Whole-body PET/MRI van pediatrische patiënten: de Details die er toe
Summary
Dit artikel bevat uitgebreide stapsgewijze instructies voor de overname van het gehele lichaam 2-deoxy – 2-(18F) fluoro-D-glucose (18F-FDG) PET/MRI scans voor kanker enscenering van pediatrische patiënten. Het protocol werd ontwikkeld voor kinderen boven de 6 jaar, of oud genoeg om te voldoen aan adem-hold instructies, maar kan worden gebruikt voor algemene anesthesie patiënten zo goed.
Abstract
Geïntegreerde PET/MRI is een hybride imaging techniek waardoor clinici te verwerven van diagnostische beelden voor tumor beoordeling en behandeling monitoring met beide hoge weke contrast en metabole informatie toegevoegd. Geïntegreerde PET/MRI gebleken waardevolle in de klinische setting en heeft vele veelbelovende toekomstige toepassingen. Het hier gepresenteerde protocol zal bieden stapsgewijze instructies voor de overname van het gehele lichaam 2-deoxy – 2-(18F) fluoro-D-glucose (18F-FDG) PET/MRI gegevens bij kinderen met kanker. Het biedt ook instructies op hoe te combineren met een enscenering van de gehele lichaam scannen met een lokale tumor scan voor evaluatie van de primaire tumor. De focus van dit protocol is zowel op volledig en op tijd-efficiënte, die twee alomtegenwoordige behoeften voor klinische toepassingen. Dit protocol werd oorspronkelijk ontwikkeld voor kinderen boven de 6 jaar, of oud genoeg om te voldoen aan adem-hold instructies, maar kan ook worden toegepast op patiënten onder algemene verdoving. Ook kan dit protocol worden gewijzigd om te passen institutionele voorkeuren in termen van keuze van MRI pulse sequenties voor zowel de gehele lichaam scan en de beoordeling van de lokale tumor.
Introduction
Positron emissie tomografie (PET) geïntegreerd / Magnetic Resonance Imaging (MRI) maakt kanker fasering en toezicht op de behandeling met hoge gevoeligheid, weke delen hoog contrast en metabole informatie toegevoegd1,2, 3 , 4. bij volwassen patiënten, PET/MRI uitgevoerd even goed als PET/CT voor staging van gevestigde kanker5,6,7. In de toekomst, wanneer er vloeistof biopsieën zal waarschijnlijk leiden tot eerdere detectie van ontwikkeling van de kanker (bijvoorbeelddoor middel van transcriptomes en circuleren van DNA) en vereisen gevoeliger imaging tests dan zijn momenteel beschikbaar voor het vinden van kleine tumoren in het lichaam8 . Dit kan huisdier/MRI zetten in een superieure positie om te evalueren van het hele lichaam en opsporen van kankers in anatomische gebieden die klassiek met MRI alleen, zoals de hersenen, nek, buik/bekken, en musculoskeletale systeem zijn geëvalueerd.
Voor pediatrische patiënten, PET/MRI heeft diverse voordelen ten opzichte van PET/CT: eerst, PET/MRI biedt een aanzienlijk verminderde straling blootstelling van de patiënt tot 74%4. Dit kan worden bereikt door het gebruik van ioniserende straling-vrije MRI in plaats van CT technologieën voor anatomische co registratie van PET gegevens. Bovendien, kan de verhoogde gevoeligheid van de moderne PET detector systemen9 en langere PET data-acquisitie tijdens een MRI-scan aanzienlijke vermindering van de door de overheid gereguleerde radiotracer doses met 30-50% in vergelijking met de huidige PET/CT protocollen4. Ten tweede, de mogelijkheid van combineren enscenering scans van de primaire tumor en het hele lichaam bespaart tijd en vermijdt van dubbele sedations voor sommige patiënten, zoals patiënten met bot en weke delen sarcomen. Een “one stop” enscenering scan is echter alleen klinisch haalbaar als alle PET/MRI-gegevens (lokale tumor en het gehele lichaam) op efficiënte wijze kunnen worden verworven en de overvloed van de resulterende afbeeldingsgegevens wordt gepresenteerd in een makkelijk verteerbare formaat naar de radioloog. Het hier gepresenteerde protocol zal bevatten stapsgewijze instructies voor de verwerving van PET/MRI-gegevens die kunnen worden gebruikt voor klinische enscenering van kinderen met kanker, met bijzondere aandacht voor de specifieke behoeften van de pediatrische populatie.
