18F-DOPA II - PET 成像优化

背景和理由

6-[18F]氟-二羟基苯丙氨酸 (18F-DOPA) 是一种大型中性氨基酸，在生化方面类似于天然 L-3.4-二羟基苯丙氨酸 (L-DOPA)。 左旋多巴是多巴胺、肾上腺素（adrenaline）和去甲肾上腺素（noradrenaline）的前体，统称为儿茶酚胺。 18F-DOPA 在大脑和外周进入 L-DOPA 的生化途径，并且可以用正电子发射断层扫描/计算机断层扫描 (PET/CT) 扫描仪成像。 因此，18F-DOPA 可以以高目标背景比对 L-DOPA 代谢途径进行成像，为许多疾病提供有价值的信息。

虽然 18F-DOPA 是全球许多不同机构的既定诊断示踪剂，但鉴于 18F（110 分钟）的短半衰期，该示踪剂无法进口供本地使用。 埃德蒙顿 PET 中心最近开发了一种允许本地访问的示踪剂生产方法。 阿尔伯塔大学 (Pro00055342) 的一项初步研究表明，这种示踪剂具有可接受的安全性、预期的生物分布（生理和疾病相关），并确定了示踪剂的临床疗效。

2020 年 3 月，阿尔伯塔大学医院 (UAH) 安装了一台新的 PET/CT 扫描仪 (GE Discovery MI)，该扫描仪带有数字检测器系统和新的迭代图像重建算法，与之前安装的扫描仪相比，这代表了重大的技术改进。 预计该新系统将减少伪影并提高检测较小病变的灵敏度。

我们最初的研究证明了快速的尿液排泄和膀胱内的强烈收集活动。 虽然这种生理学是预料之中的，但它确实导致某些患者骨盆评估中的图像质量下降。 新的 GE Discovery MI PET/CT 系统上可用的改进图像重建算法可能会改善与此问题相关的图像质量。 根据我们在 18F-氟脱氧葡萄糖 (FDG) PET/CT 扫描方面的经验，成像前静脉注射呋塞米也可以显着改善骨盆图像质量。 尚未用 18F-DOPA 确定这些潜在的改进。

我们最初研究的第二个观察结果是，许多参与者在胆囊底部表现出强烈的早期活动。 虽然在 18F-DOPA 的正常生物分布中描述了胆道和胆囊活性，但观察到的分布表明胆囊底部活性反映了初级摄取，而不是胆汁中活性回流到胆囊中。

本研究的基本原理是探索这些优化参数（新的数字 PET/CT 相机系统和静脉注射呋塞米的使用）在 18F-DOPA PET/CT 成像的背景下对具有扫描临床指征的患者的疗效。 本研究的成像数据将与先前研究 (Pro00055342) 的数据进行比较，以确定新的数字检测器 PET/CT 技术和准备性呋塞米给药是否提高了这些患者的图像质量。

还将在腹部动态扫描一个子组，以更好地评估胆囊活动随时间的变化模式。 这将包括纳入标准中列出的临床适应症的混合物。 所有患者将在扫描时通过问卷调查筛查既往胆囊疾病史。 这项子研究的目的是更好地确定与胆囊相关的 18F-DOPA 活动模式，并探索大脑中的多巴胺能变性与胆囊之间是否存在相关性。

目的和研究目标：

试验类型：具有 18F-DOPA PET/CT 成像临床指征的患者的 III 期非随机、非盲前瞻性队列临床试验。

本研究的主要目的是评估 UAH 18F-DOPA PET CT 成像的优化参数，包括新型数字检测器 PET/CT 技术的影响以及预先静脉注射速尿对骨盆内图像质量的影响。 本研究的第二个目的是更好地描述与胆囊相关的 18F-DOPA 活性模式，并探索胆囊中的多巴胺能去神经支配与大脑之间是否存在关系。

本研究仅包括已确定使用 18F-DOPA 的临床指征的患者群体。 参与这项研究将使艾伯塔省的患者能够使用这种示踪剂，因为目前没有加拿大卫生部批准的类似示踪剂。 18F-DOPA 是全球多个机构公认的临床示踪剂，并已在多个欧洲中心获准临床使用多年（10 年以上）。 文献中确定的临床适应症包括：

