18F-DOPA II - PET イメージングの最適化

背景と根拠

6-[18F]フルオロ-ジヒドロキシフェニルアラニン (18F-DOPA) は、生化学的に天然の L-3,4-ジヒドロキシフェニルアラニン (L-DOPA) に似た大きな中性アミノ酸です。 L-DOPA は、ドーパミン、エピネフリン (アドレナリン)、およびノルエピネフリン (ノルアドレナリン) の前駆体であり、総称してカテコールアミンとして知られています。 18F-DOPA は、脳と末梢の両方で L-DOPA の生化学的経路に入り、陽電子放射断層撮影法/コンピューター断層撮影法 (PET/CT) スキャナーで画像化できます。 したがって、18F-DOPA は、多くの疾患に関する貴重な情報を提供する高いターゲット対バックグラウンド比で L-DOPA 代謝経路のイメージングを可能にします。

18F-DOPA は世界中のさまざまな機関で確立された診断用トレーサーですが、18F の半減期 (110 分) が短いため、このトレーサーをローカルで使用するために輸入することはできません。 エドモントン PET センターは最近、ローカル アクセスを可能にするこのトレーサーの製造方法を開発しました。 アルバータ大学での最初の研究 (Pro00055342) では、このトレーサーが許容可能な安全性プロファイル、予想される生体内分布 (生理学的および疾患関連の両方) を持つことが実証され、トレーサーの臨床的有効性が確立されました。

2020 年 3 月、アルバータ大学病院 (UAH) は、デジタル検出器システムと新しい反復画像再構成アルゴリズムを備えた新しい PET/CT スキャナー (GE Discovery MI) を設置しました。これは、以前に設置されたスキャナーと比較して大幅な技術的改善を表しています。 この新しいシステムにより、アーティファクトが減少し、より小さな病変の検出感度が向上することが期待されます。

私たちの最初の研究は、膀胱内の活動の集中的な収集を伴う急速な尿中排泄を示しました。 この生理機能は予想されていましたが、一部の患者では骨盤の評価で画質が低下しました。 新しい GE Discovery MI PET/CT システムで利用できる改善された画像再構成アルゴリズムは、この問題に関連する画像品質を改善する可能性があります。 18F-フルオロデオキシグルコース (FDG) PET/CT スキャンに関する我々の経験に基づいて、イメージングの前に静脈内フロセミドを投与すると、骨盤内の画質も大幅に改善されます。 これらの潜在的な改善は、18F-DOPA ではまだ確立されていません。

私たちの最初の研究からの2番目の観察は、多くの参加者が胆嚢底部で激しい初期活動を示したことでした. 胆汁および胆嚢の活動は 18F-DOPA の正常な体内分布で説明されていますが、観察された分布は、胆嚢底部の活動が、胆汁内の活動の胆嚢への逆流ではなく、一次取り込みを反映していることを示唆しています。

この研究の理論的根拠は、スキャンの臨床的適応がある患者の 18F-DOPA PET/CT イメージングのコンテキストで、これらの最適化パラメーター (新しいデジタル PET/CT カメラ システムと静脈内フロセミドの使用) の有効性を調査することです。 この研究の画像データを以前の研究 (Pro00055342) のデータと比較して、新しいデジタル検出器 PET/CT 技術と予備的なフロセミド投与がこれらの患者の画質を改善するかどうかを判断します。

経時的な胆嚢活動のパターンをより適切に評価するために、サブグループも腹部で動的にスキャンされます。 これには、選択基準内に記載されている臨床適応症の混合が含まれます。 すべての患者は、アンケートによるスキャン時に以前の胆嚢疾患の病歴についてスクリーニングされます。 このサブスタディの目的は、胆嚢に関連する 18F-DOPA 活動パターンをより正確に決定し、脳と胆嚢のドーパミン作動性変性の間に相関関係があるかどうかを調査することです。

目的と研究の目的:

試験の種類: 18F-DOPA PET/CT イメージングの臨床的適応がある患者の第 III 相非無作為化非盲検前向きコホート臨床試験。

この研究の主な目的は、UAH での 18F-DOPA PET CT イメージングの最適化パラメータを評価することです。これには、新しいデジタル検出器 PET/CT 技術の影響や、予備的な静脈内フロセミド投与が骨盤内の画質に及ぼす影響が含まれます。 この研究の第 2 の目的は、胆嚢に関連する 18F-DOPA 活動のパターンをより正確に描写し、胆嚢と脳のドーパミン作動性除神経の間に関係があるかどうかを調査することです。

18F-DOPA の使用に関する確立された臨床適応症がある患者集団のみがこの研究に含まれます。 現在、カナダ保健省が承認した同様のトレーサーが利用できないため、この研究に参加すると、アルバータ州の患者がこのトレーサーにアクセスできるようになります。 18F-DOPA は、世界中の複数の機関で確立された臨床トレーサーであり、ヨーロッパの複数のセンターで長年 (10 年以上) 臨床使用が承認されています。 文献で確立された臨床適応症には、次のものがあります。

1. -先天性高インスリン症の小児患者（18歳未満）。 18F-DOPA スキャンは、これらの患者に必要な外科的介入を計画するために使用されます。
2. -神経芽細胞腫の小児患者（18歳未満）。 18F-DOPA スキャンは、神経芽細胞腫が疑われる腫瘤の術前評価、病期分類、再病期分類、およびこの患者グループの再発の評価に適応されます。
3. -小児科（18歳未満）または成人患者（18歳以上）の既知または臨床的に疑われる神経内分泌腫瘍。 これらには、カルチノイド腫瘍、褐色細胞腫、傍神経節腫、および甲状腺髄様がんの患者が含まれます。 18F-DOPA は、これらの腫瘍タイプの 1 つを表すと疑われる塊の代謝評価、既知の腫瘍の病期分類、再病期分類、およびこの患者グループの再発の評価に適応されます。
4. -パーキンソン病またはレビー小体型認知症の臨床的疑いがある成人患者（18歳以上）。 18F-DOPA は、この患者グループにおいて良性本態性振戦とパーキンソン病を区別するために適応となる [22-26]。 18F-DOPA は、レビー小体型認知症と他の認知症のタイプを区別するためにも使用できます。
5. -脳腫瘍（原発性または転移性）を有する小児（18歳未満）または成人患者（18歳以上）。 18F-DOPA は、生検の計画、放射線療法の計画、およびこの患者集団における治療後の壊死から残存生存腫瘍を区別するための治療後の評価に適応されます。

これらの診断グループのいずれかに該当する患者について要求された場合、18F-DOPA PET/CT スキャンが実行され、臨床的に解釈され、その結果が紹介医に伝えられます。

画像の最適化 (主な調査目的) は、以下に基づいて評価されます。

• 異常な活動を有する患者については、最小の 3 つの病変がサイズ (mm) および活動 (SUVmax) に関して記録されます。 PET-avid 病変の場合、サイズの測定は、可能であれば CT スキャン コンポーネント上の対応する病変の最大寸法の測定に基づいて行われます。 不可能な場合は、PET 画像に基づくサイズ測定が使用されます。 最小病変サイズと平均 (3 つの最小病変) は、以前の非デジタル PET/CT スキャナーで取得されたスキャンのコホート (50 人の陽性患者のレトロスペクティブ コホート、Pro00055342) と比較されます。
• 膀胱活動の SUVmax、SUVmean、および SUV 標準偏差が測定され、以前の研究 (Pro00055342) からの 50 人の患者のレトロスペクティブ コホートと比較されます。
• 主観的なスコアは、膀胱活動に関連する画像アーティファクトに関して骨盤に適用されます (0 = アーティファクトなし、1 = 軽度のアーティファクト、2 = 重度のアーティファクト)。 これは、以前の研究 (50 人の患者の後向きコホート、Pro00055342) の採点と遡及的に比較されます。

胆嚢活動パターン（副次的な目的）は、以下に基づいて評価されます。

• 胆嚢底部、胆嚢頸部、総胆管、左右の主肝内管、および肝実質（左右の葉、直径3cmのVOI）のSUVmax測定値は、5分刻みで測定されます。 これらは合計で分析され、サブグループが比較されます (32 PD 対 32 非 PD 参加者)。
• すべての参加者は、以前の胆嚢疾患の病歴があるかどうかについて、スキャン時にアンケートによってスクリーニングされます。 陽性反応率は、非PD患者、ドーパミン作動性除神経の客観的証拠があるPD患者（FDOPAスキャン陽性）、ドーパミン作動性除神経の客観的証拠がないPD患者（FDOPAスキャン陰性）の3つのグループ間で比較されます。

患者集団:

包含基準を満たす合計 800 人の患者は、画像検査が臨床ケアに潜在的に有用であると考える医師からの紹介に基づいて特定されます。 完全な登録には 5 年かかると予想されます (年間約 160 回のスキャン)。

サンプルサイズの計算は、以下に基づいています。 通常、1 日あたり合計 5 人の参加者がスキャンされます。 ダイナミック イメージングは​​、スキャナーに関連する時間の制約により、スキャン日ごとに 1 人の患者に制限されます。これは、参加者が最大 1 時間 PET/CT スキャナーに静かに横たわる必要があるためです。 この制限を考慮すると、動的スキャンの全体的な参加率は 10% になると推定されます。 副次的目的分析の参加者の最小合計サンプル サイズ 64 に基づいて、640 の合計最小調査母集団が必要です。 募集人数は余裕を持って800名を予定しております。

64 人の参加者の最小サンプル サイズは、次の推定に基づいています: 胆嚢眼底 SUVmax 平均 10.9、SUVmax DS 4.6 (以前の研究の 10 人の患者のコホートから測定)、α = 0.05、検出力 = 0.80。 32 人の参加者 (合計 64) の 2 つのグループは、2 つのグループ間の胆嚢底部を含む SUVmax の最小 30% の差の検出を許可する必要があります。