Convalida della PET-MRI per le malattie cardiovascolari

La tomografia ad emissione di positroni (PET) è un metodo di imaging non invasivo di un processo metabolico. È stato utilizzato nella medicina clinica per molti anni con il suo uso principale nell'identificare le aree di maggiore attività metabolica come possibili tumori. Implica l'uso di un radionuclide (o radiotracciante) marcato con una sostanza chimica coinvolta in un determinato processo metabolico. Affinché il segnale PET proveniente dal radiotracciante venga rilevato dallo scanner, il radionuclide emette una piccola dose di radiazioni ionizzanti. Esempi di radionuclidi comunemente usati includono 18FDG e 18 fluoruro di sodio (18NaF). Per individuare dove si trovavano esattamente queste aree di attività metabolica anormale o aumentata, la tomografia computerizzata (TC) è stata tradizionalmente utilizzata per la correlazione anatomica.

Fino a poco tempo fa la PET-TC è stata in gran parte limitata all'uso in oncologia. Più recentemente, tuttavia, la PET-TC è stata utilizzata per rilevare le placche vulnerabili nei soggetti con malattia coronarica. Nella malattia coronarica il 18F-fluoruro agisce come marcatore di una nuova attività di calcificazione all'interno della placca. Analogamente ad altre condizioni, la calcificazione nell'ateroma coronarico si verifica come risposta di guarigione a un'intensa infiammazione necrotica, rendendo il fluoruro 18F un utile marker di placca aterosclerotica ad alto rischio. Ciò è stato dimostrato in quelli con angina stabile così come localizzare la placca colpevole in quelli con infarto del miocardio nel 90% dei casi.

La risonanza magnetica è sempre più adottata nell'imaging cardiovascolare e detiene un'attrattiva particolare per la sua capacità di fornire informazioni sulle strutture dei tessuti molli sia con che senza agenti di contrasto, nonché per la sua sicurezza dovuta all'assenza di esposizione a radiazioni ionizzanti e alla rapida velocità di imaging, che è utile in un organo in movimento come il cuore.

La PET-RM funziona diversamente dalla PET-TC. La PET si basa sull'annichilazione di protoni con elettroni, generando fotoni da 511 keV, che vengono assorbiti nei tessuti corporei in modo diverso a seconda della loro densità elettronica (ad es. cuore più denso dei polmoni). Per questo motivo le immagini PET possono apparire più luminose o più scure in diversi tessuti. Per tenere conto di ciò, viene impiegata una tecnica di correzione dell'attenuazione. Questo di solito è sotto forma di quella che viene chiamata scansione di trasmissione (scansione TC a bassa intensità) che classifica la densità del tessuto e corregge di conseguenza il segnale PET. Dato che la risonanza magnetica misura la densità del protone e non la densità dell'elettrone, sono necessarie diverse tecniche di correzione dell'attenuazione. Non è stato ancora stabilito il modo migliore per farlo nonostante i molteplici sforzi con tecniche diverse.

Precedenti studi monocentrici hanno dimostrato la fattibilità della RM-PET. La traduzione della tecnica nella pratica clinica è stata limitata a causa della mancanza globale di metodi affidabili di correzione dell'attenuazione. Durante la sua recente Clinical Research Imaging Fellowship a New York, il co-ricercatore (Dr Dweck) ha sviluppato un nuovo metodo di correzione dell'attenuazione della respirazione libera in uno scanner PET-RM combinato che ha ridotto i tempi di scansione e migliorato l'efficienza e ha mostrato un'immensa promessa. A Edimburgo è stato installato uno scanner PET-MR combinato simile (mMR, Siemens, Erlangen, Germania), ma non è stata ancora replicata o convalidata questa tecnica. Se gli investigatori possono dimostrare e applicare un metodo di correzione dell'attenuazione che è accettabile e mostra una buona comparabilità delle immagini MRI-PET con PET-CT, potrebbero essere in grado di utilizzare questo metodo di imaging come alternativa alla PET-CT.

I vantaggi che possono tradursi clinicamente includono una caratterizzazione superiore dei tessuti molli e dosaggi di radiazioni significativamente ridotti. La tecnica potrebbe essere applicata a una serie di condizioni mediche oltre alle malattie cardiovascolari e all'oncologia.

I ricercatori sperano di stabilire un metodo di correzione dell'attenuazione adeguato in modo che la PET-MR possa eguagliare o addirittura sostituire la PET-CT come tecnica di imaging fornendo informazioni biologiche, anatomiche e funzionali accurate in quelli con malattie cardiovascolari con basse dosi di radiazioni.