Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Cancer Research

Whole-body PET/MRI van pediatrische patiënten: de Details die er toe

Published: December 19, 2017 doi: 10.3791/57128

Summary

Dit artikel bevat uitgebreide stapsgewijze instructies voor de overname van het gehele lichaam 2-deoxy - 2-(18F) fluoro-D-glucose (18F-FDG) PET/MRI scans voor kanker enscenering van pediatrische patiënten. Het protocol werd ontwikkeld voor kinderen boven de 6 jaar, of oud genoeg om te voldoen aan adem-hold instructies, maar kan worden gebruikt voor algemene anesthesie patiënten zo goed.

Abstract

Geïntegreerde PET/MRI is een hybride imaging techniek waardoor clinici te verwerven van diagnostische beelden voor tumor beoordeling en behandeling monitoring met beide hoge weke contrast en metabole informatie toegevoegd. Geïntegreerde PET/MRI gebleken waardevolle in de klinische setting en heeft vele veelbelovende toekomstige toepassingen. Het hier gepresenteerde protocol zal bieden stapsgewijze instructies voor de overname van het gehele lichaam 2-deoxy - 2-(18F) fluoro-D-glucose (18F-FDG) PET/MRI gegevens bij kinderen met kanker. Het biedt ook instructies op hoe te combineren met een enscenering van de gehele lichaam scannen met een lokale tumor scan voor evaluatie van de primaire tumor. De focus van dit protocol is zowel op volledig en op tijd-efficiënte, die twee alomtegenwoordige behoeften voor klinische toepassingen. Dit protocol werd oorspronkelijk ontwikkeld voor kinderen boven de 6 jaar, of oud genoeg om te voldoen aan adem-hold instructies, maar kan ook worden toegepast op patiënten onder algemene verdoving. Ook kan dit protocol worden gewijzigd om te passen institutionele voorkeuren in termen van keuze van MRI pulse sequenties voor zowel de gehele lichaam scan en de beoordeling van de lokale tumor.

Introduction

Positron emissie tomografie (PET) geïntegreerd / Magnetic Resonance Imaging (MRI) maakt kanker fasering en toezicht op de behandeling met hoge gevoeligheid, weke delen hoog contrast en metabole informatie toegevoegd1,2, 3 , 4. bij volwassen patiënten, PET/MRI uitgevoerd even goed als PET/CT voor staging van gevestigde kanker5,6,7. In de toekomst, wanneer er vloeistof biopsieën zal waarschijnlijk leiden tot eerdere detectie van ontwikkeling van de kanker (bijvoorbeelddoor middel van transcriptomes en circuleren van DNA) en vereisen gevoeliger imaging tests dan zijn momenteel beschikbaar voor het vinden van kleine tumoren in het lichaam8 . Dit kan huisdier/MRI zetten in een superieure positie om te evalueren van het hele lichaam en opsporen van kankers in anatomische gebieden die klassiek met MRI alleen, zoals de hersenen, nek, buik/bekken, en musculoskeletale systeem zijn geëvalueerd.

Voor pediatrische patiënten, PET/MRI heeft diverse voordelen ten opzichte van PET/CT: eerst, PET/MRI biedt een aanzienlijk verminderde straling blootstelling van de patiënt tot 74%4. Dit kan worden bereikt door het gebruik van ioniserende straling-vrije MRI in plaats van CT technologieën voor anatomische co registratie van PET gegevens. Bovendien, kan de verhoogde gevoeligheid van de moderne PET detector systemen9 en langere PET data-acquisitie tijdens een MRI-scan aanzienlijke vermindering van de door de overheid gereguleerde radiotracer doses met 30-50% in vergelijking met de huidige PET/CT protocollen4. Ten tweede, de mogelijkheid van combineren enscenering scans van de primaire tumor en het hele lichaam bespaart tijd en vermijdt van dubbele sedations voor sommige patiënten, zoals patiënten met bot en weke delen sarcomen. Een "one stop" enscenering scan is echter alleen klinisch haalbaar als alle PET/MRI-gegevens (lokale tumor en het gehele lichaam) op efficiënte wijze kunnen worden verworven en de overvloed van de resulterende afbeeldingsgegevens wordt gepresenteerd in een makkelijk verteerbare formaat naar de radioloog. Het hier gepresenteerde protocol zal bevatten stapsgewijze instructies voor de verwerving van PET/MRI-gegevens die kunnen worden gebruikt voor klinische enscenering van kinderen met kanker, met bijzondere aandacht voor de specifieke behoeften van de pediatrische populatie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle methoden die hier zijn vastgesteld onder een onderzoek, dat werd goedgekeurd door de institutionele review board van Stanford University. Het "off label" gebruik van ferumoxytol werd uitgevoerd onder een onderzoeker-geïnitieerd onderzoek nieuwe drug aanvraag (IND 111,154).

