PET con tecnica di gating respiratorio nella valutazione della risposta e dell'effetto del tessuto normale nel cancro toracico

La polmonite da radiazioni è la tossicità dose-limitante nella radioterapia toracica (RT) per le neoplasie toraciche. Si verifica a partire dall'inizio della RT fino a 6 mesi caratterizzata da tosse, respiro corto e alterazioni della funzione polmonare. Un tasso di mortalità si avvicina al 50% nella polmonite da radiazioni grave [4]. I parametri dosimetrici, come la percentuale di volume polmonare irradiato ≧20 Gy (V20) e la dose polmonare media (MLD), forniscono una guida per valutare il rischio di polmonite da radiazioni nel processo di pianificazione del trattamento. Tuttavia, i parametri hanno scarso potere predittivo per il rischio individuale. L'aspetto del danno polmonare da radiazioni mostrato nella tomografia computerizzata (TC) era caratterizzato da una fase precoce e una fase tardiva. Poiché la polmonite da radiazioni è caratterizzata dalla migrazione dei leucociti dal sangue al tessuto polmonare irradiato; quindi, sull'imaging FDG-PET, risposte infiammatorie più intense si tradurranno in un maggiore assorbimento di FDG. L'identificazione di un segno precoce o precursore di un normale danno tissutale aiuta a prevedere la disfunzione d'organo ritardata.

Nella PET/TC combinata, la TC viene utilizzata per la localizzazione e la correzione dell'attenuazione nelle immagini PET. Un'accurata registrazione spaziale dei set di immagini PET e CT è un prerequisito per una diagnosi accurata e una misurazione SUV. Tuttavia, a causa della respirazione e della differenza nel tempo di acquisizione richiesto per l'immagine del torace tra PET (6-9 minuti) e TC (~ 15 secondi), il disallineamento spaziale tra i 2 set di immagini non è raro. Questo disallineamento compromette in modo significativo l'interpretazione delle immagini PET, con conseguente errata localizzazione della lesione e quantificazione imprecisa del SUV. La causa principale di questi artefatti è l'interazione dinamica tra l'acquisizione dell'immagine transassiale e il movimento asincrono del tumore e dei tessuti normali. Per tenere conto degli effetti del movimento, sono state sviluppate tecniche di gating respiratorio.

Un sistema di monitoraggio del movimento respiratorio più sofisticato è il sistema di gating respiratorio (RPM) per la gestione della posizione in tempo reale. Il sistema include una videocamera che misura il movimento respiratorio tracciando lo spostamento verticale di 2 marcatori riflettenti a infrarossi montati rigidamente su un blocco di plastica posto sul torace del paziente. Il movimento del blocco viene visualizzato da un'interfaccia grafica sulla workstation RPM. È stato utilizzato nella radioterapia controllata del polmone, nella TC respiratoria e nella TC 4-D, nonché nell'imaging PET respiratorio.

Abbiamo in programma di arruolare pazienti con carcinoma toracico che hanno programmato un'ulteriore radioterapia. Saranno esclusi i pazienti con malattia polmonare cronica preesistente, come BPCO, malattia polmonare interstiziale, malattia polmonare cistica, et al. L'FDG PET/CT verrà eseguito prima della radioterapia (studio basale) e 30-45 giorni dopo aver completato la radioterapia (2o studio). Dopo 40 minuti verrà eseguita la scansione dell'intero corpo a respiro libero e successivamente è stata eseguita la PET/TC 4D regionale con metodo RPM per il torace. Questi pazienti saranno seguiti nelle cliniche di radioterapia oncologica, verranno registrati eventuali effetti avversi correlati alle radiazioni e la prognosi a lungo termine. L'associazione tra l'analisi dei dati sarà ulteriormente studiata.

Otterremo una migliore delineazione della correlazione e delle differenze tra PET/CT a respirazione libera 4-D PET/CT con metodi di gating respiratorio RPM nell'elaborazione del metabolismo tumorale, inoltre, per valutare il normale effetto metabolico del tessuto. E l'ulteriore lavoro sta cercando di scoprire se l'applicazione aiuta nei risultati clinici e nella previsione della prognosi della tecnica di 4-D PET/CT con metodi di gating respiratorio RPM.