Summary
Этот метод оценивает поглощенную дозу различных структур для пептидно-рецепторно-радионуклидной терапии (PRRT) с возможностью избежать перекрытия органов на 2D-проекциях. Серийные планарные изображения всего тела позволяют оценить средние поглощенные дозы по всему телу, в то время как гибридный подход, сочетающий планарные изображения и 3D-SPECT/CT-изображение, преодолевает ограничения перекрытия структуры.
Abstract
Пептид-рецептор-радионуклид-терапия (PPRT) является целенаправленной терапии, которая сочетает в себе радионуцид энергии ближнего радиуса действия с субстратом с высокой специфичностью для рецепторов раковых клеток. После инъекции, радиотрейстер распространяется по всему телу, с более высоким поглощением в тканях, где целевые рецепторы переэкспрессированы. Использование бета/гамма-радионуклидных излучателей позволяет одновременно проводить визуализацию терапии (бета-излучения) и послетерапия (гамма-излучение). Пост-обработка последовательных изображений позволяют поглощать расчет дозы на основе местного поглощения и мытья в / вымыть кинетики. Мы внедрили гибридный метод, который сочетает в себе информацию, полученную от 2D и 3D-изображений. Для оценки поглощенной дозы в различных органах риска и поражениях, распространяемых по всему телу, приобретаются серийные изображения всего тела и образцы крови. Одно 3D-SPECT/CT изображение, ограниченное областью брюшной полости, преодолевает перекрытие проекции на планарных изображениях различных структур, таких как кишечник и почки. Гибридный метод 2D-3D-SPECT/CT сочетает в себе эффективную информацию о периоде полураспада, полученную из 2D-планарных изображений, с локальным распределением поглощения, полученным из 3D-изображений. Мы внедрили эту методологию для оценки поглощенной дозы для пациентов, проходящих PRRT с 177Lu-PSMA-617. Вместе с тем методология может быть внедрена с помощью других бета-гамма-радиотизмов. На сегодняшний день 10 пациентов были зачислены в дозиметрии исследование с 177Lu-PSMA-617 в сочетании с лекарственными протекторами для почек и слюнных желез (маннитол и глутамат таблетки, соответственно). Среднее соотношение между усвоением почек на уровне 24 ч, оцениваемых на планарных изображениях и 3D-SPECT/CT, составляет 0,45 (диапазон:0.32-1.23). Сравнение гибридного и полного 3D-подхода было опробовано на одном пациенте, в результате чего 1,6% недооценка по отношению к полному 3D (2D: 0,829 мГи/МБК, гибрид: 0,315 мГи/МБК, 3D: 0,320 мГИ/МБК). Подтверждена безопасность лечения со средней дозой поглощения 0,73 мГ/МБК (диапазон:0,26-1,07) для почек, 0,56 мГи/МБК (0,33-2,63) для околоушных желез и 0,63 мГи/МБК (0,23-1,20) для субмансибных значений, ранее опубликованных в
Introduction
Среди пептидно-рецепторной радионуклидной терапии, 177Lu-PSMA-617 PRRT сочетает в себе ближнего лидента бета-версии 177Лу (1,9 мм максимальный диапазон в воде, период полураспада 6,71 дней) с простатой-специфический мембранный антиген (PSMA) лиганд. Переэкспрессия PSMA в 90-100% местных поражений рака простаты и метастатических заболеваний (лимфатический узла и кости) является ключом к этой терапии. Тем не менее, рецепторы PSMA также выражаются в различных здоровых тканях, где высокое поглощение часто наблюдается во время лечения. Основными органами риска являются почки, красный мозг, слюнные и лахримальные железы. Доза к этим органам может снизить максимальную инъекционную активность, ухудшая терапевтическое соотношение.
Наш институт (IRST IRCCS) активировал протокол с целью увеличения терапевтического соотношения между поражениями и здоровыми тканями, предоставляя лекарственные защитники в сочетании с 177Лу-ПСМА-617 терапии. Маннитол, полиглутамат фолиевой таблетки в сочетании с внешне нанесенными пакетами льда и N-acetylaspartylglutammate кислотные глазные капли используются для почек, слюнных и лахримальных желез сохранения, соответственно1. После инфузионных дозиметрических исследований требуется для оценки эффективного период ы полураспада (т.е. сочетание физического и биологического полураспада) и поглощенной дозы для различных структур, представляющих интерес локализованных по всему телу (например, почек, слюнных желез, рассеянных поражений). Этот сценарий требует всего тела информации, полученной путем приобретения последовательных после вливания всего тела планарные изображения2. Однако перекрытие высоких структур поглощения (например, переходное поглощение кишечника над почками) требует 3D-информации, способной различать различные локальные поглощения, которые смешиваются на 2D-проекциях. Мы внедрили гибридный метод, способный обеспечить дозиметрическую оценку всего тела благодаря 2D планарным изображениям2,поддерживая 3D информацию о выбранной области (например, область брюшной полости). Этот метод сочетает в себе распределение активности, предоставляемое 3D SPECT/CT изображениями с эффективным периодом полураспада, рассчитанным из планарных изображений. Информация, полученная из других неперекрывающихся структур (например, слюнных желез), получена только из исследования планарного изображения. Метод анализа крови, используемый для оценки красного костного мозга, описан в другом разделе.
Преимущество гибридного подхода заключается в том, что все тело может быть отсканировано, в то время как полный метод 3D SPECT/CT ограничивает расширение черепно-каудального изображения, что может сделать невозможным изучение структур, удаленных друг от друга. Однако основное разрешение изображения планарной визуализации и необходимость реализации коррекции перекрытия с помощью одного приобретения 3D SPECT/CT представляют собой основные недостатки.
Для проверки безопасности и эффективности методов лечения PRRT важно сопоставить данные одного учреждения с данными, ранее опубликованными другими группами. Большинство опубликованных данных с 177Lu-PSMA-617 основаны на планарных изображениях. Таким образом, описанный метод может также быть полезен для стандартизации используемых методологий. Наконец, следует отметить, что внедрение методологии требует высокой степени сотрудничества между различными профессиональными деятелями (наиболее связанными врачами, физиками, медицинскими радиелогиями, медсестрами).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Процедура дозиметрии была проведена в соответствии с протоколом лечения "Радиометаболическая терапия (RmT) с 177Lu-PSMA-617 в продвинутой кастрации устойчивый рак предстательной железы (CRPC): эффективность и оценка токсичности" (EUDRACT/RSO номер: 2016-002732-32) (Рисунок 1). Выбранные пациенты прошли дозиметрию оценки на основе состояния производительности. Все пациенты подписали информированное согласие. Перед родами каждый пациент прошел 68ГА-ПСМА-11 ПЭТ/КТ всего тела.
ПРИМЕЧАНИЕ: Важно подчеркнуть, что некоторые шаги связаны конкретно с используемым сканером.
1. Предварительное вливание изображений: передача и пустое изображение Приобретение
ПРИМЕЧАНИЕ: В этом первом приобретении изображения пациент в воде эквивалент толщины оценивается. Это значение используется для коррекции затухания графов, полученных из 2D планарных изображений, полученных после 177Lu-PSMA-617 инъекций.
- Установите низкоэнергетические коллиматоры высокого разрешения (LEHR).
- Откройте приобретение протокола изображения на рабочей станции и выберите сканирование всего тела по планированию изображения приобретения.
- Проверьте скорость таблицы (например, 7 см/мин) и зум (например, 1). Обеспустите эти значения для приобретения пробела сканирования. Убедитесь, что опция Body Contour отключена.
- Расположите пациента на диване ноги-первый supine с руками на отдых вдоль стороны тела. Используйте это положение для всех изображений. При необходимости используйте доступные опоры (опоры рук, клин коленного сустава, подушку, одеяло).
- Обратите внимание на точное положение пациента, используя номер шкалы вдоль дивана: положение головы вершины, положение колена, положение стопы, высота дивана, все используемые опоры. Обратите внимание на вес и рост пациента.
- Установите двойные головки SPECT в противоположных положениях (т.е. 0 и 180 градусов) и на максимальном расстоянии от центра FOV. Поднимите диван так, чтобы пациент был расположен в центре FOV и с головой в центре детектора.
- Позиция 57Co поддержки наводнения на задней камере, а затем 57Co наводнения себя на поддержку. Начало приобретения изображения.
- В конце приобретения изображения, удалить 57Co наводнения и поддержки. Нажмите разгрузить на учитель кулон. Помогите пациенту встать.
- Повторите приобретение изображения таким же образом, но без пациента, расположенного на диване.
ПРИМЕЧАНИЕ: Скорость дивана, высота стола и расстояние камеры должны быть установлены на том же значении, что и предыдущее изображение передачи.
2. Пост-вливание Изображение Приобретение: Планар нореизображение
ПРИМЕЧАНИЕ: Planar пост-образ приобретения используются для эффективного полураспада и среднее поглощенных дозы оценки различных структур.
- Приобрести первое изображение 0,5-1 ч после 177Лю-PSMA-617 инфузии (день 1, Рисунок 1).
- Приобретите первое изображение перед аннулированием мочевого пузыря. Если пациент чувствует срочную потребность в опорожнении мочевого пузыря, обеспечить надлежащий сосуд для сбора мочи. Позаботьтесь, чтобы включить сосуд (или мешок с мочой, если у пациента есть катетер) в изображении.
- Соберите образец крови 2 мл, закройте трубку для сбора и поместите ее в защищенную коробку, отметив время.
- Переход на коллиматор высокого разрешения средней энергии (MEHR).