1. 24 h vóór PET/MRI Scan: Screening van de veiligheid van de patiënt

  1. Het scherm van de patiënt voor potentiële magnetisch veld gevaren met behulp van een MRI veiligheid vragenlijst. Als de toediening van intraveneuze MRI contrast agent is gepland, controleert u contra-indicaties, zoals de geschiedenis van allergieën en nierfunctie, onder anderen.
  2. Informeren van de patiënt over doel, procedure, risico's en voordelen voor de scan.
  3. Weeg de patiënt voor berekening van radiotracer en het contrast agent dosis.
  4. Vraag de patiënt te snel voor ten minste 4 uur voor de scan.

2. 1-2 uur voordat de PET/MRI Scan: patiënt voorbereiding

  1. Vraag de patiënt te verwijderen alle metalen objecten en te veranderen in een jurk. Als er geen geïmplanteerde metalen voorwerpen, zorg ervoor dat ze veilig zijn voor het scannen van de MRI. Gebruik een metaaldetector zo nodig. Voer de PET/MRI niet uit als er een zorg voor de veiligheid van de patiënt is.
  2. Plaatsen van een intraveneuze lijn in een perifere oppervlakkige ader of toegang tot een haven-katheter.
  3. Verdun ferumoxytol (5 mg Fe/kg lichaamsgewicht) 1:4 in een zoutoplossing en infusie langzaam over ten minste 15 min. volgens FDA protocollen10.
    Opmerking: Ferumoxytol kan worden gebruikt "off label" als een agent van de contrast door een onderzoeker-geïnitieerd IND, omdat het biedt langdurige vasculaire en weefsel enhancement voor de duur van de volledige scan. Anderzijds kan een cyclische gadolinium-chelaat direct voor aanvang van de PET/MRI-scan worden toegediend. Voor patiënten met lever laesies, kan Dinatrium gadoxetate worden gekozen.
  4. Controleren dat van de patiënt-bloedglucose niveaus met een glucometer. Van de patiënt-bloedglucose niveaus zijn boven de 200 mg/dL, overweeg de PET/MRI-scan opnieuw te plannen.
  5. 45 min vóór de PET/MRI-scan, beheren 2-deoxy - 2-(18F) fluoro-D-glucose (18F-FDG) bij een dosis van 2 MBq/kg lichaamsgewicht in 1 mL zoutoplossing via de intraveneuze lijn.

3. de PET/heer Beeldacquisitie

Opmerking: Voor dit protocol gebruikten we een 3.0 Tesla GE Signa geïntegreerd PET/MRI systeem gebundeld met de software van de scanner van de MP24_R03.

