Summary
この方法は、ペプチド-受容体-放射性核種療法(PRRT)の異なる構造の吸収線量を推定し、2D-プロジェクション上で臓器の重複を回避する可能性を有する。全身の連続全身画像は、全身に沿って平均吸収線量の推定を可能にし、平坦な画像と3D-SPECT/CT画像を組み合わせたハイブリッドアプローチは、重なり合う構造の限界を克服する。
Abstract
ペプチド受容体放射性核種療法(PPRT)は、がん細胞受容体に対する特異性の高い基質と短距離エネルギー放射性核種を組み合わせた標的療法です。注射後、放射線追跡装置は全身に分布し、標的型受容体が過剰発現する組織の取り込みが高い。β/ガンマ放射性核種エミッタを使用することで、治療イメージング(β放出)と治療後のイメージング(ガンマ放出)を同時に行うことができます。治療後の逐次画像は、局所的な取り込みおよび洗浄/洗い流しのキネティクスに基づいて吸収された線量の計算を可能にする。2D画像と3D画像の両方から得られた情報を組み合わせたハイブリッド手法を導入しました。全身の連続画像と血液サンプルは、危険にさらされている異なる臓器への吸収線量を推定し、全身に広がる病変を推定するために取得されます。腹部領域に限定された単一の3D-SPECT/CT画像は、腸や腎臓などの異なる構造の平面画像上の投影オーバーラップを克服する。ハイブリッド2D+3D-SPECT/CT法は、2D平面画像から得られた効果的な半減期情報と、3D画像から得られた局所的な取り込み分布を組み合わせたものです。我々は、177Lu-PSMA-617でPRRTを受けている患者の吸収用量を推定するためにこの方法論を実施した。しかし、この方法論は他のβ-ガンマ放射追跡器と共に実装することができる。現在までに、10人の患者が177Lu-PSMA-617と腎臓および唾液腺(マンリトールおよびグルタミン酸錠剤)のための薬物プロテクターと組み合わせて、ドシメトリー研究に登録されています。平面画像と3D-SPECT/CTで評価された24時間の腎臓取り込み間の中央値比は0.45(範囲:0.32-1.23)である。ハイブリッドアプローチとフル3Dアプローチの比較は1人の患者でテストされており、完全な3D(2D:0.829 mGy/MBq、ハイブリッド:0.315 mGy/MBq、3D:0.320 mGy/MBq)に関して1.6%の過小評価が生じます。治療の安全性が確認され、腎臓に対する平均吸収量は0.73 mGy/MBq(範囲:0.26-1.07)、前立腺の場合は0.56 mGy/MBq(0.33-2.63)、下垂体に従って0.63 mGy/MBq(0.23-1.20)の下垂体値が公表されました。
Introduction
ペプチド受容体放射性核種療法の中で、177Lu-PSMA-617 PRRTは、短距離ベータエミッタ177Lu(水中1.9mm最大範囲、半減期6.71日)と前立腺特異的膜抗原(PSMA)リガンドを組み合わせたものです。局所前立腺癌病変および転移性疾患(リンパ節および骨)の90-100%におけるPSMAの過剰発現がこの療法の鍵である。しかし、 PSMA 受容体は、高い取り込みがしばしば治療中に観察される異なる健康な組織で発現します。.危険にさらされている主な器官は、腎臓、赤い骨髄、唾液およびラクリマル腺である。これらの器官への用量は、最大注射活性を低下させる可能性があり、治療比率を損なう。
私たちの研究所(IRST IRCCS)は、177Lu-PSMA-617療法と組み合わせた薬物プロテクターを提供し、病変と健康組織の間の治療比を高めることを目的としたプロトコルを活性化しました。マンニトール、ポリグルタミン酸葉酸錠剤は、それぞれ腎臓、唾液およびラクリマル腺保存のために使用される外部適用アイスパックおよびN-アセチラスパーティルグルタン酸点眼薬と組み合わせて、1。輸液後の投与研究は、効果的な半減期(すなわち、物理的および生物学的半減期の組み合わせ)および身体全体に局在する目的の異なる構造(例えば、腎臓、唾液腺、播種された病変)の吸収用量を推定するために必要である。このシナリオでは、逐次輸術後全身平面画像2を取得して得られる全身情報が必要です。しかし、高取り込み構造の重複(例えば、腎臓の上の一過性腸の取り込み)には、2D投影法でブレンドされた異なる局所的な取り込みから識別できる3D情報が必要です。我々は、選択した領域(例えば腹部領域)上の3D情報を維持する2D平面画像2のおかげで、全身のドーシメトリック評価を提供することができるハイブリッド法を実施した。この方法は、3D SPECT/CT画像によって提供される活動分布と、平面画像から計算された有効半減期を組み合わせたものです。他の非重なり構造(例えば唾液腺)から得られた情報は、平面画像研究のみに由来する。赤骨髄評価に用いる血液サンプル法については、別のセクションで説明する。
ハイブリッドアプローチの利点は、全身をスキャンできるのに対し、完全な3D SPECT/CT法は頭蓋-尾子画像の拡張を制限し、互いに離れた構造を研究することができない可能性がある点です。しかし、平面イメージングの低い画像解像度と、単一の3D SPECT/CT取得を使用して重複補正を実装する必要性が主な欠点を表しています。
PRRT療法の安全性と有効性をテストするためには、単一の機関データと他のグループが以前に公開したデータを比較することが重要です。177Lu-PSMA-617 で公開されたデータの大部分は平面イメージに基づいています。したがって、上記の方法は、使用される方法論の標準化にも有用であり得る。最後に、方法論の実施には、関係する異なる専門家(医師、物理学者、医学放射線技師、看護師)間の高度なコラボレーションが必要であることに注意してください。
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Protocol
この療法手順は、治療プロトコル「放射線代謝療法(RMT)と177Lu-PSMA-617の進行去勢抵抗性前立腺癌(CRPC):有効性と毒性評価」(EUDRACT/RSO番号:2016-002732-32)に従って行った(図1)。選択された患者は、パフォーマンス状態に基づいて経度評価を受けた。すべての患者がインフォームド・コンセントに署名しました。治療の配達の前に、各患者は68Ga-PSMA-11 PET/CT全身スキャンを受けた。
注: 一部の手順は、使用するスキャナにリンクされていることを強調することが重要です。
1. 輸液前画像化:送信およびブランク画像取得
注:この最初の画像取得では、患者の水の同等の厚さが評価されます。この値は、177Lu-PSMA-617射出後に取得した2D平面画像から導出されたカウントの減衰補正に使用されます。
- 低エネルギーの高解像度コリメータ(LEHR)を設定します。
- ワークステーション上で画像プロトコル取得を開き、伝送スキャン全身平面画像取得を選択します。
- テーブルの速度(例えば、7 cm/分)とズーム(例えば、1)を確認してください。これらの値は、空のスキャン取得と同じにします。[ボディコンター ]オプションが無効になっているか確認します。
- ソファの足第一の立合わせに患者を身体の側面に沿って休む腕で置きます。すべての画像にこの位置を使用します。必要に応じて、サポート(腕サポート、膝のくさび、枕、毛布)を使用してください。
- ソファに沿ったスケール番号を使用して、患者の正確な位置に注意してください:頂点の頭位置、膝の位置、足の位置、ソファの高さ、すべてのサポートが使用されます。患者の体重と身長に注意してください。
- SPECTデュアルヘッドを反対の位置(すなわち、0°および180°)と、FOVの中心からの最大距離に設定します。患者がFOVセンターに位置し、検出器センターに頭部を置かるようにソファを上げます。
- 後部カメラに57Co洪水サポートを配置し、57Co洪水自体をサポートに配置します。イメージ取得を開始します。
- 画像取得の終了時に、57Co のフラッドとサポートを削除します。ティーチペンダントのアンロードを押します。患者が起きるのを助ける。
- 同じ方法で画像取得を繰り返しますが、患者はソファに配置されません。
メモ:カウチの速度、テーブルの高さ、カメラの距離は、前の伝送画像と同じ値に設定する必要があります。
2. 輸液後画像取得:平面画像
注: 平面ポスト画像取得は、異なる構造の効果的な半減期および平均吸収線量評価に使用されます。
- 177Lu-PSMA-617注入後の最初の画像0.5-1hを取得する(1日目、図1)。
- 膀胱の空隙の前に最初の画像を取得します。患者が膀胱の空隙の緊急の必要性を感じた場合は、尿の収集のための適切な容器を提供する。画像に容器(または患者がカテーテルを持っている場合は尿袋)を含むように注意してください。
- 2 mLの血液サンプルを収集し、収集管を閉じ、時間を示すシールドボックスに入れます。
- 中エネルギー高解像度コリメータ (MEHR) に変更します。
- ワークステーションで画像プロトコルの取得を開き、全身の平面画像取得を選択します。テーブルの速度(例えば、7 cm/分)とズーム(例えば、1)を確認してください。これらの値は、他のすべてのイメージと同じに保ちます。[ボディコンター ]オプションが無効になっているか確認します。
