Validering af PET-MRI for hjerte-kar-sygdomme

Positron-emissionstomografi (PET) er en metode til ikke-invasiv billeddannelse af en metabolisk proces. Det har været brugt i klinisk medicin i mange år med dets primære anvendelse til at identificere områder med øget metabolisk aktivitet som mulige kræftformer. Det involverer brugen af ​​et radionuklid (eller radiotracer) mærket til et kemikalie involveret i en bestemt metabolisk proces. For at PET-signalet fra radiotraceren kan detekteres af scanneren, udsender radionuklidet en lille dosis ioniserende stråling. Eksempler på almindeligt anvendte radionuklider omfatter 18FDG og 18 natriumfluorid (18NaF). For at lokalisere, hvor præcis disse områder med unormal eller øget metabolisk aktivitet var, har computeriseret tomografi (CT) traditionelt været brugt til anatomisk korrelation.

Indtil for nylig har PET-CT stort set været begrænset til brug i onkologi. For nylig er PET-CT dog blevet brugt til at detektere sårbare plaques hos dem med koronararteriesygdom. Ved koronararteriesygdom virker 18F-fluorid som en markør for ny forkalkningsaktivitet i plaque. I lighed med andre tilstande opstår forkalkning i koronar atherom som en helbredende reaktion på intens nekrotisk inflammation, hvilket gør 18F-fluorid til en nyttig markør for højrisiko aterosklerotisk plak. Dette er blevet påvist hos dem med stabil angina samt lokalisering af den skyldige plaque hos dem med myokardieinfarkt i 90 % af tilfældene.

Magnetisk resonansbilleddannelse bliver i stigende grad taget i brug i kardiovaskulær billeddannelse og har særlig tiltrækning på grund af dens evne til at give information om bløddelsstrukturer både med og uden kontrastmidler, såvel som dens sikkerhed på grund af fravær af eksponering for ioniserende stråling og hurtig billeddannelseshastighed, hvilket er nyttigt i et bevægeligt organ som hjertet.

PET-MR virker anderledes end PET-CT. PET er afhængig af udslettelse af protoner med elektroner, der genererer 511 keV fotoner, som absorberes i kropsvæv forskelligt afhængigt af deres elektrontæthed (f. hjerte tættere end lunger). På grund af dette kan PET-billeder se lysere eller mørkere ud i forskellige væv. For at tage højde for dette, anvendes en teknik til dæmpningskorrektion. Dette er normalt i form af det, der kaldes en transmissionsscanning (lavintensitets CT-scanning), som graderer vævsdensiteten og korrigerer PET-signalet i overensstemmelse hermed. Givet MR-målinger af protondensitet og ikke elektrondensitet er der behov for forskellige dæmpningskorrektionsteknikker. Det er endnu ikke blevet fastslået, hvordan dette bedst kan gøres på trods af flere anstrengelser ved brug af forskellige teknikker.

Tidligere enkeltcenterundersøgelser har vist gennemførligheden af ​​MRI-PET. Teknikkens oversættelse til klinisk praksis har været begrænset på grund af den globale mangel på pålidelige dæmpningskorrektionsmetoder. Under sit nylige Clinical Research Imaging Fellowship i New York udviklede co-investigator (Dr. Dweck) en ny metode til fri vejrtrækning til dæmpningskorrektion i en kombineret PET-MR-scanner, der reducerede scanningstiden og forbedrede effektiviteten og har vist et enormt løfte. I Edinburgh er en lignende kombineret PET-MR-scanner (mMR, Siemens, Erlangen, Tyskland) blevet installeret, men den har endnu ikke replikeret eller valideret denne teknik. Hvis efterforskerne kan demonstrere og anvende en metode til dæmpningskorrektion, der er acceptabel og viser god sammenlignelighed mellem MRI-PET og PET-CT billeder, kan de muligvis bruge denne billeddannelsesmetode som et alternativ til PET-CT.

Fordele, som kan oversættes klinisk, omfatter overlegen karakterisering af blødt væv og væsentligt reducerede strålingsdoser. Teknikken kan anvendes på tværs af en række medicinske tilstande ud over hjerte-kar-sygdomme og onkologi.

Efterforskerne håber på at etablere en passende dæmpningskorrektionsmetode, så PET-MR kan matche eller endda afløse PET-CT som en billedbehandlingsteknik, der giver nøjagtig biologisk, anatomisk og funktionel information hos dem med hjerte-kar-sygdomme med lave strålingsdoser.