1. 先天性高胰岛素血症的儿科患者（小于 18 岁）。 18F-DOPA 扫描用于为这些患者制定所需的手术干预计划。
2. 患有神经母细胞瘤的儿科患者（小于 18 岁）。 18F-DOPA 扫描适用于疑似神经母细胞瘤肿块的术前评估、分期、再分期以及该患者组的复发评估。
3. 患有已知或临床疑似神经内分泌肿瘤的儿童（18 岁以下）或成年患者（18 岁或以上）。 这些包括患有类癌瘤、嗜铬细胞瘤、副神经节瘤和甲状腺髓样癌的患者。 18F-DOPA 适用于疑似代表这些肿瘤类型之一的肿块的代谢评估、已知肿瘤的分期、重新分期以及该患者组的复发评估。
4. 临床怀疑患有帕金森病或路易体痴呆的成年患者（18 岁或以上）。 18F-DOPA 用于区分该患者组中的良性特发性震颤与帕金森病 [22-26]。 18F-DOPA 也可用于区分路易体痴呆与其他类型的痴呆。
5. 患有脑肿瘤（原发性或转移性）的儿童（18 岁以下）或成年患者（18 岁或以上）。 18F-DOPA 适用于活组织检查计划、放射治疗计划和治疗后评估，以区分该患者群体中残留的活肿瘤和治疗后坏死。

当要求属于这些诊断组之一的患者时，将进行 18F-DOPA PET/CT 扫描并进行临床解释，并将结果传达给转诊医生。

图像优化（主要研究目标）将根据以下内容进行评估：

• 对于活动异常的患者，将根据大小 (mm) 和活动 (SUVmax) 记录最小的 3 个病灶。 对于 PET-avid 病变，如果可能，尺寸测量将基于测量 CT 扫描组件上相应病变的最大尺寸。 如果不可能，将使用基于 PET 图像的尺寸测量。 最小病灶大小和平均值（3 个最小病灶）将与之前非数字 PET/CT 扫描仪获得的扫描队列（50 名阳性患者的回顾性队列，Pro00055342）进行比较。
• 将测量膀胱活动的 SUVmax、SUVmean 和 SUV 标准偏差，并将其与之前研究 (Pro00055342) 中 50 名患者的回顾性队列进行比较
• 将根据与膀胱活动相关的图像伪影将主观评分应用于骨盆（0 = 无伪影，1 = 轻度伪影，2 = 严重伪影）。 这将与之前研究（50 名患者的回顾性队列，Pro00055342）的回顾性评分进行比较。

胆囊活动模式（次要目标）将根据以下内容进行评估：

• 胆囊底、胆囊颈、胆总管、左右肝内主要导管和肝实质（右叶和左叶，直径 3 cm VOI）的 SUVmax 测量将以 5 分钟为增量进行测量。 将对这些进行总体分析，并对亚组进行比较（32 名 PD 与 32 名非 PD 参与者）。
• 在扫描时将通过问卷调查所有参与者是否有既往胆囊疾病史。 将在三组之间比较阳性反应率：非 PD 患者、具有多巴胺能去神经支配客观证据的 PD 患者（FDOPA 扫描阳性）、没有多巴胺能去神经支配客观证据的 PD 患者（FDOPA 扫描阴性）。

患者人数：

根据认为影像学研究可能对临床护理有用的医生的转介，将确定总共 800 名符合纳入标准的患者。 预计完成注册需要 5 年时间（每年大约 160 次扫描）。

样本量计算基于以下内容。 通常每天总共扫描 5 名参与者。 由于与扫描仪相关的时间限制，动态成像将仅限于每个扫描日一名患者，因为这需要参与者安静地躺在 PET/CT 扫描仪中长达一小时。 考虑到这个限制，估计动态扫描的整体参与率为10%。 根据次要目标分析的最小总样本量 64 名参与者，需要至少 640 名研究人群。 考虑到一些潜在的招聘缓冲，计划共有 800 名参与者。

64 名参与者的最小样本量基于以下估计：胆囊眼底 SUVmax 平均值 10.9，SUVmax DS 4.6（从先前研究的 10 名患者队列中测量），α = 0.05，功效 = 0.80。 两组 32 名参与者（总共 64 名）应允许检测两组之间涉及胆囊底部的 SUVmax 至少 30% 的差异。