18F-DOPA II - Optimalizace zobrazování PET

POZADÍ A ODŮVODNĚNÍ

6-[18F]fluor-dihydroxyfenylalanin (18F-DOPA) je velká neutrální aminokyselina, která biochemicky připomíná přírodní L-3,4-dihydroxyfenylalanin (L-DOPA). L-DOPA je prekurzorem dopaminu, epinefrinu (adrenalinu) a norepinefrinu (noradrenalinu), souhrnně známých jako katecholaminy. 18F-DOPA vstupuje do biochemické dráhy L-DOPA jak v mozku, tak periferně a lze jej zobrazit pomocí skeneru pozitronové emisní tomografie / počítačové tomografie (PET/CT). 18F-DOPA proto může umožnit zobrazení metabolické dráhy L-DOPA s vysokým poměrem cíle k pozadí poskytující cenné informace pro řadu onemocnění.

Zatímco 18F-DOPA je zavedeným diagnostickým indikátorem v řadě různých institucí po celém světě, vzhledem ke krátkému poločasu 18F (110 minut) nelze tento indikátor importovat pro místní použití. Edmonton PET Center nedávno vyvinul způsob výroby tohoto indikátoru, který umožňuje místní přístup. Počáteční studie na University of Alberta (Pro00055342) prokázala, že tento indikátor má přijatelný bezpečnostní profil, očekávanou biologickou distribuci (jak fyziologickou, tak související s onemocněním) a prokázala klinickou účinnost indikátoru.

V březnu 2020 University of Alberta Hospital (UAH) instalovala nový PET/CT skener (GE Discovery MI) s digitálním detektorovým systémem a novými algoritmy pro iterativní rekonstrukci obrazu, které představují podstatné technologické zlepšení ve srovnání s dříve instalovaným skenerem. Očekává se, že tento nový systém sníží artefakty a zvýší citlivost pro detekci menších lézí.

Naše počáteční studie prokázala rychlé vylučování moči s intenzivním sběrem aktivity v močovém měchýři. I když se tato fyziologie očekávala, u některých pacientů vedla ke snížení kvality obrazu při hodnocení pánve. Vylepšené algoritmy rekonstrukce obrazu dostupné na novém systému GE Discovery MI PET/CT mohou zlepšit kvalitu obrazu související s tímto problémem. Na základě našich zkušeností s 18F-fluorodeoxyglukózou (FDG) PET/CT skeny může podání intravenózního furosemidu před zobrazením také podstatně zlepšit kvalitu zobrazení v pánvi. Tato potenciální zlepšení nebyla u 18F-DOPA dosud stanovena.

Druhým pozorováním z naší počáteční studie bylo, že mnoho účastníků prokázalo intenzivní ranou aktivitu na fundu žlučníku. Zatímco aktivita žlučníku a žlučníku je popsána v normální biodistribuci 18F-DOPA, pozorovaná distribuce naznačuje, že aktivita fundu žlučníku odráží spíše primární vychytávání než reflux aktivity žluči do žlučníku.

Důvodem této studie je prozkoumat účinnost těchto optimalizačních parametrů (nový digitální PET/CT kamerový systém a použití intravenózního furosemidu) v kontextu 18F-DOPA PET/CT zobrazování u pacientů s klinickými indikacemi ke skenování. Zobrazovací data z této studie budou porovnána s daty z předchozí studie (Pro00055342), aby se určilo, zda nový digitální detektor PET/CT technologie a přípravné podávání furosemidu zlepšuje kvalitu obrazu u těchto pacientů.

Podskupina bude také dynamicky skenována v oblasti břicha, aby bylo možné lépe posoudit průběh aktivity žlučníku v průběhu času. To bude zahrnovat směs klinických indikací uvedených v zařazovacích kritériích. Všichni pacienti budou vyšetřeni na anamnézu předchozího onemocnění žlučníku v době skenování pomocí dotazníku. Záměrem této dílčí studie je lépe určit vzorce aktivity 18F-DOPA spojené se žlučníkem a prozkoumat, zda existuje korelace mezi dopaminergní degenerací v mozku a žlučníku.

ÚČEL A STUDIJNÍ CÍL:

Typ studie: Nerandomizovaná, nezaslepená prospektivní kohortová klinická studie fáze III u pacientů s klinickou indikací pro 18F-DOPA PET/CT zobrazení.

Primárním účelem této studie je posouzení optimalizačních parametrů pro 18F-DOPA PET CT zobrazení na UAH včetně dopadu nové technologie digitálního detektoru PET/CT a také vlivu přípravného intravenózního podání furosemidu na kvalitu obrazu v pánvi. Sekundárním účelem této studie je lépe vymezit vzorec aktivity 18F-DOPA spojené se žlučníkem a prozkoumat, zda existuje vztah mezi dopaminergní denervací ve žlučníku a mozku.