  1. Sla het protocol voor het gehele lichaam scan (tabel 1) en de lokale tumor scan (tabel 2) op de scanner, zodat deze gemakkelijk kunnen worden opgehaald zonder verlies van veel tijd om te zoeken reeksen of protocollen aan te passen.
  2. Voor patiënten met lymfoom, voorschrijven een gehele lichaam scan alleen, zich uitstrekt van hoofd tot teen of zich uitstrekt van hoofd tot halverwege de dij niveau, volgens de klinische oncoloog verzoek. Voor alle andere patiënten, voorschrijven een scan van de gehele lichaam van hoofd tot teen, gevolgd door een afzonderlijke lokale tumor-scan.
    1. Als een tumor wordt al correct gecentreerd in één van de gehele lichaam PET platen, schrijven en uitvoeren van de speciale MRI-reeksen tijdens het scannen van gehele lichaam om te besparen tijd; bijvoorbeeld, een abdominale tumor kan worden gescand met de spoel van het gehele lichaam.
  3. Om gemakkelijk kunt terugvinden en herziening van PET/MRI-gegevens voor de radioloog, de "diagnose" beelden onder één toetreding nummer opslaan. Later (zie stap 4.3.5) de bronafbeeldingen onder een tweede toetreding nummer opslaan in de PACS-systeem.
  4. Gebruik van de dezelfde vertalers in de scan en zorg ervoor dat de patiënt voor de duur van de scan niet verplaatst. Hierdoor mede registratie van de verworven PET en MRI gegevens later.
  5. De nodige MRI sequenties binnen elk huisdier slab voorschrijven. De geïntegreerde PET/MRI-systeem zorgt vervolgens voor de gelijktijdige aankoop van PET gegevens en MRI.
  6. Vraag de patiënt om ongeldig direct alvorens de scanner kamer.
  7. Whole-Body PET/MRI-Scan
    1. Plaats de patiënt op de PET/MRI-tabel in een liggende positie. Als de patiënt niet kan liggende leggen, scant het hoofd liggende en het hele lichaam in liggend. Voor zeer hoge patiënten, verwerven de onderbenen in een tweede stap. Voor patiënten met bot of weke delen Sarcoom, ervoor ter dekking van het hele getroffen bot van gezamenlijke joint (b.v., hele dijbeen van heup tot knie gezamenlijke).
    2. Sluit een ademhaling gordel rond de patiënt. Plaats vervolgens een hoofd spoel en 2-3 oppervlakte spoelen op de nek, borst, buik, bekken en ledematen van de patiënt.
    3. Verwerven van gehele lichaam vertalers in drie vlakken; axiale, coronale en Sagittaal (tabel 1) met behulp van het generieke localizer protocol. Selecteer het aantal stations volgens patiënt hoogte. Scannen van richting kan hetzij van hoofd tot voet of voeten naar het hoofd.
    4. Schrijven voor het gehele protocol voordat de scan van het hele lichaam. Dit proces te stroomlijnen en een vooraf opgeslagen protocol gebruiken zodat kinderen hun geduld niet verliezen.
    5. Voorschrijven axiale PET platen eerst met behulp van de maximale axiale beeldveld (FOV, meestal 25 cm) en 3 min data-acquisitie. Afhankelijk van de grootte van het patiënt, 4-5 platen zal betrekking hebben op kop tot halverwege de dij en 9-10 platen zal betrekking hebben op het hele lichaam.
    6. Schakel in de software van de scanner, twee aparte reconstructies voor de PET-gegevens: een niet-demping gecorrigeerd (NAC) PET en een MRI demping gecorrigeerd (MAC) PET. De grootte van een matrix van 192 x 192 gebruiken. 28 deelverzamelingen gebruiken met 2 iteraties. De PET/MRI-software zorgt voor demping correctie boekhouding voor patiënt, patiënt wieg en speciale MRI spoelen met behulp van reeksen onder 3.7.7 hieronder beschreven.
    7. Vul elk huisdier plaat met een lage resolutie lever overname met Volume Acquisition (LAVA) sequencefor demping correctie (KMMA) en een hogere resolutie LAVA volgorde voor anatomische co registratie van 18F-FDG-PET gegevens. Diffusie-gewogen beelden (DWI) kunnen worden toegevoegd als veronderstelde passende (tabel 1).
    8. In de taak menu Selecteer de PET taak, klikt u op Taak toevoegen, klikt u op Toevoegen Postprocessing, kies KMMA Autobind (gebruiker) en klik op Setup die zal omhoog een extra menu brengen. Selecteer alle opeenvolgende Water KMMA voor de PET-platen en klikt u op accepteren. Hierdoor zal de software automatisch wordt samengevoegd de KMMA.
    9. Soortgelijke stappen om samen te voegen de DWI toepassen. In dit geval, kies de eerste plaat van het huisdier en klik op de volgorde van DWI. Klik op Taak toevoegen en volg dezelfde extra stappen zoals in 3.7.8.
    10. Voeg een toegewijde T2-volgorde voor evaluatie van de longen en/of het mediastinum (tabel 1).
  8. Lokale huisdier/MRI-scan
    1. Plaats een passende spoel over de primaire tumor. Voor extremiteit tumoren, kan een spoel flex worden gebruikt.
Voor bottumoren, zorg ervoor dat ter dekking van het aangrenzende gewricht (bijvoorbeeldvoor een Osteosarcoom van de distale femur metaphysis, inclusief de distale femur epiphysis en kniegewricht). Voor primaire tumoren van de nek, borst, buik en bekken, plaatsing van spoelen voor lokale tumor en de enscenering van het hele lichaam kan tegelijk worden gedaan (zie stap 3.7.2). De afzonderlijke materialen/apparatuur lijst biedt een overzicht van PET-compatibele MRI spoelen beschikbaar op de scanner.

