Avaliação da viabilidade miocárdica pós-enfarte: Gated-SPECT versus Gated-PET

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

Value of a lower limb immobilization device for SPECT/CT image fusion optimization

The foot and the ankle are small structures commonly affected by disorders, and their complex anatomy represent significant diagnostic challenges. SPECT/CT Image fusion can provide missing anatomical and bone structure information to functional imaging, which is particularly useful to increase diagnosis certainty of bone pathology. However, due to SPECT acquisition duration, patient’s involuntary movements may lead to misalignment between SPECT and CT images. Patient motion can be reduced using a dedicated patient support. We aimed at designing an ankle and foot immobilizing device and measuring its efficacy at improving image fusion. Methods: We enrolled 20 patients undergoing distal lower-limb SPECT/CT of the ankle and the foot with and without a foot holder. The misalignment between SPECT and CT images was computed by manually measuring 14 fiducial markers chosen among anatomical landmarks also visible on bone scintigraphy. Analysis of variance was performed for statistical analysis. Results: The obtained absolute average difference without and with support was 5.1±5.2 mm (mean±SD) and 3.1±2.7 mm, respectively, which is significant (p<0.001). Conclusion: The introduction of the foot holder significantly decreases misalignment between SPECT and CT images, which may have clinical influence in the precise localization of foot and ankle pathology.

The influence of number of counts in the myocardium in the determination of reproducible functional parameters in gated-SPECT studies simulated with GATE

Myocardial perfusion gated-single photon emission computed tomography (gated-SPECT) imaging is used for the combined evaluation of myocardial perfusion and left ventricular (LV) function. The aim of this study is to analyze the influence of counts/pixel and concomitantly the total counts in the myocardium for the calculation of myocardial functional parameters. Material and methods: Gated-SPECT studies were performed using a Monte Carlo GATE simulation package and the NCAT phantom. The simulations of these studies use the radiopharmaceutical 99mTc-labeled tracers (250, 350, 450 and 680MBq) for standard patient types, effectively corresponding to the following activities of myocardium: 3, 4.2, 5.4-8.2MBq. All studies were simulated using 15 and 30s/projection. The simulated data were reconstructed and processed by quantitative-gated-SPECT software, and the analysis of functional parameters in gated-SPECT images was done by using Bland-Altman test and Mann-Whitney-Wilcoxon test. Results: In studies simulated using different times (15 and 30s/projection), it was noted that for the activities for full body: 250 and 350MBq, there were statistically significant differences in parameters Motility and Thickness. For the left ventricular ejection fraction (LVEF), end-systolic volume (ESV) it was only for 250MBq, and 350MBq in the end-diastolic volume (EDV), while the simulated studies with 450 and 680MBq showed no statistically significant differences for global functional parameters: LVEF, EDV and ESV. Conclusion: The number of counts/pixel and, concomitantly, the total counts per simulation do not significantly interfere with the determination of gated-SPECT functional parameters, when using the administered average activity of 450MBq, corresponding to the 5.4MBq of the myocardium, for standard patient types.

Imaging in neurological and vascular brain diseases (SPECT and SPECT/CT)

Since the first in vivo studies of cerebral function with radionuclides by Ingvar and Lassen, nuclear medicine (NM) brain applications have evolved dramatically, with marked improvements in both methods and tracers. Consequently it is now possible to assess not only cerebral blood flow and energy metabolism but also neurotransmission. Planar functional imaging was soon substituted by single-photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET); it now has limited application in brain imaging, being reserved for the assessment of brain death.

Radiopharmaceuticals for myocardial perfusion imaging: SPECT & PET

Myocardial perfusion imaging (MPI) is used on a daily basis to access coronary blood flow in patients that are suspected or have known Coronary Artery Disease (CAD). A Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) or and Positron Emission Tomography (PET) scan are used to access regional blood flow quantification either at rest or stress, the imaging acquisition is connected to an Electrocardiogram (ECG) and it is able to determine and quantify other myocardial parameters like myocardial wall thickness and wall motion. PET is not used so broadly due to its high procedure cost, the proximity with cyclotron, where are produced the majority of radiopharmaceuticals used in PET, due to their shor thalf-life. This work is intended to carry out a review of the tests relating to radiopharmaceuticals that are used in clinical practice in SPECT or PET for assessment of myocardial perfusion, also focusing very promising radiopharmaceuticals that are under investigation or in clinical trials with great potential for conventional nuclear medicine or PET, proceeding to a comparative analysis of both techniques and respective radiopharmaceuticals used.

