Artykuł metodologiczny

Ilościowa analiza [18F]-Naf-PET-MRI do oceny dynamicznego obrotu kostnego u pacjenta z facetogenetycznym bólem krzyża

DOI:

10.3791/58491

8 sierpnia 2019

W tym artykule

Podsumowanie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Techniki obrazowania, które odzwierciedlają dynamiczny obrót kostny, mogą pomóc w scharakteryzowaniu szerokiego zakresu patologii kostnych. Przedstawiono szczegółowe metodologie wykonywania i analizy dynamicznych [18F]-NaF-PET-MRI u pacjenta z facetogenetycznym bólem krzyża z wykorzystaniem stawów międzywyrostkowych lędźwiowych jako prototypowego obszaru zainteresowania.

Streszczenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Techniki obrazowania, które odzwierciedlają dynamiczny obrót kostny, mogą pomóc w scharakteryzowaniu szerokiego zakresu patologii kostnych. Kość jest dynamiczną tkanką ulegającą ciągłej przebudowie z konkurencyjną aktywnością osteoblastów, które wytwarzają nową macierz kostną, oraz osteoklastów, których funkcją jest eliminacja zmineralizowanej kości. [18F]-NaF jest radioznacznikiem pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), który umożliwia wizualizację metabolizmu kostnego. [18F]-NaF jest chemicznie wchłaniany do hydroksyapatytu w macierzy kostnej przez osteoblasty i dzięki temu może nieinwazyjnie wykrywać aktywność osteoblastyczną, która jest ukryta w konwencjonalnych technikach obrazowania. Modelowanie kinetyczne danych dynamicznych [18F]-NaF-PET dostarcza szczegółowych pomiarów ilościowych metabolizmu kości. Konwencjonalne półilościowe dane PET, które wykorzystują znormalizowane wartości wychwytu (SUV) jako miarę aktywności radioznacznika, są określane jako technika statyczna ze względu na migawkę wychwytu znacznika w czasie. Modelowanie kinetyczne wykorzystuje jednak dynamiczne dane obrazowe, w których poziomy znaczników są stale rejestrowane, zapewniając rozdzielczość czasową wychwytu znacznika. Z modelowania kinetycznego danych dynamicznych można wyodrębnić wartości ilościowe, takie jak przepływ krwi i tempo przemiany materii (tj. potencjalnie pouczające wskaźniki dynamiki znacznika), a wszystko to w odniesieniu do zmierzonej aktywności w danych obrazu. W połączeniu z podwójną modalnością PET-MRI, dane kinetyczne specyficzne dla regionu mogą być skorelowane z anatomicznie zarejestrowanymi informacjami strukturalnymi i patologicznymi o wysokiej rozdzielczości dostarczanymi przez MRI. Celem niniejszego manuskryptu metodologicznego jest nakreślenie szczegółowych technik wykonywania i analizy danych dynamicznych [18F]-NaF-PET-MRI. Staw międzywyrostkowy lędźwiowy jest częstym miejscem choroby zwyrodnieniowej stawów i częstą przyczyną osiowego bólu krzyża. Ostatnie badania sugerują, że [18F]-NaF-PET może służyć jako użyteczny biomarker bolesnej choroby twarzotwórczej. Ludzki staw międzywyrostkowy lędźwiowy będzie zatem używany jako prototypowy obszar zainteresowania do dynamicznej analizy [18F]-NaF-PET-MRI w tym manuskrypcie.

Wprowadzenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Standardowe techniki obrazowania klinicznego patologii kości ograniczają się przede wszystkim do charakteryzowania zmian strukturalnych, które mogą być niespecyficzne. Na przykład, bezobjawowe nieprawidłowości morfologiczne związane z normalnym starzeniem się mogą być nie do odróżnienia od zmian zwyrodnieniowych, które są odpowiedzialne za silny ból i niepełnosprawność1. Kość jest dynamiczną tkanką ulegającą ciągłej przebudowie z konkurencyjną aktywnością osteoblastów, które wytwarzają nową macierz kostną, oraz osteoklastów, których funkcją jest eliminacja zmineralizowanej kości2. [18F]-NaF jest radioznacznikiem pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), który umożliwia wizualizację metabolizmu tkanki kostnej. [18F]-NaF jest chemicznie wchłaniany do hydroksyapatytu w macierzy kostnej przez osteoblasty i dzięki temu może nieinwazyjnie wykrywać aktywność osteoblastyczną, wykrywając w ten sposób proces metaboliczny, który jest ukryty w konwencjonalnych technikach obrazowania. W rezultacie, [18F]-NaF jest używany do charakteryzowania patologii kości w coraz większej liczbie zaburzeń kostnych, w tym nowotworów, chorób zapalnych i zwyrodnieniowych kości i stawów3,4,5.

Dane PET są najczęściej analizowane w sposób półilościowy, który można łatwo wykonać w rutynowej praktyce klinicznej ze standaryzowanymi wartościami absorpcji (SUV). Jako metryka, SUV-y są przydatne dla klinicystów, ponieważ reprezentują wychwyt tkankowy w stosunku do reszty ciała6. Wartości z kolejnych skanów mogą być wykorzystane do obserwacji zmian w wychwytie w wyniku leczenia lub progresji choroby. Numeryczny charakter SUV-ów pomaga również w porównywaniu między pacjentami i między kolejnymi skanami u tego samego pacjenta. Algorytm używany do obliczania SUV-ów, równanie 1, zakłada, że znacznik jest równomiernie rozłożony w całym ciele i że beztłuszczowa masa ciała dokładnie odzwierciedla objętość całego ciała. W związku z tym SUV-y są pomiarem półilościowym. Dla danego regionu zainteresowania (ROI),SUV max (maksymalna wartość SUV-a w ROI) iśrednia SUV (średnia wszystkich próbkowanych SUV-ów w ROI) są powszechnie stosowanymi wskaźnikami SUV w praktyce klinicznej6.

Modelowanie kinetyczne dynamicznych danych PET może być również przeprowadzone w celu przeprowadzenia bardziej szczegółowej analizy ilościowej. Podczas gdy akwizycja danych SUV jest statyczna, modelowanie kinetyczne wykorzystuje dynamiczne dane obrazowe, w których poziomy znaczników są stale rejestrowane, zapewniając wymiar czasowy. Z bardziej złożonego modelowania kinetycznego danych dynamicznych można wyodrębnić wartości ilościowe i wskaźniki informacyjne dynamiki znacznika w odniesieniu do zmierzonej aktywności w danych obrazu. Przykładowy model dwutkankowy zastosowany do dynamicznego modelowania kinetycznego jest pokazany w Rysunek 17. Cp jest stężeniem znacznika w osoczu krwi, podczas gdy Ce i Ct reprezentują stężenie odpowiednio w niezwiązanej przestrzeni śródmiąższowej i związanego znacznika w docelowej macierzy kostnej. K1, k2, k3, k4 to 4 parametry szybkości, które opisują model kinetyczny wymywania/usuwania i wiązania znacznika. K1 opisuje znacznik pobrany z osocza tętniczego do przestrzeni śródmiąższowej (Ct), k2 opisuje frakcję znacznika, która dyfunduje z powrotem z przestrzeni śródmiąższowej do osocza, k3 opisuje znacznik, który przemieszcza się z przestrzeni śródmiąższowej (Ce) do kości (Ct), a k4 opisuje znacznik, który przemieszcza się z kości (Ct) z powrotem do przestrzeni śródmiąższowej (Ce).

