JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

تقنيات التصوير التي تعكس دوران العظام الديناميكية قد تساعد في وصف مجموعة واسعة من أمراض العظام. نقدم منهجيات مفصلة لأداء وتحليل البيانات الديناميكية [18F]-NaF-PET-MRI في مريض يعاني من آلام في الظهر منخفضة الوجه باستخدام مفاصل الوجه القطني كمنطقة نموذجية للاهتمام.

Abstract

تقنيات التصوير التي تعكس دوران العظام الديناميكية قد تساعد في وصف مجموعة واسعة من أمراض العظام. العظام هي نسيج ديناميكي يخضع لإعادة عرض مستمرة مع النشاط المتنافسة من osteoblasts، والتي تنتج مصفوفة العظام الجديدة، وosteoclasts، الذي وظيفته هو القضاء على العظام المعدنية. [18F]-NaF هو التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) المتتبع الإشعاعي الذي يتيح التصور من استقلاب العظام. [18F]-NaF يتم امتصاصه كيميائيا في هيدروكسيباتيت في مصفوفة العظام من قبل osteoblasts وبالتالي يمكن الكشف عن النشاط العظمي غير الغازية، وهو غامض لتقنيات التصوير التقليدية. النمذجة الحركية للبيانات الديناميكية [18F]-NaF-PET توفر مقاييس كمية مفصلة لعملية التمثيل الغذائي للعظام. يشار إلى بيانات PET شبه الكمية التقليدية، التي تستخدم قيم الإنقباط الموحدة (سيارات الدفع الرباعي) كمقياس لنشاط التتبع الإشعاعي، على أنها تقنية ثابتة بسبب لقطة من التتبع في الوقت المناسب.  النمذجة الحركية، ومع ذلك، يستخدم بيانات الصورة الديناميكية حيث يتم الحصول على مستويات التتبع باستمرار توفير الدقة الزمنية التتبع. من النمذجة الحركية للبيانات الديناميكية، يمكن استخراج القيم الكمية مثل تدفق الدم ومعدل التمثيل الغذائي (أي المقاييس التي يحتمل أن تكون مفيدة لديناميات التتبع)، كل ذلك فيما يتعلق بالنشاط المقاس في بيانات الصورة. وعند الجمع بين طريقة التصوير بالرنين المغناطيسي PET-MRI المزدوجة، يمكن ربط البيانات الحركية الخاصة بالمنطقة بالمعلومات الهيكلية والمرضية العالية الاستبانة المسجلة تشريحياً التي يوفرها التصوير بالرنين المغناطيسي. الهدف من هذه المخطوطة المنهجية هو تحديد التقنيات التفصيلية لأداء وتحليل البيانات الديناميكية [18F]-NaF-PET-MRI. المفصل الوجه القطني هو موقع شائع لمرض التهاب المفاصل التنكسي وسبب شائع لآلام أسفل الظهر المحورية.  تشير الدراسات الحديثة إلى [18F]-NaF-PET قد تكون بمثابة علامة حيوية مفيدة لمرض الوجه المؤلم.  وبالتالي، سيتم استخدام مفصل الوجه القطني البشري كمنطقة نموذجية ذات أهمية للتحليل الديناميكي [18F]-NaF-PET-MRI في هذه المخطوطة.

Introduction

تقنيات التصوير السريري القياسية لأمراض العظام تقتصر في المقام الأول على وصف التغيرات الهيكلية، والتي يمكن أن تكون غير محددة. على سبيل المثال، قد تكون التشوهات المورفولوجية عديمة الأعراض المرتبطة بالشيخوخة الطبيعية لا يمكن تمييزها عن التعديلات التنكسية المسؤولة عن الألم الشديد والعجز1. العظام هي الأنسجة الديناميكية التي تخضع لإعادة عرض مستمر مع النشاط المتنافسة من osteoblasts، والتي تنتج مصفوفة العظام الجديدة، وosteoclasts، الذي وظيفته هو القضاء على العظام المعدنية2. [18F]-NaF هو التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) المتتبع الإشعاعي الذي يتيح التصور من استقلاب أنسجة العظام. [18F]-NaF يتم امتصاصها كيميائيا في هيدروكسيباتيت في مصفوفة العظام من قبل osteoblasts وبالتالي يمكن الكشف عن النشاط العظمي غير الغازية، وبالتالي الكشف عن عملية التمثيل الغذائي الذي هو غامض لتقنيات التصوير التقليدية. ونتيجة لذلك،[18F]-NaF وقد استخدمت لوصف أمراض العظام في عدد متزايد من اضطرابات العظام بما في ذلك الأورام، والالتهابات، والأمراض التنكسية للعظام والمفاصل3،4،5 .

