Количественная оценка активности атеросклеротического налета и воспаления сосудистой помощи [18 F] фтордезоксиглюкозы позитронно-эмиссионной томографии / компьютерной томографии (FDG-PET/CT)

Общая цель данной процедуры заключается в выявлении и количественной оценке активности атеросклеротических бляшек и сосудистого воспаления в средних и крупных артериях человека. Начните с ПЭТ/КТ-сканирования всего тела с введением FDG, визуализируя аорту и ее основные ветви от сердца до стоп. Затем проведите качественный анализ полученных изображений на наличие сосудистого воспаления, используя зарегистрированное КТ-сканирование.

Количественно определите количество радиоtracer-а, обнаруженного на каждом срезе ПЭТ-сканирования, и локализуйте интересующие области. Затем рассчитайте стандартные и новые показатели, позволяющие оценить сосудистое воспаление. В конечном итоге полученные результаты позволяют визуализировать и количественно оценить степень выраженности атеросклероза в любом выбранном участке артерии с помощью ПЭТ-КТ с использованием FDG и последующим количественным анализом.

ПЭТ/КТ с ФДГ может помочь ответить на ключевые вопросы в области визуализации сосудов, такие как: как терапия модулирует активность бляшек или как меняется воспаление сосудов in vivo с течением времени? Это также имеет значение для диагностики субклинического атеросклероза in vivo, поскольку современные методы не позволяют осуществлять молекулярную визуализацию всего тела в режиме реального времени, которую можно было бы использовать для оценки ответа в краткосрочном периоде. ПЭТ/КТ с ФДГ может дать представление о естественном течении атеросклероза, поскольку этот метод может быть применен и в диагностических целях.

Терапия и прогноз. Метод FDG PET CT обладает несколькими преимуществами по сравнению с существующими методами, такими как КТ-ангиография или определение индекса кальциевого содержания коронарных артерий с помощью КТ, при минимальной зависимости от оператора. FDG PET CT обеспечивает высокое контрастное разрешение в режиме реального времени in vivo.

Количественное определение объема бляшек с метаболической активностью с помощью молекулярной визуализации всего тела позволяет проводить мультимодальную количественную оценку атеросклеротических бляшек. Совокупность этих факторов облегчает выявление ранних изменений при атеросклерозе в ответ на терапевтическое вмешательство. Для обеспечения качества визуализации специалисты, выполняющие данную работу, должны иметь опыт проведения ПЭТ-сканирования. Опыт идентификации сосудистых структур также имеет важное значение для анализа изображений.

Поначалу некоторые могут столкнуться с трудностями, если они не знакомы с анатомией сосудов или с интерпретацией результатов ПЭТ/КТ-визуализации. Однако в целом данный метод достаточно прост. Мы полагаем, что визуальная демонстрация этого метода будет очень полезна всем, кто заинтересован в применении данной методики.

Для исследования пациентов с атеросклерозом, что позволит обеспечить стандартизированный, но простой в использовании подход к получению и анализу изображений, забронируйте время для сканирования на ПЭТ-КТ сканере для повышения качества изображений. Используйте сканер с технологией времяпролетной (time-of-flight) регистрации, такой как данный сканер Gemini TF с КТ, чтобы эндогенная глюкоза не конкурировала с радиофармпрепаратом FDG. Убедитесь, что пациент соблюдал восьмичасовое голодание перед проведением FDG ПЭТ-КТ сканирования.

Теперь проверьте уровень глюкозы в сыворотке крови натощак с помощью прокола пальца. Если уровень глюкозы натощак составляет менее 200 mg/dL, установите внутривенный катетер 20-го калибра для введения радиофармпрепарата FDG. После получения КТ- и ПЭТ-изображений, как описано в сопроводительной статье, качественно определите все интересующие сосудистые структуры, используя неконтрастные КТ-изображения с низкой дозой облучения, а затем оцените соответствующие анатомические области с визуально повышенным захватом радиофармпрепарата на ПЭТ-изображениях.

Также проведите качественную оценку КТ-изображений на наличие грубых сосудистых патологий, таких как кальциноз стенки или аневризматическое расширение. Сначала определите границы для разделения аорты на сегменты. Для упрощения начните с восходящей аорты, определив ее начало от сердца и двигаясь в краниальном направлении.

Определите дугу аорты как ту часть грудной аорты, которая выглядит как непрерывный сегмент на поперечных изображениях в месте соединения восходящего и нисходящего отделов грудной аорты. Также определите верхний конец нисходящей грудной аорты. Затем найдите начало чревного ствола, который будет служить анатомическим ориентиром между нисходящей грудной аортой и брюшной аортой.

