Valutazione dello scanner PennPET Explorer

Il PennPET Explorer è un sistema multianello con un lungo AFOV scalabile e composto da più segmenti di anello lunghi 22,9 cm, ciascuno con 18 moduli rivelatori basati su un fotomoltiplicatore digitale al silicio commerciale. Karp et al., e Pantel et al., [Karp 2020, Pantel 2020] hanno raccolto e pubblicato i dati di test iniziali su un prototipo di strumento con segmento a 3 anelli con un AFOV attivo di 64 cm, che convalida la progettazione del sistema e dimostra sua prestazione iniziale.

Negli ultimi due decenni, le prestazioni degli scanner PET commerciali sono migliorate notevolmente con la correzione dell'attenuazione basata su CT 1, l'uso di scintillatori di lutezio ossiortosilicato o lutezio-ittrio ossiortosilicato, ricostruzione del tempo di volo 2-5 e, più recentemente, fotomoltiplicatore al silicio Rivelatori a tempo di volo basati su (SiPM) 2,6. Tuttavia, l'AFOV non è cresciuto; rimane 16-26 cm per i più recenti scanner commerciali basati su SiPM 7,8. Questa scelta è dovuta principalmente ai costi dello scintillatore e del fotosensore SiPM e alla prevalenza della scansione clinica 18F-FDG focalizzata sulla misurazione del SUV della lesione quando si presume che l'assorbimento sia allo stato stazionario, tipicamente a 60 minuti dopo l'iniezione. I più recenti strumenti commerciali eseguono un'indagine su tutto il corpo 18F-FDG (dalla base del cranio a metà coscia) con un'eccellente qualità diagnostica in 10-20 minuti utilizzando la traslazione del letto.

La motivazione per un sistema LAFOV PET è quella di utilizzare la sua elevata sensibilità per migliorare le prestazioni cliniche e consentire applicazioni di ricerca. Clinicamente, un sistema LAFOV potrebbe consentire immagini più veloci, immagini con attività iniettate inferiori o una combinazione delle due. Le applicazioni di ricerca includono l'imaging ritardato, il miglioramento della quantificazione per la modellazione cinetica e le applicazioni che richiedono la misurazione simultanea di più sistemi di organi 9,10. Non è noto se un tale sistema verrebbe utilizzato principalmente per applicazioni cliniche o di ricerca. I ricercatori hanno sviluppato l'imager di tutto il corpo PennPET Explorer per supportare entrambe le applicazioni. Le misurazioni delle prestazioni sono state effettuate sul prototipo di sistema a segmenti a 3 anelli per ottimizzare l'acquisizione e la ricostruzione di hardware e software, nonché per dimostrare le capacità del PennPET Explorer. Gli investigatori stanno operando con un totale di 6 segmenti di anello che daranno un AFOV attivo di 140 cm. Ciò consentirà l'imaging di tutto il corpo in una posizione del letto per la maggior parte degli adulti.

Nella valutazione di un nuovo strumento, gli studi sull'uomo sono essenziali per stabilire le prestazioni del mondo reale al di là degli studi fantasma, nonché per testare e ottimizzare l'acquisizione e la ricostruzione dei dati. Ad oggi 11 studi sull'uomo sono stati ripresi sullo scanner prototipo sotto IRB 809476. Questo strumento è stato determinato dalla FDA per soddisfare la definizione di dispositivo a rischio non significativo (NSR) ed è quindi soggetto solo ai requisiti IDE abbreviati. Una volta che i segmenti ad anello aggiuntivi saranno stati aggiunti allo strumento, i ricercatori hanno in programma di continuare a testare questo scanner su soggetti umani nell'ambito di questo protocollo aperto in corso. Gli investigatori continueranno a lavorare per ottimizzare le prestazioni e l'acquisizione dei dati fino a quando questo dispositivo non riceverà la piena approvazione della FDA 510 (k).

Questo protocollo è progettato per testare lo strumento PennPET Explorer con il suo AFOV finale di 140 cm. L'imaging PET prevede la somministrazione di un farmaco per imaging radioattivo che emette positroni che vengono rilevati dallo scanner e utilizzati per formare le immagini. Ai fini del presente protocollo, il farmaco per imaging radioattivo somministrato (tracciante) varierà; può essere un radiotracciante approvato dalla FDA o un radiotracciante sperimentale utilizzato nell'ambito di un IND. Se il radiotracciante utilizzato è soggetto a un IND, la somministrazione del radiotracciante verrà effettuata nell'ambito di un protocollo separato per il quale il soggetto è stato acconsentito separatamente. Questo protocollo e il corrispondente ICF implicano il consenso solo per essere scansionati sullo scanner sperimentale e non riguardano la somministrazione di un radiofarmaco sperimentale.