Summary

Kwantificering van atherosclerotische plaque activiteit en vasculaire ontsteking met [18-F] Fluorodeoxyglucose Positron Emissie Tomografie / Computed Tomography (FDG-PET/CT)

Published: May 02, 2012
doi:

Summary

Er bestaat grote behoefte aan atherosclerose welke niet-invasief en hier zien hoe FDG-PET/CT kan worden gebruikt voor het detecteren en te kwantificeren atherosclerotische plaque activiteit en inflammatoire.

Abstract

Conventionele niet-invasieve beeldvorming van atherosclerose, zoals coronaire calcium (CAC) 1 en carotis intima mediale dikte (C-IMT) 2 geven informatie over de last van ziekte. Ondanks meerdere Validatiestudies CAC 3-5, en C-IMT 2,6, deze wijze niet nauwkeurig te bepalen plaque kenmerken 7,8 en de samenstelling en inflammatoire stand van de plaat te bepalen zijn stabiliteit en derhalve het risico van klinische gebeurtenissen 9-13.

[18 F]-2-fluor-2-deoxy-D-glucose (FDG) beeldvorming met behulp van positron-emissie tomografie (PET) / computertomografie (CT) is uitgebreid bestudeerd in de oncologische metabolisme 14,15. Studies die gebruik maken diermodellen en immunohistochemie bij de mens laten zien dat FDG-PET/CT is uiterst gevoelig voor het opsporen van macrofagen activiteit 16, een belangrijke bron van cellulaire ontsteking in de vaatwanden. Moopnieuw kort hebben we 17,18 en anderen laten zien dat FDG-PET/CT zeer nauwkeurige, nieuwe metingen van de inflammatoire activiteit van de activiteit van atherosclerotische plaques in grote en middelgrote slagaders 9,16,19,20 mogelijk maakt. FDG-PET/CT studies hebben vele voordelen ten opzichte van andere beeldvormende technieken: 1) hoog contrast resolutie, 2) kwantificering van plaque volume en de metabolische activiteit, die voor multi-modale atherosclerotische plaque kwantificering; 3) dynamische, real-time, in vivo beeldvorming; 4) minimaal operator afhankelijkheid. Ten slotte heeft vasculaire ontsteking gedetecteerd door FDG-PET/CT is aangetoond dat cardiovasculaire (CV) evenementen onafhankelijk van de traditionele risicofactoren 21,22 te voorspellen en is ook zeer verbonden met de totale last van atherosclerose 23. Plaquette activiteit door FDG-PET/CT wordt gemoduleerd door bekende gunstige CV interventies, zoals op korte termijn (12 week) behandeling met een statine 24 en op langere termijn therapeutische veranderingen in levensstijl (16 maanden) 25. </p>

De huidige methodiek voor kwantificering van de FDG-opname in de atherosclerotische plaque betreft de meting van de gestandaardiseerde uptake value (SUV) van een slagader van belang en van het veneuze bloed zwembad in om een ​​doel te berekenen op de achtergrond ratio (TBR), die wordt berekend door het de arteriële SUV door het veneuze bloed zwembad SUV. Deze methode is aangetoond dat een stabiele, reproduceerbare fenotype vertegenwoordigen in de tijd, heeft een hoge gevoeligheid voor detectie van vasculaire ontsteking, en heeft ook een hoge inter-en intra-reader betrouwbaarheid van 26. Hier presenteren we onze methodologie voor de voorbereiding van de patiënt, beeld verwerving en kwantificering van de atherosclerotische plaque activiteit en vasculaire ontsteking met behulp van SUV, TBR, en een globale parameter met de naam van de metabole volumetrische product (MVP). Deze benaderingen kunnen worden toegepast op vasculaire ontsteking te beoordelen in verschillende studie monsters van belang op een consistente manier als we hebben aangetoond in diverse eerdere publicaties. 9,20,27,28 </ Sup>

Protocol

1. Voorbereiding van de patiënt en om beelden te verkrijgen Zet minstens een uur beeldvorming tijdslot op een PET / CT-scanner, bij voorkeur een met time-of-flight-mogelijkheden voor een betere beeldkwaliteit. In onze instelling, gebruiken we een Gemini TF-scanner, dat is de nieuwste PET / CT-systeem van Philips Medical Systems en een combinatie van een PET-scanner gebaseerd op lyso detectors met een 16-slice Brilliance CT-systeem. Heb onderwerpen snel voor 8 uur voorafgaand aan de FDG-PET/CT scan….