figure-introduction-1
Rysunek 1. Przykładowy model dwutkankowy do dynamicznego modelowania kinetycznego. Cp jest stężeniem znacznika w kompartmencie osocza krwi, stężeniem wolnego i nieswoistie związanego znacznika Ce w tkance oraz stężeniem swoistie związanego znacznika Ct w tkance. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Model kinetyczny Patlaka wytwarza Ki_Patlak jako miarę szybkości napływu radioznacznika (mL/ccm/min, cm sześcienny = ccm) z puli krwi do macierzy kostnej. Szybkość napływu znacznika z puli krwi do macierzy kostnej można następnie obliczyć za pomocą równania 2 i równania 3 odpowiednio dla Ki_Patlak i Ki_NonLinear. Ki_Patlak i Ki_NonLinear to szybkości, z jaką [18F]-NaF opuszcza pulę krwi tętniczej i nieodwracalnie wiąże się z podmiejscową macierzą kostną, przy użyciu odpowiednio tych dwóch modeli. Różnica między modelem Patlaka a nieliniowym modelem kinetycznym polega na wykorzystaniu w nich danych dynamicznych. Model Patlaka wymaga spełnienia równowagi, a następnie oblicza szybkość napływu na podstawie ustalonego nachylenia liniowego. Model kinetyczny Patlaka wytwarza Ki_Patlak szybkości napływu, wykorzystując 24-minutowy czas do zrównoważenia puli plazmy, Cp, do puli niezwiązanej, Cu. Czas 24-minutowy może się zmieniać w zależności od czasu znalezionego dla wszystkich podmiejsc, aby osiągnąć równowagę z pulą osocza w próbce. Bardziej rygorystyczny obliczeniowo model nieliniowy wykorzystuje całość danych czasowych do dopasowania krzywej.

Celem tego manuskryptu metodologicznego jest nakreślenie szczegółowych technik wykonywania dynamicznych [18F]-NaF-PET-MRI. Staw międzywyrostkowy lędźwiowy jest częstym miejscem choroby zwyrodnieniowej stawów i częstą przyczyną osiowego bólu krzyża8. Ostatnie badania sugerują, że [18F]-NaF-PET-MRI może służyć jako użyteczny biomarker bolesnej choroby twarzogenetycznej9. Ludzkie stawy międzywyrostkowe lędźwiowe od jednego pacjenta z facetogennym bólem krzyża będą zatem analizowane jako prototypowy zwrot z inwestycji do dynamicznej analizy [18F]-NaF-PET-MRI.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To prospektywne studium wykonalności rekrutowało pacjentów po uzyskaniu zgody IRB na badanie na ludziach i przestrzeganiu przepisów HIPAA.

1. Upiór

  1. Wypełnij pusty cylindryczny fantom wkładką z pustymi cylindrami o różnych średnicach (5 - 38 mm) 185 MBq [18F]-NaF.
  2. Wygeneruj mapę tłumienia fantomu za pomocą CT lub szablonu, który został wcześniej wygenerowany dla tego fantomu.
  3. Umieść fantom w środku PET/MR i zbieraj dane PET przez 5-10 minut, rejestrując wynikowy obraz za pomocą konsoli obrazowania.
  4. Rekonstrukcja za pomocą konsoli obrazowania z mapą tłumienia opartą na tomografii komputerowej przy użyciu algorytmu, który jest zgodny z tym samym algorytmem rekonstrukcji, który ma być używany do obrazowania ludzi.
  5. Oblicz średnią aktywność w każdym cylindrze (lewym i prawym) o jednakowej wielkości dla wszystkich rozmiarów za pomocą darmowego oprogramowania AMIDE.
  6. Tabelaryczne zestawienie średniej aktywności w funkcji wielkości cylindra.
  7. Obliczyć błędy objętości cząstkowej (PVE), dzieląc średnią aktywność każdego cylindra przez średnią aktywność cylindra odniesienia.
  8. Wykreśl PVE według rozmiaru cylindra.
  9. Użyj równania liniowego między rozmiarami dwucylindrów podczas korygowania o PVE w danych pacjenta.

