Summary
Este método estima la dosis absorbida de diferentes estructuras para la terapia de péptido-receptor-radionúclido (PRRT) con la posibilidad de evitar la superposición de órganos en proyecciones 2D. Las imágenes planas de todo el cuerpo en serie permiten estimar las dosis medias absorbidas a lo largo de todo el cuerpo, mientras que el enfoque híbrido, que combina imágenes planas e imágenes 3D-SPECT/CT, supera las limitaciones de la superposición de la estructura.
Abstract
La terapia de péptido-receptor-radionúclido (PPRT) es una terapia dirigida que combina un radionúclido de energía de corto alcance con un sustrato con alta especificidad para los receptores de células cancerosas. Después de la inyección, la radiosonda se distribuye por todo el cuerpo, con una mayor admisión en los tejidos donde los receptores dirigidos están sobreexpresados. El uso de emisores de radionúclidos beta/gamma permite realizar imágenes de terapia (emisión beta) y imágenes post-terapia (emisión gamma) al mismo tiempo. Las imágenes secuenciales posteriores al tratamiento permiten el cálculo de la dosis absorbida en función de la absorción local y la cinética de lavado/lavado. Implementamos un método híbrido que combina información derivada de imágenes 2D y 3D. Se adquieren imágenes de todo el cuerpo en serie y muestras de sangre para estimar la dosis absorbida a diferentes órganos en riesgo y a lesiones diseminadas por todo el cuerpo. Una sola imagen 3D-SPECT/CT, limitada a la región abdominal, supera la superposición de proyección en imágenes planas de diferentes estructuras como los intestinos y los riñones. El método híbrido 2D+3D-SPECT/CT combina la información de vida media efectiva derivada de imágenes planas 2D con la distribución de admisión local derivada de imágenes 3D. Implementamos esta metodología para estimar la dosis absorbida para pacientes sometidos a PRRT con 177Lu-PSMA-617. Sin embargo, la metodología podría implementarse con otros radiosondas beta-gamma. Hasta la fecha, 10 pacientes han sido inscritos en el estudio de dosimetría con 177Lu-PSMA-617 combinados con protectores de medicamentos para riñones y glándulas salivales (tabletas de manitol y glutamato, respectivamente). La mediana de la relación entre la ingesta renal a 24 h evaluada en imágenes planas y 3D-SPECT/CT es de 0,45 (rango:0.32-1.23). La comparación entre el enfoque 3D híbrido y el enfoque 3D completo se ha probado en un paciente, lo que resulta en una subestimación del 1,6% con respecto a 3D completo (2D: 0,829 mGy/MBq, híbrido: 0,315 mGy/MBq, 3D: 0,320 mGy/MBq). Se ha confirmado la seguridad del tratamiento, con una dosis media absorbida de 0,73 mGy/MBq (rango:0.26-1.07) para riñones, 0,56 mGy/MBq (0,33-2,63) para las glándulas parótidas y 0,63 mGy/MBq (0,23-1,20) para las glándulas submandibulares, valores de acuerdo con los datos publicados anteriormente.
Introduction
Entre las terapias de radionúclidos receptores de péptidos, 177Lu-PSMA-617 PRRT combina un emisor beta de corto alcance 177Lu (1,9 mm de rango máximo en agua, vida media 6,71 días) con un ligando de antígeno de membrana específico para la próstata (PSMA). La sobreexpresión de LA PSMA en el 90-100% de las lesiones locales del cáncer de próstata y la enfermedad metastásica (nodo linfático y hueso) es la clave de esta terapia. Sin embargo, receptores PSMA también se expresan en diferentes tejidos sanos donde a menudo se observa una alta ingesta durante los tratamientos. Los principales órganos en riesgo son los riñones, la médula roja, las glándulas salivales y lacrimales. La dosis a estos órganos puede reducir la actividad inyectable máxima, deteriorando la relación terapéutica.
Nuestro instituto (IRST IRCCS) activó un protocolo con el objetivo de aumentar la relación terapéutica entre lesiones y tejidos sanos, proporcionando protectores de fármacos combinados con 177terapia Lu-PSMA-617. Para la preservación de los riñones, salivales y laglandmales, se utilizan gotas para los ojos con ácido N-acetilaspartylglutammate para la preservación de los riñones, salivales y glándulas lacrimales, respectivamente1. Se requieren estudios dosimétricos posteriores a la perfusión para estimar la vida media efectiva (es decir, la combinación de vida media física y biológica) y la dosis absorbida para diferentes estructuras de interés localizadas en todo el cuerpo (por ejemplo, riñones, glándulas salivales, lesiones diseminadas). Este escenario requiere información de todo el cuerpo obtenida mediante la adquisición de imágenes planas secuenciales posteriores a la infusión de todo el cuerpo2. Sin embargo, la superposición de estructuras de alta admisión (por ejemplo, la acumulación transitoria del intestino por encima de los riñones) requiere información 3D capaz de discriminar entre diferentes tomas locales que se mezclan en proyecciones 2D. Implementamos un método híbrido capaz de proporcionar una evaluación dosimétrica de2todo el cuerpo gracias a las imágenes planas 2D, manteniendo información 3D en una región seleccionada (por ejemplo, región abdominal). Este método combina la distribución de actividad proporcionada por las imágenes 3D SPECT/CT con la vida media efectiva calculada a partir de imágenes planas. La información obtenida de otras estructuras no superpuestas (por ejemplo, glándulas salivales) se deriva únicamente del estudio de imágenes planas. El método de muestra de sangre utilizado para la evaluación de la médula roja se describe en otra sección.