- Откройте приобретение протокола изображения на рабочей станции и выберите приобретение всего тела по планированию изображения. Проверьте скорость таблицы (например, 7 см/мин) и зум (например, 1). Держите эти значения равными для всех других изображений. Убедитесь, что опция Body Contour отключена.
- Расположите пациента на диване, гарантируя, что положение такое же, как и для предыдущего изображения (т.е. предварительное сканирование передачи инфузии).
- Установите двойные головки SPECT в противоположных положениях (т.е. 0 и 180 градусов). Поднимите стол так, чтобы пациент находился в центре FOV и с головой в центре детектора.
- Используя подпорку для обучения, вручную отрегулируйте положение задней камеры (т.е. расположенной на 180 градусов), чтобы достичь минимального расстояния от нижнего профиля дивана.
- Ручно отрегулируйте положение передней камеры (т.е. расположенна на 0 градусов), чтобы достичь минимального расстояния от профиля пациента. Примите во внимание всю поверхность тела вдоль всей высоты пациента, чтобы избежать столкновения во время сканирования.
- Принимая к сведению положение дуэли головы, начать приобретение изображения.
- В конце приобретения изображения, нажмите Разгрузить на учитель кулон и помочь пациенту встать.
- Повторите то же приобретение изображения с теми же настройками камеры на 16-24 ч (второе изображение, день 2), 36-48 ч (третье изображение, день 3). Дополнительные изображения (один или более) могут быть приобретены до 120 ч после вливания (например. 66-70 ч и 120 ч) на основе соответствия требованиям пациентов и ресурсов учреждения.
- Соберите образец крови 2 мл одновременно с приобретением изображения SPECT, закройте трубку для сбора и поместите ее в защищенную коробку, сделав к сведению время.
3. Пост-вливание Изображение Приобретение: 3D SPECT/CT
ПРИМЕЧАНИЕ: На 2 день (16-24 ч после вливания) 3D приобретение изображения выполняется, вместе с planar изображение приобретения. 3D SPECT/CT изображение фокусируется на брюшной области и позволяет избежать перекрытия органов (например, почек или кишечных петель) на передних/задних проекциях.
- После приобретения планарного изображения выберите 3D-изображение SPECT/CT внутри протокола дозиметрии на рабочей станции.
- Убедитесь, что установлены надлежащие параметры изображения: модальность приобретения (например, шаг и стрельба), угол на проекцию (например, 5 дюймов), количество кадров на вращение (например, 72), продолжительность кадра (например, 3000 мс). Убедитесь, что контур тела отключен.
- Расположите детектор на максимальном расстоянии от центра, чтобы избежать столкновения. Позиция пациента с поднятыми над головой руками. Расположите стол пациента внутри камеры до тех пор, пока желаемая область не будет сосредоточена на детекторе (например, почки и определенное повреждение, расположенное в одном регионе). Начало приобретения изображения.
- Приобретите соответствующее изображение КТ.
- В конце приобретения изображения, нажмите Разгрузить на учитель кулон и помочь пациенту встать.
4. Анализ изображений
ПРИМЕЧАНИЕ: Внедрены разброс, затухания и фоновые коррекции. Для оценки поглощенной дозы рассматриваются одиночные органные и пораженные массы. ROI и VOI контурируются на планарных и 3D-изображениях.
- Отправить все приобретенные изображения с рабочей станции приобретения на рабочую станцию анализа.
- Для всех изображений после вливания выберите эмиссионные, низкие и высокие изображения рассеяния
и нажмите на правую панель выделенного рабочего процесса, чтобы создать исправленное изображение рассеяния, следующим образом:
где, 
и являются эмиссионными, более низким рассеянием и более высоким рассеянием 2D передних или задних планарных изображений всего тела, соответственно; 
, 
и эмиссионные, ниже рассеяния и выше рассеять ширину окна энергии, соответственно. - Откройте каждое заднее изображение, нажмите на изображение, затем переориентировать, Пан, Увеличить ..., флаг Y зеркало, нажмите Применить и выйти, а затем сохранить вращается влево вправо изображение.
- Открытые передние и задние (вращающиеся) рассеянные планарные изображения, приобретенные после вливания.
- Выберите изображение, полученное на второй день, как наиболее подходящее для разграничения рентабельности инвестиций. Контурные органы: все тело (включая также сосуд мочи или мешок, когда это необходимо), почки, печень, селезенка (если видно), околоушные железы, субмандибулярные железы, лахримальные железы. Если возможно, также контур некоторых видимых поражений. Контур ROIs на наиболее полезное изображение между передней и задней мнениями(рисунок 2). Контур небольшой рентабельности инвестиций, прилегающих к каждой контурной структуры для фона.
- Копировать и вставить все ROIs от изображения, приобретенного на второй день на передний и задний вид других изображений, приобретенных после вливания.