2. Przygotowanie pacjenta

  1. Przed rekrutacją pacjentów należy uzyskać wszelkie niezbędne zgody IRB na badanie z udziałem ludzi i przestrzegać przepisów HIPPA.
  2. Ustalić odpowiednie kryteria włączenia i wykluczenia dla badania będącego przedmiotem zainteresowania.
    1. Kryteria włączenia były następujące: osoby dorosłe, w wieku co najmniej 18 lat zdolne do wyrażenia świadomej zgody; zgłoszona historia osiowego niekorzeniowego bólu krzyża; zalecane przez radiologów interwencyjnych kręgosłupa.
    2. Kryteria wykluczenia były następujące: przebyte złamanie lub guz kręgosłupa, kobiety w ciąży lub karmiące piersią, przeciwwskazania do wykonania rezonansu magnetycznego lub podania znacznika lub kontrastu, przebyta operacja lub oprzyrządowanie odcinka lędźwiowego.
  3. Zbierz pisemną świadomą zgodę pacjenta, zatwierdzoną przez Komitet ds. Badań na Ludziach.
  4. Uzyskaj wszelkie istotne dane z badań klinicznych i/lub ankiet dla pacjentów związane z badaniem, które Cię interesuje.
  5. Poproś osobę o przebranie się w fartuch, ustalenie dostępu dożylnego, wykonanie testu ciążowego, jeśli pacjentka jest kobietą w wieku rozrodczym, sprawdzenie kreatyniny/GFR pod kątem bezpiecznego stosowania kontrastu i pobranie dawki [18F]-NaF. Poinstruuj pacjenta, jak ważne jest pozostawanie w bezruchu przez cały czas trwania badania.
  6. Ułóż pacjenta na wznak i stopy najpierw w PET/MRI.

3. Protokół obrazowania

  1. Użyj skanera PET/MRI 3,0 T do jednoczesnej akwizycji obrazów PET i MR.
  2. Do obrazowania MR należy użyć cewki centralnej matrycy do obrazowania molekularnego w tylnej matrycy.
  3. Upewnij się, że pole widzenia zarówno w obrazowaniu MR, jak i PET jest wyśrodkowane, aby pokryć dolny obszar kręgosłupa od T12 do S3.
  4. Kliniczne sekwencje MRI dla protokołu kręgosłupa lędźwiowego obejmują: strzałkowy T1 (czas powtórzenia/czas echa (TR/TE) = 510/8,6 ms, rozdzielczość w płaszczyźnie = 0,75 mm, rozdzielczość w płaszczyźnie = 4 mm), strzałkowy T2 nasycony tłuszczem (FS) (TR/TE = 4208/86,2 ms, rozdzielczość w płaszczyźnie = 0,75 mm, rozdzielczość w płaszczyźnie = 4 mm) Osiowa szybka relaksacja T2 szybkie echo wirowe (FRFSE) z i bez nasycenia tłuszczem (TR/TE = 750/9,2 ms, rozdzielczość w płaszczyźnie = 0,7 mm, rozdzielczość w płaszczyźnie = 4 mm), osiowe szybkie echo wirowe T1 (FSE) Pre Gadolin (TR/TE = 575/8,9 ms, rozdzielczość w płaszczyźnie = 0,65 mm, rozdzielczość w płaszczyźnie = 4 mm), osiowy T1 FSE Post Gadolin (TR/TE = 562/8,6 ms, rozdzielczość w płaszczyźnie = 0,65 mm, rozdzielczość w płaszczyźnie = 4 mm).
  5. Wstrzyknąć 0,1 mm/kg kontrastu gadobutrolu (1M Gadavist) do dołu przedłokciowego IV pacjenta bezpośrednio przed uzyskaniem wymagających tego sekwencji MRI.
  6. Przed dynamicznym skanowaniem PET wstrzyknąć pacjentowi radioaktywną dawkę [18F]-NaF w stężeniu 2,96 MBq/kg [18F]-NaF.
  7. Wykonaj 60-minutowy dynamiczny skan PET przy użyciu 3 oddzielnych faz czasowych wyśrodkowanych nad dolną częścią kręgosłupa, od T12 do S3.
  8. Wykonaj pierwszą fazę skanowania dynamicznego z 12 klatkami po 10 s każda.
  9. Zdobądź drugą fazę składającą się z 4 klatek po 30 s każda.
  10. Zdobądź ostatnią fazę składającą się z 14 klatek po 4 minuty każda.
  11. Oblicz korekcję tłumienia MR (MRAC) dla odcinka lędźwiowego kręgosłupa przy użyciu standardowej dwupunktowej metody Dixona. Metoda Dixona dzieli sygnały MR tłuszczu i wody na powietrze, tkanki miękkie, płuca i tłuszcz (ale nie kości).
  12. Upewnij się, że dane PET są współrejestrowane z osiowymi obrazami FRFSE nasyconymi tłuszczem T2.
  13. Zrekonstruuj dane PET na konsoli za pomocą następujących parametrów: pole widzenia 60 cm (FOV), filtr końcowy 3 mm, standardowy filtr osi Z, matryca 256 x 256, 28 podzbiorów i VPFX (Time of Flight - Ordered Subsets Expectation Maximization, TOF-OSEM) z 4 iteracjami.
  14. Upewnij się, że rekonstrukcja obejmuje przetwarzanie końcowe w celu skorygowania zaniku, tłumienia, rozproszenia i czasu martwego.

