Dosisoptimalisatie voor Rubidium PET-beeldvorming bij patiënten met bekende of vermoede ischemische hartziekte (RUBY-DOSE)

Achtergrond Selectie van de juiste toegediende activiteit voor de lichaamsgewoonte van elke patiënt is erg belangrijk om diagnostische beeldkwaliteit te verkrijgen. De huidige SPECT-beeldvormingsrichtlijnen suggereren "... er moet een poging worden gedaan om de toegediende activiteit af te stemmen op de gewoonte van de patiënt en beeldvormingsapparatuur moet worden gedaan... [echter] sterk bewijs dat een bepaald op gewicht gebaseerd doseringsschema ondersteunt, bestaat niet." [Henzlova JNC 2016]. Een toename van het lichaamsgewicht leidt tot hogere fracties van verzwakte en verstrooide fotonen, wat resulteert in PET-beelden van lagere kwaliteit voor een bepaalde geïnjecteerde activiteit [Cherry 2004, Ghanem JNMT 2011]. Op gewicht gebaseerde tracerdosering wordt gewoonlijk aanbevolen als oplossing bij PET-beeldvorming van het hele lichaam met F-18-FDG [Masuda JNM 2009, Boellaard EJNMMI 2010]. Daarentegen wordt Rb-82 PET-beeldvorming traditioneel uitgevoerd met een enkele dosis (bijv. 40 mCi) toegediend voor alle patiënten [Tout NMC 2012] maar het is bekend dat dit resulteert in een lagere teldichtheid en beeldkwaliteit bij grotere patiënten. Dit effect kan tot op zekere hoogte worden verzacht door toediening van Rb-82-activiteit als een deel van het lichaamsgewicht met behoud van nauwkeurigheid voor het opsporen van ziekten [Kaster JNC 2012].

De meest recente richtlijnen van de European Association of Nuclear Medicine (EANM) bevelen Rb-82-dosering aan voor 3D PET-beeldvorming van 10 MBq/kg [Sciagrà EJNMMI 2020] hoewel de American Society of Nuclear Cardiology (ASNC) nog steeds het gebruik van een enkele dosis accepteert, variërend van 740 tot 1110 MBq (20-40 mCi) afhankelijk van de gevoeligheid van het PET-CT-apparaat [Dilsizian JNC 2016]. De ASNC-ondergrens van 740 MBq maakt mogelijk geen adequate dosisverlaging mogelijk bij zeer kleine of pediatrische patiënten, en omgekeerd maakt de bovengrens van 1480 MBq mogelijk geen adequate beeldkwaliteit mogelijk bij de grootste patiënten. Voor FDG PET voor het hele lichaam resulteert dosering op basis van gewicht als een lineaire functie van het gewicht van de patiënt (MBq/kg) nog steeds niet in een uniforme beeldkwaliteit bij alle patiënten [Nagaki JNMT 2011]. Recente oncologische PET-onderzoeken hebben gesuggereerd dat de dosis F-18-FDG moet worden toegediend als een kwadratische functie van het gewicht [de Groot EJNMMI Res 2013] en hebben aangetoond dat een uniforme kwaliteit van PET-beelden kan worden gehandhaafd over een breed scala aan patiëntgewichten [Musarudin IJNM 2019].

Ons centrum gebruikt al vele jaren op gewicht gebaseerde dosering als een lineaire functie van het lichaamsgewicht (9-10 MBq/kg) om variaties in de beeldkwaliteit afhankelijk van de lichaamsgewoonte te verminderen en om de verzadiging van de detector tijdens de eerste doorgang van de tracer te verminderen voor nauwkeurige kwantificering van de bloedstroom [Renaud JNM 2017a]. Ondanks deze aanpak hebben grotere patiënten nog steeds last van verminderde aantallen en beeldkwaliteit [Renaud JNM 2017b].

Doel Vaststellen of Rb-82-activiteit toegediend als kwadratische functie van het gewicht van de patiënt (kwadratische dosering) de beeldkwaliteit van PET-myocardperfusie kan standaardiseren over een breed bereik van lichaamsgewichten.

