Annoksen optimointi Rubidium PET -kuvantamista varten potilailla, joilla tiedetään tai epäillään iskeemistä sydänsairautta (RUBY-DOSE)

Tausta Sopivan annettavan aktiivisuuden valinta kunkin potilaan kehon habitusille on erittäin tärkeää diagnostisen kuvanlaadun saavuttamiseksi. Nykyiset SPECT-kuvantamisohjeet ehdottavat, että "… pitäisi pyrkiä räätälöimään annettu toiminta potilaan tottumukseen ja kuvantamislaitteistoon… [kuitenkaan] ei ole olemassa vahvaa näyttöä, joka tukisi yhtä tiettyä painoon perustuvaa annostusjärjestelmää." [Henzlova JNC 2016]. Ruumiinpainon nousu johtaa heikennettyjen ja hajallaan olevien fotonien suurempiin fraktioihin, mikä johtaa heikompilaatuisiin PET-kuviin tietyllä injektoidulla aktiivisuudella [Cherry 2004, Ghanem JNMT 2011]. Painoon perustuvaa merkkiaineen annostelua suositellaan yleisesti ratkaisuksi koko kehon PET-kuvauksessa F-18-FDG:llä [Masuda JNM 2009, Boellaard EJNMMI 2010]. Sitä vastoin Rb-82 PET -kuvaus on perinteisesti tehty yhdellä annoksella (esim. 40 mCi) annettiin kaikille potilaille [Tout NMC 2012], mutta tämän tiedetään johtavan pienempään laskentatiheyteen ja kuvanlaatuun suuremmilla potilailla. Tätä vaikutusta voidaan lieventää jossain määrin antamalla Rb-82-aktiivisuutta suhteessa ruumiinpainoon säilyttäen samalla taudin havaitsemisen tarkkuus [Kaster JNC 2012].

Viimeisimmät European Association of Nuclear Medicine (EANM) -ohjeet suosittelevat Rb-82-annostusta 3D PET-kuvaukseen 10 MBq/kg [Sciagrà EJNMMI 2020], vaikka American Society of Nuclear Cardiology (ASNC) hyväksyy edelleen yhden annoksen käytön. 740 - 1110 MBq (20-40 mCi) riippuen PET-CT-laitteen herkkyydestä [Dilsizian JNC 2016]. ASNC:n alaraja 740 MBq ei välttämättä mahdollista riittävää annoksen pienentämistä hyvin pienillä tai lapsipotilailla, ja päinvastoin 1480 MBq:n yläraja ei välttämättä mahdollista riittävää kuvanlaatua suurimmilla potilailla. Koko kehon FDG PET:ssä painoon perustuva annostelu potilaan painon lineaarisena funktiona (MBq/kg) ei silti johda tasaiseen kuvanlaatuun kaikilla potilailla [Nagaki JNMT 2011]. Viimeaikaiset onkologiset PET-tutkimukset ovat ehdottaneet, että F-18-FDG-annos annetaan painon neliöfunktiona [de Groot EJNMMI Res 2013], ja ne ovat osoittaneet, että PET-kuvien tasalaatuinen laatu voidaan säilyttää useilla potilaiden painoilla [Musarudin IJNM 2019].

Keskuksessamme on useiden vuosien ajan käytetty painoon perustuvaa annostusta kehon painon lineaarisena funktiona (9-10 MBq/kg) kuvanlaadun vaihteluiden vähentämiseksi kehon habituksesta riippuen ja ilmaisimen kylläisyyden vähentämiseksi jäljittimen ensikierron aikana tarkan tarkkuuden takaamiseksi. verenvirtauksen kvantifiointi [Renaud JNM 2017a]. Tästä lähestymistavasta huolimatta suuremmat potilaat kärsivät edelleen alentuneesta määrästä ja kuvanlaadusta [Renaud JNM 2017b].