Do této studie budou zahrnuty pouze populace pacientů, pro které existují zavedené klinické indikace pro použití 18F-DOPA. Účast v této studii umožní přístup k tomuto indikátoru pro pacienty v Albertě, protože v současné době není k dispozici žádný podobný indikátor schválený organizací Health Canada. 18F-DOPA je zavedeným klinickým indikátorem na mnoha institucích po celém světě a byl schválen pro klinické použití v mnoha evropských centrech po mnoho (10+) let. Mezi zavedené klinické indikace v literatuře patří:

1. Pediatričtí pacienti (mladší než 18 let) s vrozeným hyperinzulinismem. Sken 18F-DOPA se používá k plánování požadované chirurgické intervence u těchto pacientů.
2. Pediatričtí pacienti (mladší než 18 let) s neuroblastomem. Sken 18F-DOPA je indikován pro předoperační posouzení masy suspektní jako neuroblastom, staging, re-staging a hodnocení recidivy u této skupiny pacientů.
3. Pediatričtí (mladší než 18 let) nebo dospělí pacienti (18 nebo starší) se známým nebo klinicky suspektním neuroendokrinním nádorem. Patří sem pacienti s karcinoidním nádorem, feochromocytomem, paragangliomem a medulárním karcinomem štítné žlázy. 18F-DOPA je indikována pro metabolické hodnocení masy, u níž je podezření, že představuje jeden z těchto typů nádorů, pro stanovení stadia známého nádoru, pro opětovné stanovení stadia a pro posouzení recidivy u této skupiny pacientů.
4. Dospělí pacienti (18 nebo starší) s klinickým podezřením na Parkinsonovu chorobu nebo demenci s Lewyho tělísky. 18F-DOPA je u této skupiny pacientů indikována k odlišení benigního esenciálního třesu od Parkinsonovy choroby [22–26]. 18F-DOPA lze také použít k odlišení demence s Lewyho tělísky od jiných typů demence.
5. Pediatričtí (mladší než 18 let) nebo dospělí pacienti (18 nebo starší) s nádory mozku (primárními nebo metastatickými). 18F-DOPA je indikována pro plánování biopsie, plánování radiační terapie a hodnocení po léčbě k odlišení reziduálního životaschopného nádoru od nekrózy po léčbě u této populace pacientů.

Na vyžádání u pacientů spadajících do jedné z těchto diagnostických skupin bude proveden 18F-DOPA PET/CT sken a klinicky interpretován s výsledky sdělenými odesílajícímu lékaři.

Optimalizace obrazu (primární cíl studie) bude hodnocena na základě následujícího:

• U pacientů s abnormální aktivitou budou zaznamenány nejmenší 3 léze z hlediska velikosti (mm) a aktivity (SUVmax). U PET-avidních lézí bude měření velikosti založeno na měření maximálního rozměru odpovídající léze na komponentě CT, pokud je to možné. Pokud to není možné, použije se měření velikosti založené na PET snímcích. Minimální velikost léze a průměr (3 nejmenší léze) budou porovnány s kohortou skenů získaných na předchozím nedigitálním PET/CT skeneru (retrospektivní kohorta 50 pozitivních pacientů, Pro00055342).
• Hodnoty SUVmax, SUVmean a SUV standardní odchylka aktivity močového měchýře budou měřeny a porovnány s retrospektivní kohortou 50 pacientů z předchozí studie (Pro00055342)
• Na pánev bude aplikováno subjektivní skóre s ohledem na obrazový artefakt související s aktivitou močového měchýře (0 = žádný artefakt, 1 = mírný artefakt, 2 = závažný artefakt). Toto bude retrospektivně porovnáno se skórováním předchozí studie (retrospektivní kohorta 50 pacientů, Pro00055342).

Vzorec aktivity žlučníku (sekundární cíl) bude vyhodnocen na základě následujícího:

• Měření SUVmax fundu žlučníku, krku žlučníku, společného žlučovodu, pravého a levého hlavního intrahepatálního kanálku a jaterního parenchymu (pravý a levý lalok, VOI o průměru 3 cm) budou měřena po 5 minutách. Ty budou celkem analyzovány a podskupiny budou porovnány (32 PD vs. 32 ne PD účastníků).
• Všichni účastníci budou v době skenování vyšetřeni dotazníkem, zda je v anamnéze předchozí onemocnění žlučníku. Míra pozitivní odpovědi bude porovnána mezi třemi skupinami: pacienti bez PD, pacienti s PD s objektivním průkazem dopaminergní denervace (pozitivní FDOPA sken), pacienti s PD bez objektivního průkazu dopaminergní denervace (negativní FDOPA sken).

POPULACE PACIENTŮ:

Celkem 800 pacientů, kteří splňují kritéria pro zařazení, bude identifikováno na základě doporučení od lékařů, kteří považují zobrazovací studie za potenciálně užitečné pro klinickou péči. Předpokládá se, že úplný zápis bude trvat 5 let (přibližně 160 skenů ročně).

Výpočet velikosti vzorku je založen na následujícím. Obvykle bude denně skenováno celkem 5 účastníků. Dynamické zobrazování bude omezeno na jednoho pacienta za den skenování z důvodu časových omezení souvisejících se skenerem, protože to vyžaduje, aby účastník tiše ležel v PET/CT skeneru po dobu až jedné hodiny. S přihlédnutím k tomuto omezení se odhaduje, že celková účast na dynamickém skenování bude 10 %. Na základě minimální celkové velikosti vzorku 64 účastníků pro analýzu sekundárního cíle je požadována celková minimální studijní populace 640. S ohledem na určitou potenciální rezervu pro nábor je plánováno celkem 800 účastníků.

Minimální velikost vzorku 64 účastníků je založena na následujících odhadech: fundus žlučníku SUVmax průměr 10,9, SUVmax DS 4,6 (měřeno od kohorty 10 pacientů z předchozí studie), α = 0,05 a síla = 0,80. Dvě skupiny po 32 účastnících (celkem 64) by měly umožnit detekci minimálně 30% rozdílu v SUVmax zahrnující fundus žlučníku mezi těmito dvěma skupinami.