Quantitativo [18F]-Naf-PET-MRI Analisi per la valutazione del fatturato osseo dinamico in un paziente con mal di schiena facetogenico

Sommario

Le tecniche di imaging che riflettono il turnover dinamico osseo possono aiutare a caratterizzare un'ampia gamma di patologie ossee. Presentiamo metodologie dettagliate per l'esecuzione e l'analisi di dati dinamici [¹⁸F]-NaF-PET-MRI in un paziente con lombalgia tonogenica utilizzando le articolazioni sfaccettate lombare come regione prototipo di interesse.

Abstract

Le tecniche di imaging che riflettono il turnover dinamico osseo possono aiutare a caratterizzare un'ampia gamma di patologie ossee. L'osso è un tessuto dinamico sottoposto a continuo rimodellamento con l'attività concorrente degli osteoblasti, che producono la nuova matrice ossea, e gli osteoclasti, la cui funzione è quella di eliminare l'osso mineralizzato. [¹⁸F]-NaF è un radiotracer a emissione di positroni (PET) che consente la visualizzazione del metabolismo osseo. [¹⁸F]-NaF viene assorbito chimicamente nell'idrossiapatite nella matrice ossea dagli osteoblasti e può quindi rilevare in modo non invasivo l'attività osteoblastica, che è occulta alle tecniche di imaging convenzionali. La modellazione cinetica dei dati dinamici [¹⁸F]-NaF-PET fornisce misure quantitative dettagliate del metabolismo osseo. I dati PET semi-quantitativi convenzionali, che utilizzano valori di assorbimento standardizzati (SUV) come misura dell'attività del radiotracciante, sono indicati come una tecnica statica a causa della sua istantanea dell'assorbimento del tracciante nel tempo.  La modellazione cinetica, tuttavia, utilizza dati di immagine dinamici in cui i livelli di tracciante vengono continuamente acquisiti fornendo una risoluzione temporale di acquisizione tracciante. Dalla modellazione cinetica dei dati dinamici, è possibile estrarre valori quantitativi come il flusso sanguigno e il tasso metabolico (cioè metriche potenzialmente informative delle dinamiche traccianti), il tutto rispetto all'attività misurata nei dati immagine. In combinazione con la DOPPIA modalità PET-MRI, i dati cinetici specifici della regione possono essere correlati con informazioni strutturali e patologiche ad alta risoluzione registrate anatomicamente offerte dalla risonanza magnetica. L'obiettivo di questo manoscritto metodologico è quello di delineare tecniche dettagliate per l'esecuzione e l'analisi dei dati dinamici^[18F]-NaF-PET-MRI. L'articolazione sfaccettata lombare è un sito comune di malattia degenerativa dell'artrite e una causa comune per il mal di schiena assiale.  Studi recenti suggeriscono che [¹⁸F]-NaF-PET può servire come biomarcatore utile della dolorosa malattia facetogenica.  L'articolazione della sfaccettatura lombare umana sarà quindi utilizzata come regione prototipo di interesse per l'analisi dinamica^[18F]-NaF-PET-MRI in questo manoscritto.

Introduzione

Le tecniche di imaging clinico standard della patologia ossea sono principalmente limitate alla caratterizzazione dei cambiamenti strutturali, che possono essere non specifici. Ad esempio, anomalie morfologiche asintomatiche legate al normale invecchiamento possono essere indistinguibili dalle alterazioni degenerative che sono responsabili di forti dolori e disabilità¹. L'osso è un tessuto dinamico sottoposto a continuo rimodellamento con l'attività concorrente degli osteoblasti, che producono la nuova matrice ossea, e gli osteoclasti, la cui funzione è quella di eliminare l'osso mineralizzato². [¹⁸F]-NaF è un....

Protocollo

Questo studio di fattibilità prospettico ha reclutato pazienti dopo aver ottenuto l'approvazione IRB dello studio umano e aver rispettato le normative HIPAA.

1. Fantasma

1. Riempire un fantasma cilindrico cavo con un inserto con cilindri cavi con una gamma di diametri (5 - 38 mm) con 185 MBq di [¹⁸F]-NaF.
2. Generare una mappa di attenuazione dell'elemento fantasma utilizzando CT o un modello generato in precedenza per questo fantasma.
3. Posizionare il fantasma al centro del PET/MR e acquisire i dati PET per 5-10 min registrando l'immagine risultante utilizzando la console di imaging.
4. Ricostruire u....

Risultati

¹⁸ mi lato I valori di assorbimento di NaF-PET sono misurati nelle articolazioni bilaterali di sfaccettatura ai livelli vertebrali da L1-L2 a L5-S1 per un totale di 10 ROI in un singolo paziente rappresentativo con mal di schiena assiale. Rappresentante [¹⁸F]-NaF-PET, grasso T2 assiale soppresso e immagini MR assiali T1 post-contrasto soppresse tramite il livello dei giunti di sfaccettatura L3-L4 sono mostrate nella Figura 2.  Il K_{i_Patlak}, SUV_media

Discussione

In questo manoscritto metodologico, abbiamo fornito informazioni sulla potenziale utilità della dinamica [¹⁸F]-NaF-PET-MRI per la valutazione di una vasta gamma di patologie ossee e abbiamo delineato le tecniche per l'immagine dinamica^[18F]-NaF-PET-MRI l'acquisizione e l'analisi utilizzando le articolazioni sfaccettate lombare umane come regioni prototipiche di interesse. La doppia modalità PET-MRI consente l'acquisizione di dati PET dinamici in un periodo di tempo simile a quello richiesto solo per.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Mezzo di contrasto Gadolinio (Gadovist)	Bayer	na	1,0mmol/ml soluzione per iniezione endovenosa.
[18F]-NaF Radiotracer	fino	a	2,96 MBq/kg
Scanner PET-MRI GE Signa	General Electric	con	scanner PET-MRI da 3,0 Tesla con foro da 60 cm
Software di modellazione cinetica PMOD	Technologies, LLC	o	Versione 3.8