Kwantificering van atherosclerotische plaque activiteit en vasculaire ontsteking met [18-F] Fluorodeoxyglucose Positron Emissie Tomografie / Computed Tomography (FDG-PET/CT)

Het algemene doel van deze procedure is het detecteren en kwantificeren van atherosclerotische plaque-activiteit en vasculaire ontsteking in middelgrote en grote menselijke slagaders. Begin met een FDG PET-CT-scan van het hele lichaam en beeldvorm de aorta en de belangrijkste vertakkingen ervan, van het hart tot aan de voeten. Analyseer vervolgens de beelden kwalitatief op de aanwezigheid van vasculaire ontsteking met behulp van de geregistreerde CT-scan.

Kwantificeer de hoeveelheid radiotracer die in elke slice van de PET-scan is gedetecteerd en lokaliseer de regio's van belang. Bereken vervolgens de standaard- en nieuwe uitkomstmaten die vasculaire inflammatie meten. Uiteindelijk beschrijven en kwantificeren de resultaten de ernst van de atherosclerose in een willekeurige arteriële regio door middel van FDG PET CT met kwantificering.

FDG PET CT kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in het veld van vasculaire beeldvorming, zoals op welke manier therapie de plaque-activiteit moduleert of hoe vasculaire inflammatie in vivo in de loop van de tijd verandert. De implicaties strekken zich ook uit tot de in vivo diagnose van subklinische atherosclerose, omdat huidige technieken geen real-time moleculaire beeldvorming van het hele lichaam mogelijk maken die op korte termijn kan worden gebruikt voor het beoordelen van de respons. FDG PET CT kan inzicht bieden in het natuurlijke beloop van atherosclerose, aangezien het ook kan worden toegepast in een diagnostische setting.

Therapie en prognose. Er zijn verschillende voordelen van FDG PET CT ten opzichte van bestaande methoden zoals CT-angiografie of CT-calciumscoring van de kransslagaders, met een minimale afhankelijkheid van de operator. FDG PET CT biedt een hoge contrastresolutie in vivo in real-time.

Moleculaire beeldvorming van het hele lichaam voor de kwantificering van plaquevolume met metabole activiteit maakt multimodale kwantificering van atherosclerotische plaques mogelijk. Deze factoren samen vergemakkelijken de mogelijkheid om vroege veranderingen in atherosclerose te detecteren als reactie op therapeutische interventie. Om de beeldkwaliteit te waarborgen, moet het team dat dit werk uitvoert ervaren zijn in PET-scannen. Ervaring met de vasculaire identificatie van structuren is evenzo belangrijk voor de beeldanalyse.

In het begin kunnen sommigen moeite hebben als ze de vasculaire anatomie niet kennen of niet bekend zijn met de interpretatie van PET-CT-beelden. Over het algemeen is de methode echter vrij eenvoudig. Wij geloven dat een visuele demonstratie van deze methode zeer nuttig zal zijn voor degenen die geïnteresseerd zijn in de toepassing van deze techniek.

Om patiënten met atherosclerose te bestuderen, wat zal helpen bij het bieden van een gestandaardiseerde maar gebruiksvriendelijke aanpak voor beeldacquisitie en -analyse, reserveert u een tijdslot voor beeldvorming op een PET CT-scanner voor een verbeterde beeldkwaliteit. Gebruik een scanner met time-of-flight-mogelijkheden, zoals deze Gemini TF-scanner plus CT, om ervoor te zorgen dat endogene glucose niet concurreert met de FDG-radiotracer. Bevestig dat de patiënt acht uur voor de FDG PET CT-scan heeft gevast.

Controleer nu de nuchtere serumglucosewaarden via een vingerprik. Als de FSG minder dan 200 mg/dL is, wordt een intraveneuze lijn van 20 gauge ingebracht om de FDG-radiotracer toe te dienen. Nadat de CT- en PET-beelden zijn verkregen zoals uitgelegd in het bijbehorende manuscript, worden alle relevante vasculaire structuren kwalitatief afgebakend met behulp van de CT-beelden met lage dosis zonder contrast, waarna wordt beoordeeld op overeenkomstige anatomische gebieden met een zichtbaar verhoogde radiotracer-opname op de PET-beelden.

Beoordeel daarnaast de CT-beelden kwalitatief op grove vasculaire afwijkingen, zoals murale calcificatie of aneurismatische dilatatie. Identificeer eerst de grenzen om de aorta in segmenten te verdelen. Begin bij de aorta ascendens door de oorsprong vanuit het hart vast te stellen en beweeg voor de eenvoud superieur.

Definieer de aortaboog als dat deel van de thoracische aorta dat op de transversale beelden verschijnt als een aaneengesloten segment waar destijgende en dalende delen van de thoracische aorta met elkaar verbinden. Identificeer daarnaast het superieure uiteinde van de dalende thoracische aorta. Identificeer vervolgens de oorsprong van de arteria coeliaca om als anatomisch referentiepunt te dienen tussen de dalende thoracische aorta en de abdominale aorta.

