23 juli 2020
Amplitude-gebaseerde optimale ademhalingsgating (ORG) verwijdert effectief ademhalingsvervaging uit klinische 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) positron emissietomografie (PET) beelden. Correctie van FDG-PET-beelden voor deze ademhalingsbewegingsartefacten verbetert de beeldkwaliteit, diagnostische en kwantitatieve nauwkeurigheid. Verwijdering van respiratoire bewegingsvoorwerpen is belangrijk voor een adequate klinische behandeling van patiënten die PET gebruiken.
De verslechterende effecten van respiratoire bewegingsartefacten in PET/CT-beeldvorming zijn al lang goed erkend. Optimale ademhalingsgating is een methode die wordt gebruikt om PET / CT-beelden te corrigeren voor deze bewegingsartefacten. Het handhaven van een voldoende beeldkwaliteit is problematisch voor de meeste ademhalingsgating algoritmen.
Het optimale ademhalingsgating algoritme stelt de gebruiker in staat om een voldoende beeldkwaliteit te behouden en te definiëren. Respiratoire bewegingsartefacten kunnen de beeldkwaliteit en kwantitatieve nauwkeurigheid aanzienlijk beïnvloeden. Daarom is het verwijderen van deze artefacten uit PET-afbeeldingen belangrijk om de diagnostische nauwkeurigheid en de mogelijkheid om de behandelingsreacties te controleren te verbeteren.
Demonstreren van de procedure zal Jurrian, een senior technoloog bij de afdeling Radiologie en Nucleaire Geneeskunde. Voorafgaand aan de toediening van de radiotracer. Het is belangrijk om de bloedglucose van de patiënt te meten.
Na het uitleggen van de voorbereidings- en beeldvormingsprocedures aan de patiënt, steek een perifere veneuze canule in een van de antecubitale aderen van de patiënt en bevestig een drieweg stopcocksysteem met een lokslot aan een 20-milliliter spuit van zoutoplossing. Ontmantel de stopcock met zout en bevestig de stopcock aan de veneuze canule. Controleer de patency van de canule met 10 milliliter zout, en bevestig de spuit met de radiotracer aan de drie-weg stopcock.
Draai vervolgens de kleppen van de driewegstopcock zodanig dat de richting van de vloeistof van de spuit met de radiotracer naar de perifere veneuze canule stroomt. De spuit is in een speciale wolfraam afgeschermde container geplaatst. Om de radiotracer toe te dienen, drukt u langzaam de spuitzuiger van de container in.
Als alle tracer geleverd is. Draai de kleppen van de stopcock zodanig dat de spuit met de zoutoplossing is aangesloten op de radiotracerspuit en spoel de spuit door om eventuele resterende radiotracer in de spuit in de zoutoplossing vast te leggen. Draai vervolgens de kleppen van de stopcock en lever de zoute spoeling met restradiotracer aan de patiënt.
Nadat de laatste wasbeurt van radiotracer was toegediend, verwijdert u de radiotracerspuit. En lever 0,5 milligram per kilo furosemide door de veneuze canule. Nadat de furosemide is geleverd, laat de patiënt 50 minuten in een comfortabele positie rusten voordat u de patiënt vraagt om hun blaas ongeldig te maken.
Begeleid de patiënt na 55 minuten naar de scanner en laat de patiënt in de supinepositie liggen met de armen omhoog op het scannerbed. Gebruik de juiste armsteun om de patiënt zo comfortabel mogelijk te maken. En observeer het ademhalingspatroon van de patiënt.
Zet de ademhalingsriem rond de thorax of bovenbuik van de patiënt vast met de sensor zodanig geplaatst dat de buikwandexcursie kan worden geïdentificeerd na visuele inspectie. Gebruik vervolgens het haak- en lussluitingssysteem om de riem rond de patiënt te beveiligen en controleer het scannerdisplay om te bevestigen dat het ademhalingssignaal binnen de grenzen van het minimum- en maximumbereik blijft. Selecteer na 60 minuten na registratie van de patiënt het hele lichaamsprotocol op de scanner en klik op het optimale gated acquisition protocol.