La ventaja del enfoque híbrido es que todo el cuerpo puede ser escaneado, mientras que un método completo 3D SPECT/CT limita la extensión de la imagen craneocaudal, lo que puede hacer imposible estudiar estructuras que están distantes entre sí. Sin embargo, la baja resolución de imagen de las imágenes planas y la necesidad de implementar una corrección de superposición utilizando una sola adquisición 3D SPECT/CT representan los principales inconvenientes.
Con el fin de probar la seguridad y eficacia de las terapias PRRT, es importante comparar los datos de una sola institución con los datos publicados previamente por otros grupos. La mayoría de los datos publicados con 177Lu-PSMA-617 se basan en imágenes planas. Por lo tanto, el método descrito también podría ser útil para la estandarización de las metodologías utilizadas. Por último, cabe destacar que la implementación de la metodología requiere un alto grado de colaboración entre las diferentes figuras profesionales implicadas (es decir, médicos, físicos, técnicos médicos de radiología, enfermeros).
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Protocol
El procedimiento de dosimetría se realizó de acuerdo con el protocolo de tratamiento "Terapia radiometabólica (RMT) con 177Lu-PSMA-617 en cáncer de próstata resistente a la castración avanzada (CRPC): evaluación de eficacia y toxicidad" (número EUDRACT/RSO: 2016-002732-32) (Figura 1). Los pacientes seleccionados se sometieron a una evaluación de dosimetría basada en el estado de rendimiento. Todos los pacientes firmaron el consentimiento informado. Antes del parto, cada paciente se sometió a una exploración de 68Ga-PSMA-11 PET/CT para todo el cuerpo.
NOTA: Es importante subrayar que algunos pasos están vinculados específicamente al escáner utilizado.
1. Imágenes previas a la infusión: Transmisión y adquisición de imágenes en blanco
NOTA: En esta primera adquisición de imagen se evalúa el espesor equivalente al agua del paciente. Este valor se utiliza para la corrección de atenuación de recuentos derivados de imágenes planas 2D adquiridas después de la inyección 177Lu-PSMA-617.
- Ajuste los colimadores de alta resolución de baja energía (LEHR).
- Abra la adquisición del protocolo de imagen en la estación de trabajo y seleccione la adquisición de imágenes planas de todo el cuerpo de escaneo de transmisión.
- Compruebe la velocidad de la mesa (por ejemplo, 7 cm/min) y el zoom (por ejemplo, 1). Mantenga estos valores iguales para la adquisición de análisis en blanco. Compruebe que la opción Contorno de sólido está desactivada.
- Coloque al paciente en el sofá con los primeros brazos en reposo a lo largo del lado del cuerpo. Utilice esta posición para todas las imágenes. Si es necesario, utilice soportes disponibles (soporte para brazos, cuña de rodilla, almohada, manta).
- Tome nota de la posición exacta del paciente, utilizando el número de escala a lo largo del sofá: posición de la cabeza del vértice, posición de la rodilla, posición del pie, altura del sofá, todos los soportes utilizados. Tome nota del peso y la altura del paciente.
- Fije los cabezales dobles SPECT en las posiciones opuestas (es decir, 0o y 180o) y a la distancia máxima desde el centro FOV. Levante el sofá para que el paciente se coloque en el centro del VPH y con la cabeza en el centro del detector.
- Coloque el soporte de inundación 57Co en la cámara posterior y luego el 57Co se inunda en el soporte. Inicie la adquisición de imágenes.
- Al final de la adquisición de la imagen, retire la inundación y el soporte de 57Co. Pulse Descargar en el colgante de la enseñanza. Ayude al paciente a levantarse.
- Repita la adquisición de la imagen de la misma manera, pero sin que el paciente se coloque en el sofá.
NOTA: La velocidad del sofá, la altura de la mesa y la distancia de la cámara deben establecerse al mismo valor que la imagen de transmisión anterior.
2. Adquisición de imagen posterior a la infusión: Planar Image
NOTA: Las adquisiciones planas posteriores a la imagen se utilizan para una evaluación eficaz de la vida media y de la dosis media absorbida de diferentes estructuras.
- Adquirir la primera imagen 0,5-1 h después de la perfusión de 177Lu-PSMA-617 (día 1, Figura 1).
- Adquiera la primera imagen antes de vaciar la vejiga. Si el paciente siente una necesidad urgente de vaciado de la vejiga, proporcione un recipiente adecuado para la recolección de orina. Tenga cuidado de incluir el vaso (o bolsa de orina si el paciente tiene un catéter) en la imagen.
- Recoger una muestra de sangre de 2 ml, cerrar el tubo de recogida y colocarlo en una caja blindada, observando la hora.
- Cambio a colimador de alta resolución de energía media (MEHR).
