Diagnóstico médico de precisión para la enfermedad de Parkinson: el sistema de análisis cuantitativo para imágenes PET/MRI en pacientes

La enfermedad de Parkinson (EP) es una enfermedad neurodegenerativa cuyo mecanismo patogénico es la degeneración de la sustancia negra del mesencéfalo, provocando la degeneración de las neuronas dopaminérgicas en el putamen y núcleo caudado del cuerpo estriado, y el contenido de dopamina en las sinapsis disminuye y se pierde paulatinamente la capacidad de actuar. La mayoría de los síntomas clínicos son defectos de la función motora. Los síntomas más evidentes son temblores, rigidez de las extremidades, disfunción motora y anomalías en la marcha, y pueden presentarse problemas cognitivos y conductuales. En los exámenes PET de medicina nuclear, es posible que los radiofármacos marcados entren en las regiones del putamen y del núcleo caudado del estriado en el cerebro mediante inyección intravenosa. La gravedad de la enfermedad de Parkinson se evalúa y diagnostica mediante análisis cuantitativo del defecto en la imagen de los radiofármacos. Los estudios clínicos suelen utilizar la selección manual de regiones de interés (ROI) para el análisis cuantitativo. Sin embargo, este método provoca errores humanos y baja reproducibilidad debido a factores subjetivos, y también consume mucho tiempo. Por lo tanto, para resolver los problemas anteriores, este proyecto de investigación planea construir un sistema de análisis cuantitativo automatizado para imágenes PET/MRI. El análisis cuantitativo de las imágenes PET se realiza automáticamente mediante el uso de la región de interés de putamen y caudado segmentada por las imágenes de resonancia magnética. En este estudio, los pacientes realizarán MRI T1 y 18F-FDOPA PET antes y después de pacientes con EP tratados con acupuntura en un escáner VGHTPE PET/MRI. A cada paciente se le administrarán 185 MBq (5 mCi) de 18F-FDOPA por inyección IV. La imagen de MRI se utiliza para extraer los ROI (región de interés) objetivo y de fondo, y se registra conjuntamente con la imagen PET. Los ROI generados por la imagen MRI se aplicarán a su imagen PET correspondiente. Luego, se calculará la tasa de captación específica (SUR) para cada paciente. El cálculo de SUR es la diferencia entre el valor de píxel de imagen promedio del ROI de destino (cuerpo estriado izquierdo y derecho) y el valor de píxel de imagen promedio del ROI de fondo (lóbulo occipital) dividido por el valor promedio del ROI de fondo. Después de calcular la ración de absorción estándar de cada paciente, el índice de asimetría (ASI) se puede calcular en función de la diferencia absoluta del valor SUR de ambos lados (izquierdo y derecho) del cuerpo estriado, dividido por el valor promedio de SUR de ambos lados del cuerpo estriado. Se espera que este sistema de análisis cuantitativo automatizado mejore los problemas de subjetividad, baja reproducibilidad y consumo de tiempo del método de selección de ROI manual tradicional, y proporcione una herramienta útil para el diagnóstico de la EP temprana. En el primer año, se espera que este subproyecto realice exploraciones MRI T1 y 18F-FDOPA PET de pacientes con EP tratados con acupuntura antes y después proporcionados por el subproyecto 3. En el segundo año, se realizará el análisis de correlación con los resultados de la prueba de temblor proporcionada por el subproyecto 1 y la cuantificación de la imagen 99mTc-TRODAT SPECT proporcionada por el subproyecto 4.