Name: A quantificação da atividade da placa aterosclerótica e Inflamação Vascular utilizando 18-F Positron fluorodesoxiglicose Tomografia por Emissão / tomografia computadorizada (FDG-PET/TC) (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-05-02T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 2 s
Description: Aprenda a detectar e quantificar atividade de placa aterosclerótica e inflamação vascular em artérias humanas utilizando FDG-PET/CT. Este método não invasivo permite avaliar a carga de aterosclerose em todo o corpo.

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1. Preparação do paciente e Imagens Obtenção <ol><li> Garantir, pelo menos, uma hora um horário de imagem em um scanner PET / CT, de preferência um com tempo de vôo de capacidades para melhor qualidade de imagem. Em nossa instituição, nós usamos um Gemini TF scanner, que é o mais novo PET / CT sistema de Sistemas Médicos da Philips e combina um scanner PET baseado em detectores Lyso com um 16-slice CT Brilliance sistema. </li><li> Têm temas rápido por 8 horas antes do exame FDG-PET/TC. Verifique o paciente em jejum de glicose (FSG) níveis usando uma picada no dedo para assegurar glicemia &lt;200 mg / dL antes da FDG administração. Isto assegura que a glicose no interior do corpo não compete com FDG. </li><li> Se FSG &lt;200 mg / dL, inserir não menor do que um de calibre 20 intravenosa linha (IV) para administrar o radiofármaco (FDG) IV. Administrar aproximadamente 5,2 MBq / kg de FDG. </li><li> ~ 60 minutos após a administração intravenosa de FDG, realizar baixa dose de tomografia computadorizada de todo o corpo. Em seguida, adquirir emissão PETimagens do crânio vértice para os dedos dos pés. Em particular, o PET / CT listados em 1,1), a reconstrução da imagem é tipicamente realizada utilizando uma lista de modo máxima probabilidade-expectativa maximização-(ML-EM) algoritmo com 33 subconjuntos ordenados e 3 iterações, onde o modelo de sistema inclui tempo-de- vôo, bem como correções de atenuação normalização, randoms e dispersão. Escalonados imagens de baixa dose de TC são utilizados para a correcção de atenuação de imagens de PET de forma automatizada, levando a tempo de exame diminuiu ea qualidade de imagem melhorada em relação a correcção de atenuação radioactivos fonte externa usado em PET apenas máquinas. </li></ol> 2. Avaliação qualitativa da imagem PET <ol><li> Interpretar axiais, sagital, e coronal reconstruções de PET, com e sem correcção de atenuação usando baixas doses imagens não contraste-CT para a delimitação espacial de estruturas vasculares de interesse, bem como para a localização anatómica precisa de áreas de maior absorção de radiomarcador sien em imagens de PET. </li></ol> 3. PET avaliação da imagem quantitativa <ol><li> Após a análise qualitativa das imagens, identificar os limites para dividir a aorta nas seguintes seções: aorta ascendente, arco aórtico, aorta descendente torácica, aorta abdominal supra-renal e aorta abdominal infra-renal. Para simplificar, o arco aórtico pode ser definido por aquelas porções da aorta torácica que aparecem como um segmento contíguo em imagens