전신 PET/MRI 소아 환자의: 중요 세부 사항

요약

이 문서에서는 전체-바디 2의 수집에 대 한 포괄적인 단계별로-의하여-2-(¹⁸F) 불 화-D-포도 당 (¹⁸F FDG) PET/MRI 소아 환자의 암 준비에 대 한 검사. 프로토콜 또는 나이가 6 년 이상의 어린이 호흡 홀드 지침을 준수 하 개발 되었다 하지만 전신 마 취 환자도 사용할 수 있습니다.

초록

통합 된 PET/MRI 이미징 기술을 임상 종양 평가 및 치료 모두 높은 부드러운 조직 대비 모니터링 및 대사 정보 추가 대 한 진단 이미지를 사용 하는 하이브리드입니다. 통합 된 PET/MRI 임상 설정에 도움이 될에 게 표시는 하 고 많은 유망한 미래 응용 프로그램 있다. 여기에 제시 된 프로토콜 전신 2의 수집에 대 한 단계별 지침을 제공 합니다-의하여-2-(¹⁸F) 불 화-D-포도 당 (¹⁸F FDG) PET/MRI 데이터 암 가진 아이 들에서. 또한 기본 종양의 평가 대 한 로컬 종양 스캔 스캔 전신 준비를 결합 하는 방법에 대 한 지침을 제공 합니다. 이 프로토콜의 초점 임상 응용 프로그램에 대 한 두 유비 쿼터 스 요구는 포괄적이 고 시간 효율, 될 것입니다. 이 프로토콜 또는 나이가 6 년 이상의 어린이 호흡 홀드 지침을 준수 하 원래 개발 되었다 하지만 전신 마 취하에 환자에도 적용 될 수 있습니다. 마찬가지로,이 프로토콜은 전신 스캔 및 로컬 종양 평가 대 한 MRI 펄스 시퀀스의 선택 측면에서 제도적 환경에 맞게 수정할 수 있습니다.

서문

양전자 방출 단층 촬영 (PET)를 통합/자기 공명 영상 (MRI) 수 암 스테이징 및 치료 모니터링 높은 감도, 높은 연 조직 콘트라스트와 대사 정보를 추가 했습니다^{1,2, 3 , 4}. 성인 환자에서 PET/MRI 수행 동등 하 게 잘 설립된 암^5,,67의 준비에 대 한 PET/CT로. 미래, 액체 생 검에서 암 개발 (예를 들어, transcriptomes 및 순환 DNA를 통해)의 이전 발견을 초래할 가능성이 되며 현재^{8 본문에 작은 종양을 찾을 수 있습니다 보다 더 중요 한 영상 검사를 필요로} . 이 몸 전체를 평가 하 고 고전적인 MRI 뇌, 목, 복 부/골반, 혼자 그리고 musculoskeletal 시스템 평가 해 부 지역에서 암 탐지에 우수한 위치에 애완 동물/MRI를 넣어 수도 있습니다.

소아 환자에 대 한 PET/MRI PET/CT에 몇몇 이점이 있다: 첫째, 애완 동물/MRI 최대 74% 환자의 현저 하 게 감소 된 방사선 노출 제공⁴. 이 애완 동물 데이터의 해 부 공동 등록에 대 한 CT 기술 대신 이온화 방사선 없는 MRI를 사용 하 여 얻을 수 있습니다. 또한, 현대 애완 동물 검출기 시스템⁹ 및 MRI 검사 중 더 이상 애완 동물 데이터 수집의 감도 증가 현재 PET/CT 프로토콜⁴에 비해 30 ~ 50% 관리 radiotracer 복용량의 상당한 감소를 수 있습니다. 둘째, 기본 종양 및 전신 스캔을 준비 하는 결합의 가능성 시간을 절약 하 고 뼈와 연 조직 sarcomas 환자 등 일부 환자에 대 한 중복 sedations를 방지. 그러나, 스캔 준비 "1 개의 정지" 이며만 임상적으로 가능한 모든 PET/MRI 데이터 (로컬 종양 및 전신)는 효율적인 방식으로 취득 될 수 있다 하는 경우 결과 이미지 데이터의 풍부한 방사선을 쉽게 소화 되기 쉬운 형태로 제공 되는 경우. 여기에 제시 된 프로토콜 암, 소아 인구의 특정 요구에 특별 한 주의 함께 어린이의 임상 준비에 사용할 수 있는 PET/MRI 데이터의 수집에 대 한 단계별 지침을 제공 합니다.

