Otimização do co-registo metabolismo-morfologia em estudos de PET/CT com 18F-DG de nódulos pulmonares: comparação de dois protocolos - 4D vs CT lento

Mestrado em Medicina Nuclear - Área de especialização: Tomografia por Emissão de Positrões.

Os sistemas híbridos PET/CT oferecem a vantagem de proporcionar um melhor coregisto entre as imagens de cada uma das modalidades. O objetivo é estabelecer uma correspondência exata entre os voxels de cada uma, tornando possível uma comparação direta entre ambas. Contudo, o co-registo está sujeito a vários erros potenciais, incluindo desalinhamentos mecânicos entre a PET e a CT, diferentes parâmetros de aquisição entre modalidades, movimentos involuntários do paciente e movimentos cardíaco e respiratório. A PET é uma ferramenta precisa para diagnóstico, estadiamento e avaliação da resposta à terapêutica no carcinoma do pulmão, afirmando cada vez mais o seu potencial para auxílio ao planeamento de Radioterapia. Devido ao movimento respiratório, o incorreto co-registo de imagem entre PET e CT pode ser mais marcado na região pulmonar do que em outras zonas do corpo. Assim, persistem controvérsias acerca dos protocolos de aquisição PET/CT para lesões pulmonares, sendo que o conhecimento da amplitude do erro de registo é importante para entender as limitações da utilização desta técnica de imagem. O objetivo do estudo consistiu em avaliar o impacto das aquisições PET/CT 4D e PET/CT com CT lento no co-registo de imagens PET e CT, em lesões pulmonares ávidas para a Flúor-18-Desoxiglucose (18F-DG). Sendo que a quantificação tem por base o cálculo do SUV, avaliou-se, ainda, o impacto de cada um dos conjuntos de aquisição na determinação do valor do SUVmax (SUVmáximo). Para a concretização dos objetivos foram realizados estudos em pacientes com justificação clínica para realizar estudos PET/CT e que apresentavam lesões pulmonares ávidas para 18F-DG. O coregisto foi avaliado visualmente, com base no plano axial da imagem PET onde se verificou o SUVmax da lesão, registando-se o número de cortes de desfasamento entre as modalidades de imagem. Relativamente ao SUVmax, recorreu-se à ferramenta que indica o valor de SUVmax em cada pixel da região em estudo. O estudo desenvolvido permitiu concluir que: 1) relativamente aos três conjuntos de aquisições, a PET/CT 4D é a técnica que apresenta melhores resultados em termos de co-registo; 2) não foi possível estabelecer uma associação entre a localização das lesões no pulmão e o seu melhor ou pior co-registo de imagem; 3) existem diferenças significativas (valor p=0,000) no valor do SUVmax entre a aquisição PET/CT de corpo inteiro (em média, 45 minutos após administração da 18F-DG) e a PET/CT 4D (em média, 150 minutos após administração da 18F-DG), porém entre a PET/CT 4D e a PET/CT com CT lento (em média, 120 minutos após administração da 18F-DG) estas diferenças são marginais (valor p=0,042). A diferença marginal mantém-se quando realizada a comparação entre PET/CT de corpo inteiro e PET/CT com CT lento (valor p=0,042).

ABSTRACT - The PET/CT hybrid systems offer the advantage of promoting a best record among the images of each modality. The aim is to establish an accurate correspondence between the voxels of each one, by making possible a direct comparison among them. However, the co-registration can be subject to a lot of potential mistakes, including mechanical misalignment between PET and CT, since there are different acquisition parameters among these modalities, patient unintentional movements and cardiac and respiratory movements. PET is a precise tool for diagnosis, staging and assessment of therapeutic response in lung cancer, by asserting more and more its potential to help the Radiotherapy planning. Due to the respiratory movement, the incorrect co-registration between PET and CT can be more marked in the pulmonary region than in other parts of the body. Therefore, still remains some controversies about the PET/CT acquisition protocols for lung lesions. That’s why that the knowledge of the magnitude of the misregistration is so important to understand the limitations of the use of this imaging technique. The purpose of this study consisted in an evaluation of the impact of PET/CT 4D and PET/CT with slow CT acquisitions in the co-registration of PET and CT images, in pulmonary lesions avid to Flúor-18-Desoxiglucose (18F-DG). This quantification was based in the calculation of SUV. It was also evaluated the impact in SUV determination for both types of acquisitions. To reach the aim of this study was performed an evaluation in patients with clinical justification to perform PET/CT studies and who had showed pulmonary lesions avid to 18F-DG. The co-registration was visually evaluated in the axial plan and the lesions SUVmax was verified, by accounting the number of slice gaps among the image modalities. As far as SUVmax is concerned, it drew up to the tool that indicates the value of SUVmax in each pixel of the tract in analysis. The developed study allowed to conclude that: 1) as far as the three groups of acquisition are concerned, PET/CD 4D is the technique with the best results relating the co-registration; 2) it wasn’t possible to establish an association between the lesions localization in lung and its best or worst image co-registration; 3) there are significant differences (value p=0,000) regarding the SUVmax value between the whole body PET/CT acquisition (on average, 45 minutes after the administration of 18F-DG) and PET/CT 4 D (on average, 150 minutes after de administration of 18F-DG), however, between the PET/CT 4D and PET/CT with slow CT acquisitions (on average, 120 minutes after the administration 18F-DG) the differences are marginal (value p=0,042). The marginal difference remains, comparing whole body PET/CT and PET/CT with slow CT SUV’smax (value p=0,042).