Optimalizace dávky pro zobrazování rubidium PET u pacientů se známou nebo suspektní ischemickou chorobou srdeční (RUBY-DOSE)

Základní informace Výběr vhodné podávané aktivity pro tělesný habitus každého pacienta je velmi důležitý pro získání kvality diagnostického obrazu. Současné pokyny pro zobrazování pomocí SPECT naznačují, že „…je třeba vyvinout úsilí o přizpůsobení podávané aktivity pacientovu habitu a zobrazovacímu zařízení… [nicméně] neexistují silné důkazy podporující jedno konkrétní dávkovací schéma založené na hmotnosti.“ [Henzlová JNC 2016]. Zvýšení tělesné hmotnosti vede k vyšším podílům oslabených a rozptýlených fotonů, což má za následek nižší kvalitu PET snímků pro danou injekční aktivitu [Cherry 2004, Ghanem JNMT 2011]. Dávkování indikátoru na základě hmotnosti se běžně doporučuje jako řešení při zobrazování celého těla PET pomocí F-18-FDG [Masuda JNM 2009, Boellaard EJNMMI 2010]. Naproti tomu zobrazování Rb-82 PET se tradičně provádělo s použitím jedné dávky (např. 40 mCi) podávané všem pacientům [Tout NMC 2012], ale je známo, že to vede k nižší hustotě počtu a kvalitě obrazu u větších pacientů. Tento účinek lze do určité míry zmírnit podáváním aktivity Rb-82 jako podílu tělesné hmotnosti při zachování přesnosti detekce onemocnění [Kaster JNC 2012].

Nejnovější směrnice Evropské asociace nukleární medicíny (EANM) doporučují dávkování Rb-82 pro 3D PET zobrazování na 10 MBq/kg [Sciagrà EJNMMI 2020], ačkoli Americká společnost nukleární kardiologie (ASNC) stále akceptuje použití jednorázové dávky. od 740 do 1110 MBq (20-40 mCi) v závislosti na citlivosti PET-CT zařízení [Dilsizian JNC 2016]. Dolní hranice ASNC 740 MBq nemusí umožňovat adekvátní snížení dávky u velmi malých nebo dětských pacientů a naopak horní hranice 1480 MBq nemusí umožnit adekvátní kvalitu obrazu u největších pacientů. U celotělového FDG PET dávkování založené na hmotnosti jako lineární funkce hmotnosti pacienta (MBq/kg) stále nevede k jednotné kvalitě obrazu u všech pacientů [Nagaki JNMT 2011]. Nedávné onkologické PET studie navrhly, aby dávka F-18-FDG byla podávána jako kvadratická funkce hmotnosti [de Groot EJNMMI Res 2013] a prokázaly, že jednotnou kvalitu PET snímků lze udržet v širokém rozsahu hmotností pacientů [Musarudin IJNM 2019].

Naše centrum po mnoho let používá dávkování založené na hmotnosti jako lineární funkci tělesné hmotnosti (9–10 MBq/kg) ke snížení kolísání kvality obrazu v závislosti na tělesném habitu a ke snížení saturace detektoru během prvního průchodu stopovacím zařízením pro přesné kvantifikace průtoku krve [Renaud JNM 2017a]. Navzdory tomuto přístupu větší pacienti stále trpí sníženým počtem a kvalitou obrazu [Renaud JNM 2017b].

Cíl Zjistit, zda aktivita Rb-82 podávaná jako kvadratická funkce hmotnosti pacienta (kvadratické dávkování) může standardizovat kvalitu obrazu perfuze myokardu PET v širokém rozsahu tělesných hmotností.

Primární hypotéza

1. Kvalita perfuzního obrazu Rb-82 PET je konzistentní v širokém rozsahu tělesných velikostí pacienta při použití kvadratického dávkování Rb-82.

   Sekundární hypotéza

2. Podávaná aktivita Rb-82 je konzistentně přesná v širokém rozsahu předepsaných injekčních dávek od 100 do 3500 MBq.

Populace pacientů

Následné pacienty doporučené pro dipyridamolové stresové perfuzní zobrazení Rb-82 PET na University of Ottawa Heart Institute. Pacienti budou rozděleni do 4 hmotnostních skupin, aby se určilo, zda existují významné rozdíly v kvalitě obrazu nebo přesnosti injikované aktivity Rb-82 mezi pacienty s:

i. 30 kg ≤ Hmotnost < 70 kg ii. 70 kg ≤ Hmotnost < 110 kg iii. 110 kg ≤ Hmotnost < 150 kg iv. 150 kg ≤ Hmotnost < 190 kg Vzhledem k tomu, že pacienti odkazovaní na uOHI obecně spadají do nižších 3 skupin, počáteční subjekty budou identifikovány ve skupině s nejvyšší hmotností a poté ti nejbližší v čase ve 3 skupinách s nižší hmotností, aby se předešlo zkreslení v průběhu času.

Metody analýzy obrazu EKG-gated stress PET snímky budou identifikovány od pacientů doporučených pro Rb-82 MPI na skeneru Siemens Vision 600 PET-CT. Signál myokardu bude měřen jako maximální aktivita v levé komoře (LVMAX) na konci diastoly (ED). Odpovídající signál pozadí a šum budou měřeny jako průměr krevní dutiny levé síně a standardní odchylka (BLMEAN a BLSD). Kvalita obrazu bude hodnocena jako poměr signálu k šumu myokardu (SNR = LVMAX / BLSD) a poměr kontrastu a šumu myokardu k krvi (CNR = (LVMAX - BLMEAN) / BLSD).

Statistická analýza Dvanáct (12) pacientů bude vybráno do každé ze 4 hmotnostních skupin (3 v každém 10 kg intervalu), aby se jednotně odebral celý rozsah hmotností pacientů od 30 do 190 kg. Na základě předchozí onkologické PET literatury [de Groot EJNMMI Res 2013] se neočekává, že by se kvalita obrazu změnila jako funkce hmotnosti, tzn. SNR a CNR budou úměrné hmotnosti0 (bez závislosti na hmotnosti) s kvadratickým dávkováním Rb-82. Dva operátoři provedou analýzu PET obrazu, jak je popsáno výše. Měření LVMAX, BLMEAN, BLSD, SNR a CNR budou porovnána mezi operátory pomocí Bland-Altman a Box-plot analýz. Střední hodnoty mezi operátory budou použity v konečných analýzách vlivů na základě hmotnosti. SNR a CNR budou přizpůsobeny výkonovým funkcím hmotnosti pacienta Beta a koeficienty Beta budou porovnány s očekávanou hodnotou nula. Pokud je primární hypotéza pravdivá, pak se Beta koeficienty nebudou významně lišit od nuly (P>0,05) což naznačuje, že kvalita obrazu není významně ovlivněna hmotností pacienta. N=12 subjektů na skupinu je dostatečné k detekci velikosti účinku rovnající se standardní odchylce v rámci skupiny (α=0,05, p=0,03) za použití jednofaktorové ANOVA.