Name: La cuantificación de la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular utilizando 18-F fluorodeoxiglucosa por emisión de positrones / tomografía computarizada (PET-TC) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-05-02T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 2 s
Description: Aprenda a detectar y cuantificar la actividad de placa aterosclerótica y la inflamación vascular en arterias humanas mediante FDG-PET/TC. Este método no invasivo permite evaluar la carga de aterosclerosis de forma integral.

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NNM está apoyado por una beca de la Fundación Nacional de Psoriasis, NHLBI 5K23HL97151-3 y HL111293. JMG es apoyado por el NHLBI y el R01 HL089744 HL111293 R01.

1. Preparación del paciente y la obtención de imágenes <ol><li> Asegurar al menos una hora de imágenes intervalo de tiempo en un escáner PET / CT, de preferencia uno con capacidad de tiempo de vuelo para una calidad de imagen mejorada. En nuestra institución, se utiliza un escáner de Gemini TF, que es el más nuevo PET / CT del sistema de Philips Medical Systems y combina un escáner de PET basado en detectores de LYSO con un 16-slice CT sistema de brillantez. </li><li> Tiene temas rápidos durante 8 horas antes de la exploración PET-TC. Compruebe el ayuno de glucosa en suero (FSG) los niveles mediante un pinchazo en el dedo para asegurar la glucosa en suero &lt;200 mg / dL antes de la FDG administración. Esto asegura que la glucosa en el cuerpo no compite con FDG. </li><li> Si FSG &lt;200 mg / dL, no se inserte más pequeño que un calibre 20, por vía intravenosa (IV) para administrar el radiofármaco (FDG) IV. Administrar aproximadamente 5,2 MBq / kg de FDG. </li><li> ~ 60 minutos tras la administración intravenosa de la FDG, realizan tareas de baja dosis de imágenes de TC de todo el cuerpo. Entonces adquieren la emisión de PETimágenes de la calavera de vértice a los dedos de los pies. En particular, el PET / TC enumeran en 1,1), la reconstrucción de la imagen se realiza típicamente usando una lista en modo de máxima probabilidad expectativa de maximización (ML-EM) algoritmo con 33 subconjuntos ordenadas y las iteraciones 3, donde el modelo del sistema incluye el tiempo-de- vuelo, así como correcciones de la normalización, la atenuación, randoms, y se dispersan. Reajustarán en dosis bajas imágenes de TC se utilizan para la corrección de la atenuación de las imágenes PET de forma automatizada, lo que redujo el tiempo de examen y la calidad de imagen mejorada con respecto a las señales externas de corrección de atenuación radiactiva fuente utilizada en las máquinas de PET solamente. </li></ol> 2. Imagen PET Evaluación Cualitativa <ol><li> Interpretar las reconstrucciones de PET axial, sagital, coronal y con y sin corrección de atenuación con dosis bajas de contraste no-imágenes de la TC para la delimitación espacial de las estructuras vasculares de interés, así como para la localización anatómica precisa de las áreas de mayor captación del radiotrazador en síen la PET. </li></ol> 3. Evaluación cuantitativa de la imagen PET <ol><li> Después de la revisión cualitativa de las imágenes, identificar las fronteras para dividir a la aorta en las siguientes secciones: aorta ascendente, arco aórtico, aorta torácica descendente, aorta abdominal suprarrenal, y la aorta abdominal infrarrenal. Para simplificar, el arco aórtico puede ser definido por las porciones