يصف هذا البروتوكول كيفية إجراء تصوير 64Cu PET / CT و PET / MRI في البشر لدراسة الاضطرابات المرتبطة بالنحاس ، مثل مرض ويلسون ، وتأثير العلاج على استقلاب النحاس.
النحاس هو عنصر تتبع أساسي ، يعمل في الحفز والإشارات في النظم البيولوجية. تم استخدام النحاس المشع لعقود في دراسة استقلاب النحاس الأساسي للإنسان والحيوان والاضطرابات المرتبطة بالنحاس ، مثل مرض ويلسون (WD) ومرض مينكي. إضافة حديثة إلى مجموعة الأدوات هذه هي التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني 64 نحاسا (64نحاسا) (PET) ، حيث يجمع بين التصوير التشريحي الدقيق للتصوير المقطعي المحوسب الحديث (CT) أو التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) مع التوزيع البيولوجي لإشارة تتبع 64Cu PET. وهذا يسمح بالتتبع في الجسم الحي لتدفقات النحاس والحركية ، وبالتالي تصور حركة الأعضاء النحاسية البشرية والحيوانية والتمثيل الغذائي مباشرة. وبالتالي ، فإن 64Cu PET مناسب تماما لتقييم آثار العلاج السريري وما قبل السريري وقد أثبت بالفعل القدرة على تشخيص WD بدقة. علاوة على ذلك ، أثبتت 64دراسة Cu PET / CT قيمتها في مجالات علمية أخرى مثل أبحاث السرطان والسكتة الدماغية. توضح هذه المقالة كيفية إجراء 64Cu PET / CT أو PET / MR في البشر. يتم عرض إجراءات التعامل مع 64Cu ، وإعداد المريض ، وإعداد الماسح الضوئي هنا.
النحاس هو عامل مساعد تحفيزي حيوي يقود العديد من العمليات الكيميائية الحيوية الهامة الضرورية للحياة ، والعيوب في توازن النحاس مسؤولة بشكل مباشر عن الأمراض البشرية. الطفرات في جينات ATP7A أو ATP7B ، التي تشفر ATPases الناقلة للنحاس ، تسبب أمراض مينكي وويلسون ، على التوالي. مرض مينكي (ATP7A) هو اضطراب مميت نادر من فرط تراكم النحاس المعوي مع نقص حاد في النحاس في الأنسجة المحيطية وعجز في الإنزيمات المعتمدة على النحاس1. مرض ويلسون (WD) (ATP7B) هو مرض نادر يتميز بعدم القدرة على إفراز النحاس الزائد إلى الصفراء ، مما يؤدي إلى زيادة الحمل الزائد للنحاس وتلف الأعضاء اللاحق ، مما يؤثر بشدة على الكبد والدماغ2.
استخدمت الدراسات حول استقلاب النحاس النحاس المسمى إشعاعيا (عادة 64-نحاس [64نحاس] أو 67-نحاس) لعقود ، وقد أثبتت هذه الدراسات أنها لا تقدر بثمن لفهمنا لاستقلاب النحاس في الثدييات ، بما في ذلك موقع الامتصاص ومسارات الإفراز3،4،5،6. في السابق ، تم استخدام عدادات جاما للكشف عن الإشارة المشعة بدقة تشريحية محدودة ، ولكن في الآونة الأخيرة ، تم إدخال 64التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) جنبا إلى جنب مع التصوير المقطعي المحوسب (CT) أو التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) في كل من الدراسات البشرية والحيوانية. اليوم ، تتمتع الماسحات الضوئية PET بحساسية عالية بحيث يمكن تتبع 64Cu لمدة تصل إلى 70 ساعة بعد الحقن. يسمح عمر النصف الطويل البالغ 12.7 ساعة ل 64نحاس بإجراء تقييم طويل الأجل لتدفقات النحاس. دخل هذا التحسن في القرار مؤخرا مجال دراسات النحاس ، وبدأت الدراسات حول استقلاب النحاس الطبيعي والمرضي ، وكذلك الدراسات التي تقيم تأثير علاجات محددة ، في الظهور. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إدخال ماسحات PET لكامل الجسم مع مجال رؤية ممتد سيزيد من تعزيز حساسية هذه الفحوصات.
تهدف هذه الورقة المنهجية إلى تمكين الأطباء والعلماء من إضافة 64Cu PET CT / MRI إلى ذخيرة الأدوات الحالية كطريقة قوية وسهلة الاستخدام لتقييم استقلاب النحاس بطريقة قابلة للمقارنة بين أقسام الطب النووي. يمكن إنتاج 64نحاس نحاس باستخدام طرق مختلفة وعادة ما يتم إجراؤه في مرافق خاصة. من بين التفاعلات النووية ، يتم استخدام طريقة 64 Ni (p ، n) 64 Cu على نطاق واسع ، حيث يمكن الحصول على عائد إنتاج مرتفع يبلغ 64Cu مع بروتونات منخفضة الطاقة في هذا الطريق 7,8. الوصف التفصيلي لطرق الإنتاج خارج نطاق هذا العمل ، وسيختلف التوافر حسب البلد والمنطقة.
في هذه المقالة ، نصف أولا إعداد الكيمياء الإشعاعية اللازمة والتتبع. بعد ذلك ، يتم توضيح مبادئ إعداد ماسحات PET / CT أو PET / MRI.
تشبه هذه الطريقة أي طريقة أخرى من طرق التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ، لكن عمر النصف الطويل البالغ 12.7 ساعة يوفر الفرصة للتحقيق في تدفقات النحاس على المدى الطويل (لدينا نتائج جيدة من ما يصل إلى 68 ساعة بعد حقن التتبع الوريدي). يجب التعامل مع جميع الخطوات الواردة في البروتوكول من قبل مو?…
The authors have nothing to disclose.
بدعم من منحة من المؤسسة التذكارية للمصنع فيلهلم بيدرسن وزوجته. لم تلعب المؤسسة أي دور في التخطيط أو أي مرحلة أخرى من الدراسة.
0.22 micrometer sterilizing filter | Merck Life Science | ||
Cannula 21 G 50 mm | BD Microlance | 301155 | |
Cannula 25 G 16 mm | BD Microlance | 300600 | |
Dose calibrator | Capintec CRC-PC calibrator | ||
PET/CT scanner | Siemens: Biograph | ||
PET/MR scanner | GE Signa | ||
PMOD version 4.0 | PMOD Technologies LLC | ||
Saline solution 0.9% NaCl | Fresenius Kabi | ||
Sodium acetate trihydrate BioUltra | Sigma Aldrich | 71188 | |
Solid 64CuCl2 | Danish Technical University Risø | ||
Sterile water | Fresenius Kabi | ||
Venflon 22 G 25 mm | BD Venflon Pro Safety | 393280 |