Projekt pilotażowy: Szybkie skanowanie widmowe całego ciała w celu poprawy wykrywania przerzutów do kości u pacjentów ze zdiagnozowanym rakiem

Wstęp

Scyntygrafia kości (np. „skanowanie kości”) z difosfonianami Tc-99m jest jedną z najczęstszych procedur obrazowania radioizotopowego na oddziałach medycyny nuklearnej na całym świecie, z kilkoma tysiącami wykonywanych każdego roku w ruchliwej służbie medycyny nuklearnej. Pomimo zapewniania szybkich i dokładnych badań szkieletowych w różnych stanach, od raka z przerzutami, przez złamania, po infekcje, technologia niewiele się zmieniła od wczesnych lat siedemdziesiątych. Aparat Anger pozostaje najczęściej wybieranym instrumentem do robienia zdjęć seryjnych szkieletu pacjenta, a od późnych lat 70-tych dodano SPECT (tomografię emisyjną pojedynczego fotonu) – zasadniczo „obrazowanie TK trójwymiarowego rozkładu radioznacznika” w celu poprawy kontrastu rozdzielczość i umiejscowienie zmian.

Pomimo znanej większej czułości SPECT w porównaniu z planarnymi badaniami medycyny nuklearnej kości, SPECT jest zwykle wykonywany tylko u ograniczonej liczby pacjentów ze względu na ograniczenia czasowe. Dzieje się tak dlatego, że standardowa tomograficzna akwizycja kości wymaga około 20 minut, dlatego zwykle można ją wykonać tylko na jednym obszarze ciała, takim jak brzuch lub klatka piersiowa.

Skanowanie PET szkieletu za pomocą fluorku F-18 stało się popularne od czasu wprowadzenia wielu skanerów PET do obrazowania raka za pomocą F-18 FDG. Zapewnia znacznie wyższe wskaźniki zliczania niż tradycyjne skany kości wykonane z fosforanami Tc-99m, a wielu autorów wykazało, że jest to najbardziej czuła metoda obrazowania do wykrywania zmian kostnych. Rzeczywiście, kilka ośrodków PET zaproponowało zastąpienie standardowego skanu kości Tc-99m skanami PET F-18. Jednak krótki okres półtrwania F-18 sprawia, że ​​tego typu badania są praktyczne tylko dla ośrodków PET w niewielkiej odległości od cyklotronu. Ponadto większość skanerów PET jest zwykle w pełni zajęta wykonywaniem innych rodzajów diagnostycznych badań onkologicznych, a koszt F-18 nie jest obecnie refundowany w przypadku prostych badań szkieletowych.

Ostatnio możliwe stało się radykalne skrócenie czasu potrzebnego na pozyskanie badania SPECT medycyny nuklearnej. Nastąpiło to wraz z wprowadzeniem nowego oprogramowania do rekonstrukcji obrazu, które zawiera korekcję przywracania rozdzielczości (tzw. „collimator de-blurring”). Ponieważ takie podejście skutkuje znaczną poprawą rozdzielczości obrazu, wiele ośrodków rozważa obecnie wykonalność zastosowania tej nowej techniki w celu skrócenia czasu obrazowania. Na przykład jego zastosowanie zostało zbadane w skanach jądrowych serca z czasem akwizycji skróconym o połowę.

Proponujemy zbadanie wydajności oprogramowania do rekonstrukcji obrazu z korekcją odzyskiwania rozdzielczości dla badań SPECT kości. Szacujemy, że w ciągu zaledwie 30 minut, stosując tę ​​nową technikę usuwania rozmycia kolimatora, można wykonać w pełni trójwymiarowe badanie SPECT całego ciała, zasadniczo eliminując konieczność wykonywania płaskich badań kości.

W ramach proponowanego projektu nasza grupa ma na celu przetestowanie hipotezy, że można wykonać badanie SPECT całego ciała Tc-99m w tym samym czasie, co regularne rutynowe badanie płaskiej kości, z większą dokładnością lokalizacji i większym wykrywaniem zmian chorobowych.