de la aorta torácica que aparecen como un segmento contiguo en imágenes transversales cuando se desplazan en una dirección craneocaudal, donde las porciones ascendente y descendente de la aorta torácica no parecen estar conectadas. El origen de la arteria celíaca puede ser utilizado como el punto de referencia anatómica entre la aorta torácica descendente y la aorta abdominal y las arterias renales servir como el punto de referencia anatómica entre los segmentos suprarrenales y infrarrenal de la aorta abdominal. </li><li> Arterial captación de FDG (como una medida de la inflamación arterial) en las piernas y el cuello se mide colocando una región de interest (ROI) en torno a cada arteria de los intereses de las rebanadas de corregistrados transversales de PET / CT imágenes que pasan a través de la arteria. En el caso de la aorta, comenzando con la rebanada aórtica más superior, cuidadosamente dibujar cada ROI para incluir toda la zona de captación de FDG en esa rebanada evitando al mismo tiempo otros tejidos circundantes con mayor captación del radiotrazador (Figura 1). Esta imagen fue tomada de un paciente en nuestro envejecimiento y el estudio de la aterosclerosis 20. </li><li> A continuación, utilizando dedicada PET / CT de software de análisis de imagen para el cálculo de la camioneta por rebanada [en nuestra institución, se utiliza la estación de trabajo Brillo extendido, Philips Healthcare, Seattle, WA] el máximo y el valor medio de captación estándar (SUV) de cada retorno de la inversión se mide ( Figura 2). Esta imagen fue tomada de un paciente en nuestro envejecimiento y el estudio de la aterosclerosis 20. </li><li> Repita este procedimiento para los sectores de exploración PET que pasan a través de las arterias de interés a intervalos regulares (por ejemplo, cada 5 a 20 mm). El totalnúmero de cortes será diferente de un sujeto a otro dependiendo de la constitución corporal y la variación anatómica. </li><li> Localice la vena cava inferior (VCI) en el abdomen, donde por lo menos 6-8 cortes contiguos se puede visualizar. Colocar un retorno de la inversión en torno a la VCI en cada rodaja transversal para obtener al menos 8 venosa: mediciones SUV que se utilizarán para la relación de tejido a fondo (TBR) cálculo como se describe más adelante. </li></ol> 4. Los cálculos de imagen de resultado <ol><li> Promedio de SUV rebanada arterial (utilizando los valores medios y máximos) sobre todos los sectores que pasan a través de una arteria (por ejemplo, la arteria carótida) o del segmento arterial de interés (por ejemplo, la aorta ascendente, arco aórtico, aorta torácica descendente, aorta abdominal suprarrenal, aorta abdominal infrarrenal) para generar significa SUV y medidas máximas de SUV para cada arteria o segmento arterial de interés. Estos parámetros sirven como medida de resultado de una carga media de la aterosclerosis dentro de una arteria o segmento arterial de interés. Registre la desviación estándar de los SUV obtenidos en las mediciones de división para los análisis estadísticos. </li><li> A continuación, dividir el segmento arterial o arterial significa SUV por el SUV venosa media obtenida en el paso 3.4 para fines de normalización. El resultado es una medida segmento TBR arterial o arterial, que sirve como otro resultado de la actividad placa aterosclerótica. </li><li> Por último, en un esfuerzo por comprender la carga mundial de enfermedad aterosclerótica dentro de