4. gegevens beeldverwerking

Opmerking: Voor het verkrijgen van de samengevoegde gehele lichaam PET/MRI-scan, de volgende vier stappen moeten worden gedaan: 1) het reconstrueren van de afbeeldingsgegevens PET, 2) het samenvoegen van de individuele MRI gegevens overnames met een volume van één afbeelding, 3) mede registreren het huisdier naar de MRI-gegevens en 4) het genereren van een huisdier gehele lichaam maximale intensiteit projectie (MIP). De scannersoftware vereenvoudigt deze stappen.

  1. Samenvoegen van de individuele gegevens van de MRI
    1. Selecteer alle individuele MRI datasets van een bepaalde volgorde, bijvoorbeeld,LAVA 1 t/m 9, en druk op de Autobind knop. De software bouwt dan een samengevoegde MRI-gegevensset. Sla de samengevoegde MRI-gegevensset. De software automatisch names de gegevensset en toegevoegd aan de lijst van de serie.
  2. Co registratie van PET- en MRI-gegevens
    1. Selecteer elke gegevensset die moet worden mede geregistreerd en druk op de knop ImageQC om te registreren mede de samengevoegde MAC PET- en samengevoegde LAVA-gegevens. De software toont dan zowel de individuele niet-co-geregistreerde gegevens sets en de mede geregistreerde gegevens in twee vlakken in zes afzonderlijke vensters.
    2. Selecteer de MRI-gegevens en Vensterniveau adequaat, omdat dit kan niet worden aangepast zodra de mede geregistreerde scan is afgerond en opgeslagen.
    3. Ook de co geregistreerde PET/MRI gegevensset en venster-niveau de PET gegevens selecteren Het is ook mogelijk om te passen dekking, zoom en positie van de co geregistreerde gegevens alvorens op te slaan.
    4. De richting van de passende segment voor de co geregistreerde gegevensset, dat wil zeggen, axiale of coronale kiezen.
    5. Tot slot Sla de aangepaste mede geregistreerde PET/MRI-gegevensset:
      1. Kies Batch in het menu Film/opslaan. Selecteer lus en ga al manier aan het meest craniale segment Klik op Set Start, dan scroll naar beneden naar het meest caudal segment en op Einde instellen.
      2. Kies een passende bestandsnaam in het omschrijvingsveld. Gebruik een consistent en gemakkelijk herkenbare bestandsnaam voor alle studies, zodat de radioloog en de behandelaar een specifieke set van gegevens (bijvoorbeeldPET-LAVA Whole-Body) gemakkelijk kunnen terugvinden.
      3. Klik op voorbeeld en laat de scan schuiven van kop tot teen terwijl er op dat het uiteindelijke resultaat aanvaardbaar als het gaat om fusion nauwkeurigheid en venster is. Sluit de voorvertoning en selecteer OK om te beginnen met het renderen van de PET/MRI-scan. Het renderen kan worden gevolgd door het observeren van de afbeelding index nummerbalk.
    6. Volg dezelfde stappen om te registreren mede de MAC PET-gegevens en de volgorde van de toegewijde T2 MRI voor evaluatie van de longen. Omdat de FOV PET-data verder reikt dan de MRI, vastgesteld het begin en einde van de scan te nemen alleen de co geregistreerd deel.