Затем идентифицируйте почечные артерии, чтобы определить надпочечный и подпочечный сегменты брюшной аорты. Также идентифицируйте бифуркацию аорты, которая будет служить анатомическим ориентиром дистального конца брюшной аорты. Теперь измерьте захват FDG в артериях на поперечных изображениях ПЭТ/КТ для аорты.

Начните с самого верхнего среза аорты. Очертите каждую область интереса так, чтобы она охватывала всю зону накопления FDG на данном срезе, избегая при этом окружающих тканей с повышенным накоплением. Затем с помощью программного обеспечения для анализа ПЭТ/КТ-изображений зафиксируйте стандартизированный уровень захвата для каждого исследуемого сосуда на каждом срезе.

Обязательно зафиксируйте максимальное и среднее значение SUV для каждого ROI, а также площадь поперечного сечения и толщину среза. Повторите эту процедуру для срезов ПЭТ-сканирования, проходящих через интересующие артерии, с определенной периодичностью, например, через каждые четыре среза. Обратите внимание, что общее количество срезов будет различаться у разных испытуемых в зависимости от телосложения, анатомических особенностей и выбранной периодичности.

Для расчета соотношения сигнал/фон найдите нижнюю полую вену в брюшной полости, где можно визуализировать не менее восьми последовательных срезов. Разместите область интереса (ROI) внутри или непосредственно вокруг нижней полой вены на каждом поперечном срезе, чтобы получить как минимум восемь значений среднего SUV в венозной крови. Рассчитайте средний и максимальный SUV для каждого исследуемого артериального сегмента в качестве показателя средней степени выраженности атеросклероза в данной области.

Затем для нормализации разделите средний SUV артериального сегмента на средний SUV в нижней полой вене, полученный на предыдущих этапах. Это отношение сигнала мишени к фону служит еще одним показателем активности атеросклеротической бляшки. Для каждого артериального сегмента рассчитайте его объем, перемножив сумму площадей поперечного сечения всех ROI, проходящих через сосуд, на толщину среза и частоту измерения срезов.

Наконец, перемножьте средний SUV артериального сегмента и объем артериального сегмента. Результат — средний метаболический объемный продукт — является третьим показателем для измерения активности бляшки и бремени поражения интересующей артерии или её сегмента. Суммируйте все средние MVP по всем сегментам аорты, чтобы получить общий показатель воспалительного бремени.

Четвертый конечный показатель для измерения активности атеросклеротических бляшек и степени атеросклероза в аорте. Первичная ПЭТ-реконструкция. На изображениях пациента из нашего исследования старения и атеросклероза виден захват FDG в подвздошных и бедренных артериях, подколенных артериях, брюшной аорте и дуге аорты.

На этом трансверсальном совмещенном изображении FDG PET CT показан срез данных с размещением ROI вокруг нисходящей грудной аорты. Программное обеспечение рассчитывает средний SUV, максимальный SUV и площадь ROI. Данное изображение является частью текущего исследования псориаза.

Данные, полученные от одного пациента, указывают на четыре определяющих результата активности атеросклеротической бляшки и сосудистого воспаления: стандартизированный уровень захвата (отношение сигнала мишени к фону), метаболический объемный продукт и общая воспалительная нагрузка. При должном освоении эта методика может быть полностью выполнена за три часа — от момента сканирования до анализа изображений. Для количественного анализа крайне важно иметь изображения высокого качества, поскольку проблемы с изображениями на этапе сбора данных ограничат точность количественной оценки сосудистого воспаления.

Для ответа на дополнительные вопросы, такие как анатомическая степень тяжести воспалительных поражений сосудов после их обнаружения, могут быть применены другие методы, например, КТ-ангиография. После просмотра этого видео вы должны получить четкое представление о том, как ПЭТ/КТ с ФДГ может быть использована для выявления и количественной оценки активности атеросклеротических бляшек и воспаления сосудов в артериях человека. Не забывайте, что работа с ФДГ может быть опасной и требует соблюдения мер предосторожности, таких как стандартная радиационная защита.

При выполнении данной процедуры необходимо всегда соблюдать правила техники безопасности. После разработки эта методика позволила исследователям в области атеросклероза понять, как атеросклеротическая бляшка с выраженным воспалением изменяется после известных терапевтических вмешательств, таких как терапия статинами или изменение образа жизни. Кроме того, данный метод может быть применен к новым группам пациентов, например, в наших недавних исследованиях при псориазе, когда у пациентов имеется высокий риск развития сосудистых заболеваний, что позволяет изучить влияние этого заболевания на атеросклероз.