una arteria o de un segmento arterial de interés, se multiplica cada arterial media SUV obtenida por retorno de la inversión corte por el volumen de retorno de la inversión corte (se calcula multiplicando el área del retorno de la inversión por el grosor de corte) y suma sobre todas las rebanadas que pasan a través de una arteria o segmento arterial de interés. Esto produce arteriales o de un segmento arterial media metabólica-volumétrica del producto (MVP) como un tercer resultado de la medición de la actividad de la placa y la carga. Es de destacar que las regiones en un recipiente de intereses que no tienen actividad metabólica contribuirá poco a la MVP ypor lo tanto, este parámetro sigue siendo válida como una medida de la placa activa. </li><li> Si uno realiza la suma de MVPs medias aórticas enumerados en 4,3 sobre todas las rebanadas que pasan a través de la aorta, el resultado será la carga global inflamatoria (GIB), que servirá como un resultado cuarto para la medición de la actividad placa aterosclerótica y la aterosclerosis en la aorta . </li></ol> Un ejemplo de valores para estos cuatro resultados que se han derivado de un solo paciente como parte de un estudio en curso 18 en la psoriasis se muestra en la Tabla 1. 5. Los resultados representativos La siguiente tabla muestra los distintos métodos de determinación de los resultados de la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular detectada por PET-TC en un paciente con psoriasis. <table border="1"><tbody><tr><td> Segmento arterial (número de cortes) </td><td> SUVmean (SD) </td><td> TBR (SD) </td><td> MVP (SD) </td><td> GIB (SD) </td></tr><tr><td> Aorta ascendente (n = 8) </td><td> 1.43 (0.24) </td><td> 1.31 (0.18) </td><td> 5.68 (3.08) </td><td> 53.99 (19.50) </td></tr><tr><td> Arco aórtico (n = 5) </td><td> 1.38 (0.25) </td><td> 1.30 (0.22) </td><td> 8.88 (4.94) </td><td> 59.85 (18.66) </td></tr><tr><td> La aorta torácica descendente (n = 20) </td><td> 1.42 (0.20) </td><td> 1.29 (0.19) </td><td> 3.11 (0.98) </td><td> 125.66 (53.11) </td></tr><tr><td> Aorta suprarrenal abdominal (n = 29) </td><td> 1.40 (0.19) </td><td> 1.26 (0.17) </td><td> 2.37 (0.66) </td><td> 50.75 (17.64) </td></tr><tr><td> Aorta abdominal infrarrenal (n = 26) </td><td> 1.38 (0.21) </td><td> 1.20 (0.16) </td><td> 1.72 (0.54) </td><td> 45.80 (10.86) </td></tr></tbody></table><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3777/3777fig1.jpg" /> Figura 1. Las imágenes de PET. Una serie de resultados representativos de las imágenes iniciales de reconstrucción de PET de un paciente en nuestro estudio del envejecimiento y la arteriosclerosis 20, que demuestran la captación de FDG en: A) las arterias iliaca y femoral; B) las arterias poplítea; C) aorta abdominal; D) del arco aórtico. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3777/3777fig2.jpg" /> Figura 2. Región de interés (ROI) de colocación. Una imagen transversal PET-TC fundida se muestra en el nivel de la aorta descendente proximal torácica de un paciente en nuestro estudio del envejecimiento y la aterosclerosis 20. El retorno de la inversión se coloca alrededor de la aorta torácica descendente, y el software calcula significa SUV, SUV máximo, y el área de retorno de la inversión de 2 mm. Esto es para una rebanada de datos a través de este segmento arterial de interés, y la técnica se repite entonces para todas las rebanadas que pasan a través de cada segmento de la aorta.