- Используйте только перевод рентабельности инвестиций и не изменяйте для поддержания того же измерения органа. Для каждого приобретенного вливания поста выберите переднее изображение. Сохранить контурные ROIs.
- Для каждого изображения, обратите внимание на средние отсчеты и пиксельное измерение внутри каждой рентабельности инвестиций (включая фоновые ROIs) как для передних, так и для задних представлений3.
- Открытая передняя трансмиссия и пустое сканирование, а также очерченные рентабельность инвестиций. Копировать и вставить орган и поражения ROIs на трансмиссии сканирования. Отрегулируйте для несоответствия органа, и при необходимости, увеличить или уменьшить контуры органа для различных увеличения изображения.
- Для затухания тела, контур структуры, охватывающей голову, плечи, грудь и живот, избегая рук и ног(рисунок 3).
- Копировать и вставить все ROIs от передачи до пустого сканирования.
- Оцените толщину эквивалента воды z для каждой структуры для того чтобы оценить собственн-attenuation. Примите к сведению средние отсчеты внутри каждой roI на обоих передачи (Iпередачи)передачи и пустой (япустой)сканирует. Рассчитайте толщину водного эквивалента z как
где
коэффициент затухания для 57Co наводнения ранее измеряется с единообразным фантомом. - Используйте предварительное лечение 68ГА-ПСМА-11 ПЭТ/КТ. Контурные органы на Изображении КТ: почки, печень, селезенка, околоушные железы и субмандибулярные железы. Контурные поражения на ПЭТ-изображениях. Предполагая единый состав воды для каждой структуры, вычислить массу каждой контурной структуры с помощью плотности единицы (1 г/мл).
- Выполните реконструкцию изображения SPECT/CT с учетом коррекции рассеяния, коррекции затухания КТ и восстановления разрешения. Установите те же значения итеративной реконструкции, которые используются для калибровки SPECT (например, номера итерации OSEM и подмножество, фильтрация после реконструкции).
и нажмите на правую панель выделенного рабочего процесса, чтобы создать исправленное изображение рассеяния, следующим образом:
где, 
и являются эмиссионными, более низким рассеянием и более высоким рассеянием 2D передних или задних планарных изображений всего тела, соответственно; 
, 
и эмиссионные, ниже рассеяния и выше рассеять ширину окна энергии, соответственно.
коэффициент затухания для 57Co наводнения ранее измеряется с единообразным фантомом.5. Измерения образцов крови
ПРИМЕЧАНИЕ: Измерения образцов крови проводятся на детекторе высокой чистоты Германия (HPGe) для оценки дозы красного костного мозга.
- Пусть образец крови распада ется в течение примерно 2 недель, чтобы избежать насыщения детектором и высокого мертвого времени.
- После 2 недель, измерьте один образец за один раз. Из-за низкой активности, начать измерения из последнего приобретенных образцов крови (т.е. с 6-го дня).
- Расположите трубку для сбора образцов крови на выделенном держателе. Используйте ту же геометрию, что и для калибровки HPGe. Расположите его на детекторе HPGe и закройте корпус для защиты детектора.
- Откройте программное обеспечение для приобретения спектра и анализа. Убедитесь, что мертвое время составляет 3% Если выше, подождите еще несколько дней и выполнять измерения, то.
- Выберите подходящий файл калибровки HPGe, соответствующий геометрии трубки 2 мл. Начало измерения образца (минимум 12 h измерений).
- Проанализируйте спектр, определив средний гамма-пик и вычислив концентрацию активности. Обратите внимание как на измеренную активность образца, так и на измерения времени и даты.
- Повторите те же измерения и анализ для всех образцов крови.
6. Дозиметрия оценка
ПРИМЕЧАНИЕ: Анализ выполняется с помощью специального программного обеспечения дозиметрии на основе публикаций MIRD4,5,,6,,7,8. Для каждой рассмотренной структуры, эффективный период полураспада оценивается на последовательных 2D изображения всего тела би- или моноэкспоненциальной кривой установки кривых времени деятельности. 3D SPECT /CT изображения используется для решения проблемы высокого поглощения кишечника перекрытия на структуру почек путем масштабирования временной активности кривых, полученных из планарных изображений. Средняя поглощенная доза затем рассчитывается для каждой массы структуры. Для оценки дозы красного костного мозга, измерения образцов крови используются и масштабируются до веса пациента.
- Планарные изображения
- Для каждого изображения и структуры, рассчитать
рассчитывает на передней
( ) и задней ( ) вид как
где
среднее количество (c) для рассматриваемой рентабельности инвестиций, 
является средним подсчетом в соответствующем фоновом регионе и 
числом пикселей внутри рентабельности инвестиций. - Для каждой рентабельности инвестиций вычислите поглощение в каждом моменте времени изображения как
где
фактор коррекции затухания для 177Lu, 
является 177Lu физического полураспада, это разница во времени между вливанием и приобретением изображения9, и z является толщиной эквивалента воды оценивается на сканировании передачи. - Рассчитайте относительное поглощение как
где
оценивается для всего тела на первом пост-инфузионном изображении. Поскольку в сярю включена в изображение, это считается эталоном для общей эффективной активности.
