effects of weight and injected dose in the liver’s Signal-to-Noise Ratio in patients submitted to PET/CT scans

The quality of the image of 18F-FDG PET/CT scans in overweight patients is commonly degraded. This study evaluates, retrospectively, the relation between SNR, weight and dose injected in 65 patients, with a range of weights from 35 to 120 kg, with scans performed using the Biograph mCT using a standardized protocol in the Nuclear Medicine Department at Radboud University Medical Centre in Nijmegen, The Netherlands. Five ROI’s were made in the liver, assumed to be an organ of homogenous metabolism, at the same location, in five consecutive slices of the PET/CT scans to obtain the mean uptake (signal) values and its standard deviation (noise). The ratio of both gave us the Signal-to- Noise Ratio in the liver. With the help of a spreadsheet, weight, height, SNR and Body Mass Index were calculated and graphs were designed in order to obtain the relation between these factors. The graphs showed that SNR decreases as the body weight and/or BMI increased and also showed that, even though the dose injected increased, the SNR also decreased. This is due to the fact that heavier patients receive higher dose and, as reported, heavier patients have less SNR. These findings suggest that the quality of the images, measured by SNR, that were acquired in heavier patients are worst than thinner patients, even though higher FDG doses are given. With all this taken in consideration, it was necessary to make a new formula to calculate a new dose to give to patients and having a good and constant SNR in every patient. Through mathematic calculations, it was possible to reach to two new equations (power and exponential), which would lead to a SNR from a scan made with a specific reference weight (86 kg was the considered one) which was independent of body mass. The study implies that with these new formulas, patients heavier than the reference weight will receive higher doses and lighter patients will receive less doses. With the median being 86 kg, the new dose and new SNR was calculated and concluded that the quality of the image remains almost constant as the weight increases and the quantity of the necessary FDG remains almost the same, without increasing the costs for the total amount of FDG used in all these patients.

A Importância de estudos dinâmicos em PET/CT para avaliação de doenças oncológicas

A Medicina Nuclear (MN) permite investigar o estado fisiológico dos tecidos de forma minimamente invasiva, usando radiofármacos (rf’s), moléculas compostas por um análogo biológico específico desses processos fisiológicos e um marcador radioativo (radionuclídeo). PET/CT (do acrónimo inglês Positron Emission Tomography/Computed Tomography), uma das modalidades de imagem em MN, está a expandir-se rapidamente em muitos Países. As imagens obtidas revelam a biodistribuição dos rf’s usados e permitem conhecer a sua distribuição precisa no organismo. 18F-Fluorodesoxiglicose (FDG), um análogo da glicose, é o rf mais comumente utilizado, isto porque em neoplasias as células são geralmente caracterizadas pelo aumento do metabolismo da glicose. A quantificação realizada em imagens de PET, tem por base uma estimativa quantitativa do metabolismo da glicose no tumor, utilizando o índice de captação estandardizado, SUV (do acrónimo inglês Standard Uptake Value). A realização de estudos dinâmicos em PET/CT, isto é, realizados em sequência temporal imediatamente após a administração endovenosa do rf e, durante um período de tempo pré-determinado (por exemplo, 15 minutos) permite que o registo da cinética inicial dos rf’s seja estudado. A análise dos dados obtidos com o estudo dinâmico permite compreender o grau e a perfusão tumoral. Habitualmente, quanto maior a captação de 18F-FDG num tumor, maior é a sua atividade metabólica glicolítica, o que tem sido traduzido em maior agressividade tumoral. Nesta investigação, realizaram-se estudos dinâmicos num grupo restrito de patologias oncológicas, nomeadamente: carcinoma da bexiga, carcinoma do colo do útero, carcinoma colorretal, carcinoma do endométrio, metástases hepáticas e adenocarcinoma pancreático. Realizaram-se estudos dinâmicos durante cerca de 10/15 minutos, com 1minuto por frame. O objetivo desta Investigação é tentar compreender se, tumores com maior perfusão respondem melhor à Radioterapia (RT), ou se, a resposta é independente da perfusão. Para avaliar os valores de SUV’s ao longo tempo, realizaram-se ROI’s (do acrónimo inglês Region of Interest), nas artérias femorais ou aorta e na lesão tumoral. Com estes dados, criaram-se gráficos de atividade/tempo onde, no eixo das abcissas é representado o tempo e no eixo das ordenadas os valores de SUV. A partir destes gráficos e dos dados neles contidos, calculou-se o Índice de Perfusão Tumoral através de 2 métodos: A, Método Trapezoidal de Aproximação que relaciona a razão entre a área perfusional do tumor e a área de fluxo arterial, até ao momento do cruzamento das curvas; B, mais simples, calculando o Índice de Perfusão do Tumor através da razão entre o valor de SUV máximo da curva tumoral e da curva arterial até ao momento do cruzamento das curvas. O Método de Comparação de Métodos de Altman&Bland, revelou que tanto o método A como o método B são semelhantes para o cálculo do Índice de Perfusão Tumoral. Em conclusão, apesar do número reduzido de indivíduos estudados, os dados apresentados indicam que existe uma tendência para que haja melhor resposta à RT por parte dos tumores com maior índice metabólico e maior índice de perfusão. Os tumores com menor índice metabólico e menor grau perfusional parece que respondem pior à RT.