Aby ustanowić „złoty standard” niezbędny do oceny wyników skanów kości SPECT, porównamy liczbę zmian złośliwych wykrytych u pacjentów, u których potwierdzono przerzuty do kości szkieletu na skanach całego ciała PET F-18, z całym ciała Tc-99m zmiany SPECT. Proponujemy również porównanie detekcji skanów SPECT ze standardowymi płaskimi skanami kości. Pozwoli to na dwa główne porównania (a) dokładność badań kości SPECT w porównaniu z badaniami płaskich kości oraz (b) dokładność skanów kości SPECT w porównaniu z badaniami F-18 PET. Większość wcześniejszych badań, które rzekomo wykazały wyższość skanów kości F-18 nad skanami kości Tc-99, przeprowadzono tylko w porównaniu ze skanami planarnymi lub połączeniem skanów planarnych i częściowych badań SPECT kręgosłupa. Przewidujemy, że skany kości F-18, ze względu na wyższą statystykę zliczania środków PET, pokażą więcej zmian niż SPECT, ale dokładny wzrost czułości nigdy nie został porównany ze skanami SPECT całego ciała.

Cele

1. Oceń wykonalność wdrożenia SPECT całego ciała w rutynowej praktyce przy użyciu standardowych kamer gamma SPECT
2. Oceń wartość SPECT całego ciała w porównaniu z badaniami planarnymi całego ciała w wykrywaniu przerzutów do kości
3. Porównaj wyniki najnowocześniejszych badań szkieletu całego ciała SPECT z najnowocześniejszymi badaniami kości całego ciała Na18F PET.
4. Uzyskanie wstępnych danych na temat odpowiedniej dokładności płaskiej scyntygrafii kości, SPECT całego ciała i Na18F PET/CT w celu zaplanowania przyszłych badań nad opłacalnością tych metod w celu poprawy stopnia zaawansowania raka prostaty.

hipotezy

1. SPECT kości całego ciała jest bardziej czuły i swoisty niż konwencjonalny płaski skan kości do wykrywania przerzutów do kości
2. SPECT kości całego ciała jest mniej czuły niż PET kości całego ciała, ale niższa czułość ma minimalny wpływ na ogólne wykrywanie przerzutów do kości u pacjenta

Ogólny projekt badania

Jest to otwarte badanie II fazy, którego celem jest zgromadzenie wstępnych danych na temat względnej wartości diagnostycznej płaskiej scyntygrafii kości, SPECT całego ciała kości i PET całego ciała kości z użyciem 18F-fluorku sodu. Planujemy zebrać łącznie 25 pacjentów z podejrzeniem przerzutów do kości, którzy zostaną poddani planarnej scyntygrafii kości, SPECT kości i skanowi PET całego ciała Na18F.

Analiza danych

Wszystkie badania pacjentów zostaną przeanalizowane przez 3 niezależnych czytelników medycyny nuklearnej, przy czym liczba zmian zidentyfikowanych na płaskich skanach zostanie porównana z liczbą zmian na skanach kości innych niż Astonish SPECT i Astonish SPECT.

Każde badanie zostanie ocenione poprzez odnotowanie:

• liczba i lokalizacja wykrytych uszkodzeń
• poziom pewności (1 = zdecydowanie złośliwy, 5 = zdecydowanie łagodny)
• ogólna jakość wizualna zdjęć (ocena od 1 = słaba do 5 = doskonała)

Badanie kości Na18F PET/CT będzie służyć jako referencyjne badanie o złotym standardzie, względem którego będą oceniane inne akwizycje.

Rozważania statystyczne

Jest to badanie pilotażowe, które dostarczy wstępnych danych do dalszych obliczeń mocy w celu oszacowania rozmiaru badania potrzebnego do wykazania statystycznie istotnej poprawy SPECT całego ciała w porównaniu ze scyntygrafią planarną. Przy 25 osobach będziemy mieli 82% szans na wykazanie statystycznie istotnej 30% różnicy w dokładności między scyntygrafią planarną a SPECT całego ciała w porównaniu ze standardem referencyjnym (PET/CT).