4. Analiza obrazu

  1. Niech zaślepiony radiolog zinterpretuje kliniczne sekwencje MRI.
  2. Oceń sekwencje postkontrastowe z tłumikiem tłuszczu T2 i T1 z tłumieniem tłuszczu w celu oceny zapalenia błony maziowej fasety, jak opisano wcześniej przez Czervionke i Fenton10.
    1. Użyj następującej oceny fasetek: MRI stopień 0 = brak nieprawidłowości stawu międzywyrostkowego, 1 = nieprawidłowe wzmocnienie lub nadmierność T2 ograniczona do torebki stawowej, 2 = nieprawidłowe wzmocnienie zewnątrztorebkowe lub nadmierność T2 obejmująca < 50% obwodu FJ, 3 = nieprawidłowe wzmocnienie zewnątrztorebkowe lub nadmierność T2 obejmująca >50% obwodu FJ, a 4 = stopień 3 z rozszerzeniem obrzęku do otworu nerwowego, ligementum flavum, szypułka, wyrostek poprzeczny lub trzon kręgu. Jak wyjaśniono w ref: Czervionke LF, Fenton DS. Obrazowanie MR nasycone tłuszczem w wykrywaniu zapalnej artropatii międzywyrostkowej (zapalenie błony maziowej fasetki) w odcinku lędźwiowym kręgosłupa. 10

5. Analiza danych

  1. Przesyłaj obrazy PET i MRI do dedykowanej stacji roboczej wyposażonej w urządzenia do analizy dynamicznych danych PET, takiej jak oprogramowanie PMOD. Przeanalizuj stawy międzywyrostkowe kręgosłupa lędźwiowego od L1-L2 do L5-S1.
  2. Zlokalizuj regiony, które będą oceniane pod kątem pomiarów wychwytu [18F]-NaF: obustronne stawy międzywyrostkowe na każdym poziomie. Wybierz interesujące nas objętości (VOI) za pomocą anatomicznych obrazów T2 MR, a następnie przenieś je na obrazy PET.
  3. Zidentyfikuj punkt środkowy każdego stawu międzywyrostkowego lędźwiowego, dokonując wizualnej triangulacji za pomocą obrazów T2 MR w płaszczyźnie strzałkowej i osiowej oraz rejestrując numer przekroju przybliżonego środka.
  4. Po otwarciu danych pacjenta w zakładce Widok, kliknij przycisk VOI na pasku bocznym i wybierz SPHERE (Obiekt).
  5. W oknie Predefiniowane, które się pojawi, wpisz 7,5 mm jako promień i kliknij Utwórz nowy VOI.
  6. Umieść sferyczny VOI (średnica 7.5 mm) na środku każdego połączenia fasetowego, klikając lewym przyciskiem myszy na fasetę. Dostosuj sferę, klikając lewym przyciskiem myszy i przeciągając, aż zostanie wizualnie wyśrodkowana na fasetce.
  7. W razie potrzeby powtórz te czynności dla wszystkich interesujących Cię aspektów, klikając przycisk Utwórz nowy VOI i wykonując krok 5.5
  8. Umieść sferyczny VOI (średnica 5 mm) w prawym grzebieniu biodrowym w centralnej jamie szpiku (aby wykluczyć zajęcie kory) jako obszar odniesienia. Kliknij Utwórz nowy VOI i kliknij lewym przyciskiem myszy w szpiku prawego biodra.
  9. Ustaw VOI tak, aby krawędzie znajdowały się całkowicie w szpiku.
  10. Upewnij się, że VOI są umieszczone podobnie jak na obrazie przedstawiającym VOI stawu międzywyrostkowego trzonu kręgu (FJ) na rysunku 2, ponieważ otaczają środek stawu międzywyrostkowego.

6. Obliczenia SUV-a i dane kinetyczne

  1. Aby obliczyć tętniczą funkcję wejściową, umieść cylindryczny VOI obejmujący dwa osiowe wycinki aorty brzusznej. Upewnij się, że średnica jest równa średnicy aorty.
  2. Kliknij prawym przyciskiem myszy obraz osiowy, wybierz inspekcję danych.
  3. Zmierz średnicę aorty brzusznej proksymalnie do jej rozwidlenia.
  4. Kliknij lewym przyciskiem myszy po prawej stronie ściany aorty i przesuń kursor na lewą stronę ściany aorty.
  5. Zapisz odległość średnicy ściany aorty w oknie Inspektora danych. Zostanie on wykorzystany do obliczenia współczynnika częściowej korekcji objętości (PVC).
  6. Kliknij lewym przyciskiem myszy przycisk VOI na pasku bocznym, wybierz OKRĄG (ROI).
  7. Utwórz okrąg ROI o określonym promieniu równym połowie poprzednio zmierzonej średnicy w kroku 6.5
  8. Kliknij Utwórz nowy VOI i kliknij lewym przyciskiem myszy na środku aorty, w razie potrzeby zmień położenie, aby upewnić się, że okrąg jest zbliżony do położenia ściany aorty.
  9. Zejdź o jeden plasterek w płaszczyźnie osiowej i powtórz kroki 6.7-6.9, tworząc w ten sposób cylinder z dwóch okrągłych ROI.

7. Częściowa korekta objętości PET

UWAGA: Z powodu PVE aktywność smugowca jest niedoszacowana w stosunku do wielkości celu. W związku z tym podejmowane są kroki w celu skorygowania PVE.

  1. Użyj współczynników odzysku, które zostały wyprowadzone wcześniej za pomocą fantomu PET/CT, wykreślając rozmiar średnicy cylindra w stosunku do stosunku odzyskanej aktywności do rzeczywistej aktywności.
  2. Zastosuj współczynniki odzysku do pomiaru opartego na obrazie nad aortą zstępującą, aby utworzyć wejście tętnicze z korekcją częściową objętości.
  3. Zastąp ten częściowo skorygowany objętościowo wkład tętniczy do PMOD do wykorzystania w modelowaniu kinetycznym i dokładnej kwantyfikacji kinetyki znacznika.

8. Obliczenia SUV-a i dane kinetyczne

Uwaga: Algorytm używany do obliczania standardowej wartości absorpcji (SUV), równanie 1, zakłada, że znacznik jest równomiernie rozłożony w całym ciele i że beztłuszczowa masa ciała dokładnie odzwierciedla objętość całego ciała. Dlatego SUV-y są określane jako pomiar półilościowy.
Równanie 1: Standardowa wartość absorpcji
figure-protocol-1

  1. Obliczmaksymalne iśrednie wartości SUV dla każdej podlokalizacji, korzystając z 60-minutowego punktu czasowego.
    Uwaga: Model dwutkankowy używany do modelowania kinetycznego pokazano na ryc. 1. Cp jest stężeniem znacznika w osoczu krwi, podczas gdy Ce i Ct reprezentują stężenie odpowiednio w niezwiązanej przestrzeni śródmiąższowej i związanego znacznika w docelowej macierzy kostnej. K1, k2, k3, k4 to 4 parametry, które opisują model kinetyczny wymywania/wypłukiwania i wiązania znacznika.
  2. Użyj dwutkankowego przedziału nieodwracalnego dla modelu liniowego Patlaka i modeli regresji nieliniowej podczas analizy kinetycznej
    Uwaga: Dwutkankowy nieodwracalny model kompartmentowy służy do obliczania specyficznych dla regionu stałych szybkości napływu (w min-1) dla [18F]-NaF11.
  3. Upewnij się, że czas do równowagi jest ustawiony na 24 minuty podczas korzystania z modelu kinetycznego Patlaka
  4. Wartość wejściowa k4 = 0 w przypadku korzystania z modelu regresji nieliniowej w celu uzyskania współczynników napływu Ki_NonLinear.
  5. Obliczyć szybkość napływu znacznika z puli krwi do macierzy kostnej, używając równania 2 i równania 3 odpowiednio dla Ki_Patlak iK i_NonLinear. Ki_Patlak i Ki_NonLinear to szybkości, z jaką [18F]-NaF opuszcza pulę krwi tętniczej i nieodwracalnie wiąże się z podmiejscową macierzą kostną, przy użyciu odpowiednio tych dwóch modeli.
    1. Równanie 2: Graficzny model kinetyczny Patlaka
      figure-protocol-2 + Przechwycenie
    2. Równanie 3: Model kinetyczny regresji nieliniowej
      figure-protocol-3

9. Analiza statystyczna

  1. Użyj analizy regresji liniowej, aby ocenić, czy [18F]-NaF Ki_Patlak szybkość napływu była skorelowana z:średnią SUV,SUV max, Ki_NonLinear i wszelkimi stopniami punktacji klinicznej specyficznymi dla badania.
  2. Użyj dwustronnego testu t i korelacji Pearsona, aby przetestować istotność statystyczną w poprzednich korelacjach.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

18Wartości wychwytu NaF-PET są mierzone w obustronnych stawach międzywyrostkowych na poziomie kręgów od L1-L2 do L5-S1, co daje w sumie 10 ROI u jednego reprezentatywnego pacjenta z osiowym bólem krzyża. Reprezentatywne [18F]-NaF-PET, osiowe T2 z tłumionym tłuszczem i osiowe T1 z kontrastowym tłumieniem tłuszczu obrazy MR na poziomie stawów międzywyrostkowych L3-L4 są pokazane w Rysunek 2. Stopień artropatii fasetowej Ki_Patlak,SUV średni, SUVmax ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W tym manuskrypcie metodologicznym przedstawiliśmy tło potencjalnej użyteczności dynamicznego [18F]-NaF-PET-MRI do oceny szerokiego zakresu patologii kości i przedstawiliśmy techniki dynamicznego [18F]-NaF-PET-MRI pozyskiwania i analizy obrazów przy użyciu ludzkich stawów międzywyrostkowych lędźwiowych jako prototypowych regionów zainteresowania. Dwumodalność PET-MRI pozwala na pozyskiwanie dynamicznych danych PET w czasie podobnym do tego, który jest wymagany do samego pozyskiwania danych MR, maksy...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia

Podziękowania

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wsparcie badawcze zostało zapewnione przez NIH P50AR060752 i GE Healthcare. Chcielibyśmy podziękować za wsparcie ze strony Vahida Ravanfara.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Gadolin Środek kontrastowy (Gadovist)Bayerna1,0 mmol/ml roztwór do wstrzykiwań dożylnych.
[18F]-NaF Radiotracerna2,96 MBq/kg
GE Signa PET-MRI ScannerGeneral Electricna3.0Tesla 60cm Bore PET-MRI
Oprogramowanie do modelowania kinetycznego PMODTechnologies, LLCnawersję 3.8

Bibliografia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Brinjikji, W., et al. Systematic literature review of imaging features of spinal degeneration in asymptomatic populations. AJNR American Journal of Neuroradiology. 36 (4), 811-816 (2015).
  2. Binder, D. S., Nampiaparampil, D. E. The provocative lumbar facet joint. Current Reviews in Musculoskeletal Medicine. 2 (1), 15-24 (2009).
  3. Spick, C., et al. Detection of Bone Metastases Using 11C-Acetate PET in Patients with Prostate Cancer with Biochemical Recurrence. Anticancer Research. 35 (12), 6787-6791 (2015).
  4. Brans, B., et al. Assessment of bone graft incorporation by 18 F-fluoride positron-emission tomography/computed tomography in patients with persisting symptoms after posterior lumbar interbody fusion. EJNMMI Research. 2 (1), 42(2012).
  5. Jadvar, H., et al. Prospective evaluation of 18F-NaF and 18F-FDG PET/CT in detection of occult metastatic disease in biochemical recurrence of prostate cancer. Clinical Nuclear Medicine. 37 (7), 637-643 (2012).
  6. Kinahan, P. E., Fletcher, J. W. Positron emission tomography-computed tomography standardized uptake values in clinical practice and assessing response to therapy. Seminars in Ultrasound, CT, and MR. 31 (6), 496-505 (2010).
  7. Hawkins, R. A., et al. Evaluation of the skeletal kinetics of fluorine-18-fluoride ion with PET. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 33 (5), 633-642 (1992).
  8. Hancock, M. J., et al. Systematic review of tests to identify the disc, SIJ or facet joint as the source of low back pain. European Spine Journal: Official Publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 16 (10), 1539-1550 (2007).
  9. Jenkins, N. W., et al. [18)F]-Sodium Fluoride PET MR-Based Localization and Quantification of Bone Turnover as a Biomarker for Facet Joint-Induced Disability. AJNR American Journal of Neuroradiology. 38 (10), 2028-2031 (2017).
  10. Czervionke, L. F., Fenton, D. S. Fat-saturated MR imaging in the detection of inflammatory facet arthropathy (facet synovitis) in the lumbar spine. Pain Medicine. 9 (4), 400-406 (2008).
  11. Phelps, M. E., et al. Tomographic measurement of local cerebral glucose metabolic rate in humans with (F-18)2-fluoro-2-deoxy-D-glucose: validation of method. Annals of Neurology. 6 (5), 371-388 (1979).
  12. Brenner, W., et al. Comparison of different quantitative approaches to 18F-fluoride PET scans. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 45 (9), 1493-1500 (2004).
  13. Schellinger, D., et al. Facet joint disorders and their role in the production of back pain and sciatica. Radiographics: A Review Publication of the Radiological Society of North America, Inc. 7 (5), 923-944 (1987).
  14. Schett, G. Joint remodelling in inflammatory disease. Annals of the Rheumatic Diseases. 66, Suppl 3 42-44 (2007).
  15. Baum, R., Gravallese, E. M. Impact of inflammation on the osteoblast in rheumatic diseases. Current Osteoporosis Reports. 12 (1), 9-16 (2014).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

F 18 NaF PET MRIDynamic PET AnalysisBone Turnover MeasurementPatlak Kinetic ModelLumbar Facet JointPET MRI AcquisitionVolume of InterestPartial Volume CorrectionArterial Input FunctionFacet Arthropathy Grading

Powiązane artykuły