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No hay conflictos de interés declarado.

La metodología que aquí se presenta es sencillo de realizar, y pueden proporcionar información útil sobre la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular en lechos arteriales clínicamente significativos. Hay algunas características importantes de este enfoque de análisis que merecen atención: 1) Usamos una alta calidad de PET / TC, que tiene 16 filas de detectores y con el tiempo de la capacidad de vuelo, 2) Se utilizan dos observadores experimentados ciegos a la información clínica para realizar medi...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del Equipo </td><td> Empresa </td></tr><tr><td> Gemini TF PET / CT Scanner </td><td> Philips Healthcare </td></tr><tr><td> Estación de trabajo Brillo extendido </td><td> Philips Healthcare </td></tr></tbody></table>

la cuantificación de la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular utilizando [18-f] fluorodeoxiglucosa por emisión de positrones / tomografía computarizada (pet-tc)

Quantification of Atherosclerotic Plaque Activity and Vascular Inflammation using [18-F] Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography/Computed Tomography (FDG-PET/CT)

Convencionales modalidades no invasivas de imagen de la aterosclerosis, tales como calcio en las arterias coronarias (CAC) 1 y grosor de la íntima media carotídea (IMT-C) 2 proporcionan información sobre la carga de la enfermedad. Sin embargo, a pesar de los estudios de validación de múltiples CAC 3-5, y C-TGR 2,6, estas modalidades no evaluar con precisión las características de la placa 7,8, y la composición y estado inflamatorio de la placa determinar su estabilidad y, por lo tanto, el riesgo de eventos clínicos 9-13. [18 F]-2-fluoro-2-desoxi-D-glucosa (FDG) de imágenes usando tomografía de emisión de positrones (PET) / tomografía computarizada (TC) ha sido ampliamente estudiada en el metabolismo oncológica 14,15. Los estudios en modelos animales y de inmunohistoquímica en los seres humanos muestran que la PET-TC es sumamente sensible para la detección de actividad de los macrófagos 16, una fuente importante de la inflamación celular en las paredes del vaso. Movolver recientemente, 17,18 y otros han demostrado que la PET-TC permite alta precisión, las mediciones de la novela de la actividad inflamatoria de la actividad de las placas ateroscleróticas en las arterias grandes y medianas empresas 9,16,19,20. Los estudios PET-TC tienen muchas ventajas sobre otras modalidades de imágenes: 1) la Resolución de alto contraste, 2) la cuantificación del volumen de placa y la actividad metabólica que permite multi-modal de cuantificación placa aterosclerótica, 3) dinámica, en tiempo real, de imágenes in vivo; 4) la dependencia mínima del operador. Por último, la inflamación vascular detectada por PET-TC ha demostrado para predecir cardiovascular (CV) eventos independientes de los factores de riesgo tradicionales 21,22 y también está muy asociada con la carga global de la aterosclerosis 23. Actividad de la placa por la PET-TC es modulado por las intervenciones conocidas CV beneficiosos como a corto plazo (12 semanas) el tratamiento con estatinas 24, así como los cambios terapéuticos del estilo de vida más largo plazo (16 meses) 25. </p&gt; La metodología actual para la cuantificación de la captación de FDG en la placa aterosclerótica consiste en la medición del valor de captación estándar (SUV) de una arteria de interés y de la acumulación de sangre venosa para calcular el objetivo de ratio de fondo (RBT), que se calcula dividiendo el arterial SUV junto a la piscina venosa SUV sangre. Este método ha demostrado que representan un fenotipo estable y reproducible en el tiempo, tiene una alta sensibilidad para la detección de la inflamación vascular, y también tiene alta inter e intra-fiabilidad lector 26. Aquí les presentamos nuestra metodología para la preparación del paciente, la adquisición de imágenes y la cuantificación de la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular mediante SUV, TBR, y un parámetro global llamada volumétrica del producto metabólico (MVP). Estos enfoques se pueden aplicar para evaluar la inflamación vascular en el estudio de muestras diversas de interés de una manera coherente como hemos demostrado en varias publicaciones anteriores. 9,20,27,28 &lt;/ Sup&gt;

Hay una gran necesidad de identificar la aterosclerosis de forma no invasiva, y aquí hemos demostrado cómo la PET-TC se puede utilizar para detectar y cuantificar la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular.

La cuantificación de la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular utilizando [18-F] fluorodeoxiglucosa por emisión de positrones / tomografía computarizada (PET-TC)

Las modalidades convencionales de imagen no invasiva de la aterosclerosis, tales como el calcio de las arterias coronarias (CAC)1 y el grosor íntima-media carotídeo (C-IMT)2 ...

