Diagnosi medica di precisione per la malattia di Parkinson - Il sistema di analisi quantitativa per le immagini PET/MRI nei pazienti

La malattia di Parkinson (MdP) è una malattia neurodegenerativa il cui meccanismo patogeno è la degenerazione della substantia nigra del mesencefalo, causando la degenerazione dei neuroni dopaminergici nel nucleo putamen e caudato dello striato, e il contenuto di dopamina nelle sinapsi diminuisce e perde gradualmente il capacità di agire. La maggior parte dei sintomi clinici sono difetti della funzione motoria. I sintomi più evidenti sono tremore, rigidità degli arti, disfunzione motoria e anomalie dell'andatura e possono verificarsi problemi cognitivi e comportamentali. Negli esami PET di medicina nucleare, i radiofarmaci marcati possono entrare nelle regioni del nucleo putamen e caudato dello striato nel cervello mediante iniezione endovenosa. La gravità della malattia di Parkinson viene valutata e diagnosticata mediante analisi quantitativa del difetto nell'immagine dei radiofarmaci. Gli studi clinici utilizzano spesso la selezione manuale delle regioni di interesse (ROI) per l'analisi quantitativa. Tuttavia, questo metodo causa errore umano e bassa riproducibilità a causa di fattori soggettivi e anche un notevole dispendio di tempo. Pertanto, al fine di risolvere i problemi di cui sopra, questo progetto di ricerca prevede di costruire un sistema di analisi quantitativa automatizzato per immagini PET/MRI. L'analisi quantitativa delle immagini PET viene eseguita automaticamente utilizzando il putamen e il ROI caudato segmentato dalle immagini MRI. In questo studio, i pazienti eseguiranno la scansione PET T1 e 18F-FDOPA di pazienti con PD trattati con agopuntura prima e dopo lo scanner VGHTPE PET/MRI. Ad ogni paziente verranno somministrati 185 MBq (5 mCi) di 18F-FDOPA mediante iniezione endovenosa. L'immagine MRI viene utilizzata per estrarre il target e lo sfondo ROI (regione di interessi) ed è coregistrata nell'immagine PET. Le ROI generate dall'immagine MRI verranno applicate alla corrispondente immagine PET. Quindi, verrà calcolato il rapporto di assorbimento specifico (SUR) per ciascun paziente. Il calcolo del SUR è la differenza tra il valore medio dei pixel dell'immagine della ROI target (striato sinistro e destro) e il valore medio dei pixel dell'immagine della ROI di sfondo (lobo occipitale) diviso per il valore medio della ROI di sfondo. Dopo aver calcolato il rapporto di assorbimento standard di ciascun paziente, è possibile calcolare l'indice di asimmetria (ASI) in base alla differenza assoluta del valore SUR di entrambi i lati (sinistro e destro) dello striato, diviso per il valore SUR medio di entrambi i lati dello striato. Questo sistema di analisi quantitativa automatizzato dovrebbe migliorare i problemi di tempo, bassa riproducibilità e soggettività del metodo tradizionale di selezione manuale della ROI e fornire uno strumento utile per la diagnosi del PD precoce. Nel primo anno, questo sottoprogetto dovrebbe eseguire la scansione MRI T1 e 18F-FDOPA PET di pazienti PD trattati con agopuntura prima e dopo forniti dal sottoprogetto 3. Nel secondo anno, l'analisi di correlazione sarà effettuata con i risultati del test del tremore fornito dal sottoprogetto 1 e quello della quantificazione dell'immagine 99mTc-TRODAT SPECT fornita dal sottoprogetto 4.