Semi kvantitativ vurdering bruker [18F] FDG Tracer hos pasienter med alvorlig hjerneskade
Summary
[18F]-fluorodeoxyglucose (FDG) fantes et positron utslipp tomografi-beregnet tomografi er nyttig for studerer glukose metabolisme knyttet til hjernefunksjon. Her presenterer vi en protokoll for en [18F] FDG tracer oppsett og semiquantitative vurdering av regionen steder analyse for målrettet hjernen områder knyttet til kliniske manifestasjoner hos pasienter med alvorlig traumatisk hjerneskade.
Abstract
Pasienter med alvorlig traumatisk hjerneskade (sTBI) har problemer med vite om de er nøyaktig uttrykke sine tanker og følelser på grunn av lidelser av bevissthet, forstyrret høyere hjernen funksjonen og verbale forstyrrelser. Som følge av en utilstrekkelig evne til å kommunisere, kreves objektive vurderinger fra familiemedlemmer, helsepersonell og omsorgspersoner. En slik vurdering er vurdering av fungerende hjernen områder. Nylig har flere hjernen imaging blitt brukt til å utforske funksjonen skadet hjernen områder. [18F]-fluorodeoxyglucose fantes et positron utslipp tomografi-beregnet tomografi ([18F] FDG-PET/CT) er et fantastisk verktøy for å undersøke hjernefunksjon. Men vurderingen av hjernen glukose metabolisme basert på [18F] FDG-PET/CT ikke er standardisert og avhenger av flere ulike parametere, samt pasientens tilstand. Her beskriver vi en rekke semiquantitative vurdering protokoller for en region steder (ROI) bildeanalyse bruker egenproduserte [18F] FDG tracers hos pasienter med sTBI. Protokollen fokuserer på screening deltakerne, forbereder [18F] FDG tracer i varme lab, planlegging oppkjøpet av [18F] FDG-PET/CT hjernen bilder og måle glukose metabolisme bruker ROI-analysen fra en målrettet brain området.
Introduction
Pasienter med sTBI presenteres med uforutsette nevrologiske problemer i løpet av rehabilitering med motor underskudd, sensoriske underskudd og psykiatriske ustabilitet1. Selv om klinisk vurdering er vanligvis utført verbalt, har pasienter med sTBI som reagerer våkenhet syndrom eller minimal bevisst tilstand bestemt vanskeligheten i å vite om de er nøyaktig uttrykke sine tanker og følelser på grunn av lidelser av bevissthet, forstyrret høyere hjernefunksjon, og verbale forstyrrelser2,3. Familiemedlemmer, helsepersonell og omsorgspersoner er noen ganger forvirret av uforutsette nevrologiske endringer eller mangelen på respons som kan følge av utilstrekkelig communicatory evne4,5.
Nylig har flere hjernen imaging blitt brukt til å utforske regionale hjernen funksjon6,7,8,9. Hjernen er den største forbrukeren av glukose-avledet energi, med glukose metabolisme gir ca 95% av adenosin trifosfat (ATP) kreves for hjernen å fungere10. Opptaket av [18F]-fluorodeoxyglucose (FDG) er en markør for opptaket av glukose av hjernevev. [18F] FDG-PET/CT kan oppdage [18F] FDG opptak og er derfor et nyttig verktøy for å undersøke hjernen funksjonen11. Generelt, [18F] FDG bildeanalyser er delt inn i to kategorier: avkastning analyse og voxel-basert analyse (VBA)12. Tidligere rapporter viser at avkastningsanalyse foretrukket for å studere regioner av traumatisk skade. Dette er fordi VBA (for eksempel statistiske parametrisk tilordning [SPM]) krever coregistration og normalisering til en standard hjerne, som ikke fungerer bra i tilfeller av TBI på grunn av hjernen vev deformasjon som hjernen atrofi, hevelse, utvidelse, og mindre ventrikkel plass7,12. Selv om ulike algoritmer og programvare er utviklet for å analysere magnetisk resonans imaging (MRI) data, generere metaller som brukes i neurosurgical og Ortopedisk kirurgi støy gjenstander7,12,13 . Bruk av photomultipliers med PET/CT enheter har nylig forbedret romlig oppløsning PET/CT-avledet hjernen bilder14. Gjeldende protokollen fokuserer på semi kvantitativt måle glukose opptak via avkastning analyse i [18F] FDG-PET/CT bruker egenproduserte [18F] FDG tracers hos pasienter med sTBI.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne protokollen gir midler til å gjennomføre en rekke hjernen-glukose metabolske vurderinger med [18F] FDG-PET/CT bruker egenproduserte [18F] FDG tracer på en eneste institusjon.
Produksjonen av [18F] FDG tracer følger fremgangsmåten beskrevet under FDG synthesizer operator manuell; forsiktighet er imidlertid nødvendig om tre poeng. Først bør bombardement tid og energi (trinn 2.5) justeres i henhold til antall pasienter. Andre bør oppmerksomhet vies …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne ønsker å takke Dr. Uchino i Sousen sykehuset for alle prosedyrer. Forfatterne også takke Adam Phillips fra gruppen Edanz (www.edanzediting.com/ac) for å redigere et utkast av dette manuskriptet.
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. |
Referências
- 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).