- Abra la adquisición del protocolo de imagen en la estación de trabajo y seleccione la adquisición de imagen plana de cuerpo entero. Compruebe la velocidad de la mesa (por ejemplo, 7 cm/min) y el zoom (por ejemplo, 1). Mantenga estos valores iguales para todas las demás imágenes. Compruebe que la opción Contorno de sólido está desactivada.
- Coloque al paciente en el sofá, asegurándose de que la posición sea la misma que la utilizada para la imagen anterior (es decir, escaneo de transmisión previa a la infusión).
- Fije los cabezales dobles SPECT en posiciones opuestas (es decir, 0o y 180o). Levante la mesa para que el paciente se coloque en el centro del VPH y con la cabeza en el centro del detector.
- Usando el pendente de la enseñanza, ajuste manualmente la posición de la cámara posterior (es decir, colocada a 180o) para alcanzar la distancia mínima desde el perfil inferior del sofá.
- Ajuste manualmente la posición de la cámara anterior (es decir, colocada a 0o) para alcanzar la distancia mínima desde el perfil del paciente. Tenga en cuenta toda la superficie del cuerpo a lo largo de toda la altura del paciente para evitar la colisión durante la exploración.
- Tomando nota de la posición de los cabezales de duelo, iniciar la adquisición de la imagen.
- Al final de la adquisición de la imagen, presione Descargar en el colgante de la enseñanza y ayude al paciente a levantarse.
- Repita la misma adquisición de imagen con los mismos ajustes de cámara a 16-24 h (segunda imagen, día 2), 36-48 h (tercera imagen, día 3). Se pueden adquirir imágenes adicionales (una o más) hasta 120 h después de la perfusión (por ejemplo. 66-70 h y 120 h) basado en el cumplimiento del paciente y los recursos de la Institución.
- Recoger una muestra de sangre de 2 ml al mismo tiempo que la adquisición de la imagen SPECT, cerrar el tubo de recogida y colocarlo en una caja blindada, tomando nota de la hora.
3. Adquisición de imagen posterior a la infusión: 3D SPECT/CT
NOTA: En el día 2 (16-24 h después de la infusión) se realiza una adquisición de imagen 3D, junto con la adquisición de imagen plana. La imagen 3D SPECT/CT se centra en la región abdominal y permite evitar la superposición de órganos (por ejemplo, riñones o bucles intestinales) en proyecciones anteriores/posteriores.
- Después de la adquisición de la imagen plana, seleccione la imagen 3D SPECT/CT dentro del protocolo de dosimetría en la estación de trabajo.
- Compruebe que se han establecido los parámetros de imagen adecuados: modalidad de adquisición (por ejemplo, paso y disparo), ángulo por proyección (por ejemplo, 5o), número de fotogramas por rotación (por ejemplo, 72), duración del fotograma (por ejemplo, 3.000 ms). Compruebe que Body Contour está deshabilitado.
- Coloque el detector a la distancia máxima desde el centro para evitar colisiones. Coloque al paciente con los brazos levantados sobre la cabeza. Coloque la mesa del paciente dentro de la cámara hasta que la región deseada esté centrada en el detector (por ejemplo, riñones y una lesión específica situada en la misma región). Inicie la adquisición de imágenes.
- Adquiera la imagen de TC correspondiente.
- Al final de la adquisición de la imagen, presione Descargar en el colgante de la enseñanza y ayude al paciente a levantarse.
4. Análisis de imagen
NOTA: Se implementan las correcciones de dispersión, atenuación y fondo. Se consideran la masa de un solo órgano y lesión para la evaluación de la dosis absorbida. Roi y VOI están contorneados en imágenes planas y 3D.
- Envíe todas las imágenes adquiridas desde la estación de trabajo de adquisición a la estación de trabajo de análisis.
- Para todas las imágenes posteriores a la infusión, seleccione imágenes de dispersión
emisiva, baja y alta y haga clic en el panel derecho del flujo de trabajo dedicado para crear una imagen corregida de dispersión, de la siguiente manera:
donde
, 
y son imágenes de cuerpo entero 2D anteriores o posteriores emisivos, de dispersión más baja y de mayor dispersión, respectivamente; 
, 
y son emisivos, de menor dispersión y de mayor anchura de la ventana de energía de dispersión, respectivamente. - Abra cada imagen posterior, haga clic en Imagen, luego en Reorientar, Panorámica, Zoom..., marcar y espejo, haga clic en Aplicar y saliry, a continuación, guarde la imagen girada izquierda-derecha.
- Abra las imágenes planas anteriores y posteriores (rotadas) corregidas por dispersión adquiridas después de la perfusión.
- Seleccione la imagen adquirida en el día 2 como la más adecuada para la delineación de ROI. Órganos de contorno: cuerpo entero (que abarca también vaso de orina o bolsa cuando sea necesario), riñones, hígado, bazo (si es visible), glándulas parótidas, glándulas submandibulares, glándulas lacrimales. Si es posible, también contornee algunas lesiones visibles. Contornee los ROI en la imagen más útil entre las vistas anterior y posterior(Figura 2). Contornee un pequeño ROI adyacente a cada estructura contorneada para el fondo.
- Copie y pegue todos los ROI de la imagen adquirida el día 2 a las vistas anterior y posterior de las otras imágenes adquiridas después de la perfusión.
