Частично количественная оценка с помощью FDG Tracer [18F] у больных с тяжелой черепно-мозговой травмы
Summary
[18F]-fluorodeoxyglucose (ФДГ) позитронно эмиссионная томография компьютерная томография является полезным для изучения метаболизма глюкозы, относящиеся к функции мозга. Здесь мы представляем протокол для [18F] FDG трассирующими set-up и полуколичественный оценки анализа региона интерес областях целенаправленной мозга, связанные с клинических проявлений у больных с тяжелой черепно-мозговой травмы.
Abstract
У больных с тяжелой черепно-мозговой травмы (sTBI) имеют сложности зная ли они точно выражают свои мысли и эмоции из-за расстройства сознания, нарушается выше мозга функции и словесные беспорядков. Вследствие недостаточной способности общаться объективной оценки необходимы от членов семьи, медицинский персонал и воспитателей. Один такой оценки является оценка функционирования мозга областей. Недавно смешанных мозга изображений был использован для изучения функции зоны повреждения мозга. [18F]-fluorodeoxyglucose позитронно эмиссионная томография компьютерная томография ([18F] ФДГ-ПЭТ/КТ) является успешным инструментом для изучения функции мозга. Однако, оценка метаболизма глюкозы мозга основе [18F] ФДГ-ПЭТ/КТ не нормируется и зависит от нескольких различных параметров, а также состояния пациента. Здесь мы описывают последовательность протоколов полуколичественный оценки для анализа изображений региона интерес (ROI), с помощью собственного производства [18F] FDG Трейсеры у больных с sTBI. Протокол посвящен отбора участников, подготовки [18F] tracer ФДГ в горячей лаборатории, планирование приобретения [18F] ФДГ-ПЭТ/КТ головного мозга изображений и измерения метаболизм глюкозы, с помощью анализа ROI от мозга целевой области.
Introduction
У больных с sTBI представлены с непредвиденными трудностями, неврологические над курс реабилитации, которые включают мотор дефицита, сенсорные дефицита и психиатрических нестабильности1. Хотя клинической оценки как правило проводится устно, пациенты с sTBI например синдром безответный бодрствования или минимально сознательном состоянии имеют особые трудности в получении ли они точно выразить свои мысли и эмоции из-за расстройства сознания нарушается выше функции мозга и словесные беспорядки2,3. Члены семьи, медицинский персонал и воспитателей иногда осложняется непредсказуемые неврологических изменений или отсутствие реакции, которая может быть результатом недостаточно инженер способности4,5.
Недавно смешанных мозга изображений был использован для изучения региональных мозга функции6,,78,9. Мозг является основным потребителем энергии, глюкозы производные, с метаболизм глюкозы, обеспечивая примерно 95% аденозинтрифосфата (АТФ) необходимых для мозг функционировать10. Поглощение [18F]-fluorodeoxyglucose (ФДГ) является маркером для поглощения глюкозы в ткани мозга. [18F] FDG-ПЭТ/КТ может обнаружить [18F] ФДГ и, следовательно, является полезным инструментом для изучения мозга функции11. В целом, анализ изображений [18F] FDG делится на две категории: ROI анализ и анализ voxel-на-основе (VBA)12. Предыдущие доклады показывают, что анализ ROI является предпочтительным для изучения конкретных областей травматического повреждения. Это потому, что VBA (например, статистической параметрический сопоставления [SPM]) требует coregistration и нормализации в стандартной мозг, который не работает хорошо в случаях TBI из-за деформации ткани мозга как атрофия мозга, отеки, увеличение и сокращение желудочков пространства7,12. Хотя различные алгоритмы и программное обеспечение были разработаны для анализа данных магнитного резонанса (MRI), металлы, используемые в нейрохирургических и ортопедической хирургии генерировать шум артефакты7,12,13 . Недавно использование photomultipliers с PET/CT устройств улучшилось пространственное разрешение PET/CT-производные изображения мозга14. Текущий протокол фокусируется на полу количественно измерения глюкозы поглощение через ROI анализ в [18F] ФДГ-ПЭТ/КТ с использованием собственного производства [18F] Трейсеры ФДГ в больных с sTBI.
Protocol
Representative Results
Discussion
Этот протокол обеспечивает средства для проведения серии мозга глюкозы метаболических оценок с использованием ФДГ-ПЭТ/КТ [18F] собственного производства [18F] FDG трассирующими на одно учреждение.
Производство [18F] FDG трассирующими ниже процедурой, описанно?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы хотели бы поблагодарить д-ра Uchino в Sousen больнице для всех процедур. Авторы также поблагодарить Adam Филлипс из группы Edanz (www.edanzediting.com/ac) для редактирования проекта этой рукописи.
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).
