El Reunión Anual de la Sociedad de Medicina Nuclear e Imagen Molecular (SNMMI), celebrada esta semana en Chicago, vio a los investigadores mostrar los últimos desarrollos tecnológicos, avances clínicos y nuevos radiofármacos para la obtención de imágenes y el tratamiento de enfermedades. Entre las innovaciones de dispositivos destacadas en la reunión, los investigadores presentaron algunos instrumentos novedosos diseñados para mejorar el rendimiento de PET.
El dispositivo 'Outsert' aumenta el rendimiento de PET
Investigadores en Universidad de Washington en St. Louis están utilizando una nueva tecnología llamada "exploración de cuerpo entero aumentada a través de PET de aumento" (AWSM-PET) para mejorar la resolución y la sensibilidad de las imágenes clínicas de PET/CT de cuerpo entero. La tecnología rentable utiliza detectores complementarios de alta resolución que exploran simultáneamente a un paciente durante una exploración PET estándar de cuerpo entero.
“Las imágenes PET/CT de cuerpo entero se utilizan ampliamente para la estadificación y reestadificación del cáncer y para evaluar la respuesta de los pacientes a las intervenciones de tratamiento; sin embargo, su precisión diagnóstica se ve comprometida cuando las lesiones son muy pequeñas o presentan señales débiles”, explicó Yuan Chuan Tai, quien presentó el estudio en la reunión. “Nuestro novedoso prototipo AWSM-PET ayuda a abordar dos de las limitaciones clave en las imágenes de PET de cuerpo entero: la resolución de la imagen y la sensibilidad general del sistema”.
La tecnología AWSM-PET utiliza dos detectores de PET de alta resolución que se colocan fuera del campo de visión de imágenes axiales de un escáner, que los investigadores llaman un dispositivo "outsert". Cada panel externo consta de 32 matrices de cristales LSO, cada una de las cuales contiene 30 × 30 elementos (0.97 × 0.97 × 10.0 mm cada uno). El dispositivo adquiere simultáneamente datos PET de alta resolución mientras un paciente se somete a PET de cuerpo entero, sin necesidad de tiempo de exploración adicional. El equipo también desarrolló algoritmos personalizados de reconstrucción y corrección para reconstruir conjuntamente los datos.
Para probar su tecnología, los investigadores utilizaron un prototipo de dispositivo AWSM-PET implementado