      Opmerking: De lokale huisdier/MRI kunnen mede geregistreerde de dezelfde stappen te volgen.
  3. Genereren van huisdier gehele lichaam MIP overzicht
    1. Voor het genereren van een huisdier gehele lichaam maximale intensiteit projectie (MIP), de MAC-PET en een MRI-gegevensset selecteren en druk op de knop ImageQC .
    2. Dubbelklik in het venster met PET gegevens alleen, en beweeg de cursor in de hogere linkerhoek selecteren Weergavetype, en selecteer vervolgens VR. Dit zal leiden tot een 3D reconstructie van het huisdier-gegevens. Nogmaals, beweeg de muis in de hogere linkerhoek selecteren rendermethode en selecteer vervolgens HD MIP tot slot maken de PET gehele lichaam MIP overzicht.
    3. Om op te slaan van de MIP overzicht kies Batch in het menu Film/opslaan en selecteer roteren. Aanpassen van het aantal afbeeldingen tot 60. Kies een passende bestandsnaam in het omschrijvingsveld. Klik op voorbeeld en controleer of het uiteindelijke resultaat aanvaardbaar is. Sluit de voorvertoning en selecteer OK om te beginnen met het renderen van de MIP-overzicht. Zorg ervoor dat de weergave is voltooid voordat u afsluit.
    4. De instellingen foto archivering en communicatie systeem (PACS) de datasets diagnostisch beeld verzenden door het selecteren van de juiste serie en klik op het gewenste netwerk in het menu van de bestemmingen.
    5. De als bronbeelden wilt opslaan onder een andere toetreding-nummer, klikt u op Bewerken patiënt en het nummer van de toetreding wijzigen. Herhaal de procedure voor verzenden.

5. analyse en SUV meting van het beeld

  1. De co geregistreerde PET/MRI-gegevens in een FDA goedgekeurde medische beeldvorming viewer om te lezen en analyseren van de scan te laden. Commerciële PET/MRI kijkers toestaan voor meting van de maximale gestandaardiseerd opname waarden (SUV) in 3D.
    Opmerking: Voor dit specifieke protocol gebruikten we MIM versie 6.6.
  2. Kies berekenen SUV statistieken van de hulpmiddelstaaf. Plaats de regio van belang (ROI) rond het weefsel exposeren pathologische 18F-FDG opname op de co geregistreerde PET/MRI. De diameter van de ROI kan vergroot worden door te houden en met de rechter muisknop te slepen. De software zal bepalen voor zowel het gemiddelde en de maximumwaarde van de SUV. Voor patiënten met lymfoom, de lever en de mediastinale bloed zwembad als een standaard referentiepunt te meten. Volg instelling specifieke richtsnoeren voor de rapportage van de SUV-metingen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

We tonen een gegevensset van de geïntegreerde gehele lichaam (kop tot teen) van MRI, PET en gesmolten PET/heer beelden, respectievelijk, respectievelijk van een 10-jarige jongen met status post resectie van een ongedifferentieerde Sarcoom van de 12e rib, die gepresenteerd met pulmonale en cardiale metastasen (Figuur 1). De hier getoonde gegevensset werd verworven binnen 40 min. De effectieve dosis van de patiënt tijdens dit examen was 3.3 mSv11.