- 患者をソファに置き、位置が前の画像に使用された位置と同じであることを確認する(すなわち、輸液前送信スキャン)。
- SPECTデュアルヘッドを反対の位置(0°と180°)に設定します。患者がFOVセンターに位置し、ヘッドを検出器センターに置き、置かるようにテーブルを上げます。
- 教えるペンデントを使用して、後部カメラの位置を手動で調整します(すなわち、180°に配置された)、下のソファのプロファイルからの最小距離に達します。
- 手動で前カメラの位置を調整(すなわち、0°に配置)患者のプロフィールからの最小距離に達するように。スキャン中の衝突を避けるために、患者の身長全体に沿って体表面全体を考慮に入れます。
- 決闘ヘッドの位置をメモして、画像取得を開始します。
- 画像取得の最後に、ティーチペンダントのアンロードを押し、患者が立ち上がるのを助けます。
- 同じカメラ設定を16-24時間(2日目、2日目)、36-48時間(3回目の画像、3日目)で同じ画像取得を繰り返します。追加の画像(1つ以上)は、120時間のポスト注入(例えば)まで取得することができる。 患者のコンプライアンスと教育機関のリソースに基づいて66-70時間および120時間。
- SPECT画像取得と同時に2mLの血液サンプルを収集し、収集管を閉じて、シールドボックスに入れ、時間をメモします。
3. 輸液後画像取得:3D SPECT/CT
注:2日目(16-24時間の注入)に、平面画像取得と共に3D画像取得が行われます。3D SPECT/CT画像は腹部領域に焦点を当て、臓器のオーバーラップ(腎臓や腸ループなど)を前/後の突起で避けることを可能にします。
- 平面画像の取得後、ワークステーションのドシメトリープロトコル内の3D SPECT/CT画像を選択します。
- 適切な画像パラメータが設定されていることを確認してください:取得モダリティ(例えば、ステップアンドシュート)、投影あたりの角度(例えば、5°)、回転あたりのフレーム数(例えば、72)、フレームの持続時間(例えば、3,000 ms)。ボディ輪郭が無効になっているか確認します。
- 衝突を避けるために、検出器を中心からの最大距離に配置します。頭の上に腕を持ち上げた患者を配置します。所望の領域が検出器(例えば、腎臓および同じ領域に位置する特定の病変)の中心となるまで、カメラの中に患者テーブルを置く。イメージ取得を開始します。
- 対応するCT画像を取得します。
- 画像取得の最後に、ティーチペンダントのアンロードを押すと、患者が起きるのを助けます。
4. 画像解析
注: 散布図、減衰、バックグラウンド補正が実装されています。単一臓器および病変質量は、吸収線量評価のために考慮される。ROI と VOI は平面画像と 3D 画像で輪郭を描きます。
- 取得した画像をすべて取得したワークステーションから分析ワークステーションに送信します。
- すべての輸液後画像では、放射画像、低散乱画像、高散乱画像を選択し、専用ワークフローの右側のパネルをクリックして、次のように散乱補正
画像を作成します。
ここで
、
それぞれ、放射、低散乱、および高散乱2D前または後方平面の全身画像である。
、
および
は、それぞれ、より低い散乱と高い散乱エネルギーウィンドウ幅である。 - 各後部イメージを開き、[イメージ] をクリックし、[イメージ] をクリックし、[方向の変更] をクリックし、方向を変更し、画面移動、ズーム、フラグ Y ミラーを設定します。
- 開いた前および後部(回転した)散乱補正された平面画像は、輸液後に取得した。
- ROI 線分に最適な 2 日目に取得した画像を選択します。輪郭器官:全身(必要に応じて尿容器または袋も包含する)、腎臓、肝臓、脾臓(目に見える場合)、耳下腺、顎下腺、ラクリマル腺。可能であれば、また、いくつかの目に見える病変を輪郭を描く。最も有用な画像上の ROI を前ビューと後部ビューの間で輪郭を描きます (図 2)。背景の各輪郭構造に隣接する小さな ROI を輪郭を描きます。
- 2日目に取得した画像から、すべてのROIをコピーして貼り付け、その後の注入後に取得した他の画像の前および後方のビューに貼り付けます。
- ROI 変換のみを使用し、同じ臓器寸法を維持するために変更しないでください。取得した各ポスト注入について、前画像を選択します。輪郭を描いた ROI を保存します。
- 各画像について、前ビューと後部ビューの両方のROI(背景ROIを含む)内の平均カウント[c]とピクセル次元をメモしてください3.
- 前の伝送とブランクスキャンを、線分化されたROIと一緒に開きます。臓器と病変ROIを伝送スキャンにコピーして貼り付けます。オルガンの不一致を調整し、必要に応じて、異なる画像倍率のためにオルガン輪郭を拡大または減少させます。
- ボディ減衰の場合、腕や脚を避け、頭、肩、胸、腹部を含む構造を輪郭を描く(図3)。
- すべての ROI を転送から空のスキャンにコピーして貼り付けます。
- 各構造物の水量相当な厚みzを評価して、自己減衰を推定します。伝送(I伝送)伝送とブランク(Iブランク)スキャンの両方で、各ROI内の平均カウントをメモします。水換算厚zを次のように計算します。
ここで
、57Coの洪水の減衰係数は、以前は均一なファントムで測定された値です。 - 前処理68Ga-PSMA-11 PET/CTスキャンを使用してください。CT画像上の等高い器官:腎臓、肝臓、脾臓、耳下腺および下顎腺。PET画像のコンター病変。各構造に均一な水質組成物を想定し、単位密度(1 g/mL)を使用して各輪郭構造の質量を計算します。
- 散乱補正、CT減衰補正、解像度回復を考慮して、SPECT/CT画像再構成を行います。SPECTキャリブレーションに使用するのと同じ反復再構成値を設定します(例えば、OSEMの反復とサブセット数、再構築後のフィルタリング)。
画像を作成します。
、
それぞれ、放射、低散乱、および高散乱2D前または後方平面の全身画像である。
、
および
は、それぞれ、より低い散乱と高い散乱エネルギーウィンドウ幅である。
、57Coの洪水の減衰係数は、以前は均一なファントムで測定された値です。5. 血液サンプル測定
注: 血液サンプル測定は、赤い骨髄量の推定のために高純度ゲルマニウム(HPGe)検出器で行われます。
- 検出器の飽和と高いデッドタイムを避けるために、約2週間血液サンプルが崩壊させます。
- 2週間後、一度に1つのサンプルを測定します。活性が低いため、最後に獲得した血液サンプルから測定を開始する(すなわち、6日目から)。
- 血液サンプル採取管を専用ホルダーに置きます。HPGe キャリブレーションに使用したのと同じジオメトリを使用します。HPGe検出器に設置し、検出器シールドケースを閉じます。
- スペクトラムの取得と解析のためにソフトウェアを開きます。デッド タイムが <3% であることを確認します。高い場合は、さらに数日待ってから測定を行います。
- 2 mL コレクションチューブジオメトリホルダーに対応する適切な HPGe キャリブレーションファイルを選択します。サンプル測定を開始します(最小12時間の測定)。
- 平均ガンマピークを特定し、活性濃度を計算することによって、スペクトルを分析します。測定されたサンプルアクティビティと時間と日付の両方の測定値をメモします。
- すべての血液サンプルに対して同じ測定と分析を繰り返します。
6. ドシメトリー評価
注:,MIRD の出版物4、5、6、7、8に基づく専用のドサイメトリ ソフトウェアで分析を実行します。各考慮された構造について、有効半減期は、時間活性曲線の二重または単一指数曲線フィッティングによって、連続した2D全身画像で評価される。3D SPECT/CTイメージングは、平面画像から得られた時間活性曲線をスケーリングすることにより、腎臓構造上の高取り込み腸重複の問題を解決するために使用されます。平均吸収線量は、その後、各構造質量について計算されます.赤い骨髄用量の評価のために、血液サンプル測定は患者の体重に使用され、拡大縮小される。
- 平面イメージ
- 各画像と構造について、前視()と後部()
ビューの数を計算します。
ここで
、ROI の平均カウント [c] は
、対応する背景領域の平均カウント [c] であり
、ROI 内部のピクセル数です。 - ROI ごとに、各画像のタイム ポイントで取り込み値を計算します。
ここで
177Luの減衰補正係数は
、177Lu物理半減期、Δtは注入と画像取得9の時差であり、zは透過スキャンで評価された水量の厚さである。 - 相対的な取り込み値を計算する
は
、
最初の注入後画像で全身について評価されます。全体の尿が画像に含まれているように、これは、全有効な注入活性のための基準として考えられる。
- 各画像と構造について、前視()と後部()
- ハイブリッド 2D+3D SCPET/CT 画像
- SPECT/CTのアクティビティキャリブレーションでは、既知の活動の中心球を持つ円筒状ファントムを画像化します。中央球VOIを輪郭を描き、キャリブレーション係数[cps/MBq]を計算します。
ここで
、VOI [c]内の総カウント、
画像取得時間[秒]、および
中央球の内部の既知の注入された活性[MBq]です。患者のためのSPECT/CT画像は、同じ取得および再構成パラメータ設定で行われる。 - SPECT/CT イメージを開きます。対象物の輪郭容積(VOI)(例えば、腎臓、可視病変)は、取り込み情報とCT形態の両方に基づいている。構造内の活動を次のように計算します。
- 計算
治療
中に注入された活動である場所。 - 時間アクティビティ曲線のスケーリング係数を次のように計算します。
ここで
、2
日目(16-24時間)の平面画像で、注入時の物理的な半減期を補正して減衰補正します。 - それに応じて、腎臓の2D時間活動
曲線を因子で再スケーリングします。以下に説明する OLINDA/EXM を使用して、ドシメトリー評価を行います。
- SPECT/CTのアクティビティキャリブレーションでは、既知の活動の中心球を持つ円筒状ファントムを画像化します。中央球VOIを輪郭を描き、キャリブレーション係数[cps/MBq]を計算します。
- 成人男性ファントム
- ドジメトリーソフトウェアを開きます。核種入力フォームモジュール内の放射性核種(例えば、177Lu)を選択します。モデル入力フォームモジュール内のモデル(成人男性など)を選択します。
- キネティック入力フォームモジュールに移動し、[すべてのデータをクリア ]をクリックします。[モデルに合わせる]をクリックすると、別のウィンドウが開きます。
- 時間(Hr)列に、画像取得ごとに注入後時間を挿入し、時間形式(例えば、1時間および30分は1.50になります)。臓器メニューを下にスクロールし、目的の臓器(例えば、腎臓、肝臓、脾臓)を選択します。
- 各臓器について、各画像の時間ポイント
に相対取り込み値を挿入します。[更新] をクリックします。 - ペアになった臓器(すなわち、腎臓)の場合、左右の単一の相対的取り込みの合計として単一の値を挿入する。[更新]をクリックし、左側のプロットでポイント分布を確認します。
- 指数曲線を使用して曲線のフィッティングを実行する
A、BおよびCパラメータは、それぞれウォッシュインおよびウォッシュアウト相モデリングに正または負の値を仮定する可能性があります。 B時間活性曲線のデータが減衰補正された場合、a、bおよびcパラメータは生物学的半減期λビオールを表し、すべて正である。 bモノ、バイ、三指数曲線の間で適切なカーブフィットモデルを選択します。必要なパラメータにフラグを付け、開始値を挿入し、フィットが実行されるまで[フィット]をクリックします。 - カーブフィットパラメータに注意してください。次のように効果的な半減期を計算する
ここで、λphysは177Luの物理的半減期であり、λビオールは177Lu-PSMA-617化合物の生物学的半減期である。λbiolの場合、a、bおよびcbの曲線cフィッティングパラメータの中で最も低い値を考慮してください(すなわち、より高い有効半減期に対応する)。 - ステップ 6.3.3 からステップ 6.3.7 まで繰り返します。各臓器のために。
- 体の残りの部分の各画像の時間ポイントに相対的な取り込み(すなわち、全身/レムボディ)を挿入し、全身の取り込みからすべての考えられる器官の相対的な取り込み値を差し引きます。[ボディ/レム ボディ] の手順 6.3.5 からステップ 6.3.7 までを繰り返します。一般に、二乗曲線のフィッティングが推奨されます。
- [完了]をクリックし、モデルを保存します。プログラムは、キネティック入力フォームモジュールに戻り、注入された活動の単位当たりの崩壊数(すなわちND、Bq*h/Bqで表現)は、各考えられる器官について視覚化される。 ND
- メイン入力フォームに移動します。[線量] をクリックし、[入力データの変更]をクリックします。下部のボックスですべての質量を掛ける:で、患者の体重と成人男性のファントム体重(すなわち、73.7 kg)の比率を挿入します。[すべての質量を乗算する:]ボタンをクリックします。すべての臓器の質量は、それに応じて再スケールされます。分析された器官のCT線引きから計算された単一臓器の質量を挿入する。腎臓などのペアの臓器の場合は、左右の腎臓の塊の合計を挿入します。[完了] をクリックします。
- このレポートは、mGy/MBqで表される注入された活性に正規化された平均吸収線量を表示する。考慮された臓器(腎臓、肝臓、脾臓、全身)の総吸収用量に注意してください。
- ハイブリッド 2D+3D SPECT/CT 法から得られる時間活性曲線に対して繰り返します。
- 赤い骨髄
- 赤骨髄の線量を計算するために血液値のスケーリングを実行します。.
- 各血液サンプル取得時の血液取り込み値を計算する
ここでMはHPGe2 mL血液試料測定で得られる活性測定[MBq]である。 - 次のように血液相対取り
込み値を計算する
ここで血液量[mL]は、特定の患者の総血液量推定である。この値は成人男性標準ファントム値10から取得されます。 - レッドマロー(RM)質量に再スケールし、RM相対取り込
み値を計算する
ここで
、標準成人男性ファントム
(レッド骨髄質量)の比は1120gに等しく、(
全身血液量)は5000gに等しい。 - キネティック入力フォームモジュールに移動し、[すべてのデータをクリア ]をクリックします。[モデルに合わせる]をクリックします。オルガンメニューを下にスクロールして、レッドマローを選択します。
- [時間 (Hr)]列に、血液サンプル取得ごとに時間の注入時間を時間形式で挿入します (つまり、1 時間と 30 分は 1.50 になります)。の値を挿入します。手順 6.3.5 ~ 6.3.7 を繰り返します。レッドマローのために。
- オルガンメニューを下にスクロールし、総ボディ/レムボディを選択します。[時間 (Hr)]列に、各画像取得の時間の注入時間を時間形式で挿入します (つまり、1 時間と 30 分は 1.50 になります)。平面イメージで計算
された全身の差と等しい値を挿入します。 - ステップ 6.3.5 からレッド骨髄のポイントまで繰り返します。
- [完了]をクリックし、モデルを保存します。
注:プログラムは、キネティック入力フォームモジュールに戻り、注入された活動(すなわちND、Bq*h/BqでND表現される)の単位あたりの崩壊数が考慮されるたびに視覚化されます。 - メイン入力フォームに移動します。[線量] をクリックします。他の臓器に対する以前の分析と同様に、スケールオルガン質量の再スケーリング。
- 球モデル
- 幻影で利用できない構造(病変、耳下腺および顎下腺など)には単位密度球体モデルを使用します。
- カーブフィッティングの場合、ステップ6.3.2からステップ6.3.10まで繰り返し、分離された唾液腺および病変に対する相対的な取り込みで臓器値を置き換える。
- [完了]をクリックし、モデルを保存します。
- プログラムは、キネティック入力フォームモジュールに戻り、単位注入活動[Bq*h/Bq]の崩壊の数は、各考えられる器官のために視覚化されます。考慮された各構造のNDに注意してください。
- [モデル入力フォーム] に移動します。[球]をクリックします。
- 各構造に対して、計算されたNDを入力します。[線量の計算] をクリックします。このレポートでは、離散増加球質量(g)に対して、mGy/MBqで表される注入された活性に正規化された平均吸収線量が表示されます。曲線をモノ指数フィッティングでフィットさせ、特定の構造質量に対して注入された活性(mGy/MBq)に正規化された吸収線量を計算します。
- ペアになった器官(例えば、唾液腺)については、左右の器官について別々に球体モデル評価を行う。全臓器量評価のために左右構造の間の平均値を使用してください。
ビューの数を計算します。
、ROI の平均カウント [c] は
、対応する背景領域の平均カウント [c] であり
、ROI 内部のピクセル数です。
177Luの減衰補正係数は
、177Lu物理半減期、Δtは注入と画像取得9の時差であり、zは透過スキャンで評価された水量の厚さである。
、
最初の注入後画像で全身について評価されます。全体の尿が画像に含まれているように、これは、全有効な注入活性のための基準として考えられる。
、VOI [c]内の総カウント、
画像取得時間[秒]、および
中央球の内部の既知の注入された活性[MBq]です。患者のためのSPECT/CT画像は、同じ取得および再構成パラメータ設定で行われる。
中に注入された活動である場所。
、2
日目(16-24時間)の平面画像で、注入時の物理的な半減期を補正して減衰補正します。
曲線を因子で再スケーリングします。以下に説明する OLINDA/EXM を使用して、ドシメトリー評価を行います。
に相対取り込み値を挿入します。[更新] をクリックします。
込み値を計算する
み値を計算する
、標準成人男性ファントム
(レッド骨髄質量)の比は1120gに等しく、(
全身血液量)は5000gに等しい。
された全身の差Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ドシメトリーは10人の患者に対して行った(7は第1治療サイクルを受け、3秒サイクル)。 血液サンプルは3人の患者を除くすべての患者から取得した。1人の患者は、最初の輸液後画像取得の前に膀胱を無効にした。注射された活性は5人の患者に対して5.5GBq、5人の患者に対して4.4GBqであった。
曲線フィッティングに関しては、モノまたは二指数曲線フィッティングを臓器時間活動曲線に用いた。洗浄およびウォッシュアウト相を用いた二指数曲線フィッティングを唾液腺に用い、注入後16時間前後で最大取り込みが観察された。腎臓では、洗浄/洗い流し(5人)と純粋な洗い流し(5人の患者)相を組み合わせて観察した。二乗指数適合モデルとモノ指数適合モデルが使用されました。全身(二指数)、赤い骨髄(二指数)、肝臓(単一指数)に対して純粋なウォッシュアウト相が観察された。
2D平面イメージング法に関しては、腎臓の有効半減期の中央値は30.4時間(範囲12.2〜80.6)であった。 肝臓は23.5時間(12.5-62.9)、耳下腺は31.6時間(25.6-60.7)、顎下腺は31.0 h(5.3-61.0)、赤骨髄は7.7 h(2.5-14.7)、体全体は51.1h(31-69)2D平面画像法では、腎臓の平均吸収線量の中央値は0.73 mGy/MBq(0.26-1.07の範囲)、肝臓の0.12 mGy/MBq(0.05-0.53)、アロートglandsの0.56 mGy/MBq(0.33-2.63)でした。 0.63 mGy/MBq(0.23-1.20)下顎腺、0.04 mGy/MBq(0.02-0.07)、全身に0.04 mGy/MBq(0.02-0.14)。
ハイブリッド2D+3D SPECT/CT法を腎摂取評価に用いた。2日目から6日目まで高い腸管摂取が観察され、腎臓が重なっていた。24時間(2日目)における腎臓取り込み間の中央値比は、平面画像(%IA2D-24h)および3D SPECT/CT(%IA3D-24h)で評価され、0.45(範囲0.32〜1.23)であった。1人の患者に対して、完全な3D SPECT/CT評価は、線学専用のすべての日に対して平面画像と3D SPECT/CTの両方を取得することによっても行われた(図4)。3つの異なる方法から得られた時間活性曲線を左右の腎臓について比較した(図4)。ハイブリッド法は、24時間で取得したSPECT/CTで観察された腸の重複取り込み補正が、異なる時間に取得された他のすべての平面画像に対して有効であると仮定する。この患者の場合、矯正は右腎臓のすべての時間ポイント(図4B)に有効であったのに対し、左腎臓に対する相対的な取り込みの過小評価は1日目に観察された(図4A)。それにもかかわらず、ハイブリッド法と2D法の平均吸収線量の点では、ハイブリッド法と2D法の間にわずか1.6%の不一致が認められ、3D法では0.320 mGy/MBq、ハイブリッド法では0.315 mGy/MBq、2D法では0.829 mGy/MBqの不一致が認められた。
図1:ドシメトリー評価のための画像取得ワークフローハイブリッドドシメトリー手順の主なステップとタイミング。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図2:シーケンシャルな平面全身画像(後方投影)を1時間、16-24時間、36-48時間および120時間のポスト注入で取得した。脱毛器官:腎臓、耳下腺、下顎腺、ラクリム腺、肝臓、脾臓、全身、後角ラチ病変(赤)。各線分化された器官は、対応する背景領域を有する。この図は、Sarnelliら 2 から変更されています。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図3:57Co洪水で得られた透過性およびブランク前スキャン。図2に記載されているとおりの、線分化された器官。この図は、Sarnelliら 2 から変更されています。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図4:腎臓における一過性腸管取り込みのための2D、ハイブリッド2D+3D、3D SPECT/CT法の比較。左の時間活性(A)および右(B)腎臓曲線(データは同じ患者を参照)異なる方法を用いて導き出された:2D全身平面イメージング(赤線)、ハイブリッド2D +3D SPECT/CTイメージング(緑線)、フル3D SPECT/CTイメージング(青線)。ハイブリッド法の場合、時間活性曲線は、24時間後注入を取得した画像に基づいて再スケーリングされる。腎臓と重なり合う一過性腸取り込みも平面画像(C)に示されている。この図は、Sarnelliら 2 から変更されています。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
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Discussion
記載された方法は、PRRT療法のために全身のドシメトリーを行うことを可能にし、画像取得負荷を大幅に増加させることなく貴重な情報を提供するという点で、2D全身と3Dの系統法情報の間の有効な妥協点である。この方法は、重複する構造の吸収線量の評価にも有用であり、3D SPCET/CTの限られた視野の外にある構造に関する情報を提供する。
方法論の実施は関係する異なった主題(すなわち、医者、物理学者、医学放射線技師、看護婦)間の高度な協力を必要とし、画像の取得および後処理分析の点で時間のかかるプロセスである。
この方法はさらに最適化できます。画像取得の回数は、インジェクション前のトランスミッションスキャンを回避し、全身CTまたはSCOUT画像11上で直接減衰補正を評価することによって低減することができる。赤い骨髄に関しては、他の著者12によって示唆されるように、吸収された用量は、血液サンプルではなく椎骨取り込みに基づいて評価することができる。赤骨髄吸収線量への骨病変の寄与も考慮すべきである。
モデルの将来の応用は、3D SCPET/CT(例えば、腎臓、肝臓)で画像化された構造の用量量ヒストグラム(DVH)の評価である。DVHは、平均吸収線量よりも線量評価に関するより正確な情報を提供し、生物学的同等用量の点で外部ビーム放射線療法用量制約との比較に有用であり得る。
この方法は、177Lu-PSMA-617ラジオトレーサー用に開発されましたが、他のβ-ガンマラジオトレーサーでも使用できます。
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Disclosures
著者らは開示するものは何もない。
Acknowledgments
私たちの感謝は、プロトコルに関与する専門家の人物(すなわち、医師、物理学者や看護師)と研究に参加することに同意した患者に行きます。また、バレンティーナ・モーネーネ、マリア・カテタニキア、モニア・パンシシシ、ダニエラ・フィチェラ、デリア・ベビラッカなど、核医学ユニットの医療放射線技師に感謝しています。著者らは、アレッサンドロ・サヴィーニとシモーネ・マルゾーニがビデオ録画に協力した場合を認めている。この研究はAIRC(イタリアがん研究協会、助成金番号:L2P1367 - L2P1520)によって部分的にサポートされました。この作業は、イタリアの保健大臣によって部分的に資金提供されました。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 177Lu EndolucinBeta | ITG - Isotopen Technologien München AG, Lichtenbergstrasse 1, 85748 Garching, Germany, info@itm.ag | Radiotracer 177Lu for therapy purpuse | |
| Biograph mCT Flow PET/CT | Siemens Healthineers, Erlangen, Germany | PET/CT scanner | |
| C-Thru 57Co planar flood - Model MED3709 | Eckert & Ziegler, Strahlen- und Medizintechnik AG, Robert-Rössle-Str. 10, 13125 Berlin, Germany, info@ezag.de | Calibration/planar source | |
| Cylindrical phantom with spheric insert | Data Spectrum Corporation, 1605 East Club Boulevard, Durham NC 27704-3406, US, info@spect.com | Phantom for SPECT/CT calibration | |
| Discovery NM/CT 670 SPECT/CT | International General Electric, General Electric Medical System, Haifa, Israel | SPECT/CT scanner | |
| GalliaPharm 68Ge/68Ga Generator | Eckert & Ziegler, Strahlen- und Medizintechnik AG, Robert-Rössle-Str. 10, 13125 Berlin, Germany, info@ezag.de | 68Ge/68Ga Generator of 68Ga for imaging purposes | |
| GammaVision v 6.08 | Ortec, Ametek - Advanced Measurement Technology, 801 South Illinois Avenue, Oak Ridge, Tennessee 37830, US, ortec.info@ametek.com | Gamma Spectorscopy software | |
| High Purity Germanium HPGe, model GEM30P4-70 | Ortec, Ametek - Advanced Measurement Technology, 801 South Illinois Avenue, Oak Ridge, Tennessee 37830, US, ortec.info@ametek.com | Gamma spectometer | |
| MimVista Software | MIM Software INC, Cleveland, OH 44122, US | Workstation | |
| OLINDA/EXM v 1.1 | RADAR - RAdiation Dose Assessment Resource, West End Ave, Nashville, TN 37235, US (now commercially available as OLINDA/EXM v 2.0, Hermes Medical Solutions, Strandbergsgatan 16, 112 51 Stockholm, Sweden, info@hermesmedical.com) |
Dosimetry software | |
| PSMA 11 | ABX advanced biochemical compounds - Biomedizinische,Heinrich-Gläser-Straße 10-14, 01454 Radeberg, Germania, info@abx.de | Carrier for 68Ga radiotracer | |
| PSMA 617 | Endocyte Inc. (Headquarters), 3000 Kent Avenue, West Lafayette, IN 47906 | Carrier for 177Lu radiotracer | |
| Xeleris4.0 | International General Electric, General Electric Medical System, Haifa, Israel | Workstation |
References
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