Validation of a new reference values’s database for semiquantification of 123I‐FP‐CIT SPECT scans in one nuclear medicine department

The DatScanTM and its Semiquantification (SQ) can provide advantages in the diagnosis of Parkinsonian Syndromes (PS). To improve the SQ is recommended the creation of adapted database (DB) with reference values for the Nuclear Medicine Departments. Previously to this work was created a adapted database (DBRV) to Nuclear Medicine Department's protocol and population of Infanta Cristina's Hospital located in Badajoz, for patients between the ages of 60 and 75, and reference values of the SQ were calculated. Aim: To evaluate the discrimination capacity of a department's adapted DB reference's values of healthy controls for DatScanTM.

Clinical classification versus semiquantification with adapted reference values for 123I-FP-CIT SPECT in a nuclear medicine department

Semi quantification (SQ) in DaTScan® studies is broadly used in clinic daily basis, however there is a suspicious about its discriminative capability, and concordance with the diagnostic classification performed by the physician. Aim: Evaluate the discriminate capability of an adapted database and reference's values of healthy controls for the Dopamine Transporters (DAT) with 123I–FP-IT named DBRV adapted to Nuclear Medicine Department's protocol and population of Infanta Cristina's Hospital, and its concordance with the physician classification.

Criação e validação de valores de referência para semiquantificação em exames de SPECT com 123I-FP- CIT para o Hospital Infanta Cristina em Badajoz

Semiquantificação (SQ) nos exames de O DaTScanTM pode apresentar vantagens no diagnóstico de Síndromes Parkinsonianos (SP), especialmente quando os valores utilizados para referência da SQ são adaptados ao serviço em causa. Objetivo do estudo - Criação e validação de bases de dados e valores de referência (VR) adaptados na SQ para diagnóstico de SP recorrendo ao de DaTScanTM, adaptados para o Hospital Infanta Cristina em Badajoz.

A reconstrução tomográfica em SPECT com utilização dos novos métodos iterativos “WBR”: comparação com métodos analíticos

Os métodos utilizados pela Medicina moderna no âmbito da Imagem Molecular e na sua capacidade de diagnosticar a partir da “Função do Orgão” em vez da “Morfologia do Orgão”, vieram trazer á componente fundamental desta modalidade da Imagiologia Médica – A Medicina Nuclear – uma importância acrescida, que se tem traduzido num aumento significativo no recurso á sua utilização nas diferentes formas das suas aplicações clínicas. Para além dos aspectos meramente clínicos, que só por si seriam suficientes para ocupar várias dissertações como a presente; a própria natureza desta técnica de imagem, com a sua inerente baixa resolução e tempos longos de aquisição, vieram trazer preocupações acrescidas quanto ás questões relacionadas com a produtividade (nº de estudos a realizar por unidade de tempo); com a qualidade (aumento da resolução da imagem obtida) e, com os níveis de actividade radioactiva injectada nos pacientes (dose de radiação efectiva sobre as populações). Conhecidas que são então as limitações tecnológicas associadas ao desenho dos equipamentos destinados á aquisição de dados em Medicina Nuclear, que apesar dos avanços introduzidos, mantêm mais ou menos inalteráveis os conceitos base de funcionamento de uma Câmara Gama, imaginou-se a alteração significativa dos parâmetros de aquisição (tempo, resolução, actividade), actuando não ao nível das condições técnico-mecânicas dessa aquisição, mas essencialmente ao nível do pós-processamento dos dados adquiridos segundo os métodos tradicionais e que ainda constituem o estado da arte desta modalidade. Este trabalho tem então como objectivo explicar por um lado, com algum pormenor, as bases tecnológicas que desde sempre têm suportado o funcionamento dos sistemas destinados á realização de exames de Medicina Nuclear, mas sobretudo, apresentar as diferenças com os inovadores métodos, que aplicando essencialmente conhecimento (software), permitiram responder ás questões acima levantadas.

Reconstrução de Imagem em SPECT utilizando um colimador convergente e detectores de imagem pixelizados

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

DOTA-based Ga(III) and Gd(III) chelates for medical imaging (PET, SPECT and MRI)

PhD Thesis in Sciences Specialization in Chemistry

Cerebral perfusion and automated individual analysis using SPECT among an obsessive-compulsive population

OBJECTIVE: To make individual assessments using automated quantification methodology in order to screen for perfusion abnormalities in cerebral SPECT examinations among a sample of subjects with OCD. METHODS: Statistical parametric mapping (SPM) was used to compare 26 brain SPECT images from patients with OCD individually with an image bank of 32 normal subjects, using the statistical threshold of p < 0.05 (corrected for multiple comparisons at the level of individual voxels or clusters). The maps were analyzed, and regions presenting voxels that remained above this threshold were sought. RESULTS: Six patients from a sample of 26 OCD images showed abnormalities at cluster or voxel level, considering the criteria described above, which represented 23.07%. However, seven images from the normal group of 32 were also indicated as cases of perfusional abnormality, representing 21.8% of the sample. CONCLUSION: The automated quantification method was not considered to be a useful tool for clinical practice, for analyses complementary to visual inspection.

Diferenças relacionadas ao sexo nos volumes ventriculares e na fração de ejeção do ventrículo esquerdo estimados por cintilografia de perfusão miocárdica: comparação entre os programas Quantitative Gated SPECT (QGS) e Segami

OBJETIVO: Analisar as diferenças relacionadas ao sexo nas medidas obtidas pelos programas Segami e Quantitative Gated SPECT (QGS). MÉTODOS: Cento e oitenta e um indivíduos assintomáticos sem evidência de cardiopatia foram submetidos a estudos de perfusão miocárdica. O volume diastólico final (VDF), volume sistólico final (VSF) e a fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) foram quantificados pelos programas QGS and Segami para avaliar a influência do sexo, idade, peso, altura, freqüência cardíaca, pressão arterial sistólica, pressão arterial diastólica, índice de massa corporal e área de superfície corporal. RESULTADOS: As médias obtidas com o método QGS foram VDF (mulheres = 68 ml; homens = 95 ml; p < 0,001) e FEVE (mulheres = 66,24%; homens = 58,7%), e com o Segami, VDF (mulheres = 137 ml; homens = 174 ml) e FEVE (mulheres = 62,67%; homens = 58,52%). Foram observadas diferenças significantes entre homens e mulheres no VDF (p < 0,001) e VSF (p < 0,001), que persistiram após o ajuste em relação à área de superfície corporal. CONCLUSÃO: Os volumes ventriculares foram significantemente menores e a FEVE foi significantemente maior em mulheres, de acordo com os programas QGS e Segami.

Valor prognóstico da cintilografia miocárdica de perfusão com tetrofosmin marcado com Tecnécio-99m sincronizada com o ciclo cardíaco (" Gated SPECT" ) na avaliação de pacientes com diabete melito e suspeita clínica de doença arterial coronariana

FUNDAMENTO: A doença cardiovascular é a principal causa de morte em diabéticos, tornando-se primordial a identificação dos indivíduos sob maior risco de eventos cardiovasculares. OBJETIVO: Avaliar o valor prognóstico da cintilografia miocárdica de perfusão com " gated SPECT" em pacientes com diabete melito (DM) e suspeita clínica de doença arterial coronariana. MÉTODOS: Estudo retrospectivo envolvendo 232 pacientes diabéticos submetidos à cintilografia miocárdica com " gated SPECT" . Foram avaliados os parâmetros da cintilografia de perfusão (escores e número de segmentos alterados) e da função ventricular (fração de ejeção, volumes e contratilidade do ventrículo esquerdo). Foram considerados eventos cardiovasculares futuros ocorrência de óbito cardíaco, síndrome coronariana isquêmica aguda, procedimentos de revascularização ou acidente vascular encefálico. Foi realizada a análise uni e multivariada pelo modelo de regressão logística múltipla (p < 0,05). RESULTADOS: Estiveram associados com desfechos futuros na análise univariada: idade (p=0,02); angina de peito (p=0,01); tratamento com insulina (p=0,02); anormalidades na perfusão miocárdica (p<0,0001); número de segmentos envolvidos (p=0,0001); escores de perfusão (p=0,0001); fração de ejeção (p=0,004); volume sistólico final (p=0,03) e achado de alteração segmentar na contratilidade do VE (p<0,0001). Na análise multivariada, o sexo masculino (p=0,007), a idade (p=0,03), a angina (p=0,001), o uso de insulina (p=0,007) e o SDS > 3 (p=0,0001) e o número de segmentos alterados > 3 (p=0,0001) foram preditores de eventos. CONCLUSÃO: A cintilografia miocárdica com " gated SPECT" adiciona informações independentes para a estratificação do risco de eventos cardiovasculares futuros em pacientes com diabete melito e suspeita de doença arterial coronariana.