Precision Medical Diagnosis for Parkinsons Disease - Det kvantitativa analyssystemet för PET/MRI-bilder hos patienter

Parkinsons sjukdom (PD) är en neurodegenerativ sjukdom vars patogena mekanism är degenerationen av substantia nigra i mellanhjärnan, vilket orsakar degenerationen av dopaminerga neuroner i putamen och caudatkärnan i striatum, och dopamininnehållet i synapserna minskar och gradvis förlorar handlingsförmåga. De flesta av de kliniska symtomen är motoriska funktionsdefekter. De mest uppenbara symtomen är tremor, stelhet i armar och ben, motorisk dysfunktion och gångavvikelse, och kognitiva problem och beteendeproblem kan förekomma. I nuklearmedicinska PET-undersökningar är märkta radiofarmaka möjliga att komma in i putamen och caudatkärnregionerna i striatum i hjärnan genom intravenös injektion. Svårighetsgraden av Parkinsons sjukdom bedöms och diagnostiseras genom kvantitativ analys av defekten i bilden av radiofarmaka. Kliniska studier använder ofta manuellt urval av intressanta regioner (ROI) för kvantitativ analys. Denna metod orsakar dock mänskliga fel och låg reproducerbarhet på grund av subjektiva faktorer, och även avsevärt tidskrävande. Därför, för att lösa ovanstående problem, planerar detta forskningsprojekt att bygga ett automatiserat kvantitativt analyssystem för PET/MRI-bilder. Den kvantitativa analysen av PET-bilderna utförs automatiskt genom att använda putamen och caudate ROI segmenterade av MRI-bilderna. I denna studie kommer patienter att utföra MRI T1 och 18F-FDOPA PET-skanning av före och efter akupunkturbehandlade PD-patienter i VGHTPE PET/MRI-skanner. Varje patient kommer att administreras 185 MBq (5 mCi) 18F-FDOPA genom IV-injektion. MRI-bilden används för att extrahera mål- och bakgrunds-ROI (intresseregion) och samregistreras till PET-bilden. De ROI som genereras av MRI-bild kommer att tillämpas på dess motsvarande PET-bild. Därefter kommer specifik upptagskvot (SUR) att beräknas för varje patient. Beräkningen av SUR är skillnaden mellan det genomsnittliga bildpixelvärdet för mål-ROI (vänster och höger striatum) och det genomsnittliga bildpixelvärdet för bakgrunds-ROI (occipitallob) dividerat med medelvärdet för bakgrunds-ROI. Efter att ha beräknat varje patients standardupptagsration, kan asymmetriindex (ASI) beräknas baserat på den absoluta skillnaden mellan SUR-värdet på båda sidor (vänster och höger) av striatum, dividerat med genomsnittligt SUR-värde för båda sidor av striatum. Detta automatiserade kvantitativa analyssystem förväntas förbättra de tidskrävande, låga reproducerbarhets- och subjektivitetsproblemen med traditionell manuell ROI-valmetod och tillhandahålla ett användbart verktyg för diagnos av tidig PD. Under det första året förväntas detta delprojekt utföra MRI T1 och 18F-FDOPA PET-skanning av före och efter akupunkturbehandlade PD-patienter tillhandahållna av delprojekt 3. Under det andra året kommer korrelationsanalysen att göras med resultaten av tremortest som tillhandahålls av delprojekt 1 och det av 99mTc-TRODAT SPECT bildkvantifiering som tillhandahålls av delprojekt 4.