- Для каждого изображения и структуры, рассчитать
- Гибридные изображения 2D-3D SCPET/CT
- Для калибровки активности SPECT/CT изображение цилиндрического фантома с центральной сферой известной активности. Контур центральной сферы VOI и вычислить коэффициент калибровки (cpS/MBq) как
где
находятся общие подсчеты внутри VOI, 
время приобретения изображения 
(sec) и известная впрысковаемые действия «MBq» внутри центральной сферы. Изображение SPECT/CT для пациента выполняется с одинаковыми параметрами приобретения и реконструкции. - Откройте изображение SPECT/CT. Контурные объемы интереса (VOIs) (например, почки, видимое повреждение) основаны как на информации об поглощении, так и на морфологии КТ. Рассчитать активность в структуре как
- Рассчитать
где
вводится активность во время лечения. - Рассчитайте коэффициент масштабирования для кривой временной активности как
где
рассчитывается на планарном изображении на 2 день (16-24 ч) распад-исправлено для физического полураспада во время инъекции. - Перемасштабирование кривой активности
2D почки с коэффициентом соответственно. Выполните дозиметрию оценки с OLINDA / EXM, как описано ниже.
- Для калибровки активности SPECT/CT изображение цилиндрического фантома с центральной сферой известной активности. Контур центральной сферы VOI и вычислить коэффициент калибровки (cpS/MBq) как
- Взрослый мужской фантом
- Открытое программное обеспечение для дозиметрии. Выберите радионуклид (например, 177Лу) внутри модуля формы ввода Nuclide. Выберите модель (например, Взрослый мужчина)внутри модуля формы ввода модели.
- Перейдите к модулю формы кинетического ввода и нажмите Clear All Data. Нажмите на Fit to Model и откроется отдельное окно.
- В столбце Time (Hr) вставьте часовой вливание для каждого приобретения изображения в часовом формате (например, 1 ч и 30 мин будет 1,50). Прокрутите меню органов и выберите интересуемые органы (например, почки, печень, селезенку).
- Для каждого органа вставьте
относительное поглощение в каждый момент времени изображения. Нажмите Обновить. - Для парных органов (т.е. почек) ввешаем одно значение в виде суммы левого и правого одного относительного усвоения. Нажмите Refresh и проверьте распределение точек на левом конце участка.
- Выполните установку кривой с использованием экспоненциальной кривой как
Параметры A, B и C могут принимать положительные или отрицательные значения для моделирования фаз ытисков и стирки соответственно. Если данные кривых временной активности корректируются, параметры a, b и c представляют собой биологический период полураспада иbiol все положительные. Выберите соответствующую модель, облегающую кривую между моно, би или триэкспоненциальными кривыми. Пометить необходимые параметры, вставить начальные значения и нажмите Fit до тех пор, пока подходит выполняется. - Обратите внимание на параметры, соответствующие кривой. Рассчитать эффективный период полураспада как
где физ является физическое полураспада 177Лу, и биол является биологическим полураспада 177Lu-PSMA-617 соединения. Для биола( рассмотрим самые низкие значения среди параметров, приспосабливающих кривую, b и c (т.е. соответствующие более высокоэффективному периоду полураспада). - Повторите от шага 6.3.3 к шагу 6.3.7. для каждого органа.
- Вставьте относительное поглощение в каждое время изображения точки для остальной части тела (а именно Всего тела / Rem тела), вычитая относительное поглощение всех рассмотренных органов из всего тела поглощения. Повторите от шага 6.3.5 к шагу 6.3.7 для всего тела/Rem Body. Как правило, рекомендуется двухэкспоненциальная установка кривой.
- Нажмите Готово и сохраните модель. Программа восходит к модулю формы кинетического ввода, и количество дезинтеграций на единицу инъекционной активности (а именно ND, выраженное в Bq'h/Bq) визуализировано для каждого рассматриваемого органа.
- Перейти к основной форме ввода. Нажмите на Дозы, а затем изменить входные данные. В коробке внизу Умножьте все массы по:, вставьте соотношение между весом пациента и взрослый мужской фантомный вес (т.е. 73,7 кг). Нажмите на умножьте все массы по: кнопка. Все массы органов будут затем перемасштабированы соответствующим образом. Вставьте одноорганные массы органов, как рассчитывается из КТ разграничения для проанализированных органов. Для парных органов, таких как почки, вставьте сумму массы левой и правой почек. Нажмите готово.
- В отчете будет отображаться средняя поглощенная доза, нормализованная для инъекционной активности, выраженная в mGy/MBq. Обратите внимание на общую поглощенную дозу для рассматриваемых органов (т.е. почек, печени, селезенки и всего тела).