يتم تحليل بيانات PET الأكثر شيوعًا بطريقة شبه كمية، والتي يمكن إجراؤها بسهولة في الممارسة السريرية الروتينية مع قيم الإنتصاق الموحدة (سيارات الدفع الرباعي). كمقياس, سيارات الدفع الرباعي مفيدة للأطباء لأنها تمثل الأنسجة المنسوب نسبة إلى بقية الجسم6. يمكن استخدام القيم الناتجة عن عمليات المسح اللاحقة لمراقبة التغيرات في التناول نتيجة للعلاج أو تطور المرض. الطبيعة العددية لسيارات الدفع الرباعي يساعد أيضا بالمقارنة بين المرضى وبين عمليات المسح المتعاقبة في نفس المريض. الخوارزمية المستخدمة لحساب سيارات الدفع الرباعي, المعادلة 1, يجعل افتراض أن التتبع يتم توزيعها بالتساوي في جميع أنحاء الجسم وأن كتلة الجسم الهزيل يمثل بدقة حجم الجسم كله. وعلى هذا النحو، فإن سيارات الدفع الرباعي هي قياس شبه كمي. لمنطقة معينة من الفائدة (ROI), سيارات الدفع الرباعيماكس (الحد الأقصى لقيمة سيارات الدفع الرباعي داخل عائد الاستثمار), ومتوسطسيارات الدفع الرباعي (متوسط جميع سيارات الدفع الرباعي عينة داخل عائد الاستثمار) هي مقاييس سيارات الدفع الرباعي شائعة الاستخدام في الممارسة السريرية6.

كما يمكن إجراء النمذجة الحركية لبيانات PET الديناميكية لإجراء تحليل كمي أكثر تفصيلاً. في حين أن الحصول على بيانات سيارات الدفع الرباعي ثابت، فإن النمذجة الحركية تستخدم بيانات الصورة الديناميكية حيث يتم الحصول باستمرار على مستويات التتبع مما يوفر بعداً زمنياً.  من النمذجة الحركية الأكثر تعقيدا للبيانات الديناميكية، يمكن استخراج القيم الكمية والمقاييس الإعلامية لديناميات التتبع فيما يتعلق بالنشاط المقاس في بيانات الصورة. ويرد في الشكل 17نموذج عينة من اثنين من الأنسجة مقصورة تستخدم للنمذجة الحركية الديناميكية.  Cع هو تركيز التتبع في بلازما الدم في حين أن Ce و Ct تمثل التركيز في الفضاء الخلالي غير المنضم والتتبع ملزمة في مصفوفة العظام المستهدفة على التوالي. K1, k2,k3,k4, هي 4 معلمات معدل التي تصف النموذج الحركي لغسل التتبع في / خارج وملزمة. K1 يصف التتبع التي اتخذت من البلازما الشريانية في الفضاء الخلالي (Ct)،ك2 يصف جزء من التتبع الذي ينتشر مرة أخرى من الفضاء الخلالي إلى البلازما، ك3 يصف التتبع الذي يتحرك من الخلالي (Cه) الفضاء إلى العظام (Cر)،وك4 يصف التتبع الذي يتحرك من العظام (Cر)مرة أخرى إلى الفضاء الخلالي (Cه).