Voor patiënten die een speciale scan van de primaire tumor, naast de gehele lichaam hoofd-tot-teen PET/heer Beeldacquisitie ontvangen, kan de gecombineerde scan worden uitgevoerd in de 60-90 minuten, afhankelijk van de locatie en de grootte van de primaire tumor en de lengte van de patiënt.

Figure 1
Figuur 1 : Resultaat van gehele lichaam PET/MRI overname met protocol. 18 F-FDG-PET en ferumoxytol-enhanced MRI beelden van pulmonale en cardiale metastasen van een 10-jarige jongen met status na resectie van een ongedifferentieerde Sarcoom van de 12e rib. Afbeeldingen tonen meerdere hypermetabolic pulmonaire metastasen evenals een metastase in het darmkanaal van de rechts-ventriculaire uitstroom van het hart. Gehele lichaam coronale (A) LAVA MRI data, (B) MRI demping gecorrigeerd PET-data, en (C) geregistreerd co PET en LAVA MRI gegevens samengevoegd. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Pulse reeks Parameter Lokalisators Coronale thoracale LAVA Axiale thoracale T2-FSE PROPELLER Axiale met lage resolutie LAVA KMMA Axiale LAVA Axiale DWI
Acquisitietijd (min) 1:45 0:16 5:48 0:18 0:16 1:47
TE (ms) 80 1.1 119 1.7, 3.4 1.7, 3.4 56
TR (ms) 1519 4.1 12500 4 4.2 7824
De grootte van de matrix 288 x 192 320 x 224 384 x 384 256 x 256 320 x 224 80 x 128
Segment dikte (mm) 10 3.4 4 5.2 3.4 8
FOV (cm) (hele lichaam of hoofd tot halverwege de dij dekking) 46 48 50 48 40
Spiegelen hoek (graden) - 15 110 5 15 90
B-waarde (s/mm2) - - - - - 50, 600

Tabel 1: magnetische resonantie imaging pulse reeks parameters voor gehele lichaam scan. MRI pulse reeks parameters voor elke verwerving van het gehele lichaam PET/MRI scan.

Pulse reeks Parameter Hoge resolutie LAVA T1 FSE IDEAAL T2 FSE (hoofd & nek) T2 FSE (buik) RT T2 FRFSE T1 FSE (bekken) T2 FSE (bekken) T1 FSE (extremiteit) T2 FSE (extremiteit)
Acquisitietijd (min) 1:38 4:26 3:12 1:13 3:00-6:00 4:07 6:43 6:13 6:08
TE (ms) 1.3 9.8-39,3 116 102 102 9.1 102 7,8 116
TR (ms) 9.5 884 4000 2400 1100-1300 709 9823 709 4000
De grootte van de matrix 160 x 256 384 x 192 320 x 224 320 x 224 384 x 256 448 x 256 384 x 320 416 x 320 320 x 224
Segment dikte (mm) 3.4 5 4 4 4 4 4 3 3
FOV (cm) 21 20 20 38 38 30 30 28 28
Spiegelen hoek (graden) 15 111 142 111 111 111 111 111 111

Tabel 2: magnetische resonantie imaging pulse reeks parameters voor lokale tumor scan. MRI pulse reeks parameters voor de primaire tumor-scan. Merk op dat niet alle sequenties voor elke tumor worden toegepast (Zie tabel 3).Ademhalings-geactiveerd (RT), snel herstel snel Spin Echo (FRFSE).

