HOMP (HANDS-ON
MICRO-PET)
1e master Biomedische Wetenschappen
Keuzevak
UAntwerpen
,INHOUDSTAFEL
INLEIDING VAN DEZE SAMENVATTING .................................................................................................. 2
PRACTICUM 1: PET/SPECT/CT BEELDVORMING..................................................................................... 3
1. SINGLE PHOTON EMISSION COMPUTED TOMOGRAPHY (SPECT).........................................................................3
2. POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY (PET)....................................................................................................5
3. COMPUTED TOMOGRAPHY (CT).................................................................................................................7
4. VRAGEN TEST (OP EINDE PRACTICUM) ........................................................................................................7
PRACTICUM 2: VIRTUELE RONDLEIDING ............................................................................................... 9
1. INTRODUCTIE: LABO RADIOFARAMACIE UZA .................................................................................................9
2. CYCLOTRON ........................................................................................................................................9
3. MATERIALEN BINNENBRENGEN VOOR RADIOSYNTHESE ................................................................................ 10
4. ASEPTISCHE WERKOMGEVING ............................................................................................................... 10
5. TOEGANG EN PROCEDURES VOOR DE CLEAN ROOM..................................................................................... 10
6. WERKEN IN DE CLEAN ROOM .................................................................................................................. 11
7. ASEPTISCHE PRAKTIJKEN ....................................................................................................................... 11
8. SYNTHESE LOODCELLEN ....................................................................................................................... 12
9. SYNTHESE VOOR GALLIUM-68 ................................................................................................................ 12
10. SYNTHESE VOORBEREIDING: CASSETTE 18F............................................................................................... 12
11. LAF A KAST ......................................................................................................................................... 13
12. KWALITEITSCONTROLE IN HET LABO ......................................................................................................... 13
13. BUBBLE POINT TEST ............................................................................................................................. 14
14. TECHNETIUM-GENERATOREN ................................................................................................................. 14
15. VERPAKKINGSRUIMTE ........................................................................................................................... 14
PRACTICUM 3: ZELFSTUDIE OPDRACHT – ARTIKEL ............................................................................... 15
13. LIJST OP WELKE FACTOREN EEN INVLOED (KUNNEN) UITOEFENEN OP PREKLINISCHE PET BEELDVORMING................. 15
14. WELKE EXTRA METINGEN KAN JE DOEN OM DIT OP TE VOLGEN ......................................................................... 16
15. WELKE CORRECTIE TECHNIEKEN KAN JE TOEPASSEN? .................................................................................. 17
PRACTICUM 4: ONCOMODELLEN ......................................................................................................... 19
1. SOORTEN PREKLINISCHE KANKERMODELLEN VOOR BEELDVORMING ................................................................ 19
2. LOCATIE VAN INOCULATIE ..................................................................................................................... 19
3. TUMORVOLUME BEREKENEN .................................................................................................................. 20
4. 18
F-FDG PET BIJ PREKLINISCHE KANKER ..................................................................................................... 20
5. INTERPRETATIE VAN MOLECULAIRE BEELDVORMINGSDATA ............................................................................ 21
6. VRAGEN TEST (OP EINDE PRACTICUM) ...................................................................................................... 22
PRACTICUM 5: WORKFLOW IN SMALL ANIMAL IMAGING – NEURO ........................................................ 23
1
,1. DIERENBEHEER .................................................................................................................................. 23
2. INJECTIEMETHODEN ............................................................................................................................ 23
3. BLOEDAFNAME................................................................................................................................... 24
4. TWILITE-APPARAAT .............................................................................................................................. 24
5. GLUCOSEMETINGEN ............................................................................................................................ 25
6. EUTHANASIE ...................................................................................................................................... 25
7. NEURO-PET ....................................................................................................................................... 25
8. ANDERE TECHNIEKEN .......................................................................................................................... 30
9. VRAGEN TEST (OP EINDE PRACTICUM) ...................................................................................................... 30
INLEIDING VAN DEZE SAMENVATTING
Dit document bevat een uitgebreide samenva4ng van het keuzevak Hands-On Micro-PET (HOMP)
Dit keuzevak is dé ideale aanvulling voor het verplichte theorievak ‘nucleaire biomedische beeldvorming’ dat gedoceerd wordt in
1e master biomedische wetenschappen (afstudeerrichHng – moleculaire mechanismen van ziekten).
Tijdens de HOMP pracHca leer je meer over de theorie die je Hjdens de hoorcolleges hebt gezien. In principe niet echt nieuwe
leerstof dus en een win-win Hjdens de examens (minder leerstof om te verwerken).
Deze samenva4ng bevat een uitgebreide uitwerking van alle noHHes die Hjdens de pracHca gemaakt werden (+ de gestelde
vragen op de testen op het einde van de pracHca). Mijn advies is: neem dit document mee, maar maak nog steeds notas, dit is
handig om de leerstof beter te begrijpen.
Met deze samenva4ng behaalde ik een score van 17/20!
2
,PRACTICUM 1: PET/SPECT/CT BEELDVORMING
1. SINGLE PHOTON EMISSION COMPUTED TOMOGRAPHY (SPECT)
Doel: FuncHonele processen in vivo bestuderen via γ-straling die vanuit het lichaam wordt uitgezonden.
Werking:
• Tracer (radiopharmacon gekoppeld aan radioacHef isotoop (99mTc, 111In, 123I)) wordt geïnjecteerd.
• Tracer verspreidt zich door het lichaam en zendt gamma fotonen uit in het bereik van 50–350 keV.
• Fotonen die parallel aan de collimatorgaten bewegen, worden gedetecteerd door een scinHllaHekristal.
o Fotonen die niet parallel zijn, worden geabsorbeerd door de collimator.
o Dit verbetert de beeldkwaliteit door interferenHe te minimaliseren.
o Dit wordt mechanische collima7e genoemd
• Door rotaHe van detectorhoofden worden projecHes vanuit verschillende hoeken verzameld, waarna een tomografisch
beeld wordt gereconstrueerd.
VORMING SPECT ISOTOPEN
Vorming van SPECT isotopen gebeurt in een generator
• Langlevend moederisotoop (bv. 99 Mo) wordt geproduceerd in een nucleaire generator
• Dit ‘parent’ isotoop vervalt tot een dochterisotoop (bv. 99m Tc)
• Dit dochterisotoop kan dan geëlueerd worden van de generator m.b.v. een zoutoplossing
• De radioacHeve Tc-oplossing zal dan chemisch gebonden worden aan een vehikel om zo een radiotracer te vormen
TYPES COLLIMATORS
1. Parallel hole collimators:
o Veel gebruikt in klinische systemen
o De detector beweegt rond het object om beelden onder verschillende hoeken te verkrijgen.
2. Pinhole collimators:
o Speciaal voor kleine dieren (preklnische toepassingen)
o Levert vergrote projecHes op de detector.
o Arrangement in focale clusters elimineert de noodzaak van rotaHe van detectoren of object.
o Bij MICA worden exclusief pinhole-collimators gebruikt
o Voordeel: Hoge resoluHe bij kleinere objecten.
3
, RESOLUTIE EN SENSITIVITEIT
Spa7ale resolu7e:
• Kleinst mogelijke afstand waarbij twee punten van elkaar onderscheiden kunnen worden.
• Gedefinieerd in termen van Full Width at Half Maximum (FWHM) en Full Width at Tenth Maximum (FWTM)
𝑎∗𝐷
𝑅=
𝑑
De resoluHe waarde is dus best zo klein mogelijk (want dan kan je 2 punten die minder ver van elkaar staan onderscheiden)
• a = gatgrooje
• D = afstand tussen de bron (paHent of dier) en de collimator
• d = lengte / hoogte van de collimator
Sensi7viteit:
• De verhouding tussen het aantal gedetecteerde fotonen en het totaal aantal uitgezonden fotonen.
• Wordt uitgedrukt in cps/MBq (counts per second per megabecquerel).
• De sensiHviteitswaarde is best zo hoog mogelijk
𝑎 !
𝑆𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑒𝑖𝑡 = / 0
𝑑
LOOD EQUIVALENT
• Maat om de beschermende werking van een materiaal tegen straling te vergelijken met die van lood.
• Het geen aan hoeveel dik lood dezelfde hoeveelheid straling zou tegenhouden als dat specifieke materiaal.
• Lood wordt vaak als standaard gebruikt omdat het zeer effecHef is in het blokkeren van ioniserende straling.
Voorbeeld:
Stel dat je een beschermend scherm van plexiglas hebt dat 10 mm dik is. Als dit scherm een lood equivalent van 2 mm lood
heen, betekent dit dat de 10 mm plexiglas dezelfde bescherming biedt tegen straling als een 2 mm dikke laag lood.
STRALINGSDOSIS EN AFSTAND TOT DE BRON
Dit wordt verklaard door de wet van de omgekeerde kwadraten.
• De stralingsdosis neemt af met het kwadraat van de afstand tot de stralingsbron.
1
𝑠𝑡𝑎𝑙𝑖𝑛𝑔𝑠𝑑𝑜𝑠𝑖𝑠 ∝
𝑎𝑓𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑 !
Voorbeeld:
• Stel dat op 2m afstand van de bron de stralingsdosis 100 µSv/u bedraagt
• Als je naar 2 meter naar achter gaat, wordt de dosis:
4
MICRO-PET)
1e master Biomedische Wetenschappen
Keuzevak
UAntwerpen
,INHOUDSTAFEL
INLEIDING VAN DEZE SAMENVATTING .................................................................................................. 2
PRACTICUM 1: PET/SPECT/CT BEELDVORMING..................................................................................... 3
1. SINGLE PHOTON EMISSION COMPUTED TOMOGRAPHY (SPECT).........................................................................3
2. POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY (PET)....................................................................................................5
3. COMPUTED TOMOGRAPHY (CT).................................................................................................................7
4. VRAGEN TEST (OP EINDE PRACTICUM) ........................................................................................................7
PRACTICUM 2: VIRTUELE RONDLEIDING ............................................................................................... 9
1. INTRODUCTIE: LABO RADIOFARAMACIE UZA .................................................................................................9
2. CYCLOTRON ........................................................................................................................................9
3. MATERIALEN BINNENBRENGEN VOOR RADIOSYNTHESE ................................................................................ 10
4. ASEPTISCHE WERKOMGEVING ............................................................................................................... 10
5. TOEGANG EN PROCEDURES VOOR DE CLEAN ROOM..................................................................................... 10
6. WERKEN IN DE CLEAN ROOM .................................................................................................................. 11
7. ASEPTISCHE PRAKTIJKEN ....................................................................................................................... 11
8. SYNTHESE LOODCELLEN ....................................................................................................................... 12
9. SYNTHESE VOOR GALLIUM-68 ................................................................................................................ 12
10. SYNTHESE VOORBEREIDING: CASSETTE 18F............................................................................................... 12
11. LAF A KAST ......................................................................................................................................... 13
12. KWALITEITSCONTROLE IN HET LABO ......................................................................................................... 13
13. BUBBLE POINT TEST ............................................................................................................................. 14
14. TECHNETIUM-GENERATOREN ................................................................................................................. 14
15. VERPAKKINGSRUIMTE ........................................................................................................................... 14
PRACTICUM 3: ZELFSTUDIE OPDRACHT – ARTIKEL ............................................................................... 15
13. LIJST OP WELKE FACTOREN EEN INVLOED (KUNNEN) UITOEFENEN OP PREKLINISCHE PET BEELDVORMING................. 15
14. WELKE EXTRA METINGEN KAN JE DOEN OM DIT OP TE VOLGEN ......................................................................... 16
15. WELKE CORRECTIE TECHNIEKEN KAN JE TOEPASSEN? .................................................................................. 17
PRACTICUM 4: ONCOMODELLEN ......................................................................................................... 19
1. SOORTEN PREKLINISCHE KANKERMODELLEN VOOR BEELDVORMING ................................................................ 19
2. LOCATIE VAN INOCULATIE ..................................................................................................................... 19
3. TUMORVOLUME BEREKENEN .................................................................................................................. 20
4. 18
F-FDG PET BIJ PREKLINISCHE KANKER ..................................................................................................... 20
5. INTERPRETATIE VAN MOLECULAIRE BEELDVORMINGSDATA ............................................................................ 21
6. VRAGEN TEST (OP EINDE PRACTICUM) ...................................................................................................... 22
PRACTICUM 5: WORKFLOW IN SMALL ANIMAL IMAGING – NEURO ........................................................ 23
1
,1. DIERENBEHEER .................................................................................................................................. 23
2. INJECTIEMETHODEN ............................................................................................................................ 23
3. BLOEDAFNAME................................................................................................................................... 24
4. TWILITE-APPARAAT .............................................................................................................................. 24
5. GLUCOSEMETINGEN ............................................................................................................................ 25
6. EUTHANASIE ...................................................................................................................................... 25
7. NEURO-PET ....................................................................................................................................... 25
8. ANDERE TECHNIEKEN .......................................................................................................................... 30
9. VRAGEN TEST (OP EINDE PRACTICUM) ...................................................................................................... 30
INLEIDING VAN DEZE SAMENVATTING
Dit document bevat een uitgebreide samenva4ng van het keuzevak Hands-On Micro-PET (HOMP)
Dit keuzevak is dé ideale aanvulling voor het verplichte theorievak ‘nucleaire biomedische beeldvorming’ dat gedoceerd wordt in
1e master biomedische wetenschappen (afstudeerrichHng – moleculaire mechanismen van ziekten).
Tijdens de HOMP pracHca leer je meer over de theorie die je Hjdens de hoorcolleges hebt gezien. In principe niet echt nieuwe
leerstof dus en een win-win Hjdens de examens (minder leerstof om te verwerken).