Discussion

De methodologie hier gepresenteerde is eenvoudig uit te voeren, en kan opleveren nuttige informatie over atherosclerotische plaque activiteit en vasculaire ontsteking in klinisch significante arteriële bedden. Er zijn een aantal belangrijke kenmerken van deze analyse aanpak die de nadruk garandeert: 1) We maken gebruik van een kwalitatief hoogwaardig PET / CT-scanner waarvan 16 detector rijen heeft en met de tijd van de vlucht capaciteit; 2) We maken gebruik van twee ervaren waarnemers blind voor de klinische informati…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

NNM wordt ondersteund door een subsidie ​​van de National Psoriasis Foundation, NHLBI 5K23HL97151-3 en HL111293. JMG wordt ondersteund door NHLBI R01 HL089744 en R01 HL111293.

Materials

Name of the Equipment Company
Gemini TF PET/CT Scanner Philips Healthcare
Extended Brilliance Workstation Philips Healthcare

Referenzen

  1. Church, T. S. Coronary artery calcium score, risk factors, and incident coronary heart disease events. Atherosclerosis. 190, 224-231 (2007).
  2. Kathiresan, S. Assessment by cardiovascular magnetic resonance, electron beam computed tomography, and carotid ultrasonography of the distribution of subclinical atherosclerosis across Framingham risk strata. Am. J. Cardiol. 99, 310-314 (2007).
  3. Detrano, R. Coronary calcium as a predictor of coronary events in four racial or ethnic groups. N. Engl. J. Med. 358, 1336-1345 (2008).
  4. Raggi, P., Cooil, B., Ratti, C., Callister, T. Q., Budoff, M. Progression of Coronary Artery Calcium and Occurrence of Myocardial Infarction in Patients With and Without Diabetes Mellitus. Hypertension. , (2005).
  5. Arad, Y., Goodman, K. J., Roth, M., Newstein, D., Guerci, A. D. Coronary calcification, coronary disease risk factors, C-reactive protein, and atherosclerotic cardiovascular disease events: the St. Francis Heart Study. J. Am. Coll. Cardiol. 46, 158-165 (2005).
  6. Lorenz, M. W., Markus, H. S., Bots, M. L., Rosvall, M., Sitzer, M. Prediction of clinical cardiovascular events with carotid intima-media thickness: a systematic review and meta-analysis. Circulation. 115, 459-467 (2007).
  7. Doherty, T. M., Detrano, R. C., Mautner, S. L., Mautner, G. C., Shavelle, R. M. Coronary calcium: the good, the bad, and the uncertain. Am. Heart. J. 137, 806-814 (1999).
  8. Detrano, R. C. Coronary calcium does not accurately predict near-term future coronary events in high-risk adults. Circulation. 99, 2633-2638 (1999).
  9. Chen, W., Bural, G. G., Torigian, D. A., Rader, D. J., Alavi, A. Emerging role of FDG-PET/CT in assessing atherosclerosis in large arteries. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 36, 144-151 (2009).
  10. Doherty, T. M. Calcification in atherosclerosis: bone biology and chronic inflammation at the arterial crossroads. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100, 11201-11206 (2003).
  11. Fuster, V. Lewis A. Conner Memorial Lecture. Mechanisms leading to myocardial infarction: insights from studies of vascular biology. Circulation. 90, 2126-2146 (1994).
  12. van der Wal, A. C., Becker, A. E., van der Loos, C. M., Das, P. K. Site of intimal rupture or erosion of thrombosed coronary atherosclerotic plaques is characterized by an inflammatory process irrespective of the dominant plaque morphology. Circulation. 89, 36-44 (1994).
