Quantitative [¹⁸F]-Naf-PET-MRI-Analyse zur Bewertung des dynamischen Knochenumsatzes bei Patienten mit facetogenen Rückenschmerzen

Mit dieser Technik verwenden wir PET-MRT, um physiologische Biomarker des Knochenumsatzes zu identifizieren. Wir glauben, dass diese physiologischen Biomarker die facettenreiche Gelenkpathologie genauer widerspiegeln können als statische CT- und MRT-Bilder. Wir glauben, dass diese Technik uns helfen kann, schmerzhafte und symptomatische Gelenke in der Lendenwirbelsäule zu identifizieren.

Wir hoffen auch, dass diese Technik auf andere Regionen der Wirbelsäule angewendet werden kann, wie die Hals- und Brustwirbelsäule zur Identifizierung von symptomatischen Facettengelenken und sogar degenerativen Bandscheibenerkrankungen. Für die gleichzeitige PET- und Magnetresonanzaufnahme oder MRT-Erfassung, mit hilfe einer zentralen molekularen Bildband des hinteren Arrays und einer 3,0 PET- und MR-Bildkamera, zentrieren Sie das Sichtfeld in beiden bildgebenden Modalitäten, um den unteren Wirbelsäulenbereich von T-12 bis S-3 abzudecken. Legen Sie die geeigneten Parameter für eine PET-Erfassung und für eine klinische MRT-Sequenz für ein Lendenwirbelsäulenprotokoll fest.

Unmittelbar vor dem Erwerb der MRT-Sequenzen injizieren Sie intravenös einen Kontrast von 0,1 Millimetern pro Kilogramm Gadobutrol in die antecubitale Fossa des Patienten und eine 2,96 Megabecquerel pro Kilogramm radioaktive Dosis Natriumfluorid F-18. Anschließend führen Sie mit drei separaten zeitlichen Phasen, die über die untere Wirbelsäule zentriert sind, einen 60-minütigen dynamischen PET-Scan durch, der die erste Phase des Scans mit jeweils 12 Bildern von 10 Sekunden, die zweite Phase mit jeweils vier Bildern von 30 Sekunden und die letzte Phase von 14 Bildern zu je vier Minuten durchführt. Legen Sie dann ein 60-Zentimeter-Sichtfeld mit einem Drei-Millimeter-Filterabschaltung, einem Standard-Z-Achsenfilter, keinem Herz-3D-Filter, 28 Teilmengen und einer bestellten Time-of-Flight-Teilmengen-Erwartungsmaximierung mit vier Iterationen fest, um die PET-Daten auf der Konsole zu rekonstruieren.

Zur Analyse der erfassten PET- und MR-Bilder übertragen Sie die Bilder an einen speziellen Arbeitsplatz, der zur Analyse dynamischer PET-Daten ausgestattet ist. Suchen Sie die bilateralen Facettengelenke der Lendenwirbelsäule von L-1 bis L-2 und L-5 bis S-1. Visuell triangulieren Sie mit den sagittalen und axialen Ebene T-2 MR-Bilder und zeichnen Sie die Schnittzahl des ungefähren Zentrums auf, um den Mittelpunkt jeder Lendenhülse zu identifizieren.

Wenn die Patientendaten auf der Registerkarte Ansicht geöffnet sind, klicken Sie auf die Schaltfläche "Volumen von Interesse", und wählen Sie das Kugelobjekt aus. Geben Sie im vordefinierten Popupfenster 7,5 Millimeter als Radius ein und klicken Sie auf Neues Volumen erstellen. Klicken Sie mit der linken Maustaste, um ein 7,5-Millimeter-Kugelvolumen von Interesse in der Mitte jeder Facettenverbindung zu platzieren, indem Sie die Kugel per Linksklick anpassen und ziehen, bis das Volume visuell auf der Facette zentriert ist.

Wenn ein Interessenband auf jede Facette gelegt wurde, legen Sie ein fünf Millimeter großes Sphärisches in den rechten Iliaskamm in die zentrale Markhöhle, um die Kortexbeteiligung als Referenzbereich auszuschließen. Positionieren Sie dann das Volumen des Interesses, so dass sich die Kanten vollständig im Mark befinden. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das axiale Bild und wählen Sie die Dateninspektion aus, um den Durchmesser der Bauchaorta proximal bis zu ihrer Bifurkation zu messen.

Um den partiellen Volumenkorrekturkoeffizienten zu berechnen, klicken Sie mit der linken Maustaste auf die rechte Seite der Aortenwand und bewegen Sie den Cursor auf die linke Seite der Aortenwand, um den Abstand des Aortenwanddurchmessers im Dateninspektorfenster aufzuzeichnen. Klicken Sie als Nächstes mit der linken Maustaste auf die Schaltfläche "Volumen" und wählen Sie den kreisförmigen Bereich aus, der von Interesse ist, um einen kreisförmigen Bereich von Interesse mit einem Radius von der Hälfte des Aortendurchmessers zu erstellen. Klicken Sie auf Neues Volumen erstellen und mit der linken Maustaste in die Mitte der Aorta klicken, und positionieren Sie das Volume nach Bedarf neu, um sicherzustellen, dass sich der Kreis der Aortenwandposition annähert.

Dann steigen Sie ein Segment in der axialen Ebene ab und erstellen Sie einen zweiten kreisförmigen Bereich von Interesse, um einen zylindrischen Bereich von Interesse aus den beiden sich überlappenden kreisförmigen Bereichen von Interesse zu machen. Um eine partielle Volumen korrigierte arterielle Eingabe zu erstellen, verwenden Sie die aus dem PET-Computertomographie-Phantom abgeleiteten Wiederherstellungskoeffizienten, um die Wiederherstellungskoeffizienten auf die bildbasierte Messung über die absteigende Aorta anzuwenden. Ersetzen Sie dann diese partielle volumenkorrigierte arterielle Eingabe in die Bildanalysesoftware für den Einsatz in der kinetischen Modellierung und die genaue Quantifizierung der Tracerkinetik.

Hier sind Natriumfluorid F-18 PET, axiales T-2-Fett unterdrückt und axiale T-1-Nachkontrastfett-unterdrückte MR-Bilder durch den Pegel der L-3 bis L-4 Facettengelenke zu sehen. In dieser Tabelle wurden das kinetische Patlak-Modell, der standardisierte Aufnahmewert Mittelwert und das Maximum sowie die MRT-Facet-Arthropathie-Klasse für jedes der 10 beprobten Facettengelenke eines repräsentativen Patienten zusammengefasst. Wenn der Patient Patlak kinetische Modellzuflussraten gegen den standardisierten Aufnahmewert Mittelwert und die MRT-basierten Facet Arthropathie Grade, die Facettenverbindung mit dem höchsten MRT-Grad der degenerativen Facet Arthropathie hatte das höchste Patlak kinetische Modell und standardisierte Aufnahmewert Mittelwerte.

Wir befinden uns mitten in einer klinischen Studie, um unsere Technik bei Patienten mit Lendenwirbelgelenksschmerzen zu validieren. Wir freuen uns darauf, diese Daten bald zu veröffentlichen. Es gibt eine steile Lernkurve, um zu verstehen, wie die Analyse mit der PET MR-Software durchgeführt wird.

Darüber hinaus kann es schwierig sein, die Facettengelenke für Personen zu lokalisieren, die mit der Spinalanatomie nicht vertraut sind. Daher glauben wir, dass eine visuelle Darstellung der Bildverarbeitungsschritte das Verständnis unseres Prozesses erheblich verbessern wird.