figure-introduction-3594
الشكل 1 . نموذج مقصورة من نسيجين نموذج للنمذجة الحركية الديناميكية. Cp هو تركيز التتبع في مقصورة بلازما الدم، Cه الحرة وغير ملزمة على وجه التحديد تركيز التتبع في الأنسجة، وCر تركيز التتبع ملزمة على وجه التحديد في الأنسجة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

ينتج نموذج Patlak الحركي Ki_Patlak كمقياس لمعدل تدفق المتتبع الإشعاعي (مل/سنتيمتر/دقيقة، سم مكعب = سنتيمتر مكعب) من بركة الدم إلى مصفوفة العظام. ويمكن بعد ذلك حساب معدل تدفق التتبع من تجمع الدم إلى مصفوفة العظام باستخدام المعادلة 2 والمعادلة 3 لKi_Patlak و Ki_NonLinear على التوالي. Ki_Patlak و Ki_NonLinear هي المعدلات التي [18F]-NaF يترك تجمع الدم الشرياني ويربط لا رجعة فيه إلى مصفوفة العظام الموقع الفرعي، وذلك باستخدام النموذجين على التوالي. الفرق بين نموذج Patlak والحركية غير الخطية هو في استخدامها للبيانات الديناميكية. ويتطلب نموذج باتلاك تحقيق التوازن ثم يحسب معدل التدفق من المنحدر الخطي المحدد. نموذج الحركية Patlak تنتج Ki_Patlak معدلات التدفق, باستخدام 24 دقيقة الوقت لequilib من تجمع البلازما, Cع, إلى بركة غير منضم, Cش.  يمكن أن يتغير الوقت 24 دقيقة اعتمادا على الوقت الذي تم العثور عليه لجميع المواقع الفرعية للوصول إلى التوازن مع تجمع البلازما في العينة. ويستخدم النموذج غير الخطي الأكثر صرامة من الناحية الحسابية كامل البيانات الزمنية لاحتواء منحنى.

الهدف من هذه المخطوطة المنهجية هو تحديد التقنيات التفصيلية لأداء ديناميكية [18F]-NaF-PET-MRI.  المفصل الوجه القطني هو موقع شائع لمرض التهاب المفاصل التنكسي وسبب شائع لآلام أسفل الظهر المحورية8.  تشير الدراسات الحديثة [18F]-NaF-PET-MRI قد تكون بمثابة علامة حيوية مفيدة لمرض الوجه المؤلم9.  وبالتالي سيتم تحليل مفاصل الوجه القطني البشري من مريض واحد يعاني من آلام في الظهر المنخفضة في facetogenic كعائد استثمار نموذجي لتحليل ديناميكي [18F]-NaF-PET-MRI.

Protocol

قامت دراسة الجدوى المستقبلية هذه بتوظيف المرضى بعد الحصول على موافقة مجلس الهجرة واللاجئين على الدراسة البشرية والامتثال للوائح HIPAA.

1. فانتوم

  1. ملء شبح أسطواني جوفاء مع إدراج يحتوي على اسطوانات جوفاء مع مجموعة من أقطار (5 - 38 ملم) مع 185 MBq من [18F] -NaF.
  2. إنشاء خريطة التوهين الوهمية باستخدام CT أو قالب تم إنشاؤه مسبقاً لهذا الشبح.
  3. ضع الشبح في وسط PET/MR واحصل على بيانات PET لمدة 5-10 دقائق لتسجيل الصورة الناتجة باستخدام وحدة التصوير.
  4. إعادة البناء باستخدام وحدة التصوير باستخدام خريطة التوهين المستندة إلى CT باستخدام خوارزمية تطابق مع نفس خوارزمية إعادة الإنشاء لاستخدامها في تصوير البشر.
  5. حساب متوسط النشاط في كل اسطوانة (اليسار واليمين) من حجم متساو لجميع الأحجام باستخدام AMIDE مجانية.
  6. جدولة متوسط النشاط مقابل حجم الاسطوانة.
  7. حساب أخطاء وحدة التخزين الجزئية (PVE) عن طريق تقسيم متوسط نشاط كل أسطوانة على متوسط النشاط الاسطوانة المرجعية.
  8. رسم PVE من حجم الاسطوانة.
  9. استخدم المعادلة الخطية بين أحجام الأسطوانتين عند تصحيح PVE في بيانات المريض.