Verplaats de scannertabel naar de juiste positie voor de aanschaf van het topogram. Als u de aanschaf van het topogram wilt starten, drukt u op de starttoets van de scanner op het scannercontrolevak en klikt u op de linkermuisknop op het bovensteogram om het scanbereik in te stellen. Dan verwerven van een lage dosis CT-scan van de patiënt.
Stel vervolgens de PET-bedpositie in om te worden gecorrigeerd voor ademhalingsbeweging en stel de opnametijd van het beeld in voor de bedposities. Wanneer de acquisitieparameters zijn ingevoerd, houdt u de verhuissleutel ingedrukt totdat het scannerbed is verplaatst naar de startpositie en drukt u opnieuw op start om de PET-scan te starten. Controleer tijdens de overname regelmatig de patiënt en de kwaliteit van het ademhalingssignaal.
Bevestig aan het einde van de scan dat het ademhalingssignaal is verkregen en start de scanreconstructie. Het gebruik van optimale gating in PET-beelden resulteert in een algehele vermindering van de ademhalingsvervaging van de beelden. Bijvoorbeeld, in een klinische evaluatie van patiënten met niet-kleincellige longkanker, optimale gating resulteerde in de detectie van meer longletsels, en hilar en mediastinale lymfeklieren.
Deze verschillen kunnen een belangrijke invloed hebben op het patiëntenbeheer, met name bij niet-kleincellige longkankerpatiënten met een vroeg ziektestadia. Een belangrijk voordeel van het optimale ademhalingsgating algoritme is dat de beeldkwaliteit door de gebruiker kan worden bepaald. In dit cijfer kunnen twee verschillende optimaal omheinde PET- en niet-gated PET-afbeeldingen met verschillende statistische kwaliteit worden waargenomen.
Terwijl de statistische kwaliteit van het optimaal gated PET-beeld gereconstrueerd met een taakcyclus van 35% en het niet-gated equivalente beeld constant wordt gehouden. De afweging tussen beeldruis en de hoeveelheid bewegingsafwijzing van de huisdierafbeeldingen wordt bepaald door de taakcyclus. Hoewel de beeldkwaliteit wordt gehandhaafd bij het gebruik van het optimale ademhalingsgatingsalgoritme, is de juiste positionering van de riem voorafgaand aan het scannen belangrijk voor het verkrijgen van een hoogwaardig ademhalingssignaal.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Optimale respiratoire gating (ORG) is een techniek die respiratoire bewegingsartefacten in klinische 18F-FDG PET-beelden effectief corrigeert. Door de beeldkwaliteit en diagnostische nauwkeurigheid te verbeteren, speelt ORG een cruciale rol in het klinische beheer van patiënten die een PET-scan ondergaan.
Artefacten door ademhalingsbewegingen compromitteren de kwantitatieve nauwkeurigheid bij PET-beeldvorming van de thorax en het abdomen, wat de validatie van targets en de betrouwbaarheid van biomarkers bij de ontwikkeling van oncologische geneesmiddelen beïnvloedt. Optimale respiratory gating maakt door de gebruiker regelbare afwegingen mogelijk tussen beeldkwaliteit en dataretentie, wat bijdraagt aan mechanistische risicoreductie in preklinische en vroege klinische studies. Deze mogelijkheid vergroot het voorspellende vertrouwen bij laesiedetectie en de beoordeling van de behandelrespons, wat een directe impact heeft op portfoliobeslissingen in oncologische pipelines.
Deze methode kan worden geïntegreerd in workflows voor oncologisch onderzoek waarbij ademhalingsbewegingen de PET-gebaseerde doelwitvalidatie bemoeilijken, waardoor de overgang van hypotheseonderzoek naar lead-optimalisatie met een verbeterde datagetrouwheid mogelijk wordt.