Quantificazione di attività placca aterosclerotica e l'infiammazione vascolare utilizzando [18-F] Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography / Computed Tomography (FDG-PET/TC)

L'obiettivo generale di questa procedura è rilevare e quantificare l'attività della placca aterosclerotica e l'infiammazione vascolare nelle arterie medie e grandi del corpo umano. Iniziare con una scansione PET/TC corporea totale con FDG, immaginando l'aorta e le sue principali diramazioni dal cuore fino ai piedi. Successivamente, analizzare qualitativamente le immagini per la presenza di infiammazione vascolare utilizzando la scansione TC registrata.

Quantificare la quantità di radiofarmaco rilevata in ciascuna sezione della scansione PET e localizzare le regioni di interesse. Procedere quindi al calcolo degli indicatori standard e di quelli nuovi che misurano l'infiammazione vascolare. In definitiva, i risultati illustrano e quantificano il carico di aterosclerosi in qualsiasi distretto arterioso mediante l'utilizzo della PET CT con FDG e la relativa quantificazione.

La TAC con PET-FDG può aiutare a rispondere a domande fondamentali nel campo dell'imaging vascolare, come ad esempio in che modo la terapia modula l'attività della placca o come cambia l'infiammazione vascolare nel tempo in vivo. Le implicazioni riguardano anche la diagnosi dell'aterosclerosi subclinica in vivo, poiché le tecniche attuali non consentono un imaging molecolare in tempo reale su tutto il corpo che possa essere utilizzato per la valutazione della risposta in un periodo breve. La TAC con PET-FDG può fornire informazioni sulla storia naturale della sclerosi batterica perché può essere applicata anche in ambito diagnostico.

Terapie e prognosi. L'FDG PET TC presenta diversi vantaggi rispetto ai metodi esistenti come l'angiografia TC o la valutazione del calcio nell'arteria coronarica mediante TC, con minima dipendenza dall'operatore. L'FDG PET TC offre un'elevata risoluzione del contrasto con imaging in tempo reale in vivo.

La quantificazione dell'immagine molecolare dell'intero organismo relativa al volume della placca con attività metabolica consente una quantificazione multimodale della placca aterosclerotica. Questi fattori insieme facilitano la capacità di rilevare precoci modificazioni dell'aterosclerosi in risposta a interventi terapeutici. Per garantire la qualità dell'immagine, il team che esegue questo lavoro deve avere esperienza nella scansione PET. È inoltre importante disporre di esperienza nell'identificazione vascolare delle strutture per l'analisi delle immagini.

All'inizio, alcuni potrebbero incontrare difficoltà se non conoscono l'anatomia vascolare o se non sono familiari con l'interpretazione delle immagini PET TC. Tuttavia, nel complesso, il metodo è piuttosto semplice. Riteniamo che una dimostrazione visiva di questo metodo sarà molto utile per coloro che sono interessati ad applicare questa tecnica.

Per studiare i pazienti con aterosclerosi, in quanto ciò contribuirà a fornire un approccio standardizzato ma facile da utilizzare per l'acquisizione e l'analisi delle immagini, prenotare una fascia oraria per l'imaging su uno scanner PET TC per migliorare la qualità delle immagini. Utilizzare uno scanner dotato di tecnologia time of flight, come lo scanner Gemini TF plus CT, per garantire che il glucosio endogeno non entri in competizione con il tracciante radioattivo FDG. Verificare che il paziente abbia digiunato per almeno otto ore prima dello scan PET TC con FDG.

Ora, verificare i livelli di glucosio nel siero a digiuno mediante un prelievo da dito. Se il glucosio a digiuno è inferiore a 200 milligrammi per decilitro, inserire una linea endovenosa da 20 gauge per somministrare il tracciante radioattivo FDG. Dopo aver acquisito le immagini TC e PET come descritto nel manoscritto allegato, delineare qualitativamente tutte le strutture vascolari di interesse utilizzando le immagini TC a bassa dose senza mezzo di contrasto, quindi valutare la presenza di aree anatomiche corrispondenti con aumento visibile dell'assorbimento del tracciante radiologico sulle immagini PET.

Inoltre, valutare qualitativamente le immagini TC per evidenziare anomalie vascolari evidenti come calcificazioni murali o dilatazioni aneurismatiche. Innanzitutto, identificare i confini per suddividere l'aorta in segmenti. Iniziare dall'aorta ascendente identificandone l'origine dal cuore e procedere in senso superiore per semplicità.

Definire l'arco aortico come quella parte dell'aorta toracica che appare come un segmento contiguo nelle immagini trasversali, nel punto in cui le porzioni ascendente e discendente dell'aorta toracica si collegano. Identificare inoltre l'estremità superiore dell'aorta toracica discendente. Successivamente, identificare l'origine dell'arteria celica, da utilizzare come repère anatomico tra l'aorta toracica discendente e l'aorta addominale.