transversais, quando se deslocam numa direcção craniocaudal, onde as porções ascendente e descendente da aorta torácica não aparecerá a ser ligado. A origem da artéria celíaca pode ser utilizado como o ponto de referência anatómica entre a aorta torácica descendente e aorta abdominal e as artérias renais servir como ponto de referência anatómica entre os segmentos supra-renais e infrarenal da aorta abdominal. </li><li> Arterial captação de FDG (como uma medida da inflamação arterial) nas pernas e pescoço é medida colocando uma região de interest (ROI) em torno de cada artéria de juros sobre as fatias de georeferenciados transversais PET / CT imagens que passam através da artéria. No caso da aorta, começando com a fatia de aorta mais superior, cuidadosamente desenhar cada ROI para incluir a totalidade da área de captação de FDG em que fatia evitando ao mesmo tempo outros tecidos circundantes com a captação de radiomarcador aumentada (Figura 1). Esta imagem foi tirada de um paciente em nosso estudo envelhecimento e aterosclerose 20. </li><li> Em seguida, usando dedicado PET / CT software de análise de imagem para calcular o SUV por fatia [em nossa instituição, usamos Workstation Extended Brilliance, Philips Healthcare, Bothell, WA] o máximo eo valor médio do consumo padronizado (SUV) de cada ROI é medido ( A Figura 2). Esta imagem foi tirada de um paciente em nosso estudo envelhecimento e aterosclerose 20. </li><li> Repita este procedimento para as fatias de PET scan que passam através das artérias de interesse em intervalos regulares (por exemplo, cada 5 - 20 mm). O totalnúmero de fatias diferem de indivíduo para indivíduo, dependendo habitus corporal e variação anatômica. </li><li> Localizar a veia cava inferior (IVC) no abdómen, onde pelo menos 6-8 fatias contíguas pode ser visualizada. Coloque um ROI em torno do IVC em cada fatia transversal para obter pelo menos 8 venoso, medições de SUV que serão utilizados para o tecido-a-fundo rácio de cálculo (ROC), como descrito mais tarde. </li></ol> 4. Resultado Cálculos de imagem <ol><li> Arterial média SUVs fatia (usando os valores médios e máximos) sobre todas as fatias que passam através de uma artéria (por exemplo, a artéria carótida) ou segmento arterial de interesse (por exemplo, aorta ascendente, arco aórtico, aorta descendente torácica, aorta abdominal supra-renal, aorta abdominal infra-renal) para gerar significa SUV e medidas máximas SUV para cada artéria ou segmento arterial de interesse. Esses parâmetros servem como uma medida de resultado da carga média de aterosclerose dentro de uma artéria ou segmento arterial de interesse. Gravar o desvio padrão de SUVs obtidos a partir das medições de fatia para análises estatísticas. </li><li> Em seguida, dividir o segmento arterial ou arterial significa SUV pelo venosa significa SUV obtida no passo 3,4 para fins de normalização. O resultado é uma medida TBR arterial ou arterial segmento, que serve como um outro resultado para a actividade da placa aterosclerótica. </li><li> Finalmente, em um esforço para entender a carga global de doença aterosclerótica em uma artéria ou segmento arterial de