Primaire hypothese

1. De beeldkwaliteit van Rb-82 PET-perfusie is consistent over een breed scala aan lichaamsafmetingen van de patiënt bij gebruik van kwadratische dosering van Rb-82.

   Secundaire hypothese

2. De toegediende activiteit van Rb-82 is consistent nauwkeurig over een breed scala van voorgeschreven geïnjecteerde doses van 100 tot 3500 MBq.

Patiëntenpopulatie

Sequentiële patiënten verwezen voor dipyridamol-stress Rb-82 PET-perfusiebeeldvorming aan het University of Ottawa Heart Institute. Patiënten worden verdeeld in 4 gewichtsgroepen om te bepalen of er significante verschillen zijn in beeldkwaliteit of nauwkeurigheid van geïnjecteerde Rb-82-activiteit tussen patiënten met:

i. 30kg ≤ Gewicht < 70kg ii. 70kg ≤ Gewicht < 110kg iii. 110kg ≤ Gewicht < 150kg iv. 150 kg ≤ gewicht < 190 kg Omdat patiënten die naar uOHI worden doorverwezen over het algemeen in de onderste 3 groepen vallen, zullen de eerste proefpersonen worden geïdentificeerd in de groep met het hoogste gewicht, en vervolgens degenen die het dichtst in de tijd het dichtst bij de 3 lagere gewichtsgroepen staan, om vertekening in de loop van de tijd te voorkomen.

Methoden voor beeldanalyse ECG-gated stress-PET-beelden zullen worden geïdentificeerd van patiënten die zijn doorverwezen voor Rb-82 MPI op een Siemens Vision 600 PET-CT-scanner. Het myocardiumsignaal wordt gemeten als de maximale activiteit in het linkerventrikel (LVMAX) aan het einde van de diastole (ED). Corresponderend achtergrondsignaal en ruis worden gemeten als het gemiddelde van de bloedholte in het linker atrium en de standaarddeviatie (BLMEAN en BLSD). De beeldkwaliteit wordt beoordeeld als myocardium signaal-ruisverhouding (SNR = LVMAX / BLSD) en myocardium-bloed contrast-ruisverhouding (CNR = (LVMAX - BLMEAN) / BLSD).

Statistische analyse Twaalf (12) patiënten zullen worden geworven in elk van de 4 gewichtsgroepen (3 in elk interval van 10 kg) om op uniforme wijze het volledige bereik van patiëntgewichten van 30 tot 190 kg te bemonsteren. Op basis van eerdere PET-literatuur over oncologie [de Groot EJNMMI Res 2013] wordt niet verwacht dat de beeldkwaliteit verandert als functie van het gewicht, d.w.z. SNR en CNR zullen evenredig zijn met gewicht0 (geen gewichtsafhankelijkheid) met kwadratische dosering van Rb-82. Twee operators zullen de PET-beeldanalyse uitvoeren zoals hierboven beschreven. Metingen van LVMAX, BLMEAN, BLSD, SNR en CNR zullen worden vergeleken tussen operators met behulp van Bland-Altman- en Box-plot-analyses. De gemiddelde waarden tussen operatoren zullen worden gebruikt in de uiteindelijke analyses van op gewicht gebaseerde effecten. SNR en CNR zullen geschikt zijn om functies van patiëntgewicht Bèta aan te drijven, en de Bèta-coëfficiënten zullen worden vergeleken met de verwachte waarde van nul. Als de primaire hypothese waar is, zullen de Beta-coëfficiënten niet significant verschillen van nul (P>0,05) wat aangeeft dat de beeldkwaliteit niet significant wordt beïnvloed door het gewicht van de patiënt. N=12 proefpersonen per groep is voldoende om een ​​effectgrootte te detecteren die gelijk is aan de standaarddeviatie binnen de groep (α=0,05, β=0,03) met behulp van single-factor ANOVA.