Quindi identificare le arterie renali per definire i segmenti sovra-renali e infra-renali dell'aorta addominale. Identificare anche la biforcazione aortica, che serve come punto di riferimento anatomico per l'estremità distale dell'aorta addominale. Misurare ora l'assorbimento di FDG a livello arterioso su immagini trasversali di PET-TAC per l'aorta.

Iniziare con la sezione aortica più superiore. Disegnare ciascuna regione di interesse in modo da includere l'intera area di captazione del FDG in quella sezione, evitando al contempo altri tessuti circostanti con captazione aumentata. Successivamente, mediante un software di analisi delle immagini PET-TAC, registrare il valore di captazione standardizzato per ciascun vaso di interesse in ogni sezione.

Assicurarsi di registrare il SUV massimo e medio di ogni ROI, nonché l'area della sezione trasversale e lo spessore della fetta. Ripetere questa procedura per le fette della scansione PET che attraversano le arterie di interesse con una frequenza regolare, ad esempio ogni quarta fetta. Si noti che il numero totale di fette varierà da soggetto a soggetto in base al biotipo corporeo, alla variabilità anatomica e alla frequenza selezionata.

Per il calcolo del rapporto tessuto/background, individuare la vena cava inferiore nell'addome, dove siano visibili almeno otto sezioni consecutive. Posizionare una ROI all'interno o leggermente intorno alla VCI in ciascuna sezione trasversale per ottenere almeno otto misurazioni della SUV media venosa. Generare misurazioni della SUV media e della SUV massima per ciascun segmento arterioso di interesse come misura risultante del carico medio di aterosclerosi in quella regione.

Successivamente, dividere il valore medio di SUV del segmento arterioso per il valore medio di SUV venoso ottenuto nei passaggi precedenti alla vena cava inferiore ai fini della normalizzazione. Questo rapporto tra bersaglio e fondo rappresenta un ulteriore parametro di valutazione dell'attività della placca aterosclerotica. Per ogni segmento arterioso, calcolarne il volume moltiplicando la somma delle aree trasversali di tutte le ROI che attraversano il vaso per lo spessore della fetta e la frequenza di acquisizione delle fette.

Infine, moltiplicare il SUV medio del segmento arterioso per il volume del segmento arterioso. Il risultato, il prodotto volumetrico metabolico medio, rappresenta un terzo parametro per la valutazione dell'attività e del carico della placca nell'arteria o nel segmento arterioso di interesse. A volte si somma il MVP medio su tutti i segmenti aortici per ottenere il carico infiammatorio globale.

Un quarto esito per la valutazione dell'attività della placca aterosclerotica e dell'aterosclerosi all'interno dell'aorta. Ricostruzione iniziale della tomografia a emissione di positroni (PET). Le immagini di un paziente nel nostro studio sull'invecchiamento e l'aterosclerosi mostrano il captazione di FDG nelle arterie iliache e femorali, nelle arterie poplitee, nell'aorta addominale e nell'arco aortico.

Questa immagine trasversale fusa di PET TC con FDG mostra una sezione di dati con il posizionamento della ROI attorno all'aorta toracica discendente. Il software calcola il SUV medio, il SUV massimo e l'area della ROI. Come parte di uno studio in corso sulla psoriasi.

I dati derivati da un singolo paziente indicano i quattro esiti determinanti per l'attività della placca aterosclerotica e l'infiammazione vascolare: il rapporto tra valore di uptake standardizzato e fondo (target to background ratio), il prodotto volumetrico metabolico e il carico infiammatorio globale. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita correttamente in tre ore, dal momento dell'acquisizione delle immagini all'analisi dell'immagine. Per l'analisi quantitativa, è fondamentale disporre di immagini di alta qualità, poiché problemi riscontrati durante l'acquisizione comprometterebbero una corretta quantificazione dell'infiammazione vascolare.

Altri metodi come l'angiografia TC possono essere eseguiti per rispondere a domande aggiuntive, ad esempio sulla gravità anatomica delle lesioni infiammatorie vascolari una volta rilevate. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come la PET TC con FDG possa essere utilizzata per rilevare e quantificare l'attività della placca aterosclerotica e l'infiammazione vascolare nelle arterie umane. Non dimenticare che lavorare con FDG può essere pericoloso e che sono necessarie precauzioni come quelle standard per le radiazioni.

Devono sempre essere seguite procedure di sicurezza durante l'esecuzione di questo procedimento dopo il suo sviluppo. Questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo dell'aterosclerosi per comprendere come una placca aterosclerotica con notevoli quantità di infiammazione cambi dopo interventi terapeutici noti, come la terapia con statine o la modifica dello stile di vita. Inoltre, questa tecnica può essere applicata a nuove popolazioni affette da malattie, come i nostri recenti studi sulle persone con psoriasi, che hanno un alto rischio di sviluppare malattie vascolari, al fine di comprendere l'effetto di una nuova malattia sull'aterosclerosi.