프로토콜

여기에 제시 된 모든 방법 스탠포드 대학 기관 검토 위원회에 의해 승인 된 연구에서 설립 되었습니다. Ferumoxytol의 사용 "오프 라벨" 탐정 시작 조사 가능한 새로운 약 신청서 (산업 111,154)에서 수행 되었다.

1. 24 시간 이전에 애완 동물/MRI 검사: 환자 안전 심사

1. 환자는 MRI 안전 질문 지를 사용 하 여 잠재적인 자기장 위험에 대 한 화면. 정 맥 MRI 대비 에이전트의 관리 계획, 금기, 알레르기, 신장 기능, 다른 사람들의 역사 등을 확인 합니다.
2. 목적, 절차, 위험 및 이점을 스캔 전에 환자를 게 알립니다.
3. 무게 radiotracer 및 대비 에이전트 복용량의 계산에 대 한 환자.
4. 스캔 하기 전에 최소 4 시간 빨리 환자를 요구 하십시오.

2. 1-2 시간 전에 PET/MRI 검사: 환자 준비

1. 모든 금속 개체를 제거 하 고 가운으로 변경 하는 환자를 부탁 드립니다. 이식된 금속 개체 경우 그들은 MRI 검사에 대 한 안전 있는지 확인 합니다. 금속 탐지기를 사용 하 여 필요에 따라. 환자 안전에 대 한 우려가 있는 경우 PET/MRI를 수행 하지 마십시오.
2. 주변 표면 정 맥에 정 맥 라인을 배치 하거나 포트-카 테 터를 액세스 합니다.
3. Ferumoxytol (5 mg Fe/kg 체중) 1:4 식 염 수, 희석 하 고 FDA 프로토콜¹⁰에 따라 적어도 15 분 동안 천천히 달.
   참고: Ferumoxytol 사용할 수 있습니다 "오프 라벨" 탐정 시작 산업을 통해 대조 대리인으로 오래 지속 되는 혈관 및 전체 검사 동안 조직 향상을 제공 하기 때문에. 또는 순환 가돌리늄 킬레이트 PET/MRI 스캔의 시작 하기 전에 직접 관리할 수 있습니다. 환자 간 병 변, gadoxetate disodium 선택할 수 있습니다.
4. glucometer와 함께 환자의 혈액 포도 당 수준을 확인 하십시오. 환자의 혈액 포도 당 수치가 200 mg/dL 이상 있다면, 다시 PET/MRI 검사를 예약 하는 것이 좋습니다.
5. 애완 동물/MRI 스캔 전에 45 분 관리 2-의하여-2-(¹⁸F) 불 화-D-포도 당 (¹⁸F FDG) 정 맥 주사 라인을 통해 염 분의 1 mL에 2 MBq/kg bodyweight의 복용량에.

3. 애완 동물/미스터 이미지 수집

참고:이 프로토콜 사용 했습니다 3.0 테슬라 GE 냐 통합된 PET/MRI 시스템 번들 MP24_R03 스캐너 소프트웨어와 함께.

