Doseoptimalisering for Rubidium PET-avbildning hos pasienter med kjent eller mistenkt iskemisk hjertesykdom (RUBY-DOSE)

Bakgrunn Valg av riktig administrert aktivitet for hver pasients kroppshabitus er svært viktig for å oppnå diagnostisk bildekvalitet. Gjeldende SPECT-avbildningsretningslinjer foreslår "...et forsøk på å skreddersy den administrerte aktiviteten til pasientens habitus og bildebehandlingsutstyr bør gjøres ... [men] sterke bevis som støtter en bestemt vektbasert doseringsplan eksisterer ikke." [Henzlova JNC 2016]. En økning i kroppsvekt fører til høyere fraksjoner av svekkede og spredte fotoner, noe som resulterer i PET-bilder av lavere kvalitet for en gitt injisert aktivitet [Cherry 2004, Ghanem JNMT 2011]. Vektbasert sporstoffdosering anbefales vanligvis som en løsning i PET-avbildning av hele kroppen med F-18-FDG [Masuda JNM 2009, Boellaard EJNMMI 2010]. I motsetning til dette har Rb-82 PET-avbildning tradisjonelt blitt utført ved bruk av en enkelt dose (f. 40 mCi) administrert for alle pasienter [Tout NMC 2012], men dette er kjent for å resultere i lavere telletetthet og bildekvalitet hos større pasienter. Denne effekten kan dempes til en viss grad ved administrering av Rb-82-aktivitet som en andel av kroppsvekten samtidig som nøyaktigheten for påvisning av sykdom opprettholdes [Kaster JNC 2012].

De nyeste retningslinjene fra European Association of Nuclear Medicine (EANM) anbefaler Rb-82-dosering for 3D PET-avbildning ved 10 MBq/kg [Sciagrà EJNMMI 2020], selv om American Society of Nuclear Cardiology (ASNC) fortsatt godtar bruken av en enkeltdose som varierer fra 740 til 1110 MBq (20-40 mCi) avhengig av PET-CT-enhetens følsomhet [Dilsizian JNC 2016]. Den nedre ASNC-grensen på 740 MBq tillater kanskje ikke tilstrekkelig dosereduksjon hos svært små eller pediatriske pasienter, og omvendt kan det hende at den øvre grensen på 1480 MBq ikke tillater tilstrekkelig bildekvalitet hos de største pasientene. For helkropps-FDG PET, gir vektbasert dosering som en lineær funksjon av pasientvekt (MBq/kg) fortsatt ikke ensartet bildekvalitet på tvers av alle pasienter [Nagaki JNMT 2011]. Nyere onkologiske PET-studier har foreslått at dosen av F-18-FDG skal administreres som en kvadratisk funksjon av vekt [de Groot EJNMMI Res 2013] og har vist at jevn kvalitet på PET-bilder kan opprettholdes på tvers av et bredt spekter av pasientvekter [Musarudin IJNM 2019].

Senteret vårt har i mange år brukt vektbasert dosering som en lineær funksjon av kroppsvekt (9-10 MBq/kg) for å redusere variasjoner i bildekvalitet avhengig av kroppshabitus, og for å redusere detektormetning under sporings første-pass for nøyaktig blodstrømkvantifisering [Renaud JNM 2017a]. Til tross for denne tilnærmingen lider fortsatt større pasienter av redusert antall og bildekvalitet [Renaud JNM 2017b].

Mål Å bestemme om Rb-82-aktivitet administrert som en kvadratisk funksjon av pasientvekt (kvadratisk dosering) kan standardisere bildekvaliteten for PET-myokardperfusjon over et bredt spekter av kroppsvekter.

Primær hypotese

1. Rb-82 PET-perfusjonsbildekvaliteten er konsistent på tvers av et bredt spekter av pasientkroppsstørrelser ved bruk av kvadratisk dosering av Rb-82.

   Sekundær hypotese

2. Administrert aktivitet av Rb-82 er konsekvent nøyaktig over et bredt spekter av injiserte doser foreskrevet fra 100 til 3500 MBq.

Pasientpopulasjon

Sekvensielle pasienter henvist til dipyridamol stress Rb-82 PET perfusjonsavbildning ved University of Ottawa Heart Institute. Pasienter vil bli delt inn i 4 vektgrupper for å avgjøre om det er signifikante forskjeller i bildekvalitet eller nøyaktighet av injisert Rb-82-aktivitet mellom pasienter med:

Jeg. 30 kg ≤ Vekt < 70 kg ii. 70 kg ≤ Vekt < 110 kg iii. 110kg ≤ Vekt < 150kg iv. 150 kg ≤ Vekt < 190 kg Fordi pasienter henvist til uOHI vanligvis faller innenfor de tre nederste gruppene, vil de første forsøkspersonene bli identifisert i den høyeste vektgruppen, og deretter de nærmeste i tid innenfor de tre lavere vektgruppene for å unngå skjevhet over tid.

Bildeanalysemetoder EKG-gatede stress-PET-bilder vil bli identifisert fra pasienter henvist for Rb-82 MPI på en Siemens Vision 600 PET-CT-skanner. Myokardsignal vil bli målt som maksimal aktivitet i venstre ventrikkel (LVMAX) ved end-diastole (ED). Tilsvarende bakgrunnssignal og støy vil bli målt som gjennomsnittet av venstre atriums blodhule og standardavvik (BLMEAN og BLSD). Bildekvaliteten vil bli vurdert som myokard signal-til-støy-forhold (SNR = LVMAX / BLSD) og myokardium-til-blod kontrast-til-støy-forhold (CNR = (LVMAX - BLMEAN) / BLSD).

Statistisk analyse Tolv (12) pasienter vil bli rekruttert i hver av de 4 vektgruppene (3 i hvert 10 kg-intervall) for jevnt å prøve hele spekteret av pasientvekter fra 30 til 190 kg. Basert på den tidligere onkologiske PET-litteraturen [de Groot EJNMMI Res 2013] forventes ikke bildekvaliteten å endre seg som en funksjon av vekt, dvs. SNR og CNR vil være proporsjonale med vekt0 (ingen vektavhengighet) med kvadratisk dosering av Rb-82. To operatører vil utføre PET-bildeanalysen som beskrevet ovenfor. Målinger av LVMAX, BLMEAN, BLSD, SNR og CNR vil bli sammenlignet mellom operatører som bruker Bland-Altman og Box-plot-analyser. Middelverdiene mellom operatører vil bli brukt i de endelige analysene av vektbaserte effekter. SNR og CNR vil passe til funksjoner for pasientvekt Beta, og Beta-koeffisientene vil bli sammenlignet med den forventede verdien på null. Hvis den primære hypotesen er sann, vil ikke Beta-koeffisienten være signifikant forskjellig fra null (P>0,05) som indikerer at bildekvaliteten ikke påvirkes vesentlig av pasientens vekt. N=12 forsøkspersoner per gruppe er tilstrekkelig til å oppdage en effektstørrelse lik standardavviket innenfor gruppen (α=0,05, β=0,03) ved bruk av enfaktor ANOVA.