2. إعداد المريض

  1. قبل توظيف المرضى، والحصول على أي موافقة الدراسة البشرية اللازمة IRB والامتثال للوائح HIPPA.
  2. وضع معايير مناسبة للإدراج والاستبعاد لدراسة الفائدة.
    1. وكانت معايير الإدماج على النحو التالي: البالغون، الذين لا تقل أعمارهم عن 18 سنة والذين هم على القدرة على الموافقة المستنيرة؛ والبالغين الذين تبلغ أعمارهم 18 سنة على الأقل والذين هم على القدرة على الموافقة المستنيرة؛ والبالغين الذين تبلغ أعمارهم 18 سنة على الأقل والذين لا تاريخ المبلغ عنه من آلام الظهر أسفل الظهر غير الرادسية. موصى به من قبل أخصائيي الأشعة التداخلية في العمود الفقري.
    2. وكانت معايير الاستبعاد على النحو التالي: تاريخ كسر أو ورم في العمود الفقري؛ وتاريخ كسر أو ورم في العمود الفقري؛ وتاريخ الكسر أو الورم في العمود الفقري؛ وتاريخ الكسر أو الورم في العمود الفقري؛ وتاريخ الكسر أو الورم في العمود الفقري؛ النساء الحوامل أو المرضعات؛ موانع وجود التصوير بالرنين المغناطيسي أو إدارة التتبع أو التباين؛ جراحة قطنية سابقة أو أجهزة.
  3. جمع موافقة المريض الخطية المستنيرة، التي وافقت عليها لجنة البحوث البشرية.
  4. الحصول على أي فحص سريري ذي صلة و/أو بيانات مسح المرضى ذات الصلة بدراستك للاهتمام.
  5. تغيير الموضوع في ثوب، وإنشاء الوصول الرابع، وإدارة اختبار الحمل إذا كان المريض هو الإناث وعمر الإنجاب، والتحقق من الكرياتينين / GFR للاستخدام الآمن للتباين، واسترداد [18F] -جرعة NaF. تدريب المريض على أهمية البقاء لا يزال طوال مدة الامتحان.
  6. وضع المريض supine والقدمين أولا في PET / التصوير بالرنين المغناطيسي.

