Presisjonsmedisinsk diagnose for Parkinsons sykdom - Det kvantitative analysesystemet for PET/MR-bilder hos pasienter

Parkinsons sykdom (PD) er en nevrodegenerativ sykdom hvis patogene mekanisme er degenerering av substantia nigra i mellomhjernen, som forårsaker degenerering av dopaminerge nevroner i putamen og caudate-kjernen i striatum, og dopamininnholdet i synapsene reduseres og gradvis mister evne til å handle. De fleste av de kliniske symptomene er motoriske funksjonsfeil. De mest åpenbare symptomene er skjelving, stivhet i lemmer, motorisk dysfunksjon og unormal gange, og kognitive og atferdsproblemer kan oppstå. I nukleærmedisinske PET-undersøkelser er det mulig med merkede radiofarmasøytiske midler å komme inn i putamen og caudate nucleus-regioner av striatum i hjernen ved intravenøs injeksjon. Alvorlighetsgraden av Parkinsons sykdom vurderes og diagnostiseres ved kvantitativ analyse av defekten i bildet av radiofarmaka. Kliniske studier bruker ofte manuelt utvalg av interesseområder (ROI) for kvantitativ analyse. Imidlertid forårsaker denne metoden menneskelige feil og lav reproduserbarhet på grunn av subjektive faktorer, og også betydelig tidkrevende. Derfor, for å løse de ovennevnte problemene, planlegger dette forskningsprosjektet å bygge et automatisert kvantitativt analysesystem for PET/MRI-bilder. Den kvantitative analysen av PET-bildene utføres automatisk ved å bruke putamen og caudate ROI segmentert av MR-bildene. I denne studien skal pasienter utføre MR T1 og 18F-FDOPA PET-skanning av før og etter akupunkturbehandlede PD-pasienter i VGHTPE PET/MR-skanner. Hver pasient vil bli administrert 185 MBq (5 mCi) 18F-FDOPA ved IV-injeksjon. MR-bildet brukes til å trekke ut mål- og bakgrunns-ROI (interesseregion), og er samregistrert til PET-bildet. ROI-ene generert av MR-bilde vil bli brukt på det tilsvarende PET-bildet. Deretter vil spesifikt opptaksforhold (SUR) beregnes for hver pasient. Beregningen av SUR er forskjellen mellom gjennomsnittlig bildepikselverdi for mål-ROI (venstre og høyre striatum) og gjennomsnittlig bildepikselverdi for bakgrunns-ROI (occipital lobe) delt på gjennomsnittsverdien av bakgrunns-ROI. Etter å ha beregnet hver pasients standard opptaksrasjon, kan asymmetriindeksen (ASI) beregnes basert på den absolutte forskjellen av SUR-verdien på begge sider (venstre og høyre) av striatum, delt på gjennomsnittlig SUR-verdi på begge sider av striatum. Dette automatiserte kvantitative analysesystemet forventes å forbedre de tidkrevende, lave reproduserbarhets- og subjektivitetsproblemene ved tradisjonell manuell ROI-seleksjonsmetode, og gi et nyttig verktøy for diagnostisering av tidlig PD. I det første året forventes dette delprosjektet å utføre MR T1 og 18F-FDOPA PET-skanning av før og etter akupunkturbehandlede PD-pasienter levert av delprosjekt 3. I det andre året vil korrelasjonsanalysen gjøres med resultatene av tremortesten levert av delprosjekt 1 og 99mTc-TRODAT SPECT bildekvantifiseringen levert av delprosjekt 4.