1. 저장 전신 스캔 (표 1) 및 로컬 종양 스캔 (표 2)에 대 한 프로토콜 스캐너에이 시퀀스를 검색 또는 프로토콜을 조정 하는 많은 시간을 잃지 않고 쉽게 검색할 수 있습니다.
2. 림프 종 환자, 전신 스캔, 머리에서 발 끝까지 연장 또는 중반 허벅지 단계로 머리에서 연장 임상 종양학의 요청에 따라 처방. 다른 모든 환자에 대 한 별도 로컬 종양 스캔 뒤 발가락을 머리에서 전신 스캔을 처방.
   1. 종양은 이미 적절 하 게 중심 중 하나에 경우 전신 PET 석판 처방 및 시간; 전신 스캔 하는 동안 전용된 MRI 시퀀스 실행 예를 들어, 복 부 종양 전체 바디 코일으로 검색할 수 있습니다.
3. 쉽게 검색 및 방사선에 대 한 PET/MRI 데이터의 검토를 사용 하려면 "진단" 이미지 1 개 가입 번호 저장. 나중 PAC 시스템에 두 번째 가입 번호 아래 원본 이미지 저장 (4.3.5 단계 참조).
4. 스캔에 걸쳐 같은 지역화를 사용 하 고 환자는 검사 하는 동안 이동 하지 않습니다 있는지 확인 하십시오. 이 인수는 PET와 MRI 데이터 나중의 공동 등록을 수 있습니다.
5. 각 애완 동물 슬 래 브 내에서 필요한 MRI 시퀀스를 처방. 통합 된 PET/MRI 시스템 다음 애완 동물 데이터와 MRI 데이터의 동시 취득 허용합니다.
6. 스캐너의 방에 들어가기 전에 직접 void로 환자를 확인 합니다.
7. 전신 PET/MRI 스캔
   1. 부정사 위치에 애완 동물/MRI 테이블에 환자를 배치 합니다. 환자는 부정사 누워 수 없습니다, 부정사 머리와 경향이 위치에 전신 스캔. 아주 키가 큰 환자에 대 한 두 번째 단계에서 더 낮은 다리를 취득 합니다. 뼈 나 연 조직 육 종 환자, 관절에서 관절 (예, 엉덩이에서 무릎 관절에 전체 퇴) 모든 영향을 받는 뼈를 커버 있는지 확인 합니다.
   2. 환자 주위 호흡 벨트를 닫습니다. 다음 머리 코일, 목, 가슴, 복 부, 골반 및 환자의 사지에 2-3 표면 코일을 배치 합니다.
   3. 3 비행기; 지역화 담당자 전체 바디를 취득 축, 코로나와 화살 (표 1) 일반 지역화 프로토콜을 사용 하 여. 환자 높이 따라 방송국의 수를 선택 합니다. 또는 피트 머리에서 수 스캔 방향 쪽으로 발 머리.
   4. 전체-바디 스캔을 시작 하기 전에 전체 프로토콜을 처방. 이 프로세스를 간소화 하 고 미리 저장 된 프로토콜을 사용 하 여 그렇게 아 이들이 인 내를 잃지 않습니다.
   5. 처방 축 애완 동물 석판 먼저, 최대 축 시야 (FOV, 일반적으로 25 cm) 및 3 분 데이터 수집을 사용 하 여. 환자의 크기에 따라 4-5 석판 중반 허벅지에 머리를 다룰 것입니다 하 고 9-10 석판 몸 전체를 다룰 것입니다.
   6. 스캐너 소프트웨어에서 사용 애완 동물 데이터에 대 한 두 개의 별도 개조: 한 비 감쇠 (NAC) 애완 동물을 수정 및 한 MRI 감쇠 수정 (MAC) 벧 전 192 x 192의 매트릭스 크기를 사용 합니다. 2 반복 28 하위 집합을 사용 합니다. 애완 동물/MRI 소프트웨어 환자, 환자 요람 및 3.7.7 아래에서 설명 하는 시퀀스를 사용 하 여 전용된 MRI 코일 감쇠 보정 회계에 대 한 수 있습니다.
   7. 각 애완 동물 슬 래 브 볼륨 수집 (용암) 순서포틀릿 감쇠 보정 (MRAC)와 저해상도 간 인수 및 고해상도 해 부 공동 등록 ¹⁸F FDG 애완 동물 데이터의 용암 시퀀스를 입력 합니다. 이미지 확산 중 (뒤) 간주 적절 한 (표 1)로 추가할 수 있습니다.
   8. 작업 메뉴에서 애완 동물 작업, 추가 작업을 클릭, 추가 Postprocessing을 클릭, MRAC Autobind (사용자)를 선택 선택한 다음 추가 메뉴를 키울 것 이다 설치 를 클릭 합니다. 애완 동물 석판에 대 한 모든 연속 물 MRAC를 선택 하 고 적용을 클릭 합니다. 이 소프트웨어를 자동으로 병합 하 여 MRAC를 수 있게 된다.
   9. 뒤를 병합 하기 위해 유사한 단계를 적용 합니다. 이 경우에 첫 번째 애완 동물 슬 래 브를 선택한 뒤 시퀀스를 클릭 합니다. 추가 작업 을 클릭 하 고 3.7.8 처럼 같은 추가 단계를 수행.
   10. 폐 mediastinum (표 1)의 평가 위한 전용된 t 2-시퀀스를 추가 합니다.
8. 로컬 PET/MRI 검사
   1. 기본 종양 적절 한 코일을 놓습니다. 말단 종양에 대 한 플렉스 코일을 사용할 수 있습니다.