Identificeer vervolgens de nierarteriën om de suprarenale en infrarenale segmenten van de abdominale aorta te definiëren. Identificeer daarnaast de aortabifurcatie om deze als anatomisch referentiepunt voor het distale uiteinde van de abdominale aorta te gebruiken. Meet nu de arteriële FDG-opname in de aorta op transversale PET-CT-beelden.

Begin met de meest superieure aortasnit. Trek elke region of interest zo dat het volledige gebied van FDG-opname op die snit wordt meegenomen, terwijl andere omliggende weefsels met een verhoogde opname worden vermeden. Registreer vervolgens, met behulp van software voor pet-CT-beeldanalyse, de standardized uptake value voor elk vasculair gebied van belang per snit.

Zorg ervoor dat de maximale en gemiddelde SUV van elke ROI worden geregistreerd, evenals een dwarsdoorsnede-oppervlakte en de platedikte. Herhaal deze procedure voor PET-scanplaten die door de betreffende arteriën lopen met een regelmatige frequentie, bijvoorbeeld bij elke vierde plaat. Houd er rekening mee dat het totale aantal platen per proefpersoon zal verschillen, afhankelijk van de lichaamsbouw, anatomische variatie en de gekozen frequentie.

Voor de berekening van de weefsel-achtergrondverhouding wordt de vena cava inferior in het abdomen gelokaliseerd, waarbij ten minste acht aaneengesloten coupes zichtbaar moeten zijn. Plaats op elke transversale coupe een ROI binnen of net rond de IVC om ten minste acht gemiddelde veneuze SUV-metingen te verkrijgen. Genereer voor elk arterieel segment van belang metingen van de gemiddelde SUV en maximale SUV als uitkomstmaat voor de gemiddelde ernst van atherosclerose binnen die regio.

Deel vervolgens de gemiddelde SUV van het arteriële segment door de gemiddelde SUV van de vena cava inferior, die in eerdere stappen is verkregen, ten behoeve van de normalisatie. Deze target-to-background ratio dient als een aanvullende uitkomstmaat voor de activiteit van atherosclerotische plaques. Bereken voor elk arterieel segment het volume door de som van de dwarsdoorsneden van alle ROI's die door het vat lopen te vermenigvuldigen met de plakdikte en de frequentie van de plakmeting.

Vermenigvuldig tot slot de gemiddelde SUV van het arteriële segment met het volume van het arteriële segment. Het resultaat, het gemiddelde metabole volumetrische product (MVP), is een derde uitkomstmaat voor de meting van de plaque-activiteit en de belasting van de betreffende slagader of het arteriële segment. Sommeer alle gemiddelde MVP's over de gehele aortasegmenten om de globale inflammatoire belasting te verkrijgen.

Een vierde uitkomst voor de meting van atherosclerotische plaque-activiteit en atherosclerose binnen de aorta. Initiële PET-reconstructie. Beelden van een patiënt in onze studie naar veroudering en atherosclerose tonen FDG-opname in de arteriae iliacae en femorales, de arteriae popliteae, de abdominale aorta en de aortaboog.

Deze transversale gefuseerde FDG PET CT-afbeelding toont een dataplaatsing met een ROI rond de descenderende thoracale aorta. De software berekent de gemiddelde SUV, de maximale SUV en het oppervlak van de ROI. Dit maakt deel uit van een lopende studie naar psoriasis.

Gegevens afgeleid van een enkele patiënt geven de vier bepalende uitkomsten voor atherosclerotische plaque-activiteit en vasculaire ontsteking aan, namelijk de gestandaardiseerde opnamewaarde-doel-achtergrondverhouding, het metabolisch volumetrisch product en de globale inflammatoire belasting. Zodra deze techniek onder de knie is, kan deze correct worden uitgevoerd in drie uur, van het tijdstip van de scan tot de beeldanalyse. Voor kwantitatieve analyse is het belangrijk om beelden van goede kwaliteit te hebben, omdat problemen met de beelden bij de acquisitie een nauwkeurige kwantificering van de vasculaire ontsteking zullen beperken.

Andere methoden, zoals CT-angiografie, kunnen worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals de anatomische ernst van vasculaire inflammatoire laesies zodra deze zijn gedetecteerd. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe FDG PET CT kan worden gebruikt om atherosclerotische plaque-activiteit en vasculaire inflammatie in menselijke slagaders te detecteren en te kwantificeren. Vergeet niet dat het werken met FDG gevaarlijk kan zijn en dat voorzorgsmaatregelen, zoals standaard stralingsbescherming, noodzakelijk zijn.

Veiligheidsprocedures moeten altijd worden nageleefd bij het uitvoeren van deze procedure. Na de ontwikkeling van deze techniek is de weg vrijgemaakt voor onderzoekers op het gebied van atherosclerose om te begrijpen hoe een atherosclerotische plaque met ernstige ontstekingen verandert na bekende therapeutische interventies, zoals statinetherapie of aanpassingen in de levensstijl. Bovendien kan deze techniek worden toegepast op nieuwe ziektepopulaties, zoals in onze recente inspanningen bij psoriasispatiënten die een hoog risico hebben op het ontwikkelen van vaatziekten, om het effect van een nieuwe ziekte op atherosclerose te begrijpen.