Jump to content

Функция артериального входа

Функция артериального входа (AIF), также известная как функция входа плазмы, относится к концентрации индикатора в плазме крови в артерии, измеренной с течением времени. Самая старая запись на PubMed показывает, что AIF использовался Harvey et al. [ 1 ] в 1962 году для измерения обмена веществ между эритроцитами и плазмой крови , а также другими исследователями в 1983 году для исследований позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). [ 2 ] [ 3 ] В настоящее время кинетический анализ выполняется с помощью различных методов медицинской визуализации , для которых требуется AIF в качестве одного из входных данных для математической модели, например, при динамической ПЭТ-визуализации, [ 4 ] или перфузионную КТ , [ 5 ] или динамическую магнитно-резонансную томографию с контрастным усилением (DCE-MRI). [ 6 ] [ 7 ]

Как получить AIF

[ редактировать ]
Пример функции артериального входа, показывающий концентрацию индикатора в плазме крови с течением времени.

АИФ можно получить несколькими различными способами, например, с помощью инвазивного метода непрерывного забора крови из артерий с помощью онлайн-монитора крови, [ 8 ] с использованием инвазивного метода образцов артериальной крови, полученных в дискретные моменты времени после инъекции, [ 4 ] с использованием минимально инвазивного метода с использованием популяционного AIF, где входная функция у субъекта оценивается частично на основе предварительной информации, полученной от предыдущей популяции, и частично на основе информации о крови самого субъекта, полученной во время сканирования, [ 9 ] или использование входной функции артериального изображения (IDAIF), полученной путем размещения области интереса (ROI) над артерией и калибровки полученных кривых по образцам венозной крови, полученным на более поздних этапах (от 30 до 60 минут) динамического сканирования. [ 10 ] когда концентрации меток в венах и артериях становятся равными. [ 4 ]

Динамическое сканирование — это сканирование, при котором двумерные (2D) или трехмерные (3D) изображения получаются снова и снова в течение периода времени, образуя временной ряд наборов данных 2D/3D изображений. Например, динамическое ПЭТ-сканирование, полученное в течение одного часа, содержит первые несколько коротких кадров изображения, полученных продолжительностью 5 секунд, чтобы зафиксировать быструю динамику индикатора сразу после инъекции индикатора, а также последующие кадры, полученные в течение 30 секунд. Каждая точка данных на кривой AIF представляет собой измерение концентрации индикатора в артерии, полученное на каждом из этих временных кадров изображения, полученных с течением времени, с примененными к нему внешними поправками. [ нужна ссылка ]

Эти четыре метода кратко описаны следующим образом:

Непрерывный отбор артериальных проб

[ редактировать ]

Непрерывный забор артериальной крови является инвазивным, болезненным и неудобным для пациентов. Непрерывный отбор проб артерий был получен у женщин в постменопаузе, визуализированных с помощью [ 18 F]NaF для исследований костей. [ 11 ]

Дискретный артериальный отбор проб

[ редактировать ]

Дискретный забор артериальной крови является инвазивным, болезненным и неудобным для пациентов. Кук и др. измерили отдельные образцы крови и сравнили их с непрерывными образцами артериальной крови у женщин в постменопаузе, полученными с помощью [ 18 F]NaF для исследований костей. [ 11 ] Другое исследование на пациентах с раком головы и шеи, изображения которого были получены с помощью [ 18 F]FLT ПЭТ и многочисленные другие исследования позволили получить отдельные образцы артерий для оценки функции артериального входа. [ 12 ]

Подход к получению дискретных артериальных проб был основан на наблюдении, что пик болюса возникает через 5 минут после инъекции и что последняя часть кривой в большинстве случаев представляет собой одинарную или биэкспоненциальную кривую. Это означало, что непрерывный отбор проб артериальной крови не был необходим, а дискретных образцов артериальной крови было достаточно для получения непрерывных кривых с использованием экспоненциальной аппроксимации модели. [ нужна ссылка ]

Популяционный метод

[ редактировать ]

Функция ввода на основе населения обычно опирается на набор данных, ранее полученный другими исследователями в конкретном наборе популяций, и используются средние значения. Методы обычно дают лучшие результаты, если используется большое количество наборов данных и основаны на предположении, что входная функция у нового пациента в этой подгруппе популяции будет незначительно отличаться от среднепопуляционных значений. В исследовании нейровоспаления автор использовал популяционную функцию ввода у здоровых добровольцев и пациентов с трансплантированной печенью, визуализированных с помощью [ 18 F]GE-180 ПЭТ. [ 13 ] В другом исследовании здоровые люди и пациенты с болезнью Паркинсона и Альцгеймера были визуализированы с помощью 18 F]FEPPA ПЭТ. [ 14 ] Занотти-Фрегонара и др. [ 15 ] тщательно проанализировали литературу о функции артериального входа, используемой для ПЭТ-визуализации головного мозга, и предположили возможность популяционных функций артериального входа в качестве потенциальной альтернативы инвазивному отбору проб артерий. [ нужна ссылка ]