El objetivo general de este procedimiento es detectar y cuantificar la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular en arterias humanas medianas y grandes. Comience con un escáner corporal completo de tomografía computarizada por emisión de positrones con FDG (PET CT) e imágenes de la aorta y sus ramas principales desde el corazón hasta los pies. Luego analice cualitativamente las imágenes en busca de presencia de inflamación vascular utilizando la tomografía computarizada registrada.Quantifique la cantidad de radiotrazador detectado en cada corte de la tomografía por emisión de positrones y localice las regiones de interés. Proceda a calcular los parámetros estándar y novedosos que miden la inflamación vascular. En última instancia, los resultados representan y cuantifican la carga de aterosclerosis en cualquier región arterial dada mediante el uso de la tomografía por emisión de positrones con tomografía computarizada con 18F-FDG y cuantificación.La tomografía por emisión de positrones con FDG puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la imagenología vascular, como cómo modula la terapia la actividad de la placa o cómo cambia la inflamación vascular con el tiempo in vivo. Las implicaciones también se extienden al diagnóstico de aterosclerosis subclínica in vivo, ya que las técnicas actuales no permiten la imagenología molecular en tiempo real de todo el cuerpo que pueda utilizarse con fines de evaluación de la respuesta en un período corto. La tomografía por emisión de positrones con FDG puede proporcionar información sobre la historia natural de la esclerosis bacteriana porque también puede aplicarse en el contexto del diagnóstico.Terapéutica y pronóstico. El PET CT con FDG presenta varias ventajas frente a métodos existentes como la angiografía por TC o la puntuación del calcio en la arteria coronaria mediante TC, con una dependencia mínima del operador. El PET CT con FDG ofrece una elevada resolución de contraste con imágenes en tiempo real in vivo.La cuantificación mediante imagen molecular corporal completa del volumen de placas con actividad metabólica permite la cuantificación multimodal de la placa aterosclerótica. Estos factores juntos facilitan la capacidad de detectar cambios tempranos en la aterosclerosis en respuesta a una intervención terapéutica. Para garantizar la calidad de la imagen, el equipo que realiza este trabajo debe tener experiencia en escáneres de PET. También es importante contar con experiencia en la identificación vascular de estructuras para el análisis de imágenes.Inicialmente, algunos podrían tener dificultades si no conocen la anatomía vascular o si no están familiarizados con la interpretación de imágenes de PET-TAC. Sin embargo, en general, el método es bastante sencillo. Consideramos que la demostración visual de este método será muy útil para quienes estén interesados en aplicar esta técnica.Para estudiar pacientes con aterosclerosis, ya que ayudará a proporcionar un enfoque estandarizado y fácil de usar para la adquisición y el análisis de imágenes, reserve un horario para realizar imágenes en un escáner PET-TAC para mejorar la calidad de la imagen. Utilice un escáner con capacidades de tiempo de vuelo, como este escáner Gemini TF plus CT, para asegurar que la glucosa endógena no compita con el radiofármaco FDG. Confirme que el paciente haya estado en ayunas durante ocho horas antes del escáner PET-TAC con FDG.Ahora, verifique los niveles séricos de glucosa en ayunas mediante una punción digital. Si la glucosa en ayunas es inferior a 200 miligramos por decilitro, inserte una vía intravenosa de calibre 20 para administrar el radiofármaco FDG. Después de obtener las imágenes de TC y PET según se explica en el manuscrito adjunto, delimite cualitativamente todas las estructuras vasculares de interés utilizando las imágenes de TC de baja dosis sin contraste y luego evalúe las áreas anatómicas correspondientes con aumento visible de la captación del radiofármaco en las imágenes de PET.Asimismo, evalúe cualitativamente las imágenes de TC en busca de anomalías vasculares evidentes, como calcificación parietal o dilatación aneurismática. En primer lugar, identifique los límites para dividir la aorta en segmentos. Comience con la aorta ascendente identificando su origen en el corazón y desplácese hacia arriba por simplicidad.Defina el arco aórtico como la parte de la aorta torácica que aparece como un segmento contiguo en las imágenes transversales donde se conectan las porciones ascendente y descendente de la aorta torácica. Asimismo, identifique el extremo superior de la aorta torácica descendente. A continuación, identifique el origen de la arteria celíaca para utilizarlo como referencia anatómica entre la aorta torácica descendente y la aorta abdominal.Luego identifique las arterias renales para definir los segmentos suprarrenal e infrarrenal de la aorta abdominal. También identifique la bifurcación aórtica como punto de referencia anatómico para el extremo distal de la aorta abdominal. Ahora mida la captación arterial de FDG en imágenes transversales de PET-TAC para la aorta.Comience con la sección aórtica más superior. Dibuje cada región de interés para incluir toda el área de captación de FDG en esa sección, evitando otros tejidos circundantes con captación aumentada. A continuación, mediante software de análisis de imágenes de PET-TAC, registre el valor de captación estandarizado para cada vaso de interés por sección.Asegúrese de registrar la SUV máxima y media de cada ROI, así como el área transversal y el grosor de corte. Repita este procedimiento en cortes de la tomografía por emisión de positrones que atraviesen las arterias de interés con una frecuencia regular, por ejemplo, cada cuatro cortes. Tenga en cuenta que el número total de cortes variará de un sujeto a otro según el hábito corporal, la variación anatómica y la frecuencia seleccionada.Para calcular la relación tejido a fondo, localice la vena cava inferior en el abdomen, donde puedan visualizarse al menos ocho cortes contiguos. Coloque una ROI dentro o ligeramente alrededor de la VCI en cada corte transversal para obtener al menos ocho mediciones venosas del SUV medio. Genere mediciones del SUV medio y del SUV máximo para cada segmento arterial de interés como una medida de resultado de la carga promedio de aterosclerosis en esa región.A continuación, divida el valor medio de SUV del segmento arterial por el valor medio de SUV venoso obtenido en pasos anteriores en la vena cava inferior con fines de normalización. Esta relación entre objetivo y fondo sirve como otro indicador de la actividad de la placa aterosclerótica. Para cada segmento arterial, calcule su volumen multiplicando la suma de las áreas transversales de todas las ROI que atraviesan el vaso por el grosor de corte y la frecuencia de medición de cortes.Finalmente, multiplique el SUV medio del segmento arterial por el volumen del segmento arterial. El resultado, el producto volumétrico metabólico medio, es un tercer parámetro para la medición de la actividad y la carga de la placa en la arteria o segmento arterial de interés. Algunos suman todos los MVP medios de los segmentos aórticos para obtener la carga inflamatoria global.Un cuarto resultado para la medición de la actividad de la placa aterosclerótica y la aterosclerosis dentro de la aorta. Reconstrucción inicial de PET. Imágenes de un paciente en nuestro estudio sobre el envejecimiento y la aterosclerosis muestran la captación de FDG en las arterias ilíacas y femorales, arterias poplíteas, aorta abdominal y arco aórtico.Esta imagen transversal fusionada de PET/TC con FDG muestra un corte de datos con la colocación de una ROI alrededor de la aorta torácica descendente. El software calcula la SUV media, la SUV máxima y el área de la ROI. Como parte de un estudio continuo sobre la psoriasis.Los datos derivados de un solo paciente indican los cuatro resultados determinantes de la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular: valor de captación estandarizado de relación entre objetivo y fondo, producto volumétrico metabólico y carga inflamatoria global. Una vez dominada, esta técnica puede realizarse correctamente en tres horas, desde la adquisición de la imagen hasta el análisis. Para el análisis cuantitativo, es importante obtener imágenes de buena calidad, ya que los problemas en las imágenes durante la adquisición limitarán la cuantificación precisa de la inflamación vascular.Se pueden realizar otros métodos como la angiografía por TC para responder preguntas adicionales, como la gravedad anatómica de las lesiones inflamatorias vasculares una vez que se detectan. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo la PET CT con FDG puede utilizarse para detectar y cuantificar la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular en las arterias humanas. No olvide que trabajar con FDG puede ser peligroso y que se deben tomar precauciones, como las normas de radiación estándar.Siempre se deben tomar medidas de seguridad al realizar este procedimiento después de su desarrollo. Esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la aterosclerosis comprendieran cómo cambia una placa aterosclerótica con grandes cantidades de inflamación tras intervenciones terapéuticas conocidas, como la terapia con estatinas o la modificación del estilo de vida. Además, esta técnica puede aplicarse a poblaciones novedosas con enfermedades, como nuestros esfuerzos recientes con psoriasis, que tienen un alto riesgo de desarrollar enfermedad vascular, para comprender el efecto de una enfermedad novedosa sobre la aterosclerosis.

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La cuantificación de la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular utilizando 18-F fluorodeoxiglucosa por emisión de positrones / tomografía computarizada (PET-TC) (Video) | JoVE Journal

La cuantificación de la actividad de la placa aterosclerótica y la inflamación vascular utilizando [18-F] fluorodeoxiglucosa por emisión de positrones / tomografía computarizada (PET-TC)

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