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Spect combinado y imágenes por TC para visualizar la funcionalidad cardíaca
 

Spect combinado y imágenes por TC para visualizar la funcionalidad cardíaca

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La exploración SPECT-CT combinada se puede utilizar para proporcionar simultáneamente información anatómica y funcional sobre un órgano de interés en particular.

La tomografía computarizada por emisión de fotón único, o imágenes SPECT, mide directamente la radiación de una especie radiactiva inyectada por vía intravenosa a través de una cámara gamma. Esto permite imágenes no invasivas de la actividad biológica en lugar de sólo una instantánea del órgano.

Cuando se combina con tomografía computarizada o TC, la imagen SPECT-CT proporciona datos metabólicos e información anatómica que puede ser útil para una amplia variedad de aplicaciones.

Este video ilustrará los principios básicos de la imagen combinada SPECT-CT y proporcionará una breve descripción general de cómo se adquieren, reconstruyen y analizan las imágenes SPECT-CT.

La imagen SPECT-CT utiliza dos modalidades de imagen separadas, SPECT y CT, para combinar tanto la evaluación funcional como la información anatómica para mejorar la capacidad de diagnóstico general.

En la TC, se recopilan varias imágenes de rayos X 2D para crear un modelo 3D de la anatomía del paciente o animal. Durante las imágenes por TC, las radiografías se emiten desde una fuente. A medida que las radiografías se mueven a través del paciente, algunas de las radiografías se absorben, y el resto pasa a través del paciente. En general, los materiales de mayor densidad, como el hueso, absorben más rayos X que los materiales de menor densidad como el tejido blando.

Los rayos X restantes y no absorbidos son recogidos por un detector colocado en el otro lado del paciente que determina la intensidad de los rayos X no absorbidos en las unidades de Hounsfield. Esto produce una imagen 2D llamada sector. La fuente de rayos X y el detector se giran alrededor del paciente para adquirir una colección de rodajas 2D. A continuación, los sectores se reconstruyen para crear un modelo 3D.

Análoga a la toma de imágenes por TC, SPECT es una técnica de imágenes nucleares que adquiere la emisión de radiación de un marcador radioactivo que se inyecta en el paciente. El trazador inyectado se descompone con el tiempo, emitiendo rayos gamma que son imágenes de una cámara gamma para crear una imagen 2D. Al igual que la TC, la cámara gamma recopila imágenes 2D en varios lugares para generar una rebanada, que se puede reconstruir en un modelo 3D.

En este estudio, mostramos la imagen SPECT-CT de un ratón. Las imágenes CT y SPECT del ratón reconstruidas se superponen para crear una imagen que muestre evaluaciones anatómicas y funcionales, como muestra el SPECTRACE de color y el escaneo CT en escala de grises.

Ahora que hemos revisado los principios básicos de la imagen SPECT-CT, veamos ahora el protocolo.

En primer lugar, abra el software del sistema. A continuación, configure la parte CT de la exploración para permitir que el tubo de rayos X se caliente seleccionando la opción en el software. El sistema comenzará a calentar el tubo.

Coloque el ratón en una cámara de inducción de anestesia y anestetiza al animal usando isoflurano. A continuación, transfiera el ratón a un banco equipado con un cono nasal. A continuación, compruebe que el ratón está inconsciente utilizando la técnica de pellizco de los dedos de los dedos. A continuación, inyecte el ratón anestesiado con el tecnecio de radionúclidos-99m. Espere hasta que el radionúclido se distribuya en el torrente sanguíneo y comience a decaer. Los análisis se pueden iniciar casi inmediatamente para aplicaciones de cardiología, mientras que el tiempo de espera para la imagen de los tumores puede ser de varias horas a días.

A continuación, coloque el ratón en el lecho escénico SPECT-CT que está equipado con SENSORes de monitoreo de ECG y respiración. Asegure el cono de la nariz e inicie el flujo del anestésico. Encienda el calentador de la cama del ratón y monitoree los parámetros fisiológicos del ratón usando los sensores y la cámara interna del dispositivo.