- Utilice únicamente la traducción del ROI y no la modifique para mantener la misma dimensión de órgano. Para cada postfusión adquirida, seleccione la imagen anterior. Guarde los ROI contorneados.
- Para cada imagen, tome nota de los recuentos medios [c] y la dimensión de píxeles dentro de cada ROI (incluidos los ROI de fondo) para las vistas anterior y posterior3.
- Abra la transmisión anterior y los escaneos en blanco, junto con los ROI delineados. Copie y pegue los ROI de órganos y lesiones en la exploración de transmisión. Ajuste la discordancia de órganos y, si es necesario, agrande o disminuya los contornos de los órganos para un aumento de imagen diferente.
- Para la atenuación corporal, contornee una estructura que abarque la cabeza, los hombros, el pecho y el abdomen, evitando los brazos y las piernas(Figura 3).
- Copie y pegue todos los ROI desde la transmisión hasta el análisis en blanco.
- Evaluar el espesor equivalente de agua z para cada estructura para estimar la autoatenuación. Tome nota de los recuentos medios dentro de cada ROI tanto en la transmisión (itransmission)como en los escaneos en blanco (Ien blanco). Calcular el espesor equivalente de agua z como
donde
está el coeficiente de atenuación para 57Co inundación previamente medido con un fantasma uniforme. - Utilice la exploración PET/CT de 68Ga-PSMA-11. Órganos de contorno en la imagen de TC: riñones, hígado, bazo, glándulas parótidas y glándulas submandibulares. Lesiones de contorno en imágenes PET. Suponiendo una composición uniforme del agua para cada estructura, calcule la masa de cada estructura contorneada utilizando una densidad de unidad (1 g/ml).
- Realice la reconstrucción de la imagen SPECT/CT, teniendo en cuenta la corrección de dispersión, la corrección de atenuación de TC y la recuperación de la resolución. Establezca los mismos valores de reconstrucción iterativa que se utilizan para la calibración specta (por ejemplo, iteración OSEM y números de subconjunto, filtrado posterior a la reconstrucción).
emisiva, baja y alta y haga clic en el panel derecho del flujo de trabajo dedicado para crear una imagen corregida de dispersión, de la siguiente manera:
, 
y son imágenes de cuerpo entero 2D anteriores o posteriores emisivos, de dispersión más baja y de mayor dispersión, respectivamente; 
, 
y son emisivos, de menor dispersión y de mayor anchura de la ventana de energía de dispersión, respectivamente.
está el coeficiente de atenuación para 57Co inundación previamente medido con un fantasma uniforme.5. Mediciones de muestras de sangre
NOTA: Las mediciones de muestras de sangre se realizan en el detector de germanio de alta pureza (HPGe) para la estimación de la dosis de médula roja.
- Deje que la muestra de sangre se descomponga durante aproximadamente 2 semanas para evitar la saturación del detector y el tiempo muerto alto.
- Después de 2 semanas, mida una muestra a la vez. Debido a la baja actividad, iniciar las mediciones de la última muestra de sangre adquirida (es decir, a partir del día 6).
- Coloque el tubo de recogida de muestras de sangre en el soporte dedicado. Utilice la misma geometría que la utilizada para la calibración de HPGe. Colóquelo en el detector HPGe y cierre el estuche de blindaje del detector.
- Abra el software para la adquisición y el análisis del espectro. Compruebe que el tiempo muerto es <3%. Si es más alto, espere unos días más y realice las mediciones.
- Seleccione el archivo de calibración HPGe adecuado correspondiente al soporte de geometría del tubo de recogida de 2 ml. Inicie las mediciones de la muestra (medidas mínimas de 12 h).
- Analice el espectro identificando el pico gamma medio y calculando la concentración de actividad. Tome nota tanto de la actividad de la muestra medida como de las mediciones de fecha y hora.
- Repita las mismas mediciones y análisis para todas las muestras de sangre.
6. Evaluación de dosimetría
NOTA: El análisis se realiza con un software de dosimetría dedicado basado en las publicaciones MIRD4,5,6,7,8. Para cada estructura considerada, la vida media efectiva se evalúa en imágenes secuenciales de cuerpo entero 2D mediante el ajuste de curva sin fases biexponencial o monoexponencial de curvas de actividad temporal. La imagen 3D SPECT/CT se utiliza para resolver el problema de la superposición del intestino de alta acumulación en la estructura renal mediante la escala de las curvas de actividad de tiempo derivadas de imágenes planas. A continuación, se calcula la dosis media absorbida para cada masa de la estructura. Para la evaluación de la dosis de médula roja, se utilizan mediciones de muestras de sangre y se escalan al peso del paciente.
- Imágenes planas
- Para cada imagen y estructura, calcule los recuentos en la vista anterior (
) y posterior (
) como
donde
está el recuento promedio [c] 
para el ROI considerado, es el 
recuento promedio [c] en la región de fondo correspondiente, y es el número de píxel dentro del ROI. - Para cada ROI, calcule la participación en cada punto de tiempo de la imagen como
donde
está el factor de corrección de 
atenuación para 177Lu, es la vida media física de 177Lu, t es la diferencia de tiempo entre la infusión y la adquisición de imagen9, y z es el espesor equivalente de agua evaluado en el escaneo de transmisión. - Calcular la toma relativa como
donde
se evalúa para todo el cuerpo en la primera imagen posterior a la infusión. Como la orina entera está incluida en la imagen, esto se considera como una referencia para la actividad infundida efectiva total.