Однако Блейк и др. [ 16 ] разработал полупопуляционный метод на основе здоровых женщин в постменопаузе, полученных с помощью [ 18 F]NaF для исследований костей [ 16 ] основано на наблюдении, что более поздняя часть функции артериального входа может быть построена на основе образцов венозной крови, поскольку концентрации индикатора в венозной и артериальной крови равны через 30 минут после инъекции. Они получили пик кривой из предыдущего исследования, в котором были получены непрерывные образцы артериальной крови, а более позднюю часть кривой - из образцов венозной крови отдельного пациента, у которого нужно было оценить AIF. При объединении в результате получается функция артериального поступления на основе полупопуляции. [ нужна ссылка ]

Метод, основанный на изображении

[ редактировать ]

Функция артериального входа на основе изображений (IDAIF), полученная путем измерения количества индикаторов в аорте . [ 4 ] кародитная артерия, [ 17 ] или лучевая артерия [ 8 ] предлагает альтернативу инвазивному забору артериальной крови. IDAIF в аорте можно определить путем измерения количества индикаторов в левом желудочке, восходящей и брюшной аорте, и это ранее было подтверждено различными исследователями. [ 10 ] [ 4 ]

Кривая артериальной активности (TAC) по данным изображения требует коррекции метаболитов, образующихся с течением времени, различий между активностью цельной крови и плазмы, которые не являются постоянными во времени, коррекции ошибок частичного объема (PVE) из-за небольшого размера ROI, побочные ошибки из-за активности соседних тканей за пределами ROI, [ 18 ] ошибка из-за движения пациента и шум, возникающий из-за ограниченного количества отсчетов, полученных в каждом временном интервале изображения из-за коротких временных интервалов. Эти ошибки исправляют с помощью поздних проб венозной крови, [ 4 ] [ 10 ] и полученная кривая называется функцией артериального входа (AIF). Существует множество методов, опробованных исследователями на протяжении многих лет. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ ХАРВИ, РБ (1962). «Почечная экстракция парааминогиппурата и креатинина, измеряемая путем непрерывного отбора проб артериальной и почечно-венной крови in vivo». Энн, Нью-Йоркская академия наук . 102 (1): 46–54. Бибкод : 1962NYASA.102...46H . дои : 10.1111/j.1749-6632.1962.tb13624.x . ПМИД   13960801 . S2CID   32041591 .
  2. ^ Херскович, П. (1983). «Мозговой кровоток, измеренный с помощью внутривенного введения H2 (15) OI. Теория и анализ ошибок». Дж. Нукл. Мед . 24 (9): 782–9. ПМИД   6604139 .
  3. ^ Хенце, Э.; Хуанг, Южная Каролина; Ратиб, О.; Хоффман, Э.; Фелпс, Мэн; Шелберт, HR (1983). «Измерение концентраций радиофармпрепаратов в регионарных тканях и крови на основе серийных томографических изображений сердца». Джей Нукл Мед . 24 (11): 987–96. ПМИД   6605418 .
  4. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Кук, Гэри-младший; Лодж, Мартин А.; Марсден, Пол К.; Дайнс, Анджела; Фогельман, Игнак (1999). «Неинвазивная оценка кинетики скелета с использованием позитронно-эмиссионной томографии с фторидом фтора-18: оценка изображений и популяционных функций артериального входа». Европейский журнал ядерной медицины и молекулярной визуализации . 26 (11): 1424–1429. дои : 10.1007/s002590050474 . ISSN   1619-7070 . ПМИД   10552083 . S2CID   22595140 .
  5. ^ Луи, Ю.В.; Тан, скорая помощь; Аллмендингер, AM ; Спектор, В. (2010). «Оценка КТ-перфузии на фоне церебральной ишемии: закономерности и подводные камни» . Американский журнал нейрорадиологии . 31 (9): 1552–1563. дои : 10.3174/ajnr.a2026 . ISSN   0195-6108 . ПМК   7965002 . ПМИД   20190208 .