A continuación, deslice la cama del ratón dentro del colimador. A continuación, adquiera una sola imagen axial del ratón como referencia para determinar la colocación de los animales tal como reside durante el escaneo SPECT. Usando esto como una imagen de referencia, establezca una región de interés para un escaneo SPECT piloto. Este escaneo piloto ayudará al usuario a definir la configuración para el escaneo experimental SPECT incluyendo el número de imágenes recopiladas, el tiempo por imagen, el modo de escaneo o la ruta de rotación del detector, y el modo de paso para mejorar la precisión de la imagen o aumentar la velocidad de imagen.

A continuación, defina los parámetros para la tomografía computarizada, como la corriente y la tensión del tubo, el ángulo de rotación, la velocidad de la exploración y el número de imágenes tomadas en cada ángulo de rotación. Por último, inicie la adquisición de datos pulsando el botón de inicio de adquisición. La duración del análisis depende de los parámetros de análisis, pero suele tener una duración de 30 a 60 minutos.

Una vez completada la exploración, retire la cama del colimador y retire el ratón de la cama. Supervise el ratón hasta que esté consciente y pueda moverse normalmente. Las imágenes SPECT y CT recopiladas ahora se pueden reconstruir individualmente y luego combinarse utilizando software incorporado.

Revisemos ahora los resultados de la imagen SPECT-CT.

Esta figura muestra una exploración SPECT-CT combinada representativa obtenida utilizando un trazador de base de tecnecio-99m en un ratón. La exploración SPECT-CT combinada muestra los datos SPECT en tonos de amarillo a naranja en la figura superpuesta en los datos CT mostrados en tonos de gris.

Dentro de los datos SPECT, el grado de actividad fisiológica se demuestra por la intensidad del color. Por lo tanto, las áreas de color amarillo muestran una mayor actividad que las áreas de naranja.

Ahora veamos cómo se utilizan las técnicas de medicina nuclear para obtener datos de imágenes más precisos para mejorar el diagnóstico médico.

En la detección del cáncer, se utiliza un marcador radioactivo para apuntar selectivamente a un receptor específico de la superficie celular que se encuentra en los tumores. La toma del marcador radioactivo en una imagen DE SPECT-CT indica la presencia de un tumor.

El PET-MRI integrado es otra técnica de diagnóstico por imágenes híbrida utilizada para diagnosticar enfermedades y controlar el tratamiento, ya que proporciona tanto un alto contraste de los tejidos blandos como de la información metabólica. Las regiones de alto contraste indican la aceptación del trazador radiomarcado y pueden sugerir metástasis en la detección del cáncer. Estas imágenes combinadas de PET y RMN muestran múltiples metástasis pulmonares hipermetabólicas y una metástasis en el tracto de salida ventricular derecho del corazón.

Para medir la eficacia de nuevas estrategias de tratamiento para el infarto de miocardio, se requiere la evaluación de la etapa aguda, así como el resultado a largo plazo. Se suministran agentes de contraste intravenosos para la toma secuencial de imágenes PET-RMDel del corazón del ratón. El procedimiento de RMN suele tardar 30 minutos y la tomografía por emisión de propiedades antensadas dura 45 minutos. Esto es significativo en la evaluación de nuevas terapias porque el curso del tiempo puede no ser conocido. Las áreas mejoradas de la RMN representan tejido no viable y corresponden a áreas de reducción de la acumulación de FDG que sugieren posibles bloqueos coronarios o infarto.

Acaba de ver la Introducción de JoVE a la Tomografía Computarizada de Emisión de Fotones Simples y las Imágenes de Tomografía Computarizada. Ahora debe saber cómo configurar los parámetros SPECT y CT, realizar el escaneo combinado y analizar la imagen. También debe saber cómo se utilizan las imágenes nucleares en aplicaciones biomédicas. ¡Gracias por mirar!

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