Dosisoptimierung für die Rubidium-PET-Bildgebung bei Patienten mit bekannter oder vermuteter ischämischer Herzerkrankung (RUBY-DOSE)

Hintergrund Die Auswahl der geeigneten verabreichten Aktivität für den Körperhabitus jedes Patienten ist sehr wichtig, um eine diagnostische Bildqualität zu erhalten. Die aktuellen SPECT-Bildgebungsrichtlinien schlagen vor, „… dass Anstrengungen unternommen werden sollten, um die verabreichte Aktivität an den Habitus und die Bildgebungsgeräte des Patienten anzupassen … [allerdings] gibt es keine starken Beweise für ein bestimmtes gewichtsbasiertes Dosierungsschema.“ [Henzlova JNC 2016]. Eine Zunahme des Körpergewichts führt zu höheren Anteilen an abgeschwächten und gestreuten Photonen, was zu PET-Bildern mit geringerer Qualität für eine gegebene injizierte Aktivität führt [Cherry 2004, Ghanem JNMT 2011]. Die gewichtsbasierte Tracer-Dosierung wird allgemein als Lösung in der Ganzkörper-PET-Bildgebung mit F-18-FDG empfohlen [Masuda JNM 2009, Boellaard EJNMMI 2010]. Im Gegensatz dazu wurde die Rb-82-PET-Bildgebung traditionell mit einer Einzeldosis (z. 40 mCi), die allen Patienten verabreicht wurde [Tout NMC 2012], aber es ist bekannt, dass dies bei größeren Patienten zu einer geringeren Zähldichte und Bildqualität führt. Dieser Effekt kann bis zu einem gewissen Grad durch die Gabe von Rb-82-Aktivität im Verhältnis zum Körpergewicht gemildert werden, während die Genauigkeit für die Erkennung von Krankheiten erhalten bleibt [Kaster JNC 2012].

Die neuesten Richtlinien der European Association of Nuclear Medicine (EANM) empfehlen eine Rb-82-Dosierung für die 3D-PET-Bildgebung mit 10 MBq/kg [Sciagrà EJNMMI 2020], obwohl die American Society of Nuclear Cardiology (ASNC) immer noch die Verwendung einer Einzeldosisbereichsbestimmung akzeptiert von 740 bis 1110 MBq (20-40 mCi) abhängig von der Empfindlichkeit des PET-CT-Geräts [Dilsizian JNC 2016]. Die ASNC-Untergrenze von 740 MBq ermöglicht möglicherweise keine angemessene Dosisreduktion bei sehr kleinen oder pädiatrischen Patienten, und umgekehrt ermöglicht die Obergrenze von 1480 MBq bei den größten Patienten möglicherweise keine angemessene Bildqualität. Bei der Ganzkörper-FDG-PET führt die gewichtsbasierte Dosierung als lineare Funktion des Patientengewichts (MBq/kg) immer noch nicht zu einer einheitlichen Bildqualität bei allen Patienten [Nagaki JNMT 2011]. Jüngste onkologische PET-Studien haben vorgeschlagen, die Dosis von F-18-FDG als quadratische Funktion des Gewichts zu verabreichen [de Groot EJNMMI Res 2013] und gezeigt, dass eine einheitliche Qualität von PET-Bildern über einen weiten Bereich von Patientengewichten aufrechterhalten werden kann [Musarudin IJNM 2019].

Unser Zentrum verwendet seit vielen Jahren eine gewichtsbasierte Dosierung als lineare Funktion des Körpergewichts (9–10 MBq/kg), um Schwankungen der Bildqualität in Abhängigkeit vom Körperhabitus zu reduzieren und die Detektorsättigung während des Tracer-First-Pass für eine genaue Messung zu reduzieren Blutflussquantifizierung [Renaud JNM 2017a]. Trotz dieses Ansatzes leiden größere Patienten immer noch unter reduzierter Anzahl und Bildqualität [Renaud JNM 2017b].

Ziel Es sollte bestimmt werden, ob die Rb-82-Aktivität, die als quadratische Funktion des Patientengewichts (quadratische Dosierung) verabreicht wird, die Bildqualität der PET-Myokardperfusion über einen weiten Bereich von Körpergewichten standardisieren kann.

Primäre Hypothese

1. Die Rb-82-PET-Perfusionsbildqualität ist bei Verwendung einer quadratischen Rb-82-Dosierung über einen breiten Bereich von Patientenkörpergrößen hinweg konsistent.

   Sekundäre Hypothese

2. Die verabreichte Aktivität von Rb-82 ist über einen breiten Bereich von verschriebenen injizierten Dosen von 100 bis 3500 MBq durchweg genau.

Patientenpopulation

Sequenzielle Patienten, die zur Dipyridamol-Stress-Rb-82-PET-Perfusionsbildgebung an das Herzinstitut der Universität von Ottawa überwiesen wurden. Die Patienten werden in 4 Gewichtsgruppen eingeteilt, um festzustellen, ob es signifikante Unterschiede in der Bildqualität oder Genauigkeit der injizierten Rb-82-Aktivität zwischen Patienten gibt mit:

ich. 30 kg ≤ Gewicht < 70 kg ii. 70 kg ≤ Gewicht < 110 kg iii. 110 kg ≤ Gewicht < 150 kg iv. 150 kg ≤ Gewicht < 190 kg Da Patienten, die an uOHI überwiesen werden, im Allgemeinen in die unteren 3 Gruppen fallen, werden die anfänglichen Probanden in der höchsten Gewichtsgruppe und dann die zeitlich nächstgelegenen innerhalb der 3 niedrigeren Gewichtsgruppen identifiziert, um Verzerrungen im Laufe der Zeit zu vermeiden.

Bildanalyseverfahren EKG-gesteuerte Belastungs-PET-Bilder werden von Patienten identifiziert, die für Rb-82 MPI auf einem Siemens Vision 600 PET-CT-Scanner überwiesen wurden. Das Myokardsignal wird als maximale Aktivität im linken Ventrikel (LVMAX) bei der Enddiastole (ED) gemessen. Das entsprechende Hintergrundsignal und Rauschen wird als Mittelwert und Standardabweichung der Bluthöhle des linken Vorhofs (BLMEAN und BLSD) gemessen. Die Bildqualität wird anhand des Myokard-Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR = LVMAX / BLSD) und des Myokard-Blut-Kontrast-Rausch-Verhältnisses (CNR = (LVMAX - BLMEAN) / BLSD) bewertet.

Statistische Analyse Zwölf (12) Patienten werden in jeder der 4 Gewichtsgruppen (3 in jedem 10-kg-Intervall) rekrutiert, um den gesamten Bereich der Patientengewichte von 30 bis 190 kg einheitlich zu untersuchen. Basierend auf der früheren PET-Literatur zur Onkologie [de Groot EJNMMI Res 2013] wird nicht erwartet, dass sich die Bildqualität als Funktion des Gewichts ändert, d. h. SNR und CNR sind bei quadratischer Dosierung von Rb-82 proportional zum Gewicht 0 (keine Gewichtsabhängigkeit). Zwei Bediener führen die PET-Bildanalyse wie oben beschrieben durch. Messungen von LVMAX, BLMEAN, BLSD, SNR und CNR werden zwischen Betreibern unter Verwendung von Bland-Altman- und Box-Plot-Analysen verglichen. Die Mittelwerte zwischen den Bedienern werden in den abschließenden Analysen der gewichtsbasierten Effekte verwendet. SNR und CNR werden an Potenzfunktionen des Patientengewichts Beta angepasst, und die Beta-Koeffizienten werden mit dem erwarteten Wert von Null verglichen. Wenn die primäre Hypothese wahr ist, unterscheiden sich die Beta-Koeffizienten nicht signifikant von Null (P>0,05). was darauf hinweist, dass die Bildqualität nicht wesentlich vom Gewicht des Patienten beeinflusst wird. N = 12 Probanden pro Gruppe reichen aus, um eine Effektgröße gleich der Standardabweichung innerhalb der Gruppe (α = 0,05, β = 0,03) unter Verwendung von Einzelfaktor-ANOVA.