interesse, multiplicar cada arterial média SUV obtido por ROI fatia por fatia do volume ROI (calculado multiplicando a área da ROI pela espessura de corte) e soma de todas as fatias que passam através de uma artéria ou segmento arterial de interesse. Isso produz arteriais ou segmento arterial média metabólica volumétrico produto (MVP) como um terceiro resultado para a medição da atividade da placa e carga. De notar que as regiões de um navio de interesse que não têm atividade metabólica irá contribuir pouco para o MVP epor conseguinte, este parâmetro é ainda válida como uma medida da placa activa. </li><li> Se alguém realiza a soma de MVPs da aorta médios listados em 4,3 em todas as fatias que passam através da aorta, o resultado será a carga global inflamatória (GIB), que servirá como um resultado quarto para a medição da atividade da placa aterosclerótica e aterosclerose na aorta . </li></ol> Um exemplo de valores para estes quatro resultados que foram derivados a partir de um único paciente como parte de um estudo em curso 18 na psoríase é mostrada na Tabela 1. 5. Os resultados representativos A tabela abaixo mostra vários métodos de determinação dos resultados de atividade da placa aterosclerótica e inflamação vascular detectada por FDG-PET/TC em um único paciente com psoríase. <table border="1"><tbody><tr><td> Segmento Arterial (número de fatias) </td><td> SUVmean (SD) </td><td> TBR (SD) </td><td> MVP (SD) </td><td> GIB (SD) </td></tr><tr><td> Aorta ascendente (n = 8) </td><td> 1.43 (0.24) </td><td> 1.31 (0.18) </td><td> 5.68 (3.08) </td><td> 53.99 (19.50) </td></tr><tr><td> Arco aórtico (n = 5) </td><td> 1.38 (0.25) </td><td> 1.30 (0.22) </td><td> 8.88 (4.94) </td><td> 59.85 (18.66) </td></tr><tr><td> Aorta torácica descendente (n = 20) </td><td> 1.42 (0.20) </td><td> 1.29 (0.19) </td><td> 3.11 (0.98) </td><td> 125,66 (53,11) </td></tr><tr><td> Aorta abdominal supra-renal (n = 29) </td><td> 1.40 (0.19) </td><td> 1.26 (0.17) </td><td> 2.37 (0.66) </td><td> 50.75 (17.64) </td></tr><tr><td> Aorta abdominal infrarenal (n = 26) </td><td> 1.38 (0.21) </td><td> 1.20 (0.16) </td><td> 1.72 (0.54) </td><td> 45.80 (10.86) </td></tr></tbody></table><img alt="A Figura 1" src="/files/ftp_upload/3777/3777fig1.jpg" /> Figura 1. Imagens de PET. Uma série de resultados representativos de imagens iniciais de reconstrução de PET de um paciente em nosso estudo do envelhecimento e aterosclerose 20, que demonstram a captação de FDG em: A) ilíacas e femoral artérias; B) artérias poplíteas; C) aorta abdominal; D) arco aórtico. <img alt="A Figura 2" src="/files/ftp_upload/3777/3777fig2.jpg" /> Figura 2. Região de colocação de interesse (RDI). Uma imagem FDG-PET/TC transversal fundida é mostrado ao nível da aorta descendente proximal torácica a partir de um paciente no nosso estudo de envelhecimento e aterosclerose 20. O ROI é colocado ao redor da aorta torácica descendente, eo software calculado dizer SUV, SUV máximo, e área de ROI em mm 2. Isto é para uma fatia dos dados através deste segmento arterial de interesse, ea técnica é então repetido para todas as fatias que passam através de cada segmento da aorta.