  13. van der Wal, A. C., Becker, A. E., van der Loos, C. M., Tigges, A. J., Das, P. K. Fibrous and lipid-rich atherosclerotic plaques are part of interchangeable morphologies related to inflammation: a concept. Coron. Artery Dis. 5, 463-469 (1994).
  14. Alavi, A. Positron emission tomography imaging of regional cerebral glucose metabolism. Semin. Nucl. Med. 16, 2-34 (1986).
  15. Hustinx, R. Dual time point fluorine-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomography: a potential method to differentiate malignancy from inflammation and normal tissue in the head and neck. Eur. J. Nucl. Med. 26, 1345-1348 (1999).
  16. Ogawa, M. (18)F-FDG accumulation in atherosclerotic plaques: immunohistochemical and PET imaging study. J. Nucl. Med. 45, 1245-1250 ( ).
  17. Yun, M. F-18 FDG uptake in the large arteries: a new observation. Clin. Nucl. Med. 26, 314-319 (2001).
  18. Mehta, N. N. Systemic and Vascular Inflammation in Patients With Moderate to Severe Psoriasis as Measured by [18F]-Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography-Computed Tomography (FDG-PET/CT): A Pilot Study. Arch. Dermatol. , .
  19. Davies, J. R. FDG-PET can distinguish inflamed from non-inflamed plaque in an animal model of atherosclerosis. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 26, 41-48 (2011).
  20. Bural, G. G. FDG-PET is an effective imaging modality to detect and quantify age-related atherosclerosis in large arteries. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 35, 562-569 (2008).
  21. Arauz, A., Hoyos, L., Zenteno, M., Mendoza, R., Alexanderson, E. Carotid plaque inflammation detected by 18F-fluorodeoxyglucose-positron emission tomography. Pilot study. Clin. Neurol. Neurosurg. 109, 409-412 (2007).
  22. Rominger, A. 18F-FDG PET/CT identifies patients at risk for future vascular events in an otherwise asymptomatic cohort with neoplastic disease. J. Nucl. Med. 50, 1611-1620 (2009).
  23. Wasselius, J. A., Larsson, S. A., Jacobsson, H. FDG-accumulating atherosclerotic plaques identified with 18F-FDG-PET/CT in 141 patients. Mol. Imaging Biol. 11, 455-459 (2009).
  24. Tahara, N. Simvastatin attenuates plaque inflammation: evaluation by fluorodeoxyglucose positron emission tomography. J. Am. Coll. Cardiol. 48, 1825-1831 (2006).
  25. Lee, S. J. Reversal of vascular 18F-FDG uptake with plasma high-density lipoprotein elevation by atherogenic risk reduction. J. Nucl. Med. 49, 1277-1282 (2008).
  26. Rudd, J. H. (18)Fluorodeoxyglucose positron emission tomography imaging of atherosclerotic plaque inflammation is highly reproducible: implications for atherosclerosis therapy trials. J. Am. Coll. Cardiol. 50, 892-896 ( ).
  27. Bural, G. G. A pilot study of changes in (18)F-FDG uptake, calcification and global metabolic activity of the aorta with aging. Hell. J. Nucl. Med. 12, 123-128 (2009).
  28. Bural, G. G. Quantitative assessment of the atherosclerotic burden of the aorta by combined FDG-PET and CT image analysis: a new concept. Nucl. Med. Biol. 33, 1037-1043 (2006).

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Mehta, N. N., Torigian, D. A., Gelfand, J. M., Saboury, B., Alavi, A. Quantification of Atherosclerotic Plaque Activity and Vascular Inflammation using [18-F] Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography/Computed Tomography (FDG-PET/CT). J. Vis. Exp. (63), e3777, doi:10.3791/3777 (2012).

View Video