- Para cada imagen y estructura, calcule los recuentos en la vista anterior (
- Imágenes híbridas 2D+3D SCPET/CT
- Para la calibración de la actividad SPECT/CT, imagen de un fantasma cilíndrico con una esfera central de actividad conocida. Contornee el VOI de la esfera central y calcule el factor de calibración [cps/MBq] como
donde
están los recuentos totales dentro 
de la VOI [c], el tiempo de adquisición de la imagen [sec] y 
la actividad inyectada conocida [MBq] dentro de la esfera central. La imagen SPECT/CT para el paciente se realiza con los mismos ajustes de parámetros de adquisición y reconstrucción. - Abra la imagen SPECT/CT. Los volúmenes de interés de contorno (VoI) (por ejemplo, riñones, lesiones visibles) se basan tanto en la información de la adopción como en la morfología de la TC. Calcular la actividad en la estructura como
- Calcular
donde
está la actividad inyectada durante el tratamiento. - Calcular el factor de escala para la curva de actividad de tiempo como
donde
se 
calcula en la imagen plana en el día 2 (16-24 h) se corrige la descomposición para la vida media física en el momento de la inyección. - Redimensione la curva de
actividad del tiempo del riñón 2D con el factor en consecuencia. Realice una evaluación de dosimetría con OLINDA/EXM como se describe a continuación.
- Para la calibración de la actividad SPECT/CT, imagen de un fantasma cilíndrico con una esfera central de actividad conocida. Contornee el VOI de la esfera central y calcule el factor de calibración [cps/MBq] como
- Fantasma masculino adulto
- Abra el software de dosimetría. Seleccione el radionúclido (por ejemplo, 177Lu) dentro del módulo Formulario de entrada de nucipido. Seleccione el modelo (por ejemplo, Adult Male)dentro del módulo Model Input Form.
- Vaya al módulo Formulario de entrada cinética y haga clic en Borrar todos los datos. Haga clic en Ajustar al modelo y se abrirá una ventana separada.
- En la columna Hora (Hr), inserte las horas posteriores a la perfusión para cada adquisición de imagen, en formato de hora (por ejemplo, 1 h y 30 min serán 1,50). Desplácese hacia abajo en el menú de órganos y seleccione órganos de interés (por ejemplo, riñones, hígado, bazo).
- Para cada órgano, inserte
la toma relativa en cada punto de tiempo de la imagen. Haga clic en Actualizar. - Para órganos emparejados (es decir, riñones) inserte un solo valor como suma de las tomas relativas individuales izquierda y derecha. Haga clic en Actualizar y compruebe las distribuciones de puntos en el trazado del lado izquierdo.
- Realizar un ajuste de curva utilizando una curva exponencial como
Los parámetros A, B y C pueden asumir valores positivos o negativos para el modelado de fase de lavado y lavado, respectivamente. Si los datos de las curvas ade actividad de tiempo se corrigen por desintegración, los parámetros a , b y c representan la vida media biológica y son todos positivos. Elija un modelo de ajuste de curva adecuado entre curvas mono, bi o triexponencial. Marque los parámetros necesarios, inserte los valores iniciales y haga clic en Ajustar hasta que se realice el ajuste. - Tome nota de los parámetros de ajuste de curva. Calcular la vida media efectiva como
donde la vidamedia física de 177Lu es la vida media biológica de 177Lu-PSMA-617 compuesto. biol En biolel caso de los parámetros de ajuste de curvas a , b y c (es decir, correspondientes a la vida media efectiva más alta). - Repita del paso 6.3.3 al paso 6.3.7. para cada órgano.
- Inserte la suma relativa en cada punto de tiempo de la imagen para el resto del cuerpo (es decir, Cuerpo total/Cuerpo de rem)restando la acumulación relativa de todos los órganos considerados de la suposición de todo el cuerpo. Repita desde el paso 6.3.5 hasta el paso 6.3.7 para Cuerpo total/Cuerpo de rem. Generalmente, se recomienda un ajuste de curva biexponencial.
- Haga clic en Listo y guarde el modelo. El programa se remonta al módulo Kinetic Input Form y el número de desintegraciones por unidad de actividad inyectada (es decir, ND,expresado en Bq*h/Bq) se visualiza para cada órgano considerado.
- Vaya al Formulario de entrada principal. Haga clic en Dosesy, a continuación, en Modificar datos de entrada. En la caja de la parte inferior Multiplique todas las masas por:, inserte la relación entre el peso del paciente y el peso fantasma masculino adulto (es decir, 73,7 kg). Haga clic en el botón Multiplicar todas las masas por:. Todas las masas de órganos se reescalarán en consecuencia. Inserte masas de órganos individuales calculadas a partir de la delineación por TC para los órganos analizados. Para órganos emparejados como riñones, inserte la suma de las masas renales izquierda y derecha. Haga clic en Listo.
- El informe mostrará la dosis media absorbida normalizada a la actividad inyectada, expresada en mGy/MBq. Tome nota de la dosis total absorbida para órganos considerados (es decir, riñones, hígado, bazo y cuerpo total).