Tavoite Selvittää, voiko Rb-82-aktiivisuus potilaan painon neliöfunktiona (neliöllinen annostus) standardoida PET-sydänperfuusiokuvan laadun useilla eri painoilla.

Ensisijainen hypoteesi

1. Rb-82 PET -perfuusiokuvan laatu on tasainen useissa eri potilaan kehon kokoissa käytettäessä Rb-82:n neliöannosta.

   Toissijainen hypoteesi

2. Annettu Rb-82:n aktiivisuus on jatkuvasti tarkka useilla injektoiduilla annoksilla, jotka on määrätty 100 - 3500 MBq.

Potilaspopulaatio

Peräkkäiset potilaat lähetettiin dipyridamolistressin Rb-82 PET -perfuusiokuvaukseen Ottawan yliopiston sydäninstituutissa. Potilaat jaetaan 4 painoryhmään sen määrittämiseksi, onko kuvanlaadussa tai injektoidun Rb-82-aktiivisuuden tarkkuudessa merkittäviä eroja potilaiden välillä, joilla on:

i. 30kg ≤ Paino < 70kg ii. 70 kg ≤ Paino < 110 kg iii. 110kg ≤ Paino < 150kg iv. 150 kg ≤ Paino < 190 kg Koska uOHI:hun lähetetyt potilaat kuuluvat yleensä kolmeen alempaan ryhmään, ensimmäiset tutkittavat tunnistetaan korkeimpaan painoryhmään ja sitten ajassa lähimmät kolmeen alempaan painoryhmään, jotta vältetään ajan mittaan vinoutuma.

Kuvan analysointimenetelmät EKG-portaiset stressi-PET-kuvat tunnistetaan potilaista, jotka on lähetetty Rb-82 MPI:hen Siemens Vision 600 PET-CT-skannerin avulla. Sydänlihaksen signaali mitataan vasemman kammion maksimiaktiivisuutena (LVMAX) diastolen loppuvaiheessa (ED). Vastaava taustasignaali ja kohina mitataan vasemman eteisen veriontelon keskiarvona ja keskihajonnana (BLMEAN ja BLSD). Kuvan laatua arvioidaan sydänlihaksen signaali-kohinasuhteena (SNR = LVMAX / BLSD) ja sydänlihaksen ja veren kontrasti-kohinasuhteena (CNR = (LVMAX - BLMEAN) / BLSD).

Tilastollinen analyysi Kaksitoista (12) potilasta rekrytoidaan kuhunkin neljästä painoryhmästä (3 kussakin 10 kg:n välein) ottamaan tasaisesti näytteitä kaikista potilaiden painoista 30 - 190 kg. Aiemman onkologian PET-kirjallisuuden [de Groot EJNMMI Res 2013] perusteella kuvanlaadun ei odoteta muuttuvan painon funktiona, ts. SNR ja CNR ovat verrannollisia painoon 0 (ei painoriippuvuutta) Rb-82:n neliöannoksella. Kaksi operaattoria suorittaa PET-kuvaanalyysin edellä kuvatulla tavalla. LVMAX-, BLMEAN-, BLSD-, SNR- ja CNR-mittauksia verrataan operaattoreiden välillä käyttämällä Bland-Altman- ja Box-plot-analyysejä. Toimijoiden välisiä keskiarvoja käytetään painoperusteisten vaikutusten loppuanalyyseissä. SNR ja CNR sopivat potilaan painon betan tehofunktioihin, ja beetakertoimia verrataan odotettuun nolla-arvoon. Jos ensisijainen hypoteesi on totta, beeta-kertoimet eivät eroa merkittävästi nollasta (P>0,05) osoittaa, että potilaan paino ei vaikuta merkittävästi kuvanlaatuun. N = 12 koehenkilöä ryhmää kohden riittää havaitsemaan tehon koon, joka on yhtä suuri kuin ryhmän sisäinen standardipoikkeama (α = 0,05, β = 0,03) käyttämällä yksitekijä-ANOVAa.