뼈 종양, 인접 한 관절을 커버 있는지 확인 (예를 들어, 원심 대 퇴 골 metaphysis의 다리에 대 한 원심 대 퇴 뼈와 무릎 관절 포함). 목, 가슴, 복 부 및 골반의 기본 종양, 지방 종양 및 전신 준비에 대 한 코일의 배치 할 수 있습니다 한 번에 (단계 3.7.2 참조). 별도 재료/장비 목록 스캐너에 사용할 수 있는 애완 동물 호환 MRI 코일의 개요를 제공합니다.

4. 이미지 데이터 처리

주: 병합 된 전신 PET/MRI 검사를 하려면 다음 네 단계로 수행 되어야 합니다: 1) 애완 동물 이미지 데이터를 재구성, 2) 병합 단일 이미지 볼륨을 개별 MRI 데이터 인수, 3) 공동 등록 MRI 데이터, 애완 동물 및 4) 애완 동물 전체-바디 생성 최대 강도 년 투 상 (MIP) 스캐너 소프트웨어는 크게 다음이 단계를 단순화합니다.

1. 개별 MRI 데이터의 병합
   1. 모든 개별 MRI 데이터 세트의 특정 시퀀스, 예를 들면,용암 1 9, 그리고 보도 Autobind 버튼을 선택 합니다. 소프트웨어는 다음 병합 된 MRI 데이터 집합을 생성합니다. 병합 된 MRI 데이터 집합을 저장 합니다. 소프트웨어는 자동으로 데이터 집합의 이름을 하 고 시리즈 목록에 추가 합니다.
2. 애완 동물 및 MRI 데이터의 공동 등록
   1. 공동 병합된 맥 애완 동물-데이터와 병합 된 용암-데이터 등록, 공동 등록 하 고 ImageQC 버튼을 눌러 필요가 있는 각 데이터 세트를 선택 합니다. 소프트웨어는 6 개의 별도 창에 두 개의 평면에 다음 개별 공동 등록 된 데이터 집합 및 공동 등록 된 데이터 집합을 보여줍니다.
   2. 공동 등록된 스캔 종료 되 고 저장 되 면이 조정할 수 없습니다 때문에 적절 하 게, MRI 데이터 및 창 수준 선택 합니다.
   3. 마찬가지로 공동 등록 된 PET/MRI 데이터 집합 및 창 수준 애완 동물 데이터를 선택 합니다. 그것은 또한 불투명도, 확대/축소 및 저장 하기 전에 공동 등록 된 데이터의 위치를 조정할 수입니다.
   4. 즉, 축 또는 코로나 공동 등록 된 데이터 집합에 대 한 적절 한 슬라이스 방향을 선택 합니다.
   5. 마지막으로, 조정된 공동 등록 된 PET/MRI 데이터 세트 저장:
      1. 영화/저장 메뉴에서 일괄 처리 를 선택 합니다. 루프 와 가장 두개골 조각에 모든 방법을 스크롤 하 고 시작 설정, 클릭 합니다 다음 가장 꼬리 조각 스크롤을 클릭 합니다 설정 끝.
      2. 설명 필드에 적절 한 파일 이름을 선택 합니다. 모든 연구에 대 한 일관 되 고 쉽게 인식할 수 있는 파일 이름을 사용 하 여 방사선 및 임상 쉽게 특정 데이터 집합 (예를 들면, 애완 동물-용암 전신)를 찾을 수 있도록.
      3. 미리 보기 를 클릭 하 고 스크롤을 머리에서 발 끝까지 최종 결과 퓨전 정확도 및 창 레벨에서 허용을 확인 하는 동안 검색을 하자. 미리 보기를 닫고 PET/MRI 스캔을 렌더링 하려면 확인 을 선택 합니다. 렌더링 프로세스는 이미지 인덱스 트랙 표시줄을 관찰 하 여 다음 수 있습니다.
   6. 공동 맥 애완 동물-데이터 및 폐의 평가 대 한 전용된 MRI T2 시퀀스를 등록 하려면 동일한 단계를 따릅니다. 때문에 애완 동물 데이터 FOV는 MRI 나 확장, 시작과 끝의 공동 등록 된 부분만 포함 하도록 검색을 설정 합니다.
      참고: 로컬 PET/MRI 같은 단계에 따라 공동 등록 될 수 있습니다.
3. 애완 동물 전체 바디 성능 측정 개요를 생성
   1. 애완 동물 전신 최대 강도 투 상 (MIP)를 생성 하려면 맥 PET와 MRI 데이터 집합을 선택 하 고 ImageQC 버튼을 누릅니다.
   2. 만, 애완 동물 데이터 창에서 두 번 클릭 합니다 및 보기 형식, 선택 하려면 왼쪽된 상단 모서리에 커서를 가져가 고 VR을 선택 합니다. 이것은 애완 동물 데이터의 3 차원 재구성을 만듭니다. 다시, 렌더링 모드를 선택한 다음 마지막으로 애완 동물 전체 바디 성능 측정 개요를 만들 HD 밉 을 선택 하려면 왼쪽된 위 모서리에 마우스를 감싸 라.
   3. 성능 측정 하기 개요 영화/저장 메뉴에서 배치 선택 하 고 회전을 선택 합니다. 60 이미지의 수를 조정 합니다. 설명 필드에 적절 한 파일 이름을 선택 합니다. 미리 보기 를 클릭 하 고 최종 결과 허용. 미리 보기를 닫고 고 밉 개요를 렌더링 하려면 확인 을 선택 합니다. 렌더링이 완료 되 면 종료 하기 전에 다는 것을 확인 하십시오.
   4. 적절 한 시리즈를 선택 하 여 사진 보관 및 통신 시스템 (PACS) 기관에 진단 이미지 데이터 세트를 보내 고 목적지 메뉴에서 원하는 네트워크를 클릭 하십시오.
   5. 다른 가입 번호 아래 소스 이미지를 저장 하려면 편집 환자 를 클릭 하 고 승인 번호를 변경 합니다. 다음 보내기 절차를 반복 합니다.

5. 이미지 분석 및 SUV 측정

1. FDA 승인 의료 이미징 뷰어를 읽고 분석 하는 검사에 공동 등록 된 PET/MRI 데이터를 로드 합니다. 상업적인 애완 동물/MRI 시청자 측정의 최대 표준화 통풍 관 값 (SUV) 3d에서에 대 한 허용.
   참고:이 특정 프로토콜을 사용 했습니다 MIM 버전 6.6.
2. 도구 모음에서 계산 SUV 통계 를 선택 합니다. 공동 등록 된 PET/MRI에 병 적인 ¹⁸F FDG 통풍 관 전시 조직 주위 (ROI) 관심 영역을 배치 합니다. 투자 수익 직경 들고 오른쪽 마우스 버튼으로 드래그 하 여 확대할 수 있습니다. 소프트웨어는 평균 및 최대 SUV 값을 결정 합니다. 림프 종 환자에 대 한 참조의 표준으로 간 및 mediastinal 혈액 풀을 측정 합니다. SUV 측정의 보고에 대 한 기관 관련 지침을 따릅니다.

결과

우리는 통합 된 전체-몸 (머리부터 발 끝까지) 데이터 집합의 설명 MRI, 애완 동물 및 융합된 애완 동물/미스터 이미지, 각각, 각각, 상태와 10 년 오래 된 소년의 게시물 12 늑 골, 폐와 제시의 미 분화 육의 절제와 심장 전이 (그림 1)입니다. 여기에 표시 된 데이터 집합은 40 분 이내 인수 되었다. 이 시험 동안 환자의 효과적인 복용량 3.3 mSv¹¹했다.

토론

우리는 소아 암 환자의 PET/MRI 연구 단계별 프로토콜을 나타났습니다. 프로토콜의 가장 중요 한 부분 계획 및 애완 동물-석판 및 올바른 매개 변수와 함께 MRI 시퀀스 처방 시간 효율적 이며 전체 바디를 시작 하기 전에 연속 순서에 따라 검색. 전신의 연속 수집 수 있습니다. 효율적인 검색은 특히 소아 설정에서 중요 한 인 내와 하나 unsedated 환자 쉽게 잃을 수 있는 이동 하?...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
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