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</ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

A metodologia apresentada aqui é simples de executar, e pode fornecer informação útil sobre a atividade da placa aterosclerótica e inflamação vascular em pacientes clinicamente significativas leitos arteriais. Existem algumas características importantes desta abordagem de análise que merecem destaque: 1) Nós usamos uma alta qualidade do scanner PET / CT, que tem 16 linhas de detectores e com o tempo de capacidade de voo; 2) Nós utilizamos dois observadores experientes cegos à informação clínica para realizar medições pa...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do Equipamento </td><td> Companhia </td></tr><tr><td> Gêmeos TF PET / CT Scanner </td><td> Philips Healthcare </td></tr><tr><td> Workstation Extended Brilliance </td><td> Philips Healthcare </td></tr></tbody></table>

a quantificação da atividade da placa aterosclerótica e inflamação vascular utilizando [18-f] positron fluorodesoxiglicose tomografia por emissão / tomografia computadorizada (fdg-pet/tc)

Quantification of Atherosclerotic Plaque Activity and Vascular Inflammation using [18-F] Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography/Computed Tomography (FDG-PET/CT)

Convencionais modalidades não-invasivas de imagem da aterosclerose como o cálcio das artérias coronárias (CAC) 1 e espessura da íntima da carótida medial (C-IMT) 2 fornecem informações sobre o peso da doença. No entanto, apesar de vários estudos de validação de CAC 3-5 e C-IMT 2,6, essas modalidades não avaliar com precisão as características de placa 7,8, e da composição e estado inflamatório da placa determinar a sua estabilidade e, por conseguinte, o risco de eventos clínicos 9-13. [18 F]-2-fluoro-2-desoxi-glucose-D (FDG) de imagem utilizando-emission tomography positrão (PET) / tomografia computadorizada (TC) tem sido extensivamente estudado em oncológica metabolismo 14,15. Estudos em modelos animais e imuno-histoquímica em humanos mostram que FDG-PET/TC é extremamente sensível para a detecção de actividade de macrófagos 16, uma fonte importante de inflamação celular nas paredes dos vasos. More recentemente, 17,18 e outros mostraram que FDG-PET/TC permite alta precisão, medidas inovadoras de atividade inflamatória da atividade de placas ateroscleróticas nas artérias grandes e médias empresas 9,16,19,20. FDG-PET/TC estudos têm muitas vantagens sobre outras modalidades de imagem: 1) Resolução de alto contraste, 2) quantificação de volume da placa e da atividade metabólica que permite multi-modal quantificação placa aterosclerótica; 3) dinâmica, em tempo real, in vivo de imagens; 4) a dependência do operador mínimo. Finalmente, inflamação vascular detectada por FDG-PET/TC foi mostrado para prever cardiovascular (CV) eventos independentes de factores de risco tradicionais 21,22 e também é altamente associada com a carga global da aterosclerose 23. Atividade da placa por FDG-PET/TC é modulada por conhecidos intervenções cardiovasculares benéficos, como a curto prazo (12 semanas) terapia com estatina 24, bem como a longo prazo mudanças no estilo de vida (16 meses) 25. </p&gt; A metodologia corrente para a quantificação de FDG na placa aterosclerótica envolve a medição do valor da absorção padronizado (SUV) de uma artéria de interesse e da piscina de sangue venoso a fim de calcular um alvo para rácio de fundo (ROC), que é calculado dividindo o SUV arterial pelo sangue venoso piscina SUV. Este método tem mostrado para representar um fenótipo estável, reprodutível longo do tempo, tem uma elevada sensibilidade para a detecção de inflamação vascular, e também tem alta inter e intra-leitor fiabilidade 26. Aqui apresentamos a nossa metodologia de preparação do paciente, de aquisição de imagem, e quantificação de atividade da placa aterosclerótica e inflamação vascular usando SUV, TBR, e um parâmetro global chamado o produto volumétrica metabólica (MVP). Estas abordagens podem ser aplicadas para avaliar a inflamação vascular em várias amostras de estudo de interesse de uma forma consistente como já demonstrado em várias publicações anteriores. 9,20,27,28 &lt;/ Sup&gt;

Há uma grande necessidade de identificar aterosclerose não-invasiva, e aqui buscamos demonstrar como FDG-PET/TC pode ser usado para detectar e quantificar a atividade da placa aterosclerótica e inflamação vascular.

A quantificação da atividade da placa aterosclerótica e Inflamação Vascular utilizando [18-F] Positron fluorodesoxiglicose Tomografia por Emissão / tomografia computadorizada (FDG-PET/TC)

Modalidades convencionais de imagem não invasiva da aterosclerose, tais como o cálcio da artéria coronária (CAC)1 e a espessura íntima-média carotídea (C-IMT)2 ...

