Summary

A quantificação da atividade da placa aterosclerótica e Inflamação Vascular utilizando [18-F] Positron fluorodesoxiglicose Tomografia por Emissão / tomografia computadorizada (FDG-PET/TC)

Published: May 02, 2012
doi:

Summary

Há uma grande necessidade de identificar aterosclerose não-invasiva, e aqui buscamos demonstrar como FDG-PET/TC pode ser usado para detectar e quantificar a atividade da placa aterosclerótica e inflamação vascular.

Abstract

Convencionais modalidades não-invasivas de imagem da aterosclerose como o cálcio das artérias coronárias (CAC) 1 e espessura da íntima da carótida medial (C-IMT) 2 fornecem informações sobre o peso da doença. No entanto, apesar de vários estudos de validação de CAC 3-5 e C-IMT 2,6, essas modalidades não avaliar com precisão as características de placa 7,8, e da composição e estado inflamatório da placa determinar a sua estabilidade e, por conseguinte, o risco de eventos clínicos 9-13.

[18 F]-2-fluoro-2-desoxi-glucose-D (FDG) de imagem utilizando-emission tomography positrão (PET) / tomografia computadorizada (TC) tem sido extensivamente estudado em oncológica metabolismo 14,15. Estudos em modelos animais e imuno-histoquímica em humanos mostram que FDG-PET/TC é extremamente sensível para a detecção de actividade de macrófagos 16, uma fonte importante de inflamação celular nas paredes dos vasos. More recentemente, 17,18 e outros mostraram que FDG-PET/TC permite alta precisão, medidas inovadoras de atividade inflamatória da atividade de placas ateroscleróticas nas artérias grandes e médias empresas 9,16,19,20. FDG-PET/TC estudos têm muitas vantagens sobre outras modalidades de imagem: 1) Resolução de alto contraste, 2) quantificação de volume da placa e da atividade metabólica que permite multi-modal quantificação placa aterosclerótica; 3) dinâmica, em tempo real, in vivo de imagens; 4) a dependência do operador mínimo. Finalmente, inflamação vascular detectada por FDG-PET/TC foi mostrado para prever cardiovascular (CV) eventos independentes de factores de risco tradicionais 21,22 e também é altamente associada com a carga global da aterosclerose 23. Atividade da placa por FDG-PET/TC é modulada por conhecidos intervenções cardiovasculares benéficos, como a curto prazo (12 semanas) terapia com estatina 24, bem como a longo prazo mudanças no estilo de vida (16 meses) 25. </p>

A metodologia corrente para a quantificação de FDG na placa aterosclerótica envolve a medição do valor da absorção padronizado (SUV) de uma artéria de interesse e da piscina de sangue venoso a fim de calcular um alvo para rácio de fundo (ROC), que é calculado dividindo o SUV arterial pelo sangue venoso piscina SUV. Este método tem mostrado para representar um fenótipo estável, reprodutível longo do tempo, tem uma elevada sensibilidade para a detecção de inflamação vascular, e também tem alta inter e intra-leitor fiabilidade 26. Aqui apresentamos a nossa metodologia de preparação do paciente, de aquisição de imagem, e quantificação de atividade da placa aterosclerótica e inflamação vascular usando SUV, TBR, e um parâmetro global chamado o produto volumétrica metabólica (MVP). Estas abordagens podem ser aplicadas para avaliar a inflamação vascular em várias amostras de estudo de interesse de uma forma consistente como já demonstrado em várias publicações anteriores. 9,20,27,28 </ Sup>

Protocol

1. Preparação do paciente e Imagens Obtenção Garantir, pelo menos, uma hora um horário de imagem em um scanner PET / CT, de preferência um com tempo de vôo de capacidades para melhor qualidade de imagem. Em nossa instituição, nós usamos um Gemini TF scanner, que é o mais novo PET / CT sistema de Sistemas Médicos da Philips e combina um scanner PET baseado em detectores Lyso com um 16-slice CT Brilliance sistema. Têm temas rápido por 8 horas antes do exame FDG-PET/TC. Verifique o pacien…

Discussion

A metodologia apresentada aqui é simples de executar, e pode fornecer informação útil sobre a atividade da placa aterosclerótica e inflamação vascular em pacientes clinicamente significativas leitos arteriais. Existem algumas características importantes desta abordagem de análise que merecem destaque: 1) Nós usamos uma alta qualidade do scanner PET / CT, que tem 16 linhas de detectores e com o tempo de capacidade de voo; 2) Nós utilizamos dois observadores experientes cegos à informação clínica para reali…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

NNM é apoiado por uma bolsa da Fundação Nacional de Psoríase, NHLBI 5K23HL97151-3 e HL111293. JMG é suportado pelo NHLBI R01 e R01 HL089744 HL111293.

Materials

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

References

  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).
check_url/3777?article_type=t

Play Video

Cite This Article
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