Dosisoptimering til Rubidium PET-billeddannelse hos patienter med kendt eller mistænkt iskæmisk hjertesygdom (RUBY-DOSE)

Baggrund Udvælgelse af den passende administrerede aktivitet for hver patients kropshabitus er meget vigtig for at opnå diagnostisk billedkvalitet. Gældende SPECT-billeddannelsesretningslinjer foreslår "...en indsats for at skræddersy den administrerede aktivitet til patientens habitus, og billedbehandlingsudstyr bør gøres... [men] der findes ikke stærke beviser, der understøtter et bestemt vægtbaseret doseringsskema." [Henzlova JNC 2016]. En stigning i kropsvægt fører til højere fraktioner af svækkede og spredte fotoner, hvilket resulterer i PET-billeder af lavere kvalitet for en given injiceret aktivitet [Cherry 2004, Ghanem JNMT 2011]. Vægtbaseret sporstofdosering anbefales almindeligvis som en løsning til PET-billeddannelse af hele kroppen med F-18-FDG [Masuda JNM 2009, Boellaard EJNMMI 2010]. I modsætning hertil er Rb-82 PET-billeddannelse traditionelt blevet udført ved hjælp af en enkelt dosis (f. 40 mCi) indgivet til alle patienter [Tout NMC 2012], men dette er kendt for at resultere i lavere tælletæthed og billedkvalitet hos større patienter. Denne effekt kan afbødes til en vis grad ved administration af Rb-82-aktivitet som en andel af kropsvægten, samtidig med at nøjagtigheden for påvisning af sygdom opretholdes [Kaster JNC 2012].

De seneste retningslinjer fra European Association of Nuclear Medicine (EANM) anbefaler Rb-82-dosering til 3D PET-billeddannelse ved 10 MBq/kg [Sciagrà EJNMMI 2020], selv om American Society of Nuclear Cardiology (ASNC) stadig accepterer brugen af ​​en enkelt dosis, der varierer fra 740 til 1110 MBq (20-40 mCi) afhængigt af PET-CT-enhedens følsomhed [Dilsizian JNC 2016]. Den nedre ASNC-grænse på 740 MBq tillader muligvis ikke tilstrækkelig dosisreduktion hos meget små eller pædiatriske patienter, og omvendt tillader den øvre grænse på 1480 MBq muligvis ikke tilstrækkelig billedkvalitet hos de største patienter. For helkrops-FDG PET resulterer vægtbaseret dosering som en lineær funktion af patientvægt (MBq/kg) stadig ikke i ensartet billedkvalitet på tværs af alle patienter [Nagaki JNMT 2011]. Nylige onkologiske PET-undersøgelser har foreslået, at dosis af F-18-FDG skal administreres som en kvadratisk funktion af vægten [de Groot EJNMMI Res 2013] og har vist, at ensartet kvalitet af PET-billeder kan opretholdes på tværs af en bred vifte af patientvægte [Musarudin IJNM 2019].

Vores center har i mange år brugt vægtbaseret dosering som en lineær funktion af kropsvægt (9-10 MBq/kg) for at reducere variationer i billedkvalitet afhængigt af kroppens habitus og for at reducere detektormætning under sporingsførste passage for nøjagtig blodgennemstrømning kvantificering [Renaud JNM 2017a]. På trods af denne tilgang lider større patienter stadig af reduceret antal og billedkvalitet [Renaud JNM 2017b].

Formål At bestemme, om Rb-82-aktivitet administreret som en kvadratisk funktion af patientvægt (kvadratisk dosering) kan standardisere PET-myokardieperfusionsbilledkvaliteten over en bred vifte af kropsvægte.

Primær hypotese

1. Rb-82 PET-perfusionsbilledkvaliteten er ensartet på tværs af en lang række patientkropsstørrelser, når der bruges kvadratisk dosering af Rb-82.

   Sekundær hypotese

2. Den administrerede aktivitet af Rb-82 er konsekvent nøjagtig over en bred vifte af injicerede doser ordineret fra 100 til 3500 MBq.

Patientpopulation

Sekventielle patienter henvist til dipyridamol stress Rb-82 PET perfusion billeddannelse ved University of Ottawa Heart Institute. Patienterne vil blive opdelt i 4 vægtgrupper for at afgøre, om der er signifikante forskelle i billedkvalitet eller nøjagtighed af injiceret Rb-82-aktivitet mellem patienter med:

jeg. 30 kg ≤ Vægt < 70 kg ii. 70 kg ≤ Vægt < 110 kg iii. 110kg ≤ Vægt < 150kg iv. 150 kg ≤ Vægt < 190 kg Fordi patienter, der henvises til uOHI, generelt falder inden for de nederste 3 grupper, vil indledende forsøgspersoner blive identificeret i den højeste vægtgruppe, og derefter de nærmeste i tid inden for de 3 lavere vægtgrupper for at undgå bias over tid.

Billedanalysemetoder EKG-gatede stress-PET-billeder vil blive identificeret fra patienter henvist til Rb-82 MPI på en Siemens Vision 600 PET-CT-scanner. Myokardiesignal vil blive målt som den maksimale aktivitet i venstre ventrikel (LVMAX) ved slutdiastolen (ED). Tilsvarende baggrundssignal og støj vil blive målt som middelværdien af ​​venstre atriums blodhule og standardafvigelse (BLMEAN og BLSD). Billedkvaliteten vil blive vurderet som myokardium signal-til-støj-forhold (SNR = LVMAX / BLSD) og myokardium-til-blod kontrast-til-støj-forhold (CNR = (LVMAX - BLMEAN) / BLSD).

Statistisk analyse Tolv (12) patienter vil blive rekrutteret i hver af de 4 vægtgrupper (3 i hvert 10 kg interval) til ensartet prøvetagning af hele spektret af patientvægte fra 30 til 190 kg. Baseret på den tidligere onkologiske PET-litteratur [de Groot EJNMMI Res 2013] forventes billedkvaliteten ikke at ændre sig som funktion af vægt, dvs. SNR og CNR vil være proportionale med vægt0 (ingen vægtafhængighed) med kvadratisk dosering af Rb-82. To operatører vil udføre PET-billedanalysen som beskrevet ovenfor. Målinger af LVMAX, BLMEAN, BLSD, SNR og CNR vil blive sammenlignet mellem operatører, der bruger Bland-Altman og Box-plot analyser. Middelværdierne mellem operatører vil blive brugt i de endelige analyser af vægtbaserede effekter. SNR og CNR vil passe til funktionerne i patientvægt Beta, og Beta-koefficienterne vil blive sammenlignet med den forventede værdi på nul. Hvis den primære hypotese er sand, så vil Beta-koefficienterne ikke være signifikant forskellige fra nul (P>0,05) angiver, at billedkvaliteten ikke er væsentligt påvirket af patientens vægt. N=12 forsøgspersoner pr. gruppe er tilstrækkeligt til at detektere en effektstørrelse svarende til standardafvigelsen inden for gruppen (α=0,05, β=0,03) ved anvendelse af enkeltfaktor ANOVA.