O objetivo geral deste procedimento é detectar e quantificar a atividade da placa aterosclerótica e a inflamação vascular em artérias humanas médias e grandes. Inicie com um exame de corpo inteiro, com tomografia por emissão de pósitrons (PET) com FDG e TC, e realize a imagem da aorta e de seus principais ramos, do coração até os pés. Em seguida, analise qualitativamente as imagens quanto à presença de inflamação vascular utilizando a tomografia computadorizada (TC) registrada.Quantifique a quantidade de radio-traçador detectado em cada corte da varredura por PET e localize as regiões de interesse. Prossiga para calcular os desfechos padrão e os novos que medem a inflamação vascular. Em última análise, os resultados retratam e quantificam o grau de aterosclerose em qualquer região arterial específica por meio da utilização da PET CT com FDG com quantificação.A PET CT com FDG pode ajudar a responder perguntas fundamentais na área de imagem vascular, como como a terapia modula a atividade da placa ou como a inflamação vascular muda ao longo do tempo in vivo? As implicações também se estendem ao diagnóstico de aterosclerose subclínica in vivo, porque as técnicas atuais não permitem a imagem molecular em tempo real em todo o corpo que possa ser utilizada para avaliação de resposta em um curto período. A PET CT com FDG pode fornecer informações sobre a história natural da esclerose bacteriana porque também pode ser aplicada no contexto do diagnóstico.Terapêutica e prognóstico. A PET CT com FDG apresenta diversas vantagens em comparação com métodos existentes, como a angiotomografia por TC ou a pontuação de cálcio da artéria coronariana pela TC, com mínima dependência do operador. A PET CT com FDG oferece alta resolução de contraste com imagens em tempo real in vivo.A quantificação por imagem molecular de corpo inteiro do volume de placas com atividade metabólica permite a quantificação multimodal da placa aterosclerótica. Esses fatores em conjunto facilitam a capacidade de detectar alterações precoces na aterosclerose em resposta a intervenções terapêuticas. Para garantir a qualidade da imagem, a equipe que realiza este trabalho deve ter experiência em varredura por PET. A experiência na identificação vascular das estruturas também é importante para a análise das imagens.Inicialmente, alguns podem ter dificuldades se não conhecerem a anatomia vascular ou não estiverem familiarizados com a interpretação de imagens de PET CT. No entanto, de modo geral, o método é bastante direto. Acreditamos que a demonstração visual deste método será muito útil para aqueles interessados em aplicar esta técnica.Para estudar pacientes com aterosclerose, o que ajudará a fornecer uma abordagem padronizada e de fácil uso para a aquisição e análise de imagens, reserve um horário para a aquisição de imagens em um scanner de PET CT para obter melhor qualidade de imagem. Utilize um scanner com capacidade de tempo de voo, como o scanner Gemini TF Plus CT, para garantir que a glicose endógena não concorra com o traçador radioativo FDG. Confirme que o paciente esteve em jejum por oito horas antes do exame de PET CT com FDG.Agora, verifique os níveis séricos de glicose em jejum utilizando uma punção digital. Se a GJS for inferior a 200 miligramas por decilitro, insira uma linha intravenosa de calibre 20 para administrar o traçador radioativo FDG. Após obter as imagens de TC e PET conforme explicado no manuscrito complementar, delimite qualitativamente todas as estruturas vasculares de interesse utilizando as imagens de TC de baixa dose sem contraste e, em seguida, avalie as áreas anatômicas correspondentes com aumento visível da captação do radiofármaco nas imagens de PET.Além disso, avalie qualitativamente as imagens de TC quanto a anormalidades vasculares evidentes, como calcificação mural ou dilatação aneurismática. Primeiro, identifique os limites para dividir a aorta em segmentos. Comece pela aorta ascendente, identificando sua origem no coração, e mova-se superiormente por simplicidade.Defina o arco aórtico como aquela parte da aorta torácica que aparece como um segmento contíguo nas imagens transversais, onde as porções ascendente e descendente da aorta torácica se conectam. Identifique também a extremidade superior da aorta torácica descendente. Em seguida, identifique a origem da artéria celíaca para servir como marco anatômico entre a aorta torácica descendente e a aorta abdominal.Em seguida, identifique as artérias renais para definir os segmentos suprarrenal e infrarrenal da aorta abdominal. Identifique também a bifurcação aórtica como marco anatômico para a extremidade distal da aorta abdominal. Agora, meça a captação arterial de FDG em imagens transversais de PET CT para a aorta.Inicie com a fatia aórtica mais superior. Desenhe cada