  6. ^ Шабель, Матиас К. (31 января 2012 г.). «Единая модель импульсного отклика для DCE-MRI» . Магнитный резонанс в медицине . 68 (5): 1632–1646. дои : 10.1002/mrm.24162 . ISSN   0740-3194 . ПМИД   22294448 .
  7. ^ Танудж Пури, Сара Вискомб, Салли Маршалл, Джон Симпсон, Жозефина Нэйш, Пит Телуолл. Изменения свойств легочных сосудов в модели острого повреждения легких у человека, измеренные с помощью DCE-MRI, на 20-м ежегодном научном собрании Британского отделения Международного общества магнитного резонанса в медицине (ISMRM), Эдинбург, Великобритания, сентябрь 2014 г.
  8. ^ Перейти обратно: а б Маркес, Тьяго Рейс; Ашок, Абхишех Х.; Анжелеску, Илинка; Борган, Фейт; Майерс, Джим; Лингфорд-Хьюз, Энн; Натт, Дэвид Дж.; Веронезе, Маттиа; Туркхаймер, Федерико Э.; Хоуз, Оливер Д. (15 апреля 2020 г.). «Различия рецепторов ГАМК-А при шизофрении: исследование позитронно-эмиссионной томографии с использованием [11C]Ro154513» . Молекулярная психиатрия . 26 (6): 2616–2625. дои : 10.1038/s41380-020-0711-y . ISSN   1359-4184 . ПМК   8440185 . ПМИД   32296127 .
  9. ^ Блейк, Глен Мервин; Сиддик, Мусиб; Пури, Танудж; Фрост, Мишель Лоррейн; Мур, Амелия Элизабет; Кук, Гэри Джеймс Р.; Фогельман, Игнак (2012). «Функция ввода полупопуляции для количественной оценки статических и динамических ПЭТ-сканирований с фторидом 18F». Коммуникации по ядерной медицине . 33 (8): 881–888. дои : 10.1097/MNM.0b013e3283550275 . ISSN   0143-3636 . ПМИД   22617486 . S2CID   42973690 .
  10. ^ Перейти обратно: а б с Пури, Танудж; Блейк, Глен М.; Сиддик, Мусиб; Фрост, Мишель Л.; Кук, Гэри-младший; Марсден, Пол К.; Фогельман, Игнак; Карран, Кэтлин М. (2011). «Подтверждение новых входных функций артериальной артерии в аорте с использованием позитронно-эмиссионной томографии с фторидом 18F». Коммуникации по ядерной медицине . 32 (6): 486–495. дои : 10.1097/MNM.0b013e3283452918 . ISSN   0143-3636 . ПМИД   21386733 . S2CID   32105830 .
  11. ^ Перейти обратно: а б Кук, Гэри-младший; Лодж, Мартин А.; Блейк, Глен М.; Марсден, Пол К.; Фогельман, Игнак (18 февраля 2010 г.). «Различия в кинетике скелета между позвонками и плечевой костью, измеренные с помощью позитронно-эмиссионной томографии с 18F-фторидом у женщин в постменопаузе». Журнал исследований костей и минералов . 15 (4): 763–769. дои : 10.1359/jbmr.2000.15.4.763 . ISSN   0884-0431 . ПМИД   10780868 . S2CID   10630967 .
  12. ^ Хакетт, Сара Л; Лю, Дэн; Халкиду, Анастасия; Марсден, Пол; Ландау, Дэвид; Фенвик, Джон Д. (2013). «Оценка входных функций на основе динамических [18F] FLT ПЭТ-исследований головы и шеи с коррекцией на эффекты частичного объема» . Исследование EJNMMI . 3 (1): 84. дои : 10.1186/2191-219X-3-84 . ISSN   2191-219Х . ПМЦ   4109699 . ПМИД   24369816 .
  13. ^ Бухерт, Ральф; Диркс, Майке; Шютце, Кристиан; Вилке, Флориан; Мамач, Мартин; Уиррис, Анн-Катрин; Пфлуград, Хеннинг; Хаманн, Линда; Лангер, Лаура Б.Н.; Ветцель, Кристиан; Лукачевич, Марио (23 апреля 2020 г.). «Надежная количественная оценка исследований нейровоспаления 18F-GE-180 ПЭТ с использованием индивидуально масштабируемой входной функции на основе популяции или позднего соотношения ткани и крови» . Европейский журнал ядерной медицины и молекулярной визуализации . 47 (12): 2887–2900. дои : 10.1007/s00259-020-04810-1 . ISSN   1619-7070 . ПМЦ   7651670 . ПМИД   32322915 .
  14. ^ Мабрук, Ростом; Страфелла, Антонио П.; Кнежевич, Дуня; Гадери, Кристина; Мизрахи, Ромина; Гарегазлу, Авиде; Косимори, Юко; Уль, Сильвен; Русьян, Пабло (17 мая 2017 г.). Гарг, Прадип (ред.). «Технико-экономическое обоснование количественного определения TSPO с помощью [18F]FEPPA с использованием входной функции на основе населения» . ПЛОС ОДИН . 12 (5): e0177785. Бибкод : 2017PLoSO..1277785M . дои : 10.1371/journal.pone.0177785 . ISSN   1932-6203 . ПМЦ   5435246 . ПМИД   28545084 .
  15. ^ Дзанотти-Фрегонара, Паоло; Чен, Кевэй; Лиоу, Джей-Сан; Фудзита, Масахиро; Он, Роберт Б. (3 августа 2011 г.). «Функция ввода изображений для исследований ПЭТ головного мозга: много проблем и мало возможностей» . Журнал церебрального кровотока и метаболизма . 31 (10): 1986–1998. дои : 10.1038/jcbfm.2011.107 . ISSN   0271-678X . ПМК   3208145 . ПМИД   21811289 .
  16. ^ Перейти обратно: а б Блейк, Глен Мервин; Сиддик, Мусиб; Пури, Танудж; Фрост, Мишель Лоррейн; Мур, Амелия Элизабет; Кук, Гэри Джеймс Р.; Фогельман, Игнак (август 2012 г.). «Функция ввода полупопуляции для количественной оценки статических и динамических ПЭТ-сканирований с фторидом 18F». Коммуникации по ядерной медицине . 33 (8): 881–888. дои : 10.1097/MNM.0b013e3283550275 . ISSN   0143-3636 . ПМИД   22617486 . S2CID   42973690 .
  17. ^ Сари, Хасан; Эрландссон, Кьелл; Ло, Ян; Ларссон, Хенрик Б.В.; Урселин, Себастьен; Арридж, Саймон; Аткинсон, Дэвид; Хаттон, Брайан Ф (2017). «Оценка входной функции, полученной по изображению, с помощью МР-определенных сонных артерий в исследованиях на людях с помощью ФДГ-ПЭТ с использованием нового метода частичной объемной коррекции» . Журнал церебрального кровотока и метаболизма . 37 (4): 1398–1409. дои : 10.1177/0271678X16656197 . ISSN   0271-678X . ПМЦ   5453460 . ПМИД   27342321 .
  18. ^ Нуйц, Дж (1996). «Трехмерная коррекция переливов и восстановление ПЭТ-изображений миокарда». Журнал ядерной медицины . 37 (5): 767–74. ПМИД   8965143 .
  19. ^ ван дер Вердт, Арно П.; Буэллард, Рональд; Виссер, Франция К.; Ламмертсма, Адриан А. (27 февраля 2007 г.). «Точность режима 3D-съемки для ПЭТ-исследований миокарда с ФДГ с использованием сканера на основе BGO» . Европейский журнал ядерной медицины и молекулярной визуализации . 34 (9): 1439–1446. дои : 10.1007/ s00259-007-0367-8 ISSN   1619-7070 . ПМИД   17333179 .
  20. ^ Пури, Танудж; Блейк, Глен М.; Сиддик, Мусиб; Фрост, Мишель Л.; Кук, Гэри-младший; Марсден, Пол К.; Фогельман, Игнак; Карран, Кэтлин М. (июнь 2011 г.). «Подтверждение новых входных функций артериальной артерии в аорте с использованием позитронно-эмиссионной томографии с фторидом 18F». Коммуникации по ядерной медицине . 32 (6): 486–495. дои : 10.1097/mnm.0b013e3283452918 . ISSN   0143-3636 . ПМИД   21386733 . S2CID   32105830 .
  21. ^ Ли, Джэ Хун; Лиоу, Джей-Сан; Пол, Сумен; Морс, Шерил Л.; Хаскали, Мохаммед Б.; Мэнли, Лестер; Щербинин Сергей; Рубль, Дж. Крейг; Кант, Нэнси; Коллинз, Эмили К.; Нутхолл, Хью Н. (14 марта 2020 г.). «Количественное определение O-GlcNAcase с помощью ПЭТ в головном мозге с [18F]LSN3316612 у здоровых добровольцев» . Исследование EJNMMI . 10 (1): 20. дои : 10.1186/s13550-020-0616-4 . ISSN   2191-219Х . ПМК   7072082 . ПМИД   32172476 .
  22. ^ Рингхейм, Анна; КАМПОС НЕТО, Гильерме де Карвалью; Аназодо, Удунна; Цуй, Люменг; да Кунья, Марсело Ливорси; Витор, Тейс; МАРТИНС, Карин Минаиф; МИРАНДА, Ана Клаудия Камарго; де Барбоза, Марисель Фигольс; Фускальди, Леонардо Лима; Лемос, Густаво Казерта (24 февраля 2020 г.). «Кинетическое моделирование 68Ga-PSMA-11 и проверка упрощенных методов количественного определения у пациентов с первичным раком простаты» . Исследование EJNMMI . 10 (1): 12. дои : 10.1186/s13550-020-0594-6 . ISSN   2191-219Х . ПМК   7058750 . ПМИД   32140850 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 74dd6d191f86f21847e70606c6faa5cb__1663419120
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/74/cb/74dd6d191f86f21847e70606c6faa5cb.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Arterial input function - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)