- Повторите для кривых активности времени, полученных из гибридного метода 2D-3D SPECT/CT.
- Красный мозг
- Выполните масштабирование для значений крови для расчета дозы Красного мозга.
- Рассчитайте поглощение крови при каждом приобретении образца крови как
где M является измерение активности «MBq», полученное с помощью измерения образца крови HPGe 2 мл. - Рассчитайте относительное поглощение
крови как
где объем крови (мЛ) — это общая оценка объема крови для конкретного пациента. Это значение взято из взрослых мужчин стандартных фантомных значений10. - Перемасштабирование в Красный Мозг (RM) масса
и вычислить RM относительное поглощение как
где
соотношение стандартного взрослого 
мужского фантома (масса Красного мозга) 
равно 1120 г и (масса крови всего тела) равно 5000 г. - Перейдите к модулю формы кинетического ввода и нажмите Clear All Data. Нажмите на Fit to Model. Прокрутите меню органов и выберите Красный мозг.
- В колонке Time (Hr) вставьте часовой вливание для каждого приобретения образца крови в часовом формате (т.е. 1 ч и 30 мин будет 1,50). Вставьте значения . Повторите шаги 6.3.5-6.3.7. для Красного Мозга.
- Прокрутите меню органа и выберите Всего тела / Rem органа. В столбце Time (Hr) вставьте часовой вливание для каждого приобретения изображения в часовом формате (т.е. 1 ч и 30 мин будет 1,50). Вставьте значения,
равные разнице между всем телом, рассчитанными на планарных изображениях и . - Повторите от шага 6.3.5 к точке для Красного мозга.
- Нажмите готово и сохраните модель.
ПРИМЕЧАНИЕ: Программа восходит к модулю формы кинетического ввода, и количество дезинтеграций на единицу инъекционной активности (а именно ND, выраженное в Bq'h/Bq) визуализировано для каждого рассмотренного. - Перейти к основной форме ввода. Нажмите на Дозы. Масштабирование массы органов, как предыдущий анализ по другим органам.
- Модель сферы
- Используйте модель сферы плотности единицы для структур, которые не доступны в фантомных (например, поражения, околоушные и подчелюстные железы).
- Для установки кривой повторите от шага 6.3.2 до шага 6.3.10, заменяя значения органа с относительным поглощением для разделенных слюнных желез и поражений.
- Нажмите Готово и сохраните модель.
- Программа восходит к модулю формы кинетического ввода, и количество дезинтеграций на единицу инъекционной активности «Bq'h/Bq» визуализировано для каждого рассматриваемого органа. Принять к сведению ND для каждой рассмотренной структуры.
- Перейти к форме ввода модели. Нажмите на сферы.
- Для каждой структуры введите расчетный ND. Нажмите на рассчитывать дозы. В отчете будет отображаться средняя поглощенная доза, нормализованная для инъекционной активности, выраженной в mGy/MBq, для дискретных увеличивающихся масс сферы (g). Приспособите кривую с моноэкспоненциальной установкой и вычислите поглощенную дозу, нормализованную до инъекционной активности (mGy/MBq) для конкретной структуры массы.
- Для парных органов (например, слюнных желез) отдельно выполняется оценка модели сферы для левых и правых органов. Используйте среднее значение между левой и правой структурой для оценки дозы всего органа.
рассчитывает на передней
( ) и задней ( ) вид как
среднее количество (c) для рассматриваемой рентабельности инвестиций, 
является средним подсчетом в соответствующем фоновом регионе и 
числом пикселей внутри рентабельности инвестиций.
фактор коррекции затухания для 177Lu, 
является 177Lu физического полураспада, это разница во времени между вливанием и приобретением изображения9, и z является толщиной эквивалента воды оценивается на сканировании передачи.
оценивается для всего тела на первом пост-инфузионном изображении. Поскольку в сярю включена в изображение, это считается эталоном для общей эффективной активности.
находятся общие подсчеты внутри VOI, 
время приобретения изображения 
(sec) и известная впрысковаемые действия «MBq» внутри центральной сферы. Изображение SPECT/CT для пациента выполняется с одинаковыми параметрами приобретения и реконструкции.
вводится активность во время лечения.
рассчитывается на планарном изображении на 2 день (16-24 ч) распад-исправлено для физического полураспада во время инъекции.
2D почки с коэффициентом соответственно. Выполните дозиметрию оценки с OLINDA / EXM, как описано ниже.
относительное поглощение в каждый момент времени изображения. Нажмите Обновить.
крови как
и вычислить RM относительное поглощение как
соотношение стандартного взрослого 
мужского фантома (масса Красного мозга) 
равно 1120 г и (масса крови всего тела) равно 5000 г.
равные разнице между Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Дозиметрия была проведена для 10 пациентов (7 проходящих первый цикл лечения, 3 второй цикл). Образцы крови были получены у всех пациентов, кроме 3. Один пациент аннулировал мочевой пузырь до первого приобретения изображения после инфузии. Инъекционная активность составила 5,5 ГБК для 5 пациентов и 4,4 ГБК для 5 пациентов.
Что касается установки кривой, то моно- или биэксененциальная установка кривой использовалась для кривых времени и активности органа. Биэксенециальная кривая, прилегающая к фазам стирки и вымывания, использовалась для слюнных желез, а после вливания наблюдалось максимальное поглощение около 16 ч. Для почек наблюдались комбинированные фазы мытья/вымывания (5 пациентов) и чистой стирки (5 пациентов) для почек. Использовались би- и моноэкспоненциальные модели фитинга. Чистая фаза вымывания наблюдалась для всего тела (биэксененции), красного мозга (биэксененции) и печени (моноэкспоненциальной).
Что касается метода 2D-планарной визуализации, то средний эффективный период полураспада составил 30,4 ч (диапазон 12,2-80,6) для почек, 23,5 ч (12,5-62,9) для печени, 31,6 ч (25,6-60,7) для околоушных желез, 31,0 ч (5,3-61,0) для субмандибулярных желез, 7,7 ч (2,5-14,7) для красного мозга и 51,1 ч (31,69.79. При методе 2D-планарного изображения средние значения средней поглощенной дозы составляли 0,73 мГГ/МБК (диапазон 0,26-1,07) для почек, 0,12 мГи/МБК (0,05-0,53) для печени, 0,56 мГИ/МБК (0,33-2,63) для паридов, 0,63 мГИ/МБК (0,23-1,20) для субмандибулярных желез, 0,04 мГи/МБК (0,02-0,07) для красного мозга и 0,04 мГИ/МБК (0,02-0,14) для всего тела.
Для оценки поглощения почек использовался гибридный метод 2D-3D SPECT/CT. Высокое поглощение кишечника наблюдалось со дня 2 до 6-го дня, и в значительной степени перекрывало почки. Медианное соотношение между усвоением почек на уровне 24 ч (день 2), оцениваемый по планарным изображениям (%IA2D-24h)и 3D SPECT/CT (%IA3D-24h),составил0,45 (диапазон 0,32-1,23). Для одного пациента, полная 3D SPECT / КТ оценка была также выполнена путем приобретения как планарные изображения и 3D SPECT / CT за все дни, посвященные дозиметрии (Рисунок 4). Кривые времени и активности, полученные из трех различных методов, были сравнены для левой и правой почек(рисунок 4). Гибридный метод предполагает, что коррекция поглощения кишечника, наблюдаемая на SPECT/CT, приобретенная на уровне 24 ч, была действительна для всех других планарных изображений, полученных в разное время. Для этого пациента, коррекция была действительна для всех точек времени для правой почки(рисунок 4B),тогда как недооценка относительного поглощения наблюдалась на день 1 для левой почки(рисунок 4A). Тем не менее, расхождение только 1,6% наблюдалось между гибридными и 2D-методами с точки зрения средней поглощенной дозы гибридного метода, с 0,320 мГи/МБК для 3D-метода, 0,315 мГИ/МБк для гибридного метода и 0,829 мГИ/МБК для 2D-метода.
Рисунок 1: Рабочий процесс приобретения изображений для оценки дозиметрии. Основные этапы и сроки гибридной процедуры дозиметрии. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 2: Последовательные планарные изображения всего тела (задняя проекция), приобретенные на 1 ч, 16-24 ч, 36-48 ч и 120 ч после вливания. Обезличенные органы: почки, околоушные железы, подчелюстные железы, лахримальные железы, печень, селезенка, все тело, поражения содважительной рахи (красный). Каждый очертанный орган имеет соответствующую фоновую область. Эта цифра была изменена от Sarnelli и др.2. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 3: Трансмиссивное и пустое переднее сканирование, полученное с помощью наводнения 57Co. Обезграниченные органы, как описано на рисунке 2. Эта цифра была изменена от Sarnelli и др.2. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 4: Сравнение 2D, гибридных 2D-3D, 3D SPECT/CT методов для переходного поглощения кишечника перекрытия на почках. Время активности слева (A) и справа (B) кривые почек (данные относятся к одному и тому же пациенту), полученные с помощью различных методов: 2D всего тела планар изображения (красная линия), гибридный 2D'3D SPECT /CT изображений (зеленая линия), полный 3D SPECT / CT изображений (синяя линия). Для гибридного метода кривая временной активности перемасштабируется на основе изображения, приобретенного 24 ч после впрыска. Переходный кишечник поглощения перекрытия почек также показано на планарных изображений (C). Эта цифра была изменена от Sarnelli и др.2. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Описанный метод позволяет осуществлять дозиметрию всего тела для лечения PRRT и является действительным компромиссом между 2D всетелой и 3D дозиметрией информации в том, что он предоставляет ценную информацию без существенного увеличения нагрузки приобретения изображения. Этот метод также полезен для оценки поглощенной дозы перекрывающихся структур и предоставляет информацию о структурах, лежащих за пределами ограниченного поля зрения 3D SPCET/CT.
Внедрение этой методологии требует высокой степени сотрудничества между различными заинтересованными субъектами (нат., врачами, физиками, медицинскими радиологами, медсестрами) и является трудоемким процессом с точки зрения приобретения изображений и анализа после обработки.
Наш метод может быть дополнительно оптимизирован. Количество приобретений изображений может быть уменьшено, избегая предварительного сканирования передачи инфекции и оценки коррекции затухания непосредственно на все тело КТ или SCOUT изображения11. Что касается красного мозга, как предполагают другие авторы12, поглощенная доза может быть оценена на основе поглощения позвонков, а не на образцах крови. Следует также принимать во внимание вклад костных поражений в поглощенную красным мозгом дозу.
В будущем применение модели будет оценка доза объем гистограммы (DVH) структур, изображенных с 3D SCPET / КТ (например, почки, печень). DVH предоставляет более точную информацию об оценке дозы, чем средняя поглощенная доза и может быть полезна для сравнения с внешними ограничениями дозы лучевой лучевой терапии с точки зрения биологической эквивалентной дозы.
Метод был разработан для 177Lu-PSMA-617 радиотрейстом, но также может быть использован с другими бета-гамма-радиотадами.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторам нечего раскрывать.
Acknowledgments
Мы благодарим профессиональных деятелей, участвующих в протоколе (т.е. врачей, физиков и медсестер), а также пациентов, которые согласились принять участие в исследовании. Мы также признательны медицинским радиологическим специалистам Отдела ядерной медицины за помощь в реализации протокола: Валентине Мотоне, Марии Катерничии, Монии Панциси, Даниэле Фичере и Делии Бевилаква. Авторы признают Алессандро Савини и Симоне Марзони за помощь в видеозаписи. Работа была частично поддержана AIRC (Итальянская ассоциация по исследованию рака, номер гранта: L2P1367 - L2P1520). Работа частично финансировалась министром здравоохранения Италии.
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
- Matteucci, F., et al. Reduction of 68Ga-PSMA renal uptake with mannitol infusion: preliminary results. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. , 1-6 (2017).
- Sarnelli, A., et al. Dosimetry of 177 Lu-PSMA-617 after mannitol infusion and glutamate tablet administration: Preliminary results of EUDRACT/RSO 2016-002732-32 IRST protocol. Molecules. 24 (3), (2019).
- Stabin, M. G. Fundamentals of nuclear medicine dosimetry. , Springer. (2008).
- Snyder, W. S., Ford, M. R., Warner, G. G., Watson, S. B. MIRD Pamphlet No. 11: "S" Absorbed dose per unt cumulate activity for selected radionuclides and organs. Society of Nuclear Medicine. , (1975).
- Bolch, W. E., et al. MIRD Pamphlet No. 17: The Dosimetry of Nonuniform Activity Distributions-Radionuclide S Values at the Voxel Level. Journal of Nuclear Medicine. 40 (17), 11s-36s (1998).
- Stabin, M. G., Sparks, R. B., Crowe, E. OLINDA/EXM: The Second-Generation Personal Computer Software for Internal Dose Assessment in Nuclear Medicine. Journal of Nuclear Medicine. 46, 1023-1027 (2005).
- Hippeläinen, E., Tenhunen, M., Mäenpää, H., Heikkonen, J., Sohlberg, A. Dosimetry software Hermes Internal Radiation Dosimetry: from quantitative image reconstruction to voxel-level absorbed dose distribution. Nuclear Medicine Communications. 38 (5), 357-365 (2017).
- Stabin, M. G., Siegel, J. A. RADAR Dose estimate report: a compendium of radiopharmaceutical dose estimates based on OLINDA/EXM version 2.0. Journal of Nuclear Medicine. 59, 154-160 (2018).
- Siegel, J., et al. MIRD pamphlet no. 16: Techniques for quantitative radiopharmaceutical biodistribution data acquisition and analysis for use in human radiation dose estimates. Journal of Nuclear Medicine. 40 (2), 37S-61S (1999).
- Valentin, J. Basic anatomical and physiological data for use in radiological protection: reference values. Annals of ICRP. 32, 5 (2002).
- Frey, E. C., Humm, J. L., Ljungberg, M. Accuracy and precision of radioactivity quantification in nuclear medicine images. Seminars in Nuclear Medicine. 42 (3), 208-218 (2012).
- Violet, J. A., et al. Dosimetry of Lu-177 PSMA-617 in metastatic castration-resistant prostate cancer: correlations between pre-therapeutic imaging and "whole body" tumor dosimetry with treatment outcomes. Journal of Nuclear Medicine. , (2018).
