Pilotní projekt: Rychlé celotělové spektrální skenování pro zlepšení detekce kostních metastáz u pacientů s diagnostikovanou rakovinou

Úvod

Scintigrafie kostí (např. "kostní sken") s Tc-99m difosfonáty je jedním z nejběžnějších zobrazovacích radioizotopových postupů na odděleních nukleární medicíny po celém světě, přičemž každý rok je v rušné službě nukleární medicíny provedeno několik tisíc. Navzdory poskytování rychlých a přesných průzkumů skeletu u stavů od metastatické rakoviny přes zlomeniny až po infekci, technologie zaznamenala od počátku 70. let jen malé změny. Kamera Anger zůstává nástrojem volby pro pořizování sériových snímků pacientovy kostry a od konce 70. let 20. století SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) – v podstatě bylo přidáno „jaderné CT zobrazování 3-D distribuce radioindikátoru“ pro zlepšení kontrastu. rozlišení a umístění lézí.

Navzdory známé vyšší senzitivitě SPECT ve srovnání se studiemi planární kosti nukleární medicíny se SPECT z časových důvodů obvykle provádí pouze u omezeného počtu pacientů. Je to proto, že standardní tomografická akvizice kosti vyžaduje asi 20 minut, a proto ji lze obvykle provést pouze v jedné oblasti těla, jako je břicho nebo hrudník.

Skeletální PET skenování pomocí F-18 Fluoride se stalo populární od zavedení více PET skenerů pro zobrazování rakoviny pomocí F-18 FDG. Poskytuje mnohem vyšší počet impulzů než tradiční kostní skeny prováděné s Tc-99m fosfáty a mnoho autorů ukázalo, že je to nejcitlivější zobrazovací modalita pro detekci kosterních lézí. Několik PET center skutečně navrhlo nahradit standardní sken kostí Tc-99m skeny F-18 PET. Nicméně krátký poločas rozpadu F-18 činí tento typ studie praktickým pouze pro PET centra v krátké vzdálenosti od cyklotronu. Kromě toho je většina PET skenerů obvykle plně obsazena prováděním jiných typů diagnostických onkologických studií a náklady na F-18 nejsou v současné době hrazeny za jednoduchá vyšetření skeletu.

V poslední době je možné výrazně zkrátit dobu potřebnou pro získání studie SPECT nukleární medicíny. Došlo k tomu zavedením nového softwaru pro rekonstrukci obrazu, který zahrnuje korekci obnovy rozlišení (tzv. „de-bluring kolimátoru“). Vzhledem k tomu, že tento přístup vede k výraznému zlepšení rozlišení obrazu, mnoho center v současné době zkoumá proveditelnost použití této nové techniky ke zkrácení doby zobrazování. Jeho použití bylo například zkoumáno pro nukleární srdeční skeny se zkrácenou dobou akvizice na polovinu.

Navrhujeme prozkoumat výkon softwaru pro rekonstrukci obrazu s opravou obnovy rozlišení pro kostní SPECT studie. Odhadujeme, že za pouhých 30 minut lze s použitím této nové techniky rozmazání kolimátoru provést plně 3-rozměrnou celotělovou kostní studii SPECT, čímž se v podstatě vyhne nutnosti provádět studie planární kosti.

V rámci navrhovaného projektu si naše skupina klade za cíl otestovat hypotézu, že je možné provést celotělovou SPECT studii Tc-99m ve stejnou dobu jako běžnou rutinní studii planární kosti, s větší přesností lokalizace a lepší detekcí lézí.

Abychom stanovili „zlatý standard“ nezbytný pro hodnocení výkonnosti SPECT kostních skenů, porovnáme počet maligních lézí zjištěných u pacientů, u kterých se prokázalo, že mají metastatické kosterní kostní léze na PET F-18 celotělových skenech, s celotělovými skeny. tělesné Tc-99m SPECT léze. Navrhujeme také porovnat detekci SPECT skenů se standardními planárními kostními skeny. To umožní dvě hlavní srovnání (a) přesnost studií kostí SPECT ve srovnání se studiemi planární kosti a (b) přesnost skenů kostí SPECT ve srovnání se studiemi F-18 PET. Většina předchozích studií, které měly prokázat nadřazenost skenů kostí F-18 oproti skenům kostí Tc-99, byla provedena pouze proti rovinným skenům nebo kombinaci planárních skenů a částečných studií SPECT nad páteří. Očekáváme, že kostní skeny F-18, vzhledem k vyššímu počtu statistik PET látek, ukáží více lézí než SPECT, ale přesné zvýšení citlivosti nebylo nikdy srovnáno s celotělovými SPECT skeny.

Cíle

1. Vyhodnoťte proveditelnost implementace celotělového SPECT v běžné praxi se standardními SPECT gama kamerami
2. Zhodnoťte hodnotu celotělového SPECT ve srovnání s celotělovými planárními studiemi pro detekci kostních metastáz
3. Porovnejte výsledky nejmodernějších celotělových vyšetření skeletu SPECT s nejmodernějšími celotělovými vyšetřeními celotělové kosti Na18F PET.
4. Získejte předběžné údaje o příslušné přesnosti planární kostní scintigrafie, celotělového SPECT a Na18F PET/CT, abyste mohli naplánovat budoucí studie o nákladové efektivitě těchto metod ke zlepšení stagingu karcinomu prostaty.

Hypotézy

1. Celotělový kostní SPECT je citlivější a specifičtější než konvenční planární kostní sken pro detekci kostních metastáz
2. Celotělový kostní SPECT je méně citlivý než celotělový kostní PET, ale nižší citlivost má minimální dopad na celkovou detekci kostních metastáz u pacienta

Celkový design studie

Toto je otevřená studie fáze II navržená tak, aby shromáždila předběžná data o relativní diagnostické hodnotě planární kostní scintigrafie, celotělové kostní SPECT a celotělové kostní PET s 18F-fluoridem sodným. Plánujeme získat celkem 25 subjektů s podezřením na kostní metastázy, kteří podstoupí planární kostní scintigrafii, kostní SPECT a celotělové kostní PET vyšetření Na18F.

Analýza dat

Všechny studie pacientů budou analyzovány 3 nezávislými čtenáři nukleární medicíny, přičemž počet lézí identifikovaných na planárních skenech bude porovnán s počtem lézí na kostních skenech non-Astonish SPECT a kostních skenech Astonish SPECT.

Každá studie bude ohodnocena poznámkou:

• počet a lokalizace zjištěných lézí
• úroveň jistoty (1 = rozhodně maligní, 5 = rozhodně benigní)
• obecná vizuální kvalita obrázků (hodnocení od 1 = špatná do 5 = výborná)

Studie kostí Na18F PET/CT bude sloužit jako referenční studie zlatého standardu, podle které budou ostatní akvizice posuzovány.

Statistická úvaha

Toto je pilotní studie, která poskytne předběžná data pro další výpočty výkonu k odhadu velikosti studie potřebné k prokázání statisticky významného zlepšení celotělového SPECT ve srovnání s planární scintigrafií. S 25 subjekty budeme mít 82% šanci prokázat statisticky významný 30% rozdíl v přesnosti mezi planární scintigrafií a celotělovým SPECT ve srovnání s referenčním standardem (PET/CT).