região de interesse para incluir toda a área de captação de FDG naquela fatia, evitando outros tecidos circundantes com captação aumentada. Em seguida, com o software de análise de imagem PET/TC, registre o valor de captação padronizado para cada vaso de interesse por fatia.Certifique-se de registrar os valores máximos e médios de SUV de cada ROI, bem como a área da seção transversal e a espessura do corte. Repita este procedimento em cortes do exame de PET que passem pelas artérias de interesse com frequência regular, por exemplo, a cada quarto corte. Observe que o número total de cortes variará de indivíduo para indivíduo, dependendo do biotipo corporal, da variação anatômica e da frequência selecionada.Para fins de cálculo da razão tecido sobre fundo, localize a veia cava inferior no abdômen, onde pelo menos oito cortes contíguos possam ser visualizados. Posicione uma ROI dentro ou ligeiramente ao redor da VCI em cada corte transversal para obter pelo menos oito medições venosas da SUV média. Gere medições da SUV média e da SUV máxima para cada segmento arterial de interesse como uma medida de resultado da carga média de aterosclerose nessa região.Em seguida, divida o valor médio de SUV do segmento arterial pelo valor médio de SUV venoso obtido em etapas anteriores na veia cava inferior para fins de normalização. Essa razão entre alvo e fundo serve como outro indicador da atividade da placa aterosclerótica. Para cada segmento arterial, calcule seu volume multiplicando a soma das áreas transversais de todas as ROI que atravessam o vaso pela espessura do corte e pela frequência de aquisição dos cortes.Por fim, multiplique a SUV média do segmento arterial pelo volume do segmento arterial. O resultado, o produto metabólico volumétrico médio, é um terceiro desfecho para a medição da atividade da placa e da carga da artéria ou segmento arterial de interesse. Alguns somam todos os MVP médios em todos os segmentos aórticos para obter a carga inflamatória global.Um quarto resultado para a medição da atividade da placa aterosclerótica e da aterosclerose dentro da aorta. Reconstrução inicial de PET. Imagens de um paciente no nosso estudo sobre envelhecimento e aterosclerose demonstram captação de FDG nas artérias ilíacas e femorais, artérias poplíteas, aorta abdominal e arco aórtico.Esta imagem transversal fundida de PET CT com FDG mostra um corte de dados com a colocação de ROI ao redor da aorta torácica descendente. O software calcula a média da SUV, SUV máxima e área do ROI. Como parte de um estudo contínuo sobre psoríase.Dados derivados de um único paciente indicam os quatro desfechos determinantes da atividade da placa aterosclerótica e da inflamação vascular: valor padronizado de captação relação alvo/fundo, produto volumétrico metabólico e carga inflamatória global. Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada corretamente em três horas, desde a aquisição até a análise de imagem. Para análise quantitativa, é importante obter imagens de boa qualidade, pois problemas nas imagens durante a aquisição limitarão a quantificação precisa da inflamação vascular.Outros métodos, como a angiotomografia computadorizada, podem ser realizados para responder perguntas adicionais, como a gravidade anatômica das lesões inflamatórias vasculares, uma vez detectadas. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como a PET CT com FDG pode ser utilizada para detectar e quantificar a atividade da placa aterosclerótica e a inflamação vascular nas artérias humanas. Não se esqueça de que trabalhar com FDG pode ser perigoso e de que precauções, como as normas padrão de radiação, devem ser tomadas.Procedimentos de segurança devem sempre ser adotados ao realizar este procedimento após o seu desenvolvimento. Esta técnica abriu caminho para pesquisadores na área da aterosclerose compreenderem como uma placa aterosclerótica com grandes quantidades de inflamação se altera após intervenções terapêuticas conhecidas, como a terapia com estatinas ou modificações no estilo de vida. Além disso, esta técnica pode ser aplicada a novas populações com doenças, como nos nossos esforços recentes com psoríase, que apresentam alto risco de desenvolver doenças vasculares, a fim de compreender o efeito de uma nova doença sobre a aterosclerose.

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A quantificação da atividade da placa aterosclerótica e Inflamação Vascular utilizando 18-F Positron fluorodesoxiglicose Tomografia por Emissão / tomografia computadorizada (FDG-PET/TC) (Vídeo) | JoVE Journal

A quantificação da atividade da placa aterosclerótica e Inflamação Vascular utilizando [18-F] Positron fluorodesoxiglicose Tomografia por Emissão / tomografia computadorizada (FDG-PET/TC)

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