Quantification de l'activité plaque d'athérome et inflammation vasculaire à l'aide [18 F] fluorodésoxyglucose par émission de positons / tomodensitométrie (FDG-PET/CT)
Summary
Il ya grand besoin d'identifier de façon non invasive l'athérosclérose, et ici, nous montrons comment FDG-PET/CT peut être utilisé pour détecter et quantifier l'activité la plaque d'athérome et l'inflammation vasculaire.
Abstract
Classiques modalités d'imagerie non invasives de l'athérosclérose tels que le calcium des artères coronaires (CAC) 1 et de la carotide interne l'épaisseur intimale (C-IMT) 2 fournir des informations au sujet du fardeau de la maladie. Toutefois, en dépit de multiples études de validation du CAC 3-5, et C-IMT 2,6, ces modalités ne sont pas d'évaluer avec précision les caractéristiques de plaque 7,8, et la composition et l'état inflammatoire de la plaque de déterminer sa stabilité et, par conséquent, le risque d'événements cliniques 9-13.
[18 F]-2-fluoro-2-désoxy-D-glucose (FDG) en utilisant l'imagerie tomographie par émission de positons (TEP) / tomodensitométrie (TDM) a été largement étudié dans le métabolisme oncologique 14,15. Des études utilisant des modèles animaux et chez l'homme immunohistochimie montrent que FDG-PET/CT est extrêmement sensible pour la détection de 16 l'activité des macrophages, une importante source d'inflammation cellulaire dans les parois vasculaires. More récemment, nous avons 17,18 et d'autres ont montré que FDG-PET/CT permet une grande précision, des mesures nouvelles de l'activité inflammatoire de l'activité des plaques d'athérome dans les artères de grandes et moyennes entreprises 9,16,19,20. Études FDG-PET/CT présentent de nombreux avantages autres modalités d'imagerie: 1) la résolution de contraste élevé, 2) la quantification des volume de la plaque et l'activité métabolique permettant la quantification multi-modal plaque d'athérome; 3) dynamique, en temps réel, l'imagerie in vivo; 4) la dépendance minimale de l'opérateur. Enfin, l'inflammation vasculaire détectée par FDG-PET/CT a été montré pour prédire cardiovasculaires (CV) des événements indépendants de facteurs de risque traditionnels et 21,22 est aussi fortement associée à l'athérosclérose fardeau global de la 23. L'activité de la plaque par FDG-PET/CT est modulée par des interventions connues CV bénéfiques comme à court terme (12 semaines) un traitement par statine 24 ainsi que les changements de style de vie plus long terme thérapeutiques (16 mois) 25. </p>
La méthodologie actuelle pour la quantification de la fixation du FDG dans la plaque d'athérome consiste à mesurer la valeur d'absorption standardisée (SUV) d'une artère d'intérêt et de la piscine de sang veineux afin de calculer un objectif de ratio de fond (TBR), qui est calculé en divisant l'artère SUV par le sang veineux piscine SUV. Cette méthode a montré pour représenter un pays stable, phénotype reproductible au fil du temps, a une sensibilité élevée pour la détection de l'inflammation vasculaire, et a également élevé inter-et intra-lecteur de la fiabilité 26. Ici, nous présentons notre méthodologie pour la préparation du patient, d'acquisition d'image, et la quantification de l'activité plaques d'athérosclérose et l'inflammation vasculaire à l'aide SUV, TBR, et un paramètre global appelé le produit volumétrique métabolique (MVP). Ces approches peuvent être appliquées pour évaluer l'inflammation vasculaire dans des échantillons de différentes études d'intérêt de manière cohérente comme nous l'avons montré dans plusieurs publications antérieures. 9,20,27,28 </ Sup>
Protocol
Discussion
La méthodologie présentée ici est simple à effectuer, et peut fournir des informations utiles concernant l'activité la plaque d'athérome et l'inflammation vasculaire chez cliniquement significatives lits artériels. Il ya quelques caractéristiques importantes de cette approche de l'analyse qui justifient l'accent: 1) Nous utilisons une haute qualité scanner TEP / CT, qui dispose de 16 lignes de détection et avec le temps de la capacité de vol; 2) Nous utilisons deux observateurs expériment…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
NNM est soutenu par une subvention de la National Psoriasis Foundation, NHLBI 5K23HL97151-3 et HL111293. JMG est appuyée par NHLBI R01 et R01 HL089744 HL111293.
Materials
| Name of the Equipment | Company |
| Gemini TF PET/CT Scanner | Philips Healthcare |
| Extended Brilliance Workstation | Philips Healthcare |
References
- Church, T. S. Coronary artery calcium score, risk factors, and incident coronary heart disease events. Atherosclerosis. 190, 224-231 (2007).
- 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).
- Detrano, R. Coronary calcium as a predictor of coronary events in four racial or ethnic groups. N. Engl. J. Med. 358, 1336-1345 (2008).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Detrano, R. C. Coronary calcium does not accurately predict near-term future coronary events in high-risk adults. Circulation. 99, 2633-2638 (1999).
- 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).
- 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).
- Fuster, V. Lewis A. Conner Memorial Lecture. Mechanisms leading to myocardial infarction: insights from studies of vascular biology. Circulation. 90, 2126-2146 (1994).
- 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).
- 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).
- Alavi, A. Positron emission tomography imaging of regional cerebral glucose metabolism. Semin. Nucl. Med. 16, 2-34 (1986).
- 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).
- Ogawa, M. (18)F-FDG accumulation in atherosclerotic plaques: immunohistochemical and PET imaging study. J. Nucl. Med. 45, 1245-1250 ( ).
- Yun, M. F-18 FDG uptake in the large arteries: a new observation. Clin. Nucl. Med. 26, 314-319 (2001).
- 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. , .
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Tahara, N. Simvastatin attenuates plaque inflammation: evaluation by fluorodeoxyglucose positron emission tomography. J. Am. Coll. Cardiol. 48, 1825-1831 (2006).
- 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).
- 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 ( ).
- 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).
- 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).