3. بروتوكول التصوير

  1. استخدم ماسح ضوئي PET/MRI T 3.0 للحصول على صورة PET وMR في وقت واحد.
  2. استخدم مجموعة الصفيف الخلفية المركزية للتصوير الجزيئي للتصوير بالرنين المغناطيسي.
  3. تأكد من أن FOV من كل من MR و PET & تتمحور الطرائق لتغطية منطقة العمود الفقري السفلي من T12 إلى S3.
  4. تتضمن تسلسلات التصوير بالرنين المغناطيسي السريري لبروتوكول العمود الفقري القطني: Sagittal T1 (وقت التكرار/الصدى (TR/TE) = 510/8.6 مللي ثانية، القرار في الطائرة = 0.75 ملم، القرار عبر الطائرة = 4 مم)، Sagittal T2 الدهون المشبعة (FS) (TR/TE = 4208/86.2 مللي ثانية، داخل الطائرة القرار = 0.75mm، من خلال الطائرة القرار = 4mm) محوري T2 الاسترخاء السريع سريع تدور صدى (FRFSE) مع وبدون تشبع الدهون (TR / TE = 750/9.2 مللي ثانية، في الطائرة القرار = 0.7mm، من خلال الطائرة القرار = 4mm)، محوري T1 سريع تدور صدى (FSE) قبل الغادوليوم (TR / TE = 575/8.9 مللي ثانية، القرار في الطائرة = 0.65 mm، من خلال الطائرة القرار = 4mm)، محوري T1 FSE Post Gadolinium (TR/TE = 562/8.6 مللي ثانية، القرار في الطائرة = 0.65mm، من خلال الطائرة القرار = 4mm).
  5. حقن 0.1 مم / كغ من غادوبوترول (1M Gadavist) على النقيض من فوسا قبل الحضانة الرابعة للمريض مباشرة قبل الحصول على تسلسل التصوير بالرنين المغناطيسي التي تتطلب ذلك.
  6. قبل فحص PET الديناميكي حقن الجرعة المشعة من [18F]-NaF في المريض بتركيز 2.96 MBq/kg من [18F] - NaF.
  7. إجراء 60 دقيقة من المسح الضوئي PET ديناميكية باستخدام 3 مراحل زمنية منفصلة تتمحور حول العمود الفقري السفلي، T12 إلى S3.
  8. الحصول على المرحلة الأولى من المسح الديناميكي مع 12 إطارا من 10 s لكل منهما.
  9. الحصول على المرحلة الثانية من 4 إطارات من 30 ثانية لكل منهما.
  10. الحصول على المرحلة الأخيرة من 14 إطارا من 4 دقائق لكل منهما.
  11. حساب تصحيح التوهين MR (MRAC) لمنطقة العمود الفقري القطني باستخدام طريقة ديكسون القياسية من نقطتين. طريقة ديكسون شرائح إشارات MR من الدهون والماء في الهواء والأنسجة الرخوة والرئة والدهون (وإن لم يكن العظام).
  12. تأكد من تسجيل بيانات PET بشكل مشترك إلى صور FRFSE المشبعة بالدهون T2 المحورية.
  13. إعادة إنشاء بيانات PET على وحدة التحكم باستخدام المعلمات التالية باستخدام المعلمات التالية: 60 سم حقل العرض (FOV)، 3 مم ما بعد التصفية، معيار Z-محور مرشح، 256 × 256 مصفوفة، 28 مجموعة فرعية، وVPFX (وقت الرحلة - المجموعات الفرعية المطلوبة توقع تعظيم، TOF-OSEM) مع 4 تكرارات .
  14. ضمان إعادة الإعمار تشمل المعالجة بعد لتصحيح للاضمحلال، والتوهين، والتشتت، والوقت الميت.

4. تحليل الصور

  1. قد أعمى الأشعة تفسير تسلسل التصوير بالرنين المغناطيسي السريرية.
  2. تقييم الدهون قمعت T2- المرجحة والدهون قمعت T1 المرجحة بعد التباين تسلسل لدرجات الأوجه synovititis كما هو موضح سابقا من قبل Czervionke وفنتون10.
    1. استخدام الدرجات الأوجه التالية هي: التصوير بالرنين المغناطيسي الصف 0 = لا شذوذ في مفصل الوجه، 1 = تعزيز غير طبيعي أو كثافة فرط T2 تقتصر على كبسولة مشتركة، 2 = تعزيز غير طبيعي خارج capsular أو كثافة فرط T2 التي تنطوي على <؛ 50٪ من محيط FJ، 3 = غير طبيعي تعزيز خارج capsular أو كثافة Hyper2 التي تنطوي على > 50٪ من محيط FJ، و 4 = الصف 3 مع تمديد وذمة في neuroforamen، فلافوم الليغنوم، pedicle، عملية عرضية، أو الجسم الفقري. كما هو موضح في الحكم: Czervionke LF, Fenton DS. تصوير التصوير بالرنين المغناطيسي المشبعة بالدهون في الكشف عن اعتلال المفاصل الأوجه الالتهابية (التهاب الزهار) في العمود الفقري القطني. 10 سنوات

