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

Dzięki tej technice wykorzystujemy PET-MRI do identyfikacji fizjologicznych biomarkerów obrotu kostnego. Uważamy, że te fizjologiczne biomarkery mogą dokładniej odzwierciedlać patologię stawu międzywyrostkowego niż statyczne obrazy CT i MRI. Wierzymy, że ta technika może pomóc nam zidentyfikować bolesne i objawowe stawy w odcinku lędźwiowym kręgosłupa.

Mamy również nadzieję, że technikę tę można zastosować w innych obszarach kręgosłupa, takich jak kręgosłup szyjny i piersiowy w celu identyfikacji objawowych stawów międzywyrostkowych, a nawet choroby zwyrodnieniowej dysku. W przypadku jednoczesnego obrazowania PET i rezonansu magnetycznego lub akwizycji MRI, przy użyciu cewki centralnej matrycy do obrazowania molekularnego w tylnej matrycy i obrazowania PET i MR 3,0, wyśrodkuj pole widzenia w obu modalnościach obrazowania, aby pokryć dolny obszar kręgosłupa od T-12 do S-3. Ustaw odpowiednie parametry dla akwizycji PET i dla klinicznej sekwencji MRI dla protokołu kręgosłupa lędźwiowego.

Bezpośrednio przed uzyskaniem sekwencji MRI należy wstrzyknąć dożylnie 0,1 milimetra na kilogram kontrastu gadobutrolu do dołu przedłokciowego pacjenta i 2,96 megabekerela na kilogram radioaktywnej dawki fluorku sodu F-18. Następnie, używając trzech oddzielnych faz czasowych wyśrodkowanych nad dolną częścią kręgosłupa, wykonaj 60-minutowy dynamiczny skan PET, uzyskując pierwszą fazę skanowania z 12 klatkami po 10 sekund każda, drugą fazę składającą się z czterech klatek po 30 sekund każda i ostatnią fazę składającą się z 14 klatek po cztery minuty każda. Następnie ustaw 60-centymetrowe pole widzenia z trzymilimetrowym odcięciem filtra, standardowy filtr osi Z, brak kardiologicznego filtra 3D, 28 podzbiorów i uporządkowaną maksymalizację oczekiwań podzbiorów czasu przelotu z czterema iteracjami, aby zrekonstruować dane PET na konsoli.

W celu analizy pozyskanych obrazów PET i MR należy przesłać obrazy do dedykowanej stacji roboczej wyposażonej w analizę dynamicznych danych PET. Zlokalizuj obustronne stawy międzywyrostkowe kręgosłupa lędźwiowego od L-1 do L-2 i L-5 do S-1. Wizualnie trianguluj obrazy T-2 MR w płaszczyźnie strzałkowej i osiowej i zapisz numer przekroju przybliżonego środka, aby zidentyfikować punkt środkowy każdego stawu międzywyrostkowego lędźwiowego.

Po otwarciu danych pacjenta w zakładce widoku, kliknij przycisk wolumenu zainteresowania i wybierz obiekt sferyczny. W predefiniowanym oknie wyskakującym wprowadź 7,5 milimetra jako promień i kliknij utwórz nowy interesujący nas wolumen. Kliknij lewym przyciskiem myszy, aby umieścić 7,5-milimetrową sferyczną objętość zainteresowania w środku każdego połączenia fasetowego, dostosowując sferę, klikając lewym przyciskiem myszy i przeciągając, aż objętość zostanie wizualnie wyśrodkowana na fasetce.

Po umieszczeniu interesującej objętości na każdej fasetce, umieść pięciomilimetrową sferyczną objętość zainteresowania w prawym grzebieniu biodrowym w centralnej jamie szpiku, aby wykluczyć zajęcie kory jako region odniesienia. Następnie ustaw objętość zainteresowania tak, aby krawędzie znajdowały się całkowicie w szpiku. Kliknij prawym przyciskiem myszy obraz osiowy i wybierz inspekcję danych, aby zmierzyć średnicę aorty brzusznej proksymalnie do jej rozwidlenia.

Aby obliczyć współczynnik częściowej korekcji objętości, kliknij lewym przyciskiem myszy po prawej stronie ściany aorty i przesuń kursor na lewą stronę ściany aorty, aby zarejestrować odległość średnicy ściany aorty w oknie inspektora danych. Następnie kliknij lewym przyciskiem myszy głośność zainteresowania i wybierz okrągły obszar zainteresowania, aby utworzyć okrągły obszar zainteresowania o promieniu połowy średnicy aorty. Kliknij Utwórz nową objętość zainteresowania i kliknij lewym przyciskiem myszy na środku aorty, zmieniając w razie potrzeby objętość, aby upewnić się, że okrąg jest zbliżony do położenia ściany aorty.

Następnie opuść jeden plasterek w płaszczyźnie osiowej i utwórz drugi okrągły obszar zainteresowania, aby utworzyć cylindryczny obszar zainteresowania z dwóch nakładających się na siebie okrągłych obszarów zainteresowania. Aby utworzyć wejście tętnicze z częściową korekcją objętości, należy użyć współczynników odzysku pochodzących z fantomu tomografii komputerowej PET, aby zastosować współczynniki odzysku do pomiaru opartego na obrazie nad aortą zstępującą. Następnie zastąp ten częściowo skorygowany objętościowo sygnał wejściowy tętnicy w oprogramowaniu do analizy obrazu w celu wykorzystania w modelowaniu kinetycznym i dokładnym ilościowym określaniu kinetyki znacznika.

Tutaj, reprezentowany przez PET fluorku sodu F-18, można zobaczyć osiowe obrazy MR T-2 z tłumieniem tłuszczu i osiowe T-1 z tłumieniem tłuszczu po kontraście przez poziom stawów międzywyrostkowych L-3 do L-4. W tej tabeli podsumowano model kinetyczny Patlaka, standaryzowaną średnią i maksymalną wartość wychwytu oraz stopień artropatii międzywyrostkowej MRI dla każdego z 10 pobranych próbek stawów międzywyrostkowych u reprezentatywnego pacjenta. Gdy tempo napływu kinetycznego modelu Patlaka pacjenta wykreślono w stosunku do standaryzowanej średniej wartości wychwytu i stopni artropatii fasetowej opartej na MRI, staw międzywyrostkowy z najwyższym stopniem MRI zwyrodnieniowej artropatii fasetowej miał najwyższy model kinetyczny Patlaka i standaryzowane średnie wartości wychwytu.

Jesteśmy w trakcie badania klinicznego, które ma na celu walidację naszej techniki u pacjentów z bólem stawu międzywyrostkowego w odcinku lędźwiowym. Z niecierpliwością czekamy na publikację tych danych już wkrótce. Istnieje stroma krzywa uczenia się, aby zrozumieć, jak przeprowadzić analizę za pomocą oprogramowania PET MR.

Ponadto zlokalizowanie stawów międzywyrostkowych może być trudne dla osób niezaznajomionych z anatomią kręgosłupa. W związku z tym wierzymy, że wizualne przedstawienie etapów przetwarzania obrazu znacznie poprawi zrozumienie naszego procesu.