- Repita el proceso para las curvas de actividad de tiempo derivadas del método híbrido 2D+3D SPECT/CT.
- Médula roja
- Realizar la escala de los valores sanguíneos para calcular la dosis de la médula roja.
- Calcular la captación de sangre en cada adquisición de muestras de sangre como
donde M es la medición de actividad [MBq] obtenida con la medición de la muestra de sangre HPGe 2 ml. - Calcular la acumulación
relativa de sangre como
donde el volumen sanguíneo [mL] es la estimación del volumen sanguíneo total para el paciente específico. Este valor se toma de los valores fantasma estándar de Adult Male10. - Redimensionar a la masa de la médula
roja (RM) y calcular la acumulación relativa RM como
donde
está la relación de 
fantasma masculino adulto estándar de (masa 
de médula roja) igual a 1120 g y (masa de sangre de todo el cuerpo) igual a 5000 g. - Vaya al módulo Formulario de entrada cinética y haga clic en Borrar todos los datos. Haga clic en Ajustar al modelo. Desplácese hacia abajo en el menú de órganos y seleccione Médula roja.
- En la columna Hora (Hr), inserte las horas posteriores a la perfusión para cada adquisición de muestra de sangre en formato de hora (es decir, 1 h y 30 min serán 1,50). Inserte los valores de . Repita los pasos 6.3.5-6.3.7. para la médula roja.
- Desplácese hacia abajo en el menú de órganos y seleccione Total Body/Rem Body. En la columna Hora (Hr), inserte las horas posteriores a la perfusión para cada adquisición de imagen en formato de hora (es decir, 1 h y 30 min serán 1,50). Inserte los
valores de igual a la diferencia entre todo el cuerpo calculado en imágenes planas y . - Repita desde el paso 6.3.5 para apuntar a la médula roja.
- Haga clic en Listo y guarde el modelo.
NOTA: El programa vuelve al módulo Kinetic Input Form y el número de desintegraciones por unidad de actividad inyectada (es decir, ND,expresado en Bq*h/Bq) se visualiza para cada una considerada. - Vaya al Formulario de entrada principal. Haga clic en Doses. Escalar el reescalado de masa de órganos como el análisis anterior en otros órganos.
- Modelo de esfera
- Utilice un modelo de esfera de densidad unitaria para estructuras que no están disponibles en las glándulas fantasma (por ejemplo, lesiones, glándulas parótidas y submandibulares).
- Para el ajuste de curvas, repita desde el paso 6.3.2 hasta el paso 6.3.10, sustituyendo los valores de los órganos con la aceptación relativa de glándulas y lesiones salivales separadas.
- Haga clic en Listo y guarde el modelo.
- El programa vuelve al módulo Kinetic Input Form y el número de desintegraciones por unidad de actividad inyectada [Bq*h/Bq] se visualiza para cada órgano considerado. Tome nota de ND para cada estructura considerada.
- Vaya a Formulario de entrada de modelo. Haga clic en Esferas.
- Para cada estructura, introduzca el NDcalculado. Haga clic en Calcular dosis. El informe mostrará la dosis media absorbida normalizada a la actividad inyectada, expresada en mGy/MBq, para masas de esfera de aumento discreto (g). Ajuste la curva con ajuste monoexponencial y calcule la dosis absorbida normalizada a la actividad inyectada (mGy/MBq) para la masa de la estructura específica.
- Para órganos emparejados (por ejemplo, glándulas salivales), realice la evaluación del modelo de esfera por separado para los órganos izquierdo y derecho. Utilice el valor medio entre la estructura izquierda y la derecha para la evaluación de la dosis de órgano súctos completos.
) y posterior (
) como
está el recuento promedio [c] 
para el ROI considerado, es el 
recuento promedio [c] en la región de fondo correspondiente, y es el número de píxel dentro del ROI.
está el factor de corrección de 
atenuación para 177Lu, es la vida media física de 177Lu, t es la diferencia de tiempo entre la infusión y la adquisición de imagen9, y z es el espesor equivalente de agua evaluado en el escaneo de transmisión.
se evalúa para todo el cuerpo en la primera imagen posterior a la infusión. Como la orina entera está incluida en la imagen, esto se considera como una referencia para la actividad infundida efectiva total.
están los recuentos totales dentro 
de la VOI [c], el tiempo de adquisición de la imagen [sec] y 
la actividad inyectada conocida [MBq] dentro de la esfera central. La imagen SPECT/CT para el paciente se realiza con los mismos ajustes de parámetros de adquisición y reconstrucción.
está la actividad inyectada durante el tratamiento.
se 
calcula en la imagen plana en el día 2 (16-24 h) se corrige la descomposición para la vida media física en el momento de la inyección.
actividad del tiempo del riñón 2D con el factor en consecuencia. Realice una evaluación de dosimetría con OLINDA/EXM como se describe a continuación.
la toma relativa en cada punto de tiempo de la imagen. Haga clic en Actualizar.
relativa de sangre como
roja (RM) y calcular la acumulación relativa RM como
está la relación de 
fantasma masculino adulto estándar de (masa 
de médula roja) igual a 1120 g y (masa de sangre de todo el cuerpo) igual a 5000 g.
valores de igual Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Dosimetría se realizó en 10 pacientes (7 sometidos al primer ciclo de tratamiento, 3 segundociclo). Se adquirieron muestras de sangre de todos menos 3 pacientes. Un paciente anuló la vejiga antes de la primera adquisición de la imagen después de la perfusión. La actividad inyectada fue de 5,5 GBq para 5 pacientes y 4,4 GBq para 5 pacientes.
Con respecto al ajuste de curva, se utilizó el ajuste de curva mono o bi-exponencial para el tiempo-actividad-curvas de órganos. Se utilizó un ajuste de curva biexponencial con las fases de lavado y lavado para las glándulas salivales y se observó una admisión máxima alrededor de 16 h después de la perfusión. En el lugar de los riñones, se observaron fases combinadas de lavado/lavado (5 pacientes) y lavado puro (5 pacientes) para los riñones. Se utilizaron modelos de ajuste biexponencial y monoexponencial. Se observó una fase de lavado puro para todo el cuerpo (bi-exponencial), médula roja (bi-exponencial) y hígado (mono-exponencial).
Con respecto al método de imagen plana 2D, la mediana de vida media efectiva fue de 30,4 h (rango 12,2-80,6) para los riñones, 23,5 h (12,5-62,9) para hígado, 31,6 h (25,6-60,7) para glándulas parótidas, 31,0 h (5,3-61,0) para las glándulas submandibulares, 7,7 h (2,5-14,7) para la médula roja y 51,1 h (31,6-79,7) para todo el cuerpo. Con el método de imagen plana 2D, los valores medios de dosis media absorbida fueron 0,73 mGy/MBq (rango 0,26-1,07) para los riñones, 0,12 mGy/MBq (0,05-0,53) para el hígado, 0,56 mGy/MBq (0,33-2,63) para las glándulas parótidas, 0.63 mGy/MBq (0.23-1.20) para glándulas submandibulares, 0.04 mGy/MBq (0.02-0.07) para médula roja y 0.04 mGy/MBq (0.02-0.14) para todo el cuerpo.
El método híbrido 2D+3D SPECT/CT se utilizó para la evaluación de la ingesta renal. Se observó una alta absorción intestinal desde el día 2 hasta el día 6, y se superpuso en gran medida a los riñones. La mediana de la relación entre la ingesta renal a 24 h (día 2), evaluada en imágenes planas (%IA2D-24h)y 3D SPECT/CT (%IA3D-24h),fue de 0,45 (rango 0,32-1,23). Para un paciente, también se realizó una evaluación 3D SPECT/CT completa adquiriendo imágenes planas y SPECT/CT 3D durante todos los días dedicados a la dosimetría(Figura 4). Las curvas de actividad temporal derivadas de los tres métodos diferentes se compararon para los riñones izquierdo y derecho(Figura 4). El método híbrido supone que la corrección de la captación de solapamiento intestinal observada en SPECT/CT adquirida a 24 h era válida para todas las demás imágenes planas adquiridas en diferentes momentos. Para este paciente, la corrección fue válida para todos los puntos de tiempo para el riñón derecho(Figura 4B),mientras que se observó una subestimación de la acumulación relativa el día 1 para el riñón izquierdo(Figura 4A). No obstante, se observó una discrepancia de sólo el 1,6 % entre los métodos híbridos y 2D en términos de dosis medias absorbidas del método híbrido, con 0,320 mGy/MBq para el método 3D, 0,315 mGy/MBq para el método híbrido y 0,829 mGy/MBq para el método 2D.
Figura 1: Flujo de trabajo de adquisición de imágenes para la evaluación de dosimetría. Pasos principales y tiempo del procedimiento de dosimetría híbrida. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: Imágenes planas secuenciales de todo el cuerpo (proyección posterior) adquiridas a 1 h, 16-24 h, 36-48 h y 120 h después de la perfusión. Órganos delineados: riñones, glándulas parótidas, glándulas submandibulares, glándulas lacrimales, hígado, bazo, cuerpo entero, lesión dorsal de raquis (rojo). Cada órgano delineado tiene una región de fondo correspondiente. Esta cifra ha sido modificada de Sarnelli et al.2. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: Escaneo anterior transmisivo y en blanco obtenido con 57Co de inundación. Los órganos delineados como se describe en la Figura 2. Esta cifra ha sido modificada de Sarnelli et al.2. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: Comparación de 2D, híbrido 2D + 3D, 3D SPECT / CT métodos para la superposición de la acumulación de la ingesta intestinal transitoria en los riñones. Actividad de tiempo de las curvas renales izquierda (A) y derecha (B) (datos se refieren al mismo paciente) derivadas utilizando diferentes métodos: imágenes planas de todo el cuerpo 2D (línea roja), imágenes híbridas 2D+3D SPECT/CT (línea verde), imágenes 3D/CT completas (línea azul). Para el método híbrido, la curva de actividad de tiempo se redimensiona sobre la base de la imagen adquirida 24 h después de la inyección. La acumulación intestinal transitoria que se superpone a los riñones también se muestra en imágenes planas (C). Esta cifra ha sido modificada de Sarnelli et al.2. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Discussion
El método descrito permite realizar dosimetría de todo el cuerpo para las terapias DE PRRT y es un compromiso válido entre la información de dosimetría 3D y todo el cuerpo 2D, ya que proporciona información valiosa sin aumentar significativamente la carga de adquisición de imágenes. El método también es útil para la evaluación de la dosis absorbida de estructuras superpuestas y proporciona información sobre las estructuras que se encuentran fuera del campo de visión limitado 3D SPCET/CT.
La implementación de la metodología requiere un alto grado de colaboración entre diferentes temas involucrados (es decir, médicos, físicos, técnicos médicos de radiología, enfermeras) y es un proceso lento en términos de adquisición de imágenes y análisis post-procesamiento.
Nuestro método podría optimizarse aún más. El número de adquisiciones de imágenes podría reducirse evitando la exploración de la transmisión previa a la inyección y evaluando la corrección de la atenuación directamente en imágenes de TC o SCOUT de todo el cuerpo11. Con respecto a la médula roja, como sugieren otros autores12, la dosis absorbida podría evaluarse sobre la base de la absorción de vértebras en lugar de en muestras de sangre. También debe tenerse en cuenta la contribución de las lesiones óseas a la dosis absorbida por la médula roja.
Una aplicación futura del modelo será la evaluación del histograma dosis-volumen (DVH) de las estructuras que se presentan con el SCPET/CT 3D (por ejemplo, riñones, hígado). El DVH proporciona información más precisa sobre la evaluación de la dosis que la de la dosis media absorbida y podría ser útil para las comparaciones con las restricciones de dosis de radioterapia de haz externo en términos de dosis biológica equivalente.
El método fue desarrollado para 177Radiosonda Lu-PSMA-617, pero también se puede utilizar con otros radiosondas beta-gamma.
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Disclosures
Los autores no tienen nada que revelar.
Acknowledgments
Agradecemos a las figuras profesionales involucradas en el protocolo (es decir, médicos, físicos y enfermeros) y a los pacientes que aceptaron participar en el estudio. También estamos agradecidos a los técnicos médicos de radiología de la Unidad de Medicina Nuclear por su ayuda con la implementación del protocolo: Valentina Mautone, Maria Caternicchia, Monia Pancisi, Daniela Fichera y Delia Bevilacqua. Los autores reconocen a Alessandro Savini y Simone Marzoni por su ayuda en la grabación de vídeo. La obra fue parcialmente apoyada por AIRC (Asociación Italiana para la Investigación del Cáncer, número de subvención: L2P1367 - L2P1520). La obra fue financiada parcialmente por el Ministro de Salud italiano.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 177Lu EndolucinBeta | ITG - Isotopen Technologien München AG, Lichtenbergstrasse 1, 85748 Garching, Germany, info@itm.ag | Radiotracer 177Lu for therapy purpuse | |
| Biograph mCT Flow PET/CT | Siemens Healthineers, Erlangen, Germany | PET/CT scanner | |
| C-Thru 57Co planar flood - Model MED3709 | Eckert & Ziegler, Strahlen- und Medizintechnik AG, Robert-Rössle-Str. 10, 13125 Berlin, Germany, info@ezag.de | Calibration/planar source | |
| Cylindrical phantom with spheric insert | Data Spectrum Corporation, 1605 East Club Boulevard, Durham NC 27704-3406, US, info@spect.com | Phantom for SPECT/CT calibration | |
| Discovery NM/CT 670 SPECT/CT | International General Electric, General Electric Medical System, Haifa, Israel | SPECT/CT scanner | |
| GalliaPharm 68Ge/68Ga Generator | Eckert & Ziegler, Strahlen- und Medizintechnik AG, Robert-Rössle-Str. 10, 13125 Berlin, Germany, info@ezag.de | 68Ge/68Ga Generator of 68Ga for imaging purposes | |
| GammaVision v 6.08 | Ortec, Ametek - Advanced Measurement Technology, 801 South Illinois Avenue, Oak Ridge, Tennessee 37830, US, ortec.info@ametek.com | Gamma Spectorscopy software | |
| High Purity Germanium HPGe, model GEM30P4-70 | Ortec, Ametek - Advanced Measurement Technology, 801 South Illinois Avenue, Oak Ridge, Tennessee 37830, US, ortec.info@ametek.com | Gamma spectometer | |
| MimVista Software | MIM Software INC, Cleveland, OH 44122, US | Workstation | |
| OLINDA/EXM v 1.1 | RADAR - RAdiation Dose Assessment Resource, West End Ave, Nashville, TN 37235, US (now commercially available as OLINDA/EXM v 2.0, Hermes Medical Solutions, Strandbergsgatan 16, 112 51 Stockholm, Sweden, info@hermesmedical.com) |
Dosimetry software | |
| PSMA 11 | ABX advanced biochemical compounds - Biomedizinische,Heinrich-Gläser-Straße 10-14, 01454 Radeberg, Germania, info@abx.de | Carrier for 68Ga radiotracer | |
| PSMA 617 | Endocyte Inc. (Headquarters), 3000 Kent Avenue, West Lafayette, IN 47906 | Carrier for 177Lu radiotracer | |
| Xeleris4.0 | International General Electric, General Electric Medical System, Haifa, Israel | Workstation |
References
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