5 - تحليل البيانات

  1. نقل الصور PET والتصوير بالرنين المغناطيسي إلى محطة عمل مخصصة مجهزة لتحليل البيانات PET الحيوية مثل برنامج PMOD. تحليل المفاصل الوجه من العمود الفقري القطني من L1-L2 إلى L5-S1.
  2. تحديد المناطق التي سيتم تقييمها لقياسات[18F]-NaF التحمل: المفاصل الوجه الثنائية في كل مستوى. حدد وحدات تخزين الاهتمام (VOI) باستخدام صور T2 MR التشريحية ثم قم بالنقل إلى صور PET.
  3. تحديد نقطة الوسط من كل مفصل الوجه القطني عن طريق التثليث بصريا مع المترهل والمحوري الطائرة T2 MR الصور وتسجيل عدد شريحة من المركز التقريبي.
  4. مع فتح بيانات المريض في علامة التبويب عرض، انقر فوق الزر VOI من الشريط الجانبي وحدد SPHERE (كائن).
  5. ضمن الإطار المعرّف مسبقاً الذي ينبثق، اكتب 7.5 مم كنصف قطر وانقر فوق إنشاء VOI جديد.
  6. ضع VOI كروية (قطرها 7.5 مم) في وسط كل مفصل وجه عن طريق النقر الأيسر على الوجه. ضبط الكرة عن طريق النقر الأيسر والسحب حتى توسيط بصريا على الوجه.
  7. كرر حسب الضرورة لكافة جوانب الاهتمام بالنقر فوق إنشاء VOI جديد وتنفيذ الخطوة 5.5
  8. ضع VOI كروية (قطرها 5 مم) في قمة الحرقفي الأيمن في تجويف النخاع المركزي (لاستبعاد مشاركة القشرة) كمنطقة مرجعية. انقر فوق إنشاء VOI جديد وانقر فوق اليسار في نخاع الحرقفي الأيمن.
  9. موقف VOI حتى حواف داخل نخاع تماما.
  10. تأكد من وضع VOI على غرار الصورة التي تظهر الأجزاء الفقرية من الجسم المشترك (FJ) VOIs في الشكل 2 من حيث أنها تغلف مركز المفصل الأوجه.

6. حسابات سيارات الدفع الرباعي والبيانات الحركية

  1. لحساب وظيفة الإدخال الشرياني وضع VOI أسطواني تغطي اثنين من شرائح محورية من الشريان الأبهري البطني. تأكد من أن القطر يساوي قطر الأبهر.
  2. انقر بزر الماوس الأيمن على الصورةالمحورية ، حدد فحصالبيانات.
  3. قياس قطر الشريان الأبهري البطني القريب من الانقسام.
  4. انقر على اليسار على الجانب الأيمن من الجدار الأبهري وحرك المؤشر إلى الجانب الأيسر من الجدار الأبهري.
  5. تسجيل مسافة قطر الجدار الأبهري في نافذة "مفتش البيانات". سيتم استخدام هذا لحساب معامل تصحيح الحجم الجزئي (PVC).
  6. انقر على اليسار على زر VOI من الشريط الجانبي، حدد CIRCLE (ROI).
  7. إنشاء عائد استثمار دائرة مع نصف قطر محدد من نصف القطر الذي تم قياسه مسبقًا في الخطوة 6.5
  8. انقر فوق إنشاء VOI جديد وانقر على اليسار في وسط الأبهر، تغيير موضع إذا لزم الأمر، لضمان دائرة تقريبي موقف الجدار الأبهري.
  9. انزل شريحة واحدة في المستوى المحوري وكرر الخطوات 6.7-6.9، وبالتالي، مما يجعل اسطوانة من عائد الاستثمار الدائري اثنين.

7. PET تصحيح الصوت الجزئي

ملاحظة: نظراً إلى PVE يتم التقليل من نشاط التتبع بالنسبة لحجم الهدف. لذلك، يتم اتخاذ خطوات لتصحيح PVE.

  1. استخدم معاملات الاسترداد التي تم اشتقاقها في وقت سابق باستخدام شبح PET/CT عن طريق رسم حجم قطر الاسطوانة مقابل نسبة النشاط المسترد إلى النشاط الحقيقي.
  2. تطبيق معاملات الاسترداد على القياس المستند إلى الصورة عبر الشريان الأبهر تنازلي لإنشاء إدخال الشرياني تصحيح حجم جزئي.
  3. استبدال هذا المدخلات الشريانية المصححة جزئيا الحجم في PMOD لاستخدامها في النمذجة الحركية والقياس الدقيق لحركية التتبع.

8. حسابات سيارات الدفع الرباعي والبيانات الحركية

ملاحظة: الخوارزمية المستخدمة لحساب قيمة الإنقباء القياسية (SUV)، المعادلة 1، يجعل افتراض أن التتبع يتم توزيعها بالتساوي في جميع أنحاء الجسم وأن كتلة الجسم الهزيل يمثل بدقة حجم الجسم كله. ولذلك، يشار إلى سيارات الدفع الرباعي على أنها قياس شبه كمي.
المعادلة 1: قيمة التعبئة القياسية
figure-protocol-9626

  1. حسابالحدالأقصى SUV ، والقيمالمتوسطة SUV لكل موقع فرعي باستخدام نقطة زمنية 60 دقيقة.
    ملاحظة: يظهر في الشكل 1 نموذج مقصورة الأنسجة الاثنتين المستخدم في النمذجة الحركية. Cع هو تركيز التتبع في بلازما الدم في حين أن Ce و Ct تمثل التركيز في الفضاء الخلالي غير المنضم والتتبع ملزمة في مصفوفة العظام المستهدفة على التوالي. K1, k2,k3,k4, هي 4 المعلمات التي تصف النموذج الحركي لغسل التتبع في / خارج وملزمة.
  2. استخدام مقصورة اثنين من الأنسجة لا رجعة فيه لنموذج Patlak الخطي ونماذج الانحدار غير الخطي ة أثناء التحليل الحركي
    ملاحظة: يُستخدم نموذج مقصورة لا رجعة فيه بنسيجين لحساب ثوابت معدل التدفق الخاصة بالمنطقة (في الدقيقة-1)لـ [18F]-NaF11.
  3. تأكد من تعيين الوقت لتحقيق التوازن إلى 24 دقيقة عند استخدام نموذج Patlak الحركية
  4. الإدخال k4 = 0 عند استخدام نموذج الانحدار غير الخطي لإنتاج معدلات تدفقK i_NonLinear.
  5. حساب معدل تدفق التتبع من تجمع الدم إلى مصفوفة العظام باستخدام المعادلة 2 والمعادلة 3 لKi_Patlak و Ki_NonLinear على التوالي. Ki_Patlak و Ki_NonLinear هي المعدلات التي [18F]-NaF يترك تجمع الدم الشرياني ويربط لا رجعة فيه إلى مصفوفة العظام الموقع الفرعي، وذلك باستخدام النموذجين على التوالي.
    1. المعادلة 2: نموذج باتلاك الحركي الرسومي
      figure-protocol-11158+ اعتراض
    2. المعادلة 3: نموذج حركي غير خطي للانحدار
      figure-protocol-11304

9- التحليل الإحصائي

  1. استخدم تحليل الانحدار الخطي لتقييم ما إذا كان معدل تدفق[18F]-NaF Ki_Patlak مرتبطًا بما يلي:متوسطسيارات الدفع الرباعي ، سيارات الدفع الرباعيكحد أقصى، Ki_NonLinear، وأي درجات تسجيل سريرية محددة للدراسة.
  2. استخدم اختبار t-tailed ثنائي وارتباط بيرسون لاختبار الأهمية الإحصائية في الارتباطات السابقة.

النتائج

18 سنة يتم قياس قيم التناول NaF-PET في مفاصل الوجه الثنائية في مستويات الفقرات L1-L2 من خلال L5-S1 لما مجموعه 10 ROIs في مريض ممثل واحد مع ألم أسفل الظهر المحوري. ممثل [18F]-NaF-PET، محوري T2 الدهون قمعها، ومحوري T1 بعد التباين الدهون قمعت صور MR من خلال مستوى المفاصل الوجه L3-L4 تظهر في الشك...

Discussion

في هذه المخطوطة المنهجية، قدمنا معلومات أساسية عن الفائدة المحتملة للدينامية [18F]-NaF-PET-MRI لتقييم مجموعة واسعة من أمراض العظام، وأوجزنا تقنيات الصورة الديناميكية [18F]-NaF-PET-MRI الحصول على وتحليل باستخدام المفاصل الوجه القطني البشري كمناطق نموذجية ذات أهمية. تتيح الطريقة المزدوجة PET...

