).
- Yamaki, T., et al. Association between uncooperativeness and the glucose metabolism of patients with chronic behavioral disorders after severe traumatic brain injury: a cross-sectional retrospective study. BioPsychoSocial Medicine. 12, 6 (2018).
- Schwaiger, M., Wester, H. J. How many PET tracers do we need?. Journal of Nuclear Medicine. 52, (2011).
Cite This Article
Yamaki, T., Onodera, S., Uchida, T., Ozaki, Y., Yokoyama, K., Henmi, H., Kamezawa, M., Hayakawa, M., Itou, D., Oka, N., Odaki, M., Iwadate, Y., Kobayashi, S. Semi-quantitative Assessment Using [18F]FDG Tracer in Patients with Severe Brain Injury. J. Vis. Exp. (141), e58641, doi:10.3791/58641 (2018).