Protocol
Representative Results
Discussion
We hebben aangetoond dat een stapsgewijze protocol voor PET/MRI onderzoek naar pediatrische kankerpatiënten. Het meest kritische deel van het protocol is tijd-efficiënte planning en voorschrijven van de PET-platen en MRI sequenties met de juiste parameters en scannen in de opeenvolgende volgorde vóór de inleiding van het gehele lichaam. Hierdoor continu overname van het gehele lichaam. Efficiënte scannen is vooral belangrijk in de pediatrische instelling, waar unsedated patiënten ku…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd gesteund door een subsidie van de Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health en menselijke ontwikkeling, verlenen nummer R01 HD081123-01A1. Anuj Pareek is een bezoekende Ph.D. student van het departement van radiologie, academisch ziekenhuis van Aarhus, Denemarken. De auteurs erkennen technologen Dawn Holley en harde Gandhi van het huisdier/MRI metabole servicecentrum voor hun hulp bij de verwerving van PET/MRI-scans. Wij danken de leden van de Daldrup-Link lab, het PET/MRI servicecenter, het Molecular Imaging programma op Stanford, de radiologische Science Lab, de Pediatric radiologie-afdeling, de Stanford Cancer Institute en het team van de kinderoncologie bij Lucile Packard Children’s Hospital voor nuttige discussies en ondersteuning van dit project.
Materials
| Integrated PET/MRI scanner | |||
| SIgna PET/MR | GE | 3.0 T integrated PET/MRI scanner | |
| Software | |||
| MP24_R03 | GE | PET/MRI scanner software | |
| MIM software version 6.6.13 | MIM Software Inc. | PET/MRI analysis software | |
| Contrast Agents | |||
| Ferumoxytol | AMAG Pharmaceuticals | Iron Oxide nanoparticles | |
| 18F-FDG | – | 2-Deoxy-2-(18F)fluoro-D-glucose | |
| MRI coils available on the scanner | |||
| Nova 32 Channel Head coil | Nova | ||
| Neocoil 1H 16 channel GEM Flex Large Array | GE | M7000SK | |
| Neocoil 1H 16 channel GEM Flex Medium Array | GE | M7000SL | |
| Neocoil 1H 16 channel GEM Flex Small Array | GE | M7000SM | |
| Everest Central Molecular Imaging Array (CMA) | GE | M8000RB | |
| Everest Head Neck Unit | GE | M8000CB | |
| Everest Lower and Upper Anterior Array | GE | M8000CC & M8000CA | |
| Invivo 1H 8 channel High Res Brain Array | GE | M8000RA | |
| 3.0T HD Breast Array Coil | GE | M7000GG | |
| 3.0T Split-Top Head TR Single Ch Coil | GE | G6000BH |
Riferimenti
- Pichler, B. J., Judenhofer, M. S., Wehrl, H. F. PET/MRI hybrid imaging: Devices and initial results. Eur. Radiol. 18 (6), 1077-1086 (2008).
- Torigian, D. A., et al. PET / MR Imaging : Technical Aspects and Potential Clinical Applications. Radiology. 267 (1), 26-44 (2013).
- Daldrup-Link, H. How PET/MR Can Add Value For Children With Cancer. Curr. Radiol. Rep. 5 (3), (2017).
- Muehe, A. M., et al. How to Provide Gadolinium-Free PET/MR Cancer Staging of Children and Young Adults in Less than 1 h: the Stanford Approach. Mol Imaging Biol. , (2017).
- Spick, C., Herrmann, K., Czernin, J. 18F-FDG PET/CT and PET/MRI perform equally well in cancer patients: Evidence from studies in more than 2300 patients. J. Nucl. Med. 57 (310), 1-38 (2016).
- Sher, A. C., et al. Assessment of sequential PET/MRI in comparison with PET/CT of pediatric lymphoma: A prospective study. Am. J. Roentgenol. 206 (3), 623-631 (2016).
- Jadvar, H., Colletti, P. M. Competitive Advantage of PET/MRI. Eur. J. Radiol. 83 (1), 84-94 (2014).
- Wan, J. C. M., et al. Liquid biopsies come of age: towards implementation of circulating tumour DNA. Nat. Rev. Cancer. 17 (4), 223-238 (2017).
- Grant, A. M., Deller, T. W., Khalighi, M. M., Maramraju, S. H., Delso, G., Levin, C. NEMA NU 2-2012 performance studies for the SiPM-based ToF-PET component of the GE SIGNA PET/MR system. Med. Phys. 43 (5), 2334-2343 (2016).
- . FDA Drug Safety Communication: FDA strengthens warnings and changes prescribing instructions to decrease the risk of serious allergic reactions with anemia drug Feraheme (ferumoxytol) Available from: https://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm440138.htm (2015)
- Mattsson, S., et al. Radiation Dose to Patients from Radiopharmaceuticals: a Compendium of Current Information Related to Frequently Used Substances. Ann. ICRP. 44 (2 Suppl), 7-321 (2015).
