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Cancer Research

Manejo de artefactos de movimiento respiratorio en 18tomografía por emisión de positrones F-fluorodeoxiglucosa utilizando un algoritmo de medición respiratoria óptima basado en la amplitud

Published: July 23, 2020 doi: 10.3791/60258

Summary

El movimiento óptimo basado en la amplitud (ORG) elimina eficazmente el desenfoque del movimiento inducido por las vías respiratorias de las imágenes clínicas de tomografía por emisión de positrones (PET) de 18F-fluorodeoxiglucosa (FDG). La corrección de imágenes FDG-PET para estos artefactos de movimiento respiratorio mejora la calidad de imagen, el diagnóstico y la precisión cuantitativa. La eliminación de artefactos de movimiento respiratorio es importante para un manejo clínico adecuado de los pacientes que utilizan PET.

Abstract

La tomografía por emisión de positrones (PET) combinada con la tomografía computarizada por rayos X (TC) es una importante plataforma de imágenes moleculares que se requiere para un diagnóstico preciso y la estadificación clínica de una variedad de enfermedades. La ventaja de las imágenes PET es la capacidad de visualizar y cuantificar una miríada de procesos biológicos in vivo con alta sensibilidad y precisión. Sin embargo, hay varios factores que determinan la calidad de imagen y la precisión cuantitativa de las imágenes PET. Uno de los factores principales que influyen en la calidad de la imagen en la toma de imágenes PET del tórax y la parte superior del abdomen es el movimiento respiratorio, lo que resulta en un desenfoque del movimiento inducido por la respiración de las estructuras anatómicas. La corrección de estos artefactos es necesaria para proporcionar una calidad de imagen óptima y una precisión cuantitativa de las imágenes PET.

Se han desarrollado varias técnicas de medición respiratoria, que normalmente se basan en la adquisición de una señal respiratoria simultáneamente con datos de PET. En función de la señal respiratoria adquirida, los datos de PET se seleccionan para la reconstrucción de una imagen sin movimiento. Aunque se ha demostrado que estos métodos eliminan eficazmente los artefactos de movimiento respiratorio de las imágenes PET, el rendimiento depende de la calidad de la señal respiratoria que se está adquiriendo. En este estudio, se analiza el uso de un algoritmo de medición respiratoria óptima (ORG) basado en amplitud. A diferencia de muchos otros algoritmos de medición respiratoria, ORG permite al usuario tener control sobre la calidad de la imagen en comparación con la cantidad de movimiento rechazado en las imágenes PET reconstruidas. Esto se logra calculando un rango de amplitud óptimo basado en la señal sustituta adquirida y un ciclo de trabajo especificado por el usuario (el porcentaje de datos PET utilizados para la reconstrucción de imágenes). El rango de amplitud óptimo se define como el rango de amplitud más pequeño que todavía contiene la cantidad de datos PET necesarios para la reconstrucción de imágenes. Se demostró que org da lugar a la eliminación efectiva de la imagen inducida por la respiración en la imagen PET del tórax y la parte superior del abdomen, lo que resulta en una mejor calidad de imagen y precisión cuantitativa.

Introduction

La Tomografía por Emisión de Positrones (PET) en combinación con la tomografía computarizada por rayos X (TC) es una herramienta de imagen ampliamente aceptada en la práctica clínica para el diagnóstico preciso y la puesta en escena clínica de una variedad de enfermedades1. La ventaja de las imágenes PET es la capacidad de visualizar y cuantificar una miríada de procesos biológicos in vivo con alta sensibilidad y precisión2. Esto se logra mediante la administración intravenosa de un compuesto etiquetado radioactivamente, también conocido como radiosonda, al paciente. Dependiendo de la radiosonda utilizada, las características tisulares como el metabolismo de la glucosa, la proliferación celular, el grado de hipoxia, el transporte de aminoácidos y la expresión de proteínas y receptores, se pueden visualizar y cuantificar2.

Aunque se han desarrollado, validado y utilizado varios radiosondas en la práctica clínica, la glucosa radiactiva analógica 18F-fluorodeoxiglucosa (FDG) es la radiosonda más utilizada en la práctica clínica. Dado que FDG se acumula predominantemente en células con una tasa glucolítica elevada (es decir, células con absorción elevada de glucosa y conversión a piruvato para la producción de energía), es posible discriminar los tejidos con diferentes estados metabólicos. Al igual que la glucosa, el primer paso de la absorción de FDG es el transporte desde el espacio extracelular sobre la membrana plasmática al espacio intracelular, que es facilitado por transportadores de glucosa (GLUT)3. Una vez que el FDG está en el espacio intracelular, la fosforilación por hexoquinasas dará lugar a la generación de FDG-6-fosfato. Sin embargo, a diferencia de la glucosa-6-fosfato, FDG-6-fosfato no puede entrar en el ciclo Krebs para una mayor disimilación aeróbica debido a la ausencia de un grupo de hidroxilo (OH) en la segunda (2') posición de carbono. Dado que la reacción inversa, la desfosforilación de FDG-6-fosfato de vuelta a FDG, apenas ocurre en la mayoría de los tejidos, el FDG-6-fosfato está atrapado intracelularmente3. Por lo tanto, el grado de absorción de FDG depende de la expresión del GLUT (en particular GLUT1 y GLUT3) en la membrana plasmática, y de la actividad enzimática intracelular de las hexoquinasas. El concepto de esta captación y captura continua de FDG se conoce como atrapamiento metabólico. El hecho de que FDG se acumule preferentemente en tejidos con una actividad metabólica elevada se muestra en la Figura 1a,que demuestra la distribución fisiológica de FDG en un paciente. Esta imagen FDG-PET muestra mayor absorción en el corazón, cerebro, y los tejidos hepáticos, que se sabe que son órganos metabólicamente activos en condiciones normales.

La alta sensibilidad para detectar diferencias en el estado metabólico de los tejidos hace de FDG una excelente radiosonda para discriminar de los tejidos enfermos, dado que un metabolismo alterado es un sello importante para muchas enfermedades. Esto se representa fácilmente en la Figura 1b,que muestra una imagen FDG-PET de un paciente con cáncer de pulmón de células no pequeñas en estadio IV (NSCLC). Hay una mayor absorción en el tumor primario, así como en lesiones metastásicas. Además de la visualización, la cuantificación de la captación de radiosondas desempeña un papel importante en el manejo clínico de los pacientes. Los índices cuantitativos derivados de imágenes PET que reflejan el grado de absorción de radiosonda, como el valor de absorción estandarizado (SUV), los volúmenes metabólicos y la glucólisis total de lesiones (TLG), se pueden utilizar para proporcionar información de pronóstico importante y medir la respuesta al tratamiento para diferentes grupos de pacientes4,5,6. En este sentido, las imágenes FDG-PET se utilizan cada vez más para personalizar la radioterapia y el tratamiento sistémico en pacientes oncológicos7. Además, se ha descrito el uso de FDG-PET para controlar la toxicidad inducida por el tratamiento agudo, como la esofagitis inducida por radiación8,la neumonitis9 y las respuestas inflamatorias sistémicas10,y proporciona información importante para tomar decisiones de tratamiento guiadas por imágenes.

Dada la importante función del PET para el manejo clínico de los pacientes, la calidad de imagen y la precisión cuantitativa son importantes para guiar adecuadamente las decisiones de tratamiento basadas en imágenes de PET. Sin embargo, hay numerosos factores técnicos que pueden comprometer la precisión cuantitativa de las imágenes PET11. Un factor importante que puede influir significativamente en la cuantificación de la imagen en pet es relacionado con los tiempos de adquisición más largos de PET en comparación con otras modalidades de imágenes radiológicas, por lo general varios minutos por posición de cama. Como consecuencia, por lo general se instruye a los pacientes a respirar libremente durante las imágenes por PET. El resultado es que las imágenes de PET sufren de movimiento inducido por las vías respiratorias, lo que puede conducir a un desenfoque significativo de los órganos situados dentro del tórax y la parte superior del abdomen. Este desenfoque de movimiento inducido por las vías respiratorias puede afectar significativamente a la visualización adecuada y la precisión cuantitativa de la absorción de radiosonda, lo que puede afectar al manejo clínico de los pacientes cuando utilizan imágenes PET para el diagnóstico y la estadificación, la definición del volumen objetivo para aplicaciones de planificación del tratamiento de radiación y el seguimiento de la respuesta terapéutica12.

Se han desarrollado varios métodos de medición respiratoria en un intento de corregir imágenes PET para artefactos de movimiento respiratorio13. Estos métodos se pueden clasificar en estrategias de medición prospectivas, retrospectivas y basadas en datos. Las técnicas de medición respiratoria prospectivas y retrospectivas normalmente se basan en la adquisición de una señal sustituta respiratoria durante la toma de imágenes PET14. Estas señales sustitutas respiratorias se utilizan para rastrear y monitorear el ciclo respiratorio del paciente. Ejemplos de dispositivos de seguimiento respiratorio son la detección de la excursión por la pared torácica utilizando sensores de presión12 o sistemas de seguimiento óptico (por ejemplo, cámaras de vídeo)15,termopares para medir la temperatura del aire respirado16,y espirómetros para medir el flujo de aire y así estimar indirectamente los cambios de volumen en los pulmones del paciente17.

El gating respiratorio se realiza normalmente mediante el registro continuo y simultáneo de una señal sustituta (designada S(t)), con los datos PET durante la adquisición de imágenes. Utilizando la señal sustituta adquirida, se pueden seleccionar datos PET correspondientes a una fase respiratoria o rango de amplitud particular (gating basado en amplitud)12,13,18. El gating basado en fase se realiza dividiendo cada ciclo respiratorio en un número fijo de puertas, como se muestra en la Figura 2a. A continuación, se realizan gatings respiratorios seleccionando los datos adquiridos en una fase determinada durante el ciclo respiratorio del paciente que se utilizará para la reconstrucción de la imagen. Del mismo modo, el gating basado en amplitud se basa en la definición de un rango de amplitud de la señal respiratoria, como se muestra en la Figura 2b. Cuando el valor de la señal respiratoria cae dentro del rango de amplitud establecido, los datos de modo de lista PET correspondientes se utilizarán para la reconstrucción de la imagen. Para los enfoques retrospectivos de medición, se recopilan todos los datos y se vuelven a binning de los datos PET después de la adquisición de la imagen. Aunque los métodos de medición respiratoria prospectiva utilizan los mismos conceptos que los enfoques retrospectivos para volver a binning de datos PET, estos métodos se basan en la recopilación de datos prospectivamente durante la adquisición de imágenes. Cuando se recopile una cantidad suficiente de datos PET, se finalizará la adquisición de imágenes. La dificultad de estos enfoques prospectivos y retrospectivos es mantener una calidad de imagen aceptable sin prolongar significativamente los tiempos de adquisición de imágenes cuando se produce una respiración irregular13. A este respecto, los métodos de medición respiratoria basados en fases son particularmente sensibles a los patrones respiratorios irregulares13,19, donde se pueden descartar cantidades significativas de datos PET debido al rechazo de desencadenantes inapropiados, lo que resulta en una reducción considerable de la calidad de imagen o un alargamiento inaceptable del tiempo de adquisición de la imagen. Además, cuando se aceptan desencadenantes inapropiados, la realización del algoritmo de medición respiratoria y, por lo tanto, la eficacia del rechazo de movimiento de las imágenes PET se puede reducir debido al hecho de que las puertas respiratorias se definen en diferentes fases del ciclo respiratorio, como se muestra en la Figura 2a. De hecho, se ha informado de que el parteón respiratorio basado en amplitud es más estable que los enfoques basados en fases en caso de irregularidades en la señal respiratoria13. Aunque los algoritmos de medición respiratoria basados en amplitud son más robustos en presencia de frecuencias respiratorias irregulares, estos algoritmos son más sensibles a la deriva basal de la señal respiratoria. La deriva de la señal basal puede ocurrir debido a numerosas razones cuando la tensión muscular del paciente (es decir, la transición de un paciente a un estado más relajado durante la adquisición de la imagen) o el patrón respiratorio cambia. Con el fin de evitar este tipo de deriva de línea de base de la señal, se debe tener cuidado de conectar de forma segura los sensores de seguimiento al paciente y realizar un seguimiento regular de la señal respiratoria.

Aunque se conocen estos problemas, los algoritmos tradicionales de medición respiratoria solo permiten un control limitado sobre la calidad de la imagen y, por lo general, requieren un alargamiento significativo del tiempo de adquisición de la imagen o un aumento de las cantidades de radiosonda que se administrarán al paciente. Estos factores dieron lugar a la adopción limitada de estos protocolos en la rutina clínica. Con el fin de eludir estos problemas relacionados con la calidad variable de las imágenes cerradas respiratorias, se ha propuesto un tipo específico de algoritmo de medición basado en amplitud, también conocido como respirado óptimo (ORG),18. El gating respiratorio con ORG permite al usuario especificar la calidad de imagen de las imágenes cerradas respiratorias proporcionando un ciclo de trabajo como entrada para el algoritmo. El ciclo de trabajo se define como un porcentaje de los datos de modo de lista PET adquiridos que se utilizan para la reconstrucción de imágenes. A diferencia de muchos otros algoritmos de medición respiratoria, este concepto permite al usuario determinar directamente la calidad de imagen de las imágenes PET reconstruidas. Sobre la base del ciclo de trabajo especificado, se calcula un rango de amplitud óptimo, que tiene en cuenta las características específicas de toda la señal sustituta respiratoria18. El rango de amplitud óptimo para un ciclo de trabajo específico se calculará comenzando con una selección de diferentes valores para el límite de amplitud inferior, designado (L), de la señal respiratoria. Para cada límite inferior seleccionado, el límite de amplitud superior, designado (U), se ajusta de tal manera que la suma de los datos PET seleccionados, definidos como datos adquiridos cuando la señal respiratoria cae dentro del rango de amplitud (LU-L])), como se muestra en la Figura 2c12. Por lo tanto, al especificar el ciclo de trabajo, el usuario hace un equilibrio entre la cantidad de ruido y el grado de movimiento residual que reside en las imágenes ORG PET. Bajar el ciclo de trabajo aumentará la cantidad de ruido, aunque esto también reducirá la cantidad de movimiento residual en las imágenes PET (y viceversa). Aunque los conceptos y efectos de ORG se han descrito en informes anteriores, el propósito de este manuscrito es proporcionar a los médicos detalles sobre los protocolos específicos cuando se utiliza ORG en la práctica clínica. Por lo tanto, se describe el uso de ORG en un protocolo de imagen clínica. Se proporcionarán varios aspectos prácticos, como la preparación del paciente, la adquisición de imágenes y los protocolos de reconstrucción. Además, el manuscrito cubrirá la interfaz de usuario del software ORG y las opciones específicas que se pueden tomar al realizar respiraciones respiratorias durante las imágenes PET. Por último, se analiza el efecto de la ORG en la detectabilidad de lesiones y la cuantificación de la imagen, como se muestra en estudios anteriores.

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Protocol

Todos los procedimientos realizados en la participación de participantes humanos se ajustaron a las normas éticas de la junta de revisión interna (IRB) del centro médico universitario Radboud y con la declaración de Helsinki de 1964 y sus modificaciones posteriores o normas éticas comparables. El algoritmo ORG es un producto específico del proveedor y está disponible en la familia de escáneres PET/CT mCT de Siemens Biograph y en los modelos PET/CT más recientes.

1. Preparación del paciente

  1. Anamnesis paciente
    1. Compruebe el nombre del paciente y la fecha de nacimiento. Los criterios de inclusión son similares al escaneo de PET no cerrado de rutina. No se requieren criterios adicionales de in- o exclusión.
    2. Compruebe la etiqueta suministrada con la jeringa que contiene la radiosonda (nombre, fecha de nacimiento y cantidad de actividad).
      NOTA: La cantidad de actividad administrada al paciente depende de la masa corporal del paciente y puede variar entre instituciones (en este protocolo se sugiere una cantidad de 3,2 MBq/kg).
    3. Asegúrese de que la información clínica en el formulario de solicitud es correcta entrevistando al paciente. Pregunte al paciente si hubo cambios relevantes recientes en el tratamiento o la medicación.
    4. Pregúntele al paciente si tiene diabetes mellitus (DM). En caso de que el paciente tenga DM, pregunte si siguió la preparación adecuada (es decir, no hay administración de insulina de trabajo corta menos de 4 horas antes de la tomografía por emisión de posición magnética, o el uso de agentes reducdores de glucosa en sangre (como metformina).
    5. Pregúntele al paciente si tiene alguna alergia o usa anticoagulantes.
    6. Mida la glucosa en sangre del paciente aplicando una gota de sangre obtenida pinchando el lado de la yema del dedo del paciente en una tira reactiva específica (la glucosa sérica no debe exceder de 11,0 mmol/L).
    7. Explicar el procedimiento de preparación y toma de imágenes del paciente al paciente.
  2. Administración de la radiosonda
    1. Asegure el acceso venoso al paciente insertando una cánula venosa periférica en una de las venas antecubitales.
    2. Coloque un sistema de tope de tres vías con bloqueo Luer a una jeringa de 20 ml que contenga solución salina (esta es la jeringa secundaria).
    3. Enjuague el sistema de tope de tres vías con solución salina (con el propósito de desaeración).
    4. Coloque la polla de parada de tres vías con jeringa al extremo de la cánula venosa.
    5. Compruebe si la cánula venosa es patente mediante el lavado cuidadoso de 10 ml de solución salina a través de la cánula (pregunte al paciente si tiene alguna queja durante el lavado).
    6. Coloque la jeringa que contiene la radiosonda (jeringa primaria) en la polla de parada de tres vías. Gire las válvulas de la polla de parada de tres vías para que la dirección de flujo del fluido a través del sistema se ejecute desde la jeringa que contiene la radiosonda hasta la cánula venosa periférica. Administre la radiosonda empujando lentamente el émbolo de la jeringa (la jeringa que contiene el trazador se coloca en un recipiente especial con plomo blindado).
    7. Gire las válvulas de la llave de tres vías para detener la polla de tal manera que la jeringa que contiene solución salina esté conectada a la jeringa primaria (que contenía la radiosonda) y enjuague la jeringa para enjuagar cualquier radiosonda residual de la jeringa.
    8. Gire las válvulas de la llave de parada de tres vías y empuje el émbolo de la jeringa primaria para administrar cualquier radiosonda residual que quede en la jeringa al paciente.
    9. Repita el paso 1.2.7. y 1.2.8. tres veces.
    10. Gire la polla de parada de tres vías (para evitar el contraflujo de sangre de la vena del paciente) y desenganche la jeringa primaria. Coloque una tercera jeringa que contenga furosemida, vuelva a girar el grifo de parada de tres vías y administre 0,5 g/Kg de furosemida (con una cantidad máxima de 10 mg) empujando el émbolo de la jeringa. Retire la cánula venosa periférica y aplique presión en el lugar de la punción con un vendaje estéril. Compruebe si no hay sangrado significativo y desde el sitio de la punción y arregle el vendaje con cinta médica.
  3. Incubación del paciente
    1. Deje que el paciente descanse en una posición cómoda, preferiblemente en una habitación con poca luz, durante 50 minutos.
    2. Después de 50 minutos, instruya al paciente que va nule su vejiga.
    3. A los 55 minutos, escolte al paciente al escáner y coloque al paciente supino con los brazos en la cama del escáner. Utilice el soporte adecuado del brazo para que sea lo más cómodo posible para el paciente. Si el paciente no es capaz de elevar los brazos, se puede realizar una exploración con la posición de los brazos junto al paciente.
    4. Observe el patrón respiratorio del paciente y asegure el cinturón respiratorio alrededor del tórax del paciente (generalmente, la posición justo debajo de la caja torácica es óptima). Asegúrese de que el sensor se coloca en un lugar donde se identifica la excursión de la pared abdominal después de la inspección visual (generalmente 5-7 cm de la línea media). Asegure la correa alrededor del paciente utilizando el sistema de cierre basado en Velcro.
    5. Compruebe en la pantalla del escáner si la señal respiratoria permanece dentro de los límites del rango mínimo y máximo (si la señal respiratoria está recortando, fije o apriete la correa adecuadamente).
    6. Consejo: Asegúrese de que el cinturón esté lo suficientemente apretado alrededor del pecho del paciente. Dado que los pacientes entran en un estado más relajado después de algún tiempo, la señal respiratoria tiende a disminuir (deriva basal de la señal). Esto evita que la señal se salga de los límites, manteniendo así una alta calidad de la señal sustituta que se utiliza para el veteado respiratorio.
    7. Comience a escanear a los 60 minutos después del tiempo de incubación.

2. Adquisición y reconstrucción de imágenes

  1. Selección de protocolos
    1. Seleccione el protocolo de todo el cuerpo en el escáner. Esto se puede hacer moviendo el cursor sobre la categoría de protocolo apropiada (indicada por los círculos junto al icono del paciente en la tarjeta de examen), y haga clic en el protocolo apropiado (Figura 3).
    2. El protocolo de adquisición org comenzará con una exploración scout (topograma) del paciente. Para iniciar la adquisición del topografía, pulse la tecla de inicio del escáner (tecla redonda amarilla con un signo de radiación) en la caja de control del escáner (Figura 4). Para detener o anular la adquisición del topografía, pulse la tecla de suspensión o parada, respectivamente.
    3. Comience por planificar las posiciones de la cama PET en el topografía. Esto se puede hacer haciendo clic en el botón izquierdo del ratón en el topografía y estableciendo el rango de escaneo.
    4. Seleccione las posiciones de la cama que se corregirán para el movimiento respiratorio (Figura 5).
      NOTA: Estas son las posiciones de la cama "cerrada" que cubren el tórax. Las posiciones de la cama "cerradas" se registran en modo de lista. Dependiendo de la indicación clínica, las posiciones de la cama que cubren la parte superior del abdomen también se pueden cercar (por ejemplo, cuando se indican imágenes para lesiones hepáticas o pancreáticas). Para las posiciones de las camas no cerradas, sólo es necesario grabar los sinogramas para la reconstrucción de la imagen.
    5. Establezca el tiempo de grabación de la imagen para las posiciones de la cama PET (Figura 5).
      NOTA: Dependiendo de la cantidad de actividad inyectada, la duración del escaneo de las posiciones de las camas no cerradas debe adaptarse para producir una calidad de imagen suficiente. Además, el tiempo de grabación de las posiciones de la cama no cerrada en combinación con el ciclo de trabajo que se utiliza para la reconstrucción de imágenes de las posiciones de las camas cerradas, se determina el tiempo de grabación de las posiciones de la cama cerrada. Por ejemplo, para un ciclo de trabajo del 35%, alargar el escaneo por factor 3 produce aproximadamente estadísticas similares para las posiciones de lecho cerradas y no cerradas. El protocolo de imagen sugerido en el Centro Médico de la Universidad de Radboud es un tiempo de grabación para posiciones de lecho no cerrado de 2 minutos, mientras que para las posiciones de las camas cerradas el tiempo de grabación es de 6 minutos utilizando un ciclo de trabajo del 35%
    6. Después de configurar los parámetros de adquisición, mantenga pulsada la tecla de inicio (botón redondo amarillo con un signo de radiación) en la caja de control del escáner y espere hasta que la cama del escáner vuelva a la posición inicial. Pulse de nuevo la tecla de inicio para adquirir una tomografía computarizada de dosis baja del paciente (de pies a cabeza). Después de adquirir la tomografía computarizada, pulse la tecla de inicio para iniciar la exploración por PET.
    7. Durante la adquisición de la imagen, compruebe regularmente al paciente y la calidad de la señal respiratoria (ajuste la correa respiratoria si es necesario).
      NOTA: El ajuste de la correa solo debe realizarse cuando no se adquieren posiciones respiratorias de lecho cerrado. Por lo tanto, los ajustes deben hacerse antes o después de que se adquieran estas posiciones de cama. El ajuste de la correa durante la adquisición de la posición de la cama cerrada afectará a la calidad de las imágenes ORG. Se requiere una observación cuidadosa de la señal respiratoria y el posible ajuste de la correa respiratoria antes de la adquisición de las posiciones de la cama cerrada para contrarrestar cualquier deriva basal significativa de la señal durante el escaneo PET.
  2. Reconstrucción de imágenes
    1. Revise la señal respiratoria que se ha adquirido y seleccione el ciclo de trabajo adecuado para las posiciones de las camas cerradas (Figura 6).
      NOTA: El rango de amplitud utilizado para el gating respiratorio se superpone a la señal respiratoria). Compruebe si hay inconstancias o derivas basales en la señal respiratoria que pueden influir en la calidad de las vías respiratorias.
    2. Seleccione el protocolo de reconstrucción de imágenes optimizado para su visualización(Figura 7). Por lo general, se trata de un protocolo de reconstrucción de imágenes de alta resolución con tamaños de vóxel más pequeños para la detección de lesiones pequeñas. Es importante darse cuenta de que el algoritmo ORG calculará el rango de amplitud óptimo utilizando toda la señal respiratoria de las posiciones de lecho seleccionadas. Aunque se pueden utilizar diferentes ciclos de trabajo para diferentes posiciones de lecho (por ejemplo, para corregir una señal respiratoria de calidad variable), no se recomienda utilizar diferentes ciclos de trabajo para diferentes posiciones de lecho dado que esto introducirá variaciones en la calidad de imagen entre diferentes posiciones de lecho.
      NOTA: Aquí hay un protocolo de reconstrucción de imagen de ejemplo para su visualización:
      • Algoritmo: TrueX + TOF (UltraHD PET)
      • Número de iteraciones:3
      • Número de subconjuntos: 21
      • Tamaño de la matriz: 400 × 400
      • Filtrado posterior a la reconstrucción, kernel (3D gaussiano), ancho completo medio máximo (FWHM): 3,0 mm
      • Ciclo de trabajo 35%
    3. Además, reconstruya las imágenes PET con un protocolo compatible con la iniciativa Research4Life (EARL) para la toma de imágenes PET cuantitativas. Por lo general, se trata de imágenes de menor resolución con filtrado específico después de la reconstrucción aplicado.
      NOTA: Aquí está un protocolo de reconstrucción de imagen de ejemplo para la cuantificación de imágenes:
      • Algoritmo: TrueX + TOF (UltraHD PET)
      • Número de iteraciones: 3
      • Número de subconjuntos: 21
      • Tamaño de la matriz: 256
      • Filtrado posterior a la reconstrucción, kernel (3D gaussiano), ancho completo medio máximo (FWHM): 8,0 mm
      • Ciclo de trabajo 35%
    4. Envíe las imágenes reconstruidas al archivo PACS. Las imágenes ya están listas para ser evaluadas por el médico de medicina nuclear

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Representative Results

El uso de ORG en PET resulta en una reducción general del desenfoque inducido por las vías respiratorias de las imágenes. Por ejemplo, en una evaluación clínica de pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC), la ORG dio lugar a la detección de más lesiones pulmonares y ganglios linfáticos hilar/mediastinales20. Esto se demuestra fácilmente en la Figura 8 y la Figura 9,que muestra imágenes de PET no cerradas y ORG de pacientes con NSCLC.

En particular, la ORG dio lugar a cambios en el tratamiento en pacientes con estadios tempranos de la enfermedad (I-IIB) donde la detección de lesiones adicionales de los ganglios linfáticos puede afectar significativamente al tratamiento prescrito y a los procedimientos de diagnóstico adicionales requeridos. Estos resultados son confirmados por un estudio realizado por van der Gucht et al. para lesiones localizadas en la parte superior del abdomen21. El uso de ORG dio lugar a la detección de más lesiones en FDG-PET de pacientes con lesiones hepáticas y perihepáticamente localizadas. Aunque estos resultados respaldan que el uso de la ORG puede conducir a un mejor diagnóstico y escenificación de los pacientes, el impacto clínico exacto de la ORG sigue sin estar claro.

La cuantificación de la imagen se ve significativamente afectada cuando se utilizó la ORG para corregir imágenes PET para el movimiento respiratorio, particularmente para lesiones pulmonares situadas cerca del diafragma y las regiones hilarantes de los pulmones. En un estudio que investigó los efectos de la ORG en 66 pacientes con cáncer de pulmón, hubo un aumento estadísticamente significativo en la absorción media del SUV(mediaSUV) en las imágenes del ORG con respecto a las imágenes de PET no cerradas. En comparación con las imágenes PET no cerradas, las imágenes PET de LA ORG mostraron un aumento de lamedia SUV del 6,2±12,2%(p<0.0001), 7,4± 13,3% (p<0.0001), y 9,2±14,0% (p<0.0001), para ciclos de trabajo del 50%, 35% y 20% respectivamente12.

Además, se observó una disminución estadísticamente significativa en los volúmenes metabólicos de las lesiones cuando se realizó la ORG. Estos volúmenes se segmentaron utilizando un umbral fijo de crecimiento de la región (40% del algoritmo de segmentación de absorción máxima (SUVmax)). Se observó una disminución del 6,9±19,6% (p-0,02), 8,5±19,3% (p<0,0001), y del 11,3±20,2% (p<0.0001) para ciclos de servicio del 50%, 35%, y 20% respectivamente12. El aumento significativo en la absorción y disminución del volumen metabólico indican la eliminación efectiva del desenfoque de la imagen inducido por la respiración de las imágenes PET cuando se realiza la ORG. Además, se demostró que la influencia de los artefactos de movimiento respiratorio en la cuantificación de la captación de lesiones y el volumen dependía de la ubicación anatómica. Sólo hubo un aumento significativo en lamedia del SUV y una disminución en el volumen de las lesiones localizadas en los lóbulos pulmonares inferiores y lesiones ubicadas centralmente (particularmente hilar). El efecto de la ubicación anatómica se demuestra fácilmente en la Figura 10,mostrando dos lesiones diferentes de NSCLC en un solo paciente. Además, la comparación de las imágenes ORG PET reconstruidas con un ciclo de trabajo del 35% con sus imágenes equivalentes no cerradas mostró que los niveles de ruido de imagen son comparables, lo que demuestra que la calidad de imagen se mantiene constante cuando se utiliza ORG12.

La relación entre el ciclo de trabajo y el ruido de la imagen se demostró calculando el coeficiente de variación (COV) de la absorción de FDG en el parénquima pulmonar no afectado. El COV en imágenes no cerradas utilizando todos los datos disponibles fue en promedio del 26,1±6,4%, mientras que el COV en imágenes PET DE LA ORG reconstruido con un ciclo de trabajo del 20% fue del 39,4±7,5%. Hubo una diferencia no significativa en el COV entre las imágenes ORG PET reconstruidas con un ciclo de trabajo del 35% (32,8±6,4%) y sus imágenes equivalentes no cerradas (31,8±5,6%). La Figura 11 muestra dos diferentes imágenes ORG PET y PET no cerradas con diferente calidad estadística. Esta cifra demuestra que la reducción del ciclo de trabajo aumenta la cantidad de ruido, mientras que la calidad de la imagen ORG PET reconstruida con un ciclo de trabajo del 35% y la imagen equivalente no cerrada se mantiene constante. Aunque la ORG da lugar a una reducción significativa del volumen de lesiones cuantificada en las imágenes de PET, la reducción absoluta del volumen no produjo un ahorro significativo de la dosis de radiación suministrada a los órganos en riesgo (OAR) durante la planificación de la radioterapia, como se demostró en otro estudio22.

El efecto borroso del movimiento respiratorio también está afectando a la cuantificación de la heterogeneidad intratumoteal. En una cohorte de 60 pacientes con NSCLC, la ORG dio lugar a diferencias estadísticamente significativas en la cuantificación de las características de textura de las lesiones en los lóbulos pulmonares medio e inferior23. Para las características texturales; énfasis de alta intensidad (HIE), entropía, porcentaje de zona (ZP) y el aumento relativo fue del 16,8% ± 17,2%(p - 0,006), 1,3% ± 1,5%(p - 0,02), 2,3% ± 2,2%(p a 0,002), 11,6% ± 11,8%(p a 0,006) entre las imágenes ORG PET y sus imágenes PET equivalentes no cerradas. La cuantificación de la heterogeneidad intratumotemos no se vio significativamente afectada por las lesiones en los lóbulos pulmonares superiores. La disminución media de estas características texturales fue del 1,0% ± 7,7%(p a 0,3), 0,35% ± 1,8%(p - 0,3), 1 .7% ± 13,2%(p - 0,4) y 0,4% ± 2,7%(p a 0,5), para la disimilación, entropía, HIE, y ZP respectivamente. Además, no hubo diferencia significativa entre las imágenes de ORD y las no cerradas para las lesiones ubicadas en el centro, con un aumento medio del 0,58% ± 3,7% (P - 0,6), 5,0% ± 19,0% (P - 0,4), 0,59% ± 4,0% (P - 0,9), y 4,4% ± 27,8% (P - 0,4), para la entropía, diferencia, ZP e HIE respectivamente. Aunque la cuantificación de las características texturales se vio significativamente afectada para las lesiones ubicadas en los lóbulos pulmonares medio e inferior, los modelos de regresión multivariante de Cox para la supervivencia no se vieron afectados significativamente23. Además de la cuantificación de la heterogeneidad intratumotemos de lesiones pulmonares, el movimiento respiratorio puede dar lugar a cambios significativos en la cuantificación de la heterogeneidad intratumodesal de las lesiones localizadas en la región abdominal superior. Esto se demuestra fácilmente en un estudio que investiga el efecto de la ORG en la cuantificación de pacientes con adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC)24. La eliminación de artefactos de movimiento respiratorio de imágenes PET utilizando ORG afecta considerablemente a la cuantificación de las características texturales en las lesiones PDAC. Se observó que la correlación de las características de textura calculadas con la supervivencia global se vio significativamente afectada.

Figure 1
Figura 1: a) Distribución fisiológica de 18F-fluorodeoxiglucosa (FDG) en un paciente que se sometió a imágenes de tomografía por emisión de positrones (PET). Hay una absorción significativa de FDG en el corazón, el cerebro y el hígado del paciente. b) Aumento de la absorción de FDG en múltiples pulmón, ganglios linfáticos y metástasis distantes en un paciente con cáncer de pulmón de células no pequeñas en estadio IV, lo que demuestra la absorción preferencial de FDG en lesiones cancerosas en comparación con la mayoría de los otros tejidos no afectados. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Gama basada en fase y amplitud en la tomografía por emisión de positrones (PET). a) Gating basado en fase, b) gating basado en amplitud, y c) gama respiratoria óptima (ORG). Durante el gating basado en fases, cada ciclo respiratorio se subdivide en un número fijo de puertas (en este caso 4). Los datos recogidos en una puerta específica se utilizarán para reconstruir una imagen de la que se eliminarán los principales componentes de movimiento respiratorio. El gating basado en amplitud se basa en la definición de un límite de amplitud superior e inferior. Los enfoques de medición respiratoria basados en amplitud normalmente se basan en la especificación de un rango de amplitud por parte del usuario. Los datos recopilados cuando las señales respiratorias se encuentran dentro del rango de amplitud definido se utilizarán para la reconstrucción de imágenes. El algoritmo de medición respiratoria óptima (ORG) utiliza un enfoque basado en amplitud y calculará un rango de amplitud óptimo basado en el ciclo de trabajo (porcentaje de los datos PET necesarios para la reconstrucción de la imagen) proporcionado. El rango de amplitud más pequeño que todavía contiene la cantidad especificada de datos necesarios para la reconstrucción de imágenes (suma total de las áreas sombreadas en azul) se selecciona como el rango de amplitud óptimo (W). Para lograr esto, el algoritmo ORG ajusta el límite superior (U) para diferentes valores del límite inferior (L). Generalmente, el aumento del número de puertas o la reducción del rango de amplitud resultará en un rechazo más eficaz del movimiento respiratorio a costa de un aumento del ruido de la imagen. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: Selección del protocolo de imagen adecuado. Se puede seleccionar un protocolo de imagen predefinido seleccionando un protocolo de una categoría específica (colocando el ratón sobre las categorías de protocolo (indicado por el cuadro rojo) y seleccionando un protocolo en el menú desplegable). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: Diferentes teclas en la caja de control de los escáneres Siemens mCT y Horizon PET/CT. 1) Tecla de movimiento, utilizado para mover la mesa del paciente a la siguiente posición de medición, 2) Descargar la clave del paciente: se utiliza para mover la mesa del paciente a la posición de descarga después de la adquisición de la imagen, 3) Tecla de inicio: Se utiliza para activar un escaneo, el signo de advertencia de radiación (4) se iluminará durante la adquisición de la imagen, 4) Lámpara de advertencia de radiación: Indica y proporciona una señal de advertencia cuando el tubo de rayos X está encendido, 5) Tecla de suspensión: Se utiliza para mantener el procedimiento de exploración. Este es el método preferido para interrumpir un análisis antes de completarlo. La opción de suspensión permite reiniciar el protocolo de imagen en el punto se detuvo, 6) Escuchar la tecla del paciente: Pulse esta tecla para escuchar al paciente, el diodo de luz indicó que la conexión de escucha está activa, pulse esta tecla de nuevo para liberar la conexión de escucha, 7) Altavoz, 8) Llame a la tecla del paciente: Mantenga pulsada esta tecla mientras habla con el micrófono (10) para proporcionar instrucciones al paciente, 9) Tecla de parada: Se utiliza para detener inmediatamente el procedimiento de escaneo, utilizado en caso de una emergencia, 10) Micrófono. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: Después de la adquisición del topografía, se debe especificar el tiempo de adquisición de diferentes posiciones de lecho (en la pestaña 'Rutina'). En este ejemplo, las posiciones de las camas cerradas se registran durante 6 minutos (cama 2), mientras que las posiciones de la cama no cerrada se adquieren en 2 minutos (cama 1 y 3). Las posiciones de la cama cerrada (resaltadas en naranja en el topografía) se pueden establecer estableciendo la opción 'Physio' en 'On' en la segunda columna. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 6
Figura 6: La forma de onda respiratoria del paciente se muestra en la parte superior del tablero junto con un histograma de la frecuencia de respiración (parte inferior) en la pestaña 'Disparador'. El ciclo de trabajo se puede seleccionar en el menú desplegable de la derecha (en este caso 35%). Este protocolo tiene un tiempo de adquisición de imagen estándar de 6 minutos por posición de cama para posiciones de lecho cerrado y 2 minutos para posiciones de cama no cerradas. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 7
Figura 7: Selección del protocolo de reconstrucción de imágenes (pestaña Reconocimiento), los detalles de la reconstrucción de la imagen se pueden especificar para cada protocolo rellenando los campos relevantes. Para su visualización, se recomienda un protocolo de reconstrucción de imágenes de alta resolución para proporcionar detalles en las imágenes PET reconstruidas. Para la cuantificación de la captación de radiosonda en imágenes PET, se recomienda el uso de un protocolo de reconstrucción compatible con EARL. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 8
Figura 8: Imágenes FDG-PET–CT no cerradas y óptimas cerradas (ORG) de un paciente con cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC). Esta figura muestra imágenes no cerradas(a) y ORG PET (b) de un ganglio linfático hilar en la estación X en un paciente con una lesión NSCLC solitaria en el lóbulo inferior izquierdo. La imagen ORG PET se reconstruye con un ciclo de trabajo del 35%. La reducción de los efectos borrosos del movimiento respiratorio habría dado lugar a un upstaging de este paciente de cT1N0M0 a cT1N1M0 y el requisito para la evaluación histológica del ganglio linfático hilar utilizando ultrasonido endobronquial (EBUS). Esta cifra ha sido modificada de Grootjans et al. (Lung Cancer 2015). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 9
Figura 9: Imagen no cerrada (a) y óptima cerrada respiratoria (ORG) b) FDG-PET–CT de una lesión primaria NSCLC y lesión por satélite en el hilo pulmonar derecho. La lesión primaria está indicada por una 'p' mientras que la lesión satelital está indicada por una 's' en esta figura. El aumento respiratorio en este paciente resultó en una mejor recuperación del contraste de las lesiones satelitales adyacentes a la lesión primaria. La presencia de la lesión se confirmó en la toma de imágenes por TC de seguimiento, aunque estos hallazgos no habrían afectado significativamente el manejo clínico de este paciente, org dio lugar a la detección de lesiones pulmonares adicionales. Esta cifra ha sido modificada de Grootjans et al. (Lung Cancer 2015). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 10
Figura 10: Imágenes FDG-PET–CT no cerradas y óptimas cerradas y óptimas de un paciente con lesiones de NCLC en el lóbulo inferior izquierdo y hilo pulmonar. Este ejemplo muestra el efecto del desenfoque de movimiento inducido por la respiración en la visualización y cuantificación de lesiones NSCLC. a) Imagen PET no cerrada que representa una lesión en el lóbulo inferior izquierdo, b) IMAGEN PET ORG, reconstruida con un ciclo de trabajo del 35% de una lesión en el lóbulo inferior izquierdo, c) Imagen PET no cerrada que representa una lesión en el hilio del pulmón izquierdo, d) IMAGEN PET ORG, reconstruida con un ciclo de trabajo del 35% de una lesión en el hilio del pulmón izquierdo. En este paciente, la lesión localída en el hilio pulmonar se somete a un movimiento considerable inducido por la respiración, mostrando un gran efecto en la cuantificación de la absorción de lesiones y el volumen metabólico cuando se realiza la ORG. Para esta lesión, se observó un aumento en el valor medio estandarizado de absorción (SUVmean) del 31,9% y una disminución en el volumen metabólico del 23,0%. El efecto del movimiento respiratorio en la cuantificación de la absorción de lesiones y el volumen fue del 5,3% y del 1,9% respectivamente para la lesión en el lóbulo pulmonar superior. Esta cifra ha sido modificada de Grootjans et al. (Eur Radiol 2014). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 11
Figura 11: Comparación de imágenes de PET (ORG) y no cerradas óptimamente respiratorias con diferentes estadísticas de recuentos en un paciente con cáncer de pulmón de células no pequeñas en estadio IV (NSCLC). La columna izquierda (a y c) muestra las imágenes PET no cerradas reconstruidas con todas las(a) y 35% (c) de los datos grabados. La comparación de las imágenes a y c revela que los niveles de ruido se incrementan cuando se utilizan menos datos para la reconstrucción de la imagen, especialmente notables en las áreas de absorción relativamente homogénea, como el hígado (indicado con un asterisco '*'). La columna de la derecha (b y d) muestra las imágenes ORG PET reconstruidas con un ciclo de trabajo del 50% y del 35%. Estas imágenes muestran que la cantidad de ruido aumenta cuando se reduce el ciclo de trabajo. La comparación de la imagen PET no cerrada (c) con su equivalente ORG PET (d) muestra que el efecto de desenfoque inducido por las vías respiratorias se reduce en la imagen ORG, que se refleja por el tamaño aparente de la lesión metastásica en la glándula suprarrenal (indicada con un signo más '+') y las pinzas renales del riñón izquierdo (indicado con una 'x'). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

En la comunidad de la medicina nuclear, los efectos deteriorantes de los artefactos de movimiento respiratorio en las imágenes por PET han sido bien reconocidos durante mucho tiempo. Se ha demostrado en muchos estudios que el efecto borroso de los artefactos de movimiento respiratorio puede influir significativamente en la cuantificación de la imagen y la detectabilidad de lesiones. Aunque se han desarrollado varios métodos de gating respiratorio, el gating respiratorio no está siendo ampliamente utilizado en la práctica clínica. Esto se debe particularmente a una calidad de imagen variable resultante, una prolongación inaceptable de los tiempos de adquisición de imágenes y una integración no ideal de la medición respiratoria en un protocolo clínico de imágenes de cuerpo completo. La ventaja de ORG es que permite una integración conveniente en un protocolo de imagen PET de cuerpo entero estándar, lo que permite integrar sin problemas múltiples posiciones de lecho cerrado y no cerrado en una sola imagen. Además, el algoritmo ORG tiene en cuenta las características específicas de toda la señal respiratoria, como las fases de meseta, al calcular el rango de amplitud óptimo, mientras que el usuario tiene la capacidad de especificar directamente la calidad de imagen de las imágenes PET reconstruidas especificando el ciclo de trabajo. Sin embargo, al igual que muchos otros métodos respiratorios, ORG requiere el uso de sensores externos que se utilizan para realizar el gating respiratorio. Además, dependiendo del ciclo de trabajo utilizado, se descarta una cantidad considerable de datos PET que no se utilizan para la reconstrucción de la imagen final. Por lo tanto, el éxito de las vías respiratorias con ORG se basa en el seguimiento adecuado del movimiento respiratorio utilizando sensores externos y alargando los tiempos de adquisición de imágenes o la cantidad de actividad administrada a los pacientes. La dificultad relacionada con el uso de sensores inspiró el desarrollo de los enfoques respiratorios controlados por datos o sin sensores25,26,27. Estas técnicas basadas en datos omiten el requisito de una señal sustituta externa extrayendo información sobre el movimiento respiratorio de los propios datos en modo lista PET. Estas técnicas basadas en datos han sido desarrolladas por múltiples proveedores de PET y han sido propuestas como alternativas clínicamente aplicables a los métodos basados en sensores, facilitando el uso rutinario de la respiratoria en la práctica clínica.

Además de extraer únicamente información sobre el movimiento respiratorio de los datos de PET, los métodos más recientes permiten el uso de todos los datos PET que se registran para la reconstrucción de imágenes28. Estas reconstrucciones de imagen compensadas por movimiento se realizan transformando elásticamente los datos PET de diferentes fases respiratorias en una sola imagen de la que se eliminan los artefactos de movimiento. En comparación con la respiración respiratoria basada en sensores tradicionales, la reconstrucción compensada por movimiento no requiere un alargamiento del tiempo de adquisición de la imagen y evita el uso de hardware adicional durante el montaje. Estos métodos eliminan eficazmente el movimiento respiratorio de las imágenes PET manteniendo la calidad de imagen29. Además, con la aparición de imágenes híbridas de PET y resonancia magnética (MR), se han desarrollado varios métodos que utilizan información de movimiento derivada de MR para corregir imágenes PET30,31,32,33. Aunque estos métodos han existido durante algún tiempo en un entorno de investigación, los primeros métodos de medición respiratoria basados en datos han entrado en el mercado. Sin embargo, la mayoría de estos métodos todavía están en desarrollo activo y la mejora continua y se requieren estudios clínicos más grandes para evaluar el rendimiento y la robustez de dichos algoritmos.

Aunque los métodos de medición respiratoria se centran principalmente en corregir imágenes PET para artefactos de movimiento respiratorio, estos algoritmos generalmente no tienen en cuenta los datos de TC adquiridos. En la práctica clínica, la TC de dosis baja (LD) generalmente se realiza sin proporcionar instrucciones para respirar. El registro de un LDCT adquirido cuando el paciente respira libremente puede dar lugar a un desajuste espacial significativo entre el PET cerrado respiratorio y el LDCT, particularmente para las estructuras anatómicas que se mueven durante la respiración34. Además de localizar con precisión la captación de radiosonda, el LDCT se utiliza para la corrección de atenuación de las imágenes PET. Por lo tanto, el efecto de un desajuste espacial entre el PET y la TC puede introducir profundas imprecisiones cuantitativas en el PET, particularmente cuando la absorción de radiosonda se encuentra cerca de estructuras con grandes diferencias de densidad, como el tejido pulmonar y óseo. Varios autores han investigado diferentes métodos para sincronizar la adquisición de imágenes para reducir la desajuste espacial entre las imágenes PET y CT. Un método propuesto consiste en proporcionar instrucciones de respiración al paciente durante la adquisición de la tomografía computarizada. Aunque las instrucciones estándar de respiración por TC en combinación con ORG no dieron lugar a una mejora en la coincidencia espacial entre TC y PET35,las instrucciones específicas del paciente basadas en la misma señal respiratoria y rango de amplitud utilizado para ORG dieron lugar a una mejora general de la coincidencia espacial entre PET y CT36. Sin embargo, estos métodos son sensibles a las variaciones en las instrucciones del operador y a la interpretación del paciente. Se han obtenido mejores resultados realizando sesiones de entrenamiento con el paciente antes de la toma de imágenes por PET-CT. Sin embargo, dado que algunos pacientes tienen dificultad para cumplir con estas instrucciones respiratorias debido a una condición física deteriorada, el éxito podría seguir siendo variable en un entorno clínico. Otros enfoques incluyen el uso de TC desencadenada respiratoria, donde la señal respiratoria se utiliza para desencadenar la adquisición de TC34. Este enfoque en combinación con ORG resultó en una reducción significativa en la discordancia espacial entre las imágenes PET y CT. En un estudio que se evaluó un protocolo de TC activado a un estándar, se mostró un aumento de lamedia suVmáxima y SUV del 5,7% ± del 11,2% (P < 0,001) y del 6,1% ± del 10,2% (P a 0,001), respectivamente. Aunque se ha propuesto una tomografía computarizada 4D completa para que coincida con las imágenes de PET y TC, tales estrategias no son aplicables en la práctica clínica de rutina dada una exposición inaceptablemente alta a la radiación al paciente. Diferentes métodos para reducir el desajuste espacial entre las imágenes PET y CT todavía están siendo evaluados por su eficacia y utilidad clínica.

Aunque el movimiento respiratorio influye significativamente en la cuantificación de imágenes PET, quedan muchos otros factores técnicos que deben tenerse en cuenta para mantener la reproducibilidad y la precisión cuantitativa de las imágenes PET11. Estos factores están relacionados con la preparación del paciente, los ajustes de adquisición de imágenes y los protocolos de reconstrucción. Es importante adherirse a estrictos protocolos de adquisición, incluyendo el uso de procedimientos similares de preparación del paciente, la evaluación de la captación de radiosonda en puntos de tiempo específicos, y los parámetros de escaneo y reconstrucción11,37. A este respecto, la Asociación Europea de Medicina Nuclear (EANM) proporciona directrices sobre la FDGPET-CT cuantitativa para las comparaciones multicéntricos. Se ha demostrado que la armonización de los protocolos de imagen mediante directrices estandarizadas da como resultado una mejor comparabilidad general de las imágenes PET de diferentes instituciones38.

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Disclosures

Los autores no declaran ningún conflicto de intereses.

Acknowledgments

Los autores quieren agradecer a Richard Raghoo por proporcionar las imágenes PET que se muestran en la Figura 1.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sensor Port, sensor, black box, wave deck, elastic band, load cell sensor (complete set) anzai medical co. respiratory gating system AZ-733V http://www.anzai-med.co.jp/en/product/item/az733v

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Grootjans, W., Kok, P., Butter, J., Aarntzen, E. Management of Respiratory Motion Artefacts in 18F-fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography using an Amplitude-Based Optimal Respiratory Gating Algorithm. J. Vis. Exp. (161), e60258, doi:10.3791/60258 (2020).

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