Deze samenva4ng bevat een uitgebreide uitwerking van alle noHHes die Hjdens de pracHca gemaakt werden (+ de gestelde
vragen op de testen op het einde van de pracHca). Mijn advies is: neem dit document mee, maar maak nog steeds notas, dit is
handig om de leerstof beter te begrijpen.
Met deze samenva4ng behaalde ik een score van 17/20!
2
,PRACTICUM 1: PET/SPECT/CT BEELDVORMING
1. SINGLE PHOTON EMISSION COMPUTED TOMOGRAPHY (SPECT)
Doel: FuncHonele processen in vivo bestuderen via γ-straling die vanuit het lichaam wordt uitgezonden.
Werking:
• Tracer (radiopharmacon gekoppeld aan radioacHef isotoop (99mTc, 111In, 123I)) wordt geïnjecteerd.
• Tracer verspreidt zich door het lichaam en zendt gamma fotonen uit in het bereik van 50–350 keV.
• Fotonen die parallel aan de collimatorgaten bewegen, worden gedetecteerd door een scinHllaHekristal.
o Fotonen die niet parallel zijn, worden geabsorbeerd door de collimator.
o Dit verbetert de beeldkwaliteit door interferenHe te minimaliseren.
o Dit wordt mechanische collima7e genoemd
• Door rotaHe van detectorhoofden worden projecHes vanuit verschillende hoeken verzameld, waarna een tomografisch
beeld wordt gereconstrueerd.
VORMING SPECT ISOTOPEN
Vorming van SPECT isotopen gebeurt in een generator
• Langlevend moederisotoop (bv. 99 Mo) wordt geproduceerd in een nucleaire generator
• Dit ‘parent’ isotoop vervalt tot een dochterisotoop (bv. 99m Tc)
• Dit dochterisotoop kan dan geëlueerd worden van de generator m.b.v. een zoutoplossing
• De radioacHeve Tc-oplossing zal dan chemisch gebonden worden aan een vehikel om zo een radiotracer te vormen
TYPES COLLIMATORS
1. Parallel hole collimators:
o Veel gebruikt in klinische systemen
o De detector beweegt rond het object om beelden onder verschillende hoeken te verkrijgen.
2. Pinhole collimators:
o Speciaal voor kleine dieren (preklnische toepassingen)
o Levert vergrote projecHes op de detector.
o Arrangement in focale clusters elimineert de noodzaak van rotaHe van detectoren of object.
o Bij MICA worden exclusief pinhole-collimators gebruikt
o Voordeel: Hoge resoluHe bij kleinere objecten.
3
, RESOLUTIE EN SENSITIVITEIT
Spa7ale resolu7e:
• Kleinst mogelijke afstand waarbij twee punten van elkaar onderscheiden kunnen worden.
• Gedefinieerd in termen van Full Width at Half Maximum (FWHM) en Full Width at Tenth Maximum (FWTM)
𝑎∗𝐷
𝑅=
𝑑
De resoluHe waarde is dus best zo klein mogelijk (want dan kan je 2 punten die minder ver van elkaar staan onderscheiden)
• a = gatgrooje
• D = afstand tussen de bron (paHent of dier) en de collimator
• d = lengte / hoogte van de collimator
Sensi7viteit:
• De verhouding tussen het aantal gedetecteerde fotonen en het totaal aantal uitgezonden fotonen.
• Wordt uitgedrukt in cps/MBq (counts per second per megabecquerel).
• De sensiHviteitswaarde is best zo hoog mogelijk
𝑎 !
𝑆𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑒𝑖𝑡 = / 0
𝑑
LOOD EQUIVALENT
• Maat om de beschermende werking van een materiaal tegen straling te vergelijken met die van lood.
• Het geen aan hoeveel dik lood dezelfde hoeveelheid straling zou tegenhouden als dat specifieke materiaal.
• Lood wordt vaak als standaard gebruikt omdat het zeer effecHef is in het blokkeren van ioniserende straling.
Voorbeeld:
Stel dat je een beschermend scherm van plexiglas hebt dat 10 mm dik is. Als dit scherm een lood equivalent van 2 mm lood
heen, betekent dit dat de 10 mm plexiglas dezelfde bescherming biedt tegen straling als een 2 mm dikke laag lood.
STRALINGSDOSIS EN AFSTAND TOT DE BRON
Dit wordt verklaard door de wet van de omgekeerde kwadraten.
• De stralingsdosis neemt af met het kwadraat van de afstand tot de stralingsbron.
1
𝑠𝑡𝑎𝑙𝑖𝑛𝑔𝑠𝑑𝑜𝑠𝑖𝑠 ∝
𝑎𝑓𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑 !
Voorbeeld:
• Stel dat op 2m afstand van de bron de stralingsdosis 100 µSv/u bedraagt
• Als je naar 2 meter naar achter gaat, wordt de dosis:
4