Protocol Magnetische resonantie beeldvorming sequenties
Hoofd & nek Tumor Gehele lichaam scan + High-resolution LAVA T1 FSE ideale + T2 FSE (hoofd & nek)
Abdominale Tumor RT T2 FRFSE, hele lichaam scan + High-resolution LAVA + T2 FSE (buik)
Bekken Tumor Gehele lichaam scan + T1 FSE (bekken) + T2 FSE (bekken)
Extremiteit Tumor Gehele lichaam scan + T1 FSE (extremiteit) + T2 FSE (extremiteit)
Lymfoom Alleen hele lichaam scan

Tabel 3: magnetische resonantie beeldvorming sequenties voor lokale tumor scan. De primaire tumor reeksen MRI scan afhankelijk van de lokalisatie van de tumor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

We hebben aangetoond dat een stapsgewijze protocol voor PET/MRI onderzoek naar pediatrische kankerpatiënten. Het meest kritische deel van het protocol is tijd-efficiënte planning en voorschrijven van de PET-platen en MRI sequenties met de juiste parameters en scannen in de opeenvolgende volgorde vóór de inleiding van het gehele lichaam. Hierdoor continu overname van het gehele lichaam. Efficiënte scannen is vooral belangrijk in de pediatrische instelling, waar unsedated patiënten kunnen gemakkelijk verliezen geduld en ofwel beginnen te verplaatsen of het examen af te breken als het te lang duurt. Daarom is het belangrijk dat u zorgvuldig kiest de richting van de scan (hoofd-tot-teen of teen-aan-hoofd, primaire tumor eerste of hele lichaam eerst, afhankelijk van de prioriteit). Blijkbaar kunnen eenvoudige voorbereiding stappen zoals de vraag van de patiënt te vervallen direct alvorens de scanner belangrijke invloed hebben op de beeldkwaliteit. Pediatrische tumoren kunnen meestal niet worden gescand met een "een fits all" benadering en vereisen voorschrift van op maat gemaakte PET en MRI scan-parameters voor de evaluatie van de primaire tumor.

Ons huisdier/MRI-protocol heeft zijn afgestemd op de specifieke behoeften van kinderen met betrekking tot zowel de chronologische volgorde van de afbeelding overnames en de specifieke parameters4scannen. Ons doel was om het ontwikkelen van een protocol dat diagnostische afbeeldingen van hoge kwaliteit, terwijl scannen tijd minimaal zou verwerven.

Dit protocol werd oorspronkelijk ontwikkeld voor kinderen boven de 6 jaar, of oud genoeg om te voldoen aan adem-hold instructies. Het protocol kan ook worden toegepast voor jongere patiënten onder algemene verdoving door hetzij ook met behulp van adem-hold MRI sequenties voor anatomische oriëntatie of met behulp van ultrasnelle sequenties met vrije ademhaling overname modi. Bovendien, terwijl tabel 3 onze keuze van MRI pulse sequenties voor beoordeling van de primaire tumor biedt, dit kunnen gemakkelijk worden gewijzigd of uitgebreid met institutionele voorkeuren passen.

Kortom, toont het protocol gepresenteerd hier hoe de overname van het gehele lichaam PET/MRI voor pediatrische kanker enscenering kan worden gerealiseerd. Gezien het feit dat PET/MRI diverse voordelen ten opzichte van PET/CT met inbegrip van sterk verminderde straling, beter weke contrast en gelijke of betere gevoeligheid voor kanker staging heeft, lijkt het mogelijk om te vervangen sommige pediatrische PET/CT-studies door PET/MRI.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit werk werd gesteund door een subsidie van de Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health en menselijke ontwikkeling, verlenen nummer R01 HD081123-01A1. Anuj Pareek is een bezoekende Ph.D. student van het departement van radiologie, academisch ziekenhuis van Aarhus, Denemarken. De auteurs erkennen technologen Dawn Holley en harde Gandhi van het huisdier/MRI metabole servicecentrum voor hun hulp bij de verwerving van PET/MRI-scans. Wij danken de leden van de Daldrup-Link lab, het PET/MRI servicecenter, het Molecular Imaging programma op Stanford, de radiologische Science Lab, de Pediatric radiologie-afdeling, de Stanford Cancer Institute en het team van de kinderoncologie bij Lucile Packard Children's Hospital voor nuttige discussies en ondersteuning van dit project.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Integrated PET/MRI scanner
SIgna PET/MR GE 3.0 T integrated PET/MRI scanner
Software
MP24_R03 GE PET/MRI scanner software
MIM software version 6.6.13 MIM Software Inc. PET/MRI analysis software
Contrast Agents
Ferumoxytol AMAG Pharmaceuticals Iron Oxide nanoparticles
18F-FDG - 2-Deoxy-2-(18F)fluoro-D-glucose
MRI coils available on the scanner
Nova 32 Channel Head coil Nova 
Neocoil 1H 16 channel GEM Flex Large Array GE M7000SK
Neocoil 1H 16 channel  GEM Flex Medium Array GE M7000SL
Neocoil 1H 16 channel GEM Flex Small Array GE M7000SM
Everest Central Molecular Imaging Array (CMA) GE M8000RB
Everest Head Neck Unit GE M8000CB
Everest Lower and Upper Anterior Array GE M8000CC & M8000CA
Invivo 1H 8 channel High Res Brain Array GE M8000RA
3.0T HD Breast Array Coil GE M7000GG
3.0T Split-Top Head TR Single Ch Coil GE G6000BH

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Pichler, B. J., Judenhofer, M. S., Wehrl, H. F. PET/MRI hybrid imaging: Devices and initial results. Eur. Radiol. 18 (6), 1077-1086 (2008).
  2. Torigian, D. A., et al. PET / MR Imaging : Technical Aspects and Potential Clinical Applications. Radiology. 267 (1), 26-44 (2013).
  3. Daldrup-Link, H. How PET/MR Can Add Value For Children With Cancer. Curr. Radiol. Rep. 5 (3), (2017).
  4. Muehe, A. M., et al. How to Provide Gadolinium-Free PET/MR Cancer Staging of Children and Young Adults in Less than 1 h: the Stanford Approach. Mol Imaging Biol. , (2017).
  5. Spick, C., Herrmann, K., Czernin, J. 18F-FDG PET/CT and PET/MRI perform equally well in cancer patients: Evidence from studies in more than 2300 patients. J. Nucl. Med. 57 (310), 1-38 (2016).
  6. Sher, A. C., et al. Assessment of sequential PET/MRI in comparison with PET/CT of pediatric lymphoma: A prospective study. Am. J. Roentgenol. 206 (3), 623-631 (2016).
  7. Jadvar, H., Colletti, P. M. Competitive Advantage of PET/MRI. Eur. J. Radiol. 83 (1), 84-94 (2014).
  8. Wan, J. C. M., et al. Liquid biopsies come of age: towards implementation of circulating tumour DNA. Nat. Rev. Cancer. 17 (4), 223-238 (2017).
  9. Grant, A. M., Deller, T. W., Khalighi, M. M., Maramraju, S. H., Delso, G., Levin, C. NEMA NU 2-2012 performance studies for the SiPM-based ToF-PET component of the GE SIGNA PET/MR system. Med. Phys. 43 (5), 2334-2343 (2016).
  10. FDA Drug Safety Communication: FDA strengthens warnings and changes prescribing instructions to decrease the risk of serious allergic reactions with anemia drug Feraheme (ferumoxytol). , https://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm440138.htm (2015).
  11. Mattsson, S., et al. Radiation Dose to Patients from Radiopharmaceuticals: a Compendium of Current Information Related to Frequently Used Substances. Ann. ICRP. 44 (2 Suppl), 7-321 (2015).

Tags

Kankeronderzoek kwestie 130 magnetische resonantie beeldvorming positie-emissie tomografie kanker kindergeneeskunde pediatrische kanker ijzeroxide nanodeeltjes Ferumoxytol 2-Deoxy-2-(18F)fluoro-D-glucose
Whole-body PET/MRI van pediatrische patiënten: de Details die er toe
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Pareek, A., Muehe, A. M., Theruvath, More

Pareek, A., Muehe, A. M., Theruvath, A. J., Gulaka, P. K., Spunt, S. L., Daldrup-Link, H. E. Whole-body PET/MRI of Pediatric Patients: The Details That Matter. J. Vis. Exp. (130), e57128, doi:10.3791/57128 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter