Impacto clínico da Tomografia por Emissão de Pósitrons realizada pelo sistema de coincidência com FDG-18F, na conduta terapêutica de pacientes com cardiopatia isquêmica pós-infarto do miocárdio

OBJETIVO: Avaliar a influência da PET por Sistema de Coincidência, na tomada de decisão terapêutica, em pacientes com cardiopatia isquêmica e disfunção ventricular. MÉTODOS: Trinta e um pacientes realizaram PET com FDG-18F por Sistema de Coincidência entre setembro de 2003 e novembro de 2004. Os médicos assistentes responderam a um questionário sobre a proposta terapêutica do paciente antes da PET e após seu resultado. RESULTADOS: Vinte e sete (87%) pacientes apresentaram viabilidade miocárdica. Vinte e um (68%) médicos concordaram em que a PET modificou a terapêutica proposta para o paciente e 27 (87%) acharam que a PET contribuiu diretamente para a conduta tomada, mesmo quando não modificada. O tratamento atual proposto para o paciente (clínico ou revascularização) correlacionou-se com o achado de viabilidade (p=0,006). CONCLUSÕES: A PET pelo Sistema de Coincidência demonstra ser útil por auxiliar o médico na tomada de decisão quanto ao melhor tratamento de pacientes com cardiopatia isquêmica. A sintomatologia, o eletrocardiograma, a fração de ejeção e a área de fibrose miocárdica não se correlacionam com a viabilidade e, portanto, não servem como guia para indicação ou não da realização da PET.

PET-RM neurológico com FDG-18F: ensaio iconográfico

A integração da tomografia por emissão de pósitrons (PET) com a ressonância magnética (RM) tem sido alvo de diversos estudos nos últimos anos. O PET é a modalidade de imagem mais sensível e específica na detecção de alterações metabólicas, entretanto, apresenta limitada resolução espacial. Por outro lado, a RM apresenta importante resolução espacial, além de avaliar estruturas com intensidade de sinal de partes moles com excelente contraste. O objetivo deste estudo é demonstrar, na forma de ensaio iconográfico, as potenciais aplicações clínicas da fusão de imagens de PET e RM. Os exames foram realizados em aparelho PET dedicado utilizando como radiofármaco a fluordeoxiglicose-18F (FDG) e corregistrados com RM de 1,5 T ou 3 T do encéfalo. A fusão por programa de imagens do cérebro tem acurácia já bem estabelecida. Consegue-se, assim, importante sinergia de um estudo funcional de PET com excelente detalhamento anatômico da RM. As aplicações clínicas mais atraentes dessa abordagem são a avaliação da zona epileptogênica em pacientes refratários ao tratamento medicamentoso, identificação dos pacientes com déficit cognitivo com maior risco de progressão para demência e distinção de demências e síndromes parkinsonianas.

18F-FDG measurement in primary lung cancer: SUV normalization to different distribution volumes

Introduction: Standard Uptake Value (SUV) is a measurement of the uptake in a tumour normalized on the basis of a distribution volume and is used to quantify 18F-Fluorodeoxiglucose (FDG) uptake in tumors, such as primary lung tumor. Several sources of error can affect its accuracy. Normalization can be based on body weight, body surface area (BSA) and lean body mass (LBM). The aim of this study is to compare the influence of 3 normalization volumes in the calculation of SUV: body weight (SUVW), BSA (SUVBSA) and LBM (SUVLBM), with and without glucose correction, in patients with known primary lung tumor. The correlation between SUV and weight, height, blood glucose level, injected activity and time between injection and image acquisition is evaluated. Methods: Sample included 30 subjects (8 female and 22 male) with primary lung tumor, with clinical indication for 18F-FDG Positron Emission Tomography (PET). Images were acquired on a Siemens Biography according to the department’s protocol. Maximum pixel SUVW was obtained for abnormal uptake focus through semiautomatic VOI with Quantification 3D isocontour (threshold 2.5). The concentration of radioactivity (kBq/ml) was obtained from SUVW, SUVBSA, SUVLBM and the glucose corrected SUV were mathematically obtained. Results: Statistically significant differences between SUVW, SUVBSA and SUVLBM and between SUVWgluc, SUVBSAgluc and SUVLBMgluc were observed (p=0.000<0.05). The blood glucose level showed significant positive correlations with SUVW (r=0.371; p=0.043) and SUVLBM (r=0.389; p=0.034). SUVBSA showed independence of variations with the blood glucose level. Conclusion: The measurement of a radiopharmaceutical tumor uptake normalized on the basis of different distribution volumes is still variable. Further investigation on this subject is recommended.

Estudo comparativo da qualidade de imagem dos modos de aquisição da PET: validação de um protocolo para reduzir a dose de radiação

OBJETIVO: O presente experimento visa a validar um protocolo de aquisição em 3D na tomografia por emissão de pósitrons, em substituição ao modo 2D, de forma a reduzir a dose de radiação nos pacientes, sem perda da qualidade de imagens. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram realizadas 27 simulações em equipamento Discovery ST, nos modos 2D com quatro minutos de aquisição e 3D com dois e quatro minutos. Utilizou-se um simulador do protocolo da National Electrical Manufacturers Association. No interior deste simulador estão inseridas seis esferas com diferentes diâmetros para a determinação da qualidade de imagem. As aquisições foram comparadas por três médicos nucleares, sem que eles identificassem o modo de aquisição. Cada observador atribuiu o valor igual a 1 quando alguma esfera não foi identificada ou valor 2 para esferas visíveis. RESULTADOS: A análise qualitativa pelo kappa generalizado demonstrou que a frequência de esferas visíveis foi maior no modo 3D com quatro minutos (85%) e a porcentagem de concordância também foi maior (88,9%), com kappa generalizado = 0,725 [0,507;0,942]. CONCLUSÃO: O modo 3D com quatro minutos de aquisição e com menores atividades de FDG-18F pode ser utilizado em pacientes com biótipo equivalente ao simulador, sem perda de qualidade de imagem.

Hemangioma de mama simulando metástase no PET-CT

Hemangioma de mama é um tumor benigno raro que apresenta pouca ou nenhuma captação de 18F-flúor-2-deoxi-Dglicose (FDG) na tomografia por emissão de pósitrons (PET). Relatamos um nódulo mamário compatível, patologicamente, com hemangioma, em uma mulher cuja PET scan demonstrou captação elevada de FDG (simulando tumor maligno). Também fizemos breve revisão das causas que levam a resultados falso-positivos e falso-negativos pela PET.

Imaging of the Vulnerable Atherosclerotic Plaque. Pre-Clinical Evaluation of PET Tracers for Vascular Inflammation

Atherosclerosis is a vascular inflammatory disease causing coronary artery disease, myocardial infarct and stroke, the leading causes of death in Finland and in many other countries. The development of atherosclerotic plaques starts already in childhood and is an ongoing process throughout life. Rupture of a plaque and the following occlusion of the vessel is the main reason for myocardial infarct and stroke, but despite extensive research, the prediction of rupture remains a major clinical problem. Inflammation is considered a key factor in the vulnerability of plaques to rupture. Measuring the inflammation in plaques non-invasively is one potential approach for identification of vulnerable plaques. The aim of this study was to evaluate tracers for positron emission tomography (PET) imaging of vascular inflammation. The studies were performed with a mouse model of atherosclerosis by using ex vivo biodistribution, autoradiography and in vivo PET and computed tomography (CT). Several tracers for inflammation activity were tested and compared with the morphology of the plaques. Inflammation in the atherosclerotic plaques was evaluated as expression of active macrophages. Systematic analysis revealed that the uptake of 18F-FDG and 11C-choline, tracers for metabolic activity in inflammatory cells, was more prominent in the atherosclerotic plaques than in the surrounding healthy vessel wall. The tracer for αvβ3 integrin, 18Fgalacto- RGD, was also found to have high potential for imaging inflammation in the plaques. While 11C-PK11195, a tracer targeted to receptors in active macrophages, was shown to accumulate in active plaques, the target-to-background ratio was not found to be ideal for in vivo imaging purposes. In conclusion, tracers for the imaging of inflammation in atherosclerotic plaques can be tested in experimental pre-clinical settings to select potential imaging agents for further clinical testing. 18F-FDG, 18F-galacto-RGD and 11C-choline choline have good properties, and further studies to clarify their applicability for atherosclerosis imaging in humans are warranted.

Avaliação dos níveis de radiação ambiental no laboratório de tomografia por emissão de pósitrons acoplada a tomografia computadorizada, microPET/CT

O sistema microPET/CT é um importante equipamento utilizado nas pesquisas de imagem diagnóstica em pequenos animais. O radiofármaco mais usado nesta tecnologia é o fluordeoxiglicose marcado com flúor-18. Este estudo tem como objetivo efetuar o controle radiológico no laboratório de pesquisa microPET/CT do Centro de Radiofarmácia do IPEN-CNEN/SP, de forma a satisfazer tanto as normas nacionais como as recomendações internacionais. O laboratório está classificado pela equipe de radioproteção da instalação como área supervisionada, nas quais embora não seja obrigatória a adoção de medidas específicas de proteção e segurança, devem ser submetidas reavaliações regulares das condições do ambiente de trabalho. Visando assegurar a proteção radiológica dos trabalhadores diretamente envolvidos no manuseio do equipamento, realizou-se o monitoramento do local de trabalho e a avaliação do controle de dose individual. Inicialmente foi feito o monitoramento pré-operacional, isto é, o levantamento radiométrico no laboratório. Além disso, mediu-se nível de radiação externa nas instalações do laboratório e suas adjacências, por meio da colocação de nove dosímetros termoluminescentes (TL) de CaSO4:Dy, em locais previamente selecionados. Os indivíduos ocupacionalmente expostos foram avaliados mensalmente por meio do uso de dosímetros TL posicionados no tórax e por medidas de corpo inteiro, tomadas a cada seis meses. O período do estudo foi de dois anos, com início em abril de 2014. Para o controle do microPET/CT realizou-se testes de desempenho de acordo com o protocolo padrão do equipamento e em conformidade com a norma desenvolvida pela força tarefa para estudos com PET em animais Animal PET Standard Task Force. O presente estudo permitiu demonstrar que os níveis de radiação das áreas (estimativas de dose ambiente e dose efetiva), assim como a blindagem do equipamento estão adequados de acordo com os limites da exposição ocupacional. Ressalta-se a importância de se seguir rigorosamente os princípios de radioproteção, já que se trata de pesquisas com fontes radioativas não seladas.

Utilidade da PET/CT, (18F-FDG), no estudo do linfoma Hodgkin e linfoma não Hodgkin

Os linfomas são tumores estabelecidos a nível do sistema linfático. Devido à sua heterogeneidade classificam-se como Linfoma Hodgkin (LH) e Linfoma não Hodgkin (LNH), apresentando diferente prognóstico e seguimento quimioterapêutico. Actualmente, a Photon Emission Tomography/Computed Tomography (PET/CT, do acrónimo inglês) é considerada “imagem” de excelência no estudo desta patologia. Neste contexto, é objectivo deste artigo verificar a utilidade da técnica PET/CT e correlacionar o valor de Standard Uptake Value (SUV), obtido pela PET, com o estadio histológico do linfoma e com a resposta ao tratamento quimioterapêutico. Metodologia - Analisaram-se retrospectivamente 356 estudos respeitantes a 231 pacientes, aos quais se realizou uma PET/CT para estadiamento, estudo de massa ou avaliação da resposta ao tratamento. Após a administração de uma actividade média de 18F-FDG de 288,6 MBq, foram adquiridas imagens numa PET/CT GE Discovery ST. Os resultados obtidos foram comparados com os dados clínicos dos pacientes. Resultados - Foram encontradas diferenças significativas entre a idade Vs tipo de linfoma. Não foram encontradas diferenças significativas entre: valor de SUVmáx ganglionar, lesões extra-ganglionares e seu valor de SUV relativamente ao tipo de linfoma. Comprovou-se a influência da PET/CT na alteração do estadio do linfoma e atitude terapêutica. Em última análise, obtiveram-se respectivamente os seguintes valores de sensibilidade, especificidade e exactidão: 98%, 79% e 88%. Conclusões - Os resultados obtidos permitem verificar a importância da imagem PET/CT no estadiamento, monitorização e alteração da atitude terapêutica dos LH e LNH.

Factores que influenciam a estabilidade da 18F-FDG

Introdução – A ausência de um ciclotrão para produção da 2-[18F]Flúor-2-deoxi-D-glucose (18F-FDG) é, actualmente, uma realidade para a maior parte dos centros onde se realizam exames de Tomografia por Emissão de Positrões (TEP), sendo importante garantir a qualidade deste radiofármaco desde o momento da sua síntese até à administração ao doente. O objectivo do estudo é demonstrar a influência dos parâmetros temperatura, pH, concentração radioactiva (CR) e tempo na pureza radioquímica da 18F-FDG. Metodologia – Analisou-se o pH e a pureza radioquímica [por cromatografia em camada fina (CCF)] de seis amostras de 18F-FDG com diferentes CR e em diferentes tempos e temperaturas. Resultados – Registou-se um aumento da percentagem de 18F- aquando do aumento do tempo. Contudo, os resultados não comprovam que a diluição das amostras diminui a degradação do 18F-FDG. No entanto, comparando apenas as amostras diluídas (185 e 740 MBq/ml), observa-se uma relação positiva entre a CR e a percentagem de 18F-. Verificou-se ainda um aumento da percentagem de 18F- nas temperaturas mais elevadas. Conclusão – Sugere-se a diluição das amostras de 18F-FDG e que o tempo de armazenamento não seja muito longo. As amostras devem ainda encontrar-se a temperatura e pH estáveis.

Brain Glucose Transport and Phosphorylation Under Acute Insulin-Induced Hypoglycemia in Mice: An 18F-FDG PET Study.

We addressed the questions of how cerebral glucose transport and phosphorylation change under acute hypoglycemia and what the underlying mechanisms of adaptation are. METHODS: Quantitative (18)F-FDG PET combined with the acquisition of real-time arterial input function was performed on mice. Hypoglycemia was induced and maintained by insulin infusion. PET data were analyzed with the 2-tissue-compartment model for (18)F-FDG, and the results were evaluated with Michaelis-Menten saturation kinetics. RESULTS: Glucose clearance from plasma to brain (K1,glc) and the phosphorylation rate constant increased with decreasing plasma glucose (Gp), in particular at a Gp of less than 2.5 mmol/L. Estimated cerebral glucose extraction ratios taking into account an increased cerebral blood flow (CBF) at a Gp of less than 2 mmol/L were between 0.14 and 0.79. CBF-normalized K1,glc values were in agreement with saturation kinetics. Phosphorylation rate constants indicated intracellular glucose depletion at a Gp of less than 2-3 mmol/L. When brain regions were compared, glucose transport under hypoglycemia was lowest in the hypothalamus. CONCLUSION: Alterations in glucose transport and phosphorylation, as well as intracellular glucose depletion, under acute hypoglycemia can be modeled by saturation kinetics taking into account an increase in CBF. Distinct transport kinetics in the hypothalamus may be involved in its glucose-sensing function.

Occult lung infarction may induce false interpretation of 18F-FDG PET in primary staging of pulmonary malignancies.

PURPOSE: The aim of the present report is to describe abnormal (18)F-fluorodeoxyglucose (FDG) accumulation patterns in the pleura and lung parenchyma in a group of lung cancer patients in whom lung infarction was present at the time of positron emission tomography (PET). METHODS: Between November 2002 and December 2003, a total of 145 patients (102 males, 43 females; age range 38-85 years) were subjected to whole-body FDG PET for initial staging (n=117) or restaging (n=11) of lung cancer or for evaluation of solitary pulmonary nodules (n=17). Of these patients, 24 displayed abnormal FDG accumulation in the lung parenchyma that was not consistent with the primary lesion under investigation (ipsilateral n=12, contralateral n=9 or bilateral n=3). Without correlative imaging, this additional FDG uptake would have been considered indeterminate in differential diagnosis. RESULTS: Of the 24 patients who were identified as having such lesions, six harboured secondary tumour nodules diagnosed as metastases, while in three the diagnosis of a synchronous second primary lung tumour was established. Additionally, nine patients were identified as having post-stenotic pneumonia and/or atelectasis (n=6) or granulomatous lung disease (n=3). In the remaining six (4% of all patients), a diagnosis of recent pulmonary embolism that topographically matched the additional FDG accumulation (SUV(max) range 1.4-8.6, mean 3.9) was made. Four of these six patients were known to have pulmonary embolism, and hence false positive interpretation was avoided by correlating the PET findings with those of the pre-existing diagnostic work-up. The remaining two patients were harbouring small occult infarctions that mimicked satellite nodules in the lung periphery. Based on histopathological results, the abnormal FDG accumulation in these two patients was attributed to the inflammatory reaction and tissue repair associated with the pathological cascade of pulmonary embolism. CONCLUSION: In patients with pulmonary malignancies, synchronous lung infarction may induce pathological FDG accumulation that can mimic active tumour manifestations. Identifying this potential pitfall may allow avoidance of false positive FDG PET interpretation.

Diffusion-weighted magnetic resonance imaging in metastatic gastrointestinal stromal tumor (GIST): a pilot study on the assessment of treatment response in comparison with 18F-FDG PET/CT.

BACKGROUND: Diffusion-weighted magnetic resonance imaging (MRI) is increasingly being used for assessing the treatment succes in oncology, but the real clinical value needs to evaluated by comparison with other, already established, metabolic imaging techniques. PURPOSE: To prospectively evaluate the clinical potential of diffusion-weighted MRI with apparent diffusion coefficient (ADC) mapping for gastrointestinal stromal tumor (GIST) response to targeted therapy compared with 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography (18F-FDG PET/CT). MATERIAL AND METHODS: Eight patients (mean age, 56 ± 11 years) known to have metastatic GIST underwent 18F-FDG PET/CT and MRI (T1Gd, DWI [b = 50,300,600], ADC mapping) simultaneously, before and after change in targeted therapy. MR and PET/CT examinations were first analyzed blindly. Second, PET/CT images were co-registered with T1Gd-MR images for lesion detection. Only 18F-FDG avid lesions were considered. Maximum standardized uptake value (SUVmax) and the corresponding minimum ADCmin were measured for the six largest lesions per patient, if any, on baseline and follow-up examinations. The relationship between changes in SUVmax and ADCmin was analyzed (Spearman's correlation). RESULTS: Twenty-four metastases (12 hepatic, 12 extra-hepatic) were compared on PET/CT and MR images. SUVmax decreased from 7.7 ± 8.1 g/mL to 5.5 ± 5.4 g/mL (P = 0.20), while ADCmin increased from 1.2 ± 0.3 × 10(-3)mm(2)/s to 1.5 ± 0.3 × 10(-3)mm(2)/s (P = 0.0002). There was a significant association between changes in SUVmax and ADCmin (rho = - 0.62, P = 0.0014), but not between changes in lesions size (P = 0.40). CONCLUSION: Changes in ADCmin correlated with the response of 18F-FDG avid GIST to targeted therapy. Thus, diffusion-weighted MRI may represent a radiation-free alternative for follow-up treatment for metastatic GIST patients.

Image-Derived Input Function from the Vena Cava for 18F-FDG PET Studies in Rats and Mice.

Measurement of arterial input function is a restrictive aspect for quantitative (18)F-FDG PET studies in rodents because of their small total blood volume and the related difficulties in withdrawing blood.

Diffusion-weighted MRI in metastatic gastrointestinal tumors (GIST): A pilot study on the assessment of treatment response in comparison with 18F-FDG PET/CT

Purpose: To evaluate the clinical potential of diffusion-weighted MR imaging with apparent diffusion coefficient (ADC) mapping for the assessment of gastrointestinal stromal tumor (GIST) response to targeted therapy in comparison with 18F-FDG PET/CT. Methods and materials: Five patients (3W/2M, aged 56 ± 13 y) with metastatic GIST underwent both a 18F-FDG PET/CT (Discovery LS, GE Healthcare) and a MRI (VIBE T1 Gd, DWI [b = 50,300,600] and ADC mapping) before and after change in therapy. Exams were first analyzed blindly, then PET/CT images were coregistered to T1 Gd MR images for lesion detection. SUVmax and ADC were measured for the six largest lesions on MRI. The relationship between SUVmax and ADC was analyzed using Spearman's correlation. Results: Altogether, 24 lesions (15 hepatic and 9 non-hepatic) were analyzed on both modalities. Three PET/CT lesions (12.5%) were initially not considered on ADC and 4 lesions on the second PET/CT were excluded because of hepatic vascular activity spillover. SUVmax decreased from 7.2 ± 7.7 g/mL to 5.9 ± 5.9 g/mL (P = 0.53) and ADC increased from 1.2x10-3 mm2/s ± 0.4 to 1.4x10-3 mm2/s ± 0.4 (P = 0.07). There was a significant association between SUVmax decrease and ADC increase (rho= -0.64, P = 0.004). Conclusion: Changes in ADC from diffusion-weighted MRI reflect response of 18F-FDG-avid GIST to therapy. The exact diagnostic value of DWI needs to be investigated further, as well as the effect of lesion size and time under therapy before imaging. Furthermore, the proven association between SUVmax and ADC may be useful for the assessment of treatment response in 18F-FDG non-avid GIST.