Disclosures

أصحاب البلاغ ليس لديهم ما يكشفون عنه

Acknowledgements

تم تقديم الدعم البحثي من قبل المعاهد الوطنية للصحة P50AR060752 وجنرال إلكتريك للرعاية الصحية. ونود أن نعترف بالدعم الذي قدمه وحيد رافانفار.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Gadolinium Contrast agent (Gadovist)Bayerna1.0mmol/ml solution for IV injection.
[18F]-NaF Radiotracernana2.96 MBq/kg
GE Signa PET-MRI ScannerGeneral Electricna3.0Tesla 60cm Bore PET-MRI scanner
PMOD Kinetic Modeling SoftwarePMOD Technologies, LLCnaVersion 3.8

References

  1. Brinjikji, W., et al. Systematic literature review of imaging features of spinal degeneration in asymptomatic populations. AJNR American Journal of Neuroradiology. 36 (4), 811-816 (2015).
  2. Binder, D. S., Nampiaparampil, D. E. The provocative lumbar facet joint. Current Reviews in Musculoskeletal Medicine. 2 (1), 15-24 (2009).
  3. Spick, C., et al. Detection of Bone Metastases Using 11C-Acetate PET in Patients with Prostate Cancer with Biochemical Recurrence. Anticancer Research. 35 (12), 6787-6791 (2015).
  4. Brans, B., et al. Assessment of bone graft incorporation by 18 F-fluoride positron-emission tomography/computed tomography in patients with persisting symptoms after posterior lumbar interbody fusion. EJNMMI Research. 2 (1), 42 (2012).
  5. Jadvar, H., et al. Prospective evaluation of 18F-NaF and 18F-FDG PET/CT in detection of occult metastatic disease in biochemical recurrence of prostate cancer. Clinical Nuclear Medicine. 37 (7), 637-643 (2012).
  6. Kinahan, P. E., Fletcher, J. W. Positron emission tomography-computed tomography standardized uptake values in clinical practice and assessing response to therapy. Seminars in Ultrasound, CT, and MR. 31 (6), 496-505 (2010).
  7. Hawkins, R. A., et al. Evaluation of the skeletal kinetics of fluorine-18-fluoride ion with PET. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 33 (5), 633-642 (1992).
  8. Hancock, M. J., et al. Systematic review of tests to identify the disc, SIJ or facet joint as the source of low back pain. European Spine Journal: Official Publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 16 (10), 1539-1550 (2007).
  9. Jenkins, N. W., et al. [18)F]-Sodium Fluoride PET MR-Based Localization and Quantification of Bone Turnover as a Biomarker for Facet Joint-Induced Disability. AJNR American Journal of Neuroradiology. 38 (10), 2028-2031 (2017).
  10. Czervionke, L. F., Fenton, D. S. Fat-saturated MR imaging in the detection of inflammatory facet arthropathy (facet synovitis) in the lumbar spine. Pain Medicine. 9 (4), 400-406 (2008).
  11. Phelps, M. E., et al. Tomographic measurement of local cerebral glucose metabolic rate in humans with (F-18)2-fluoro-2-deoxy-D-glucose: validation of method. Annals of Neurology. 6 (5), 371-388 (1979).
  12. Brenner, W., et al. Comparison of different quantitative approaches to 18F-fluoride PET scans. Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Society of Nuclear Medicine. 45 (9), 1493-1500 (2004).
  13. Schellinger, D., et al. Facet joint disorders and their role in the production of back pain and sciatica. Radiographics: A Review Publication of the Radiological Society of North America, Inc. 7 (5), 923-944 (1987).
  14. Schett, G. Joint remodelling in inflammatory disease. Annals of the Rheumatic Diseases. 66, 42-44 (2007).
  15. Baum, R., Gravallese, E. M. Impact of inflammation on the osteoblast in rheumatic diseases. Current Osteoporosis Reports. 12 (1), 9-16 (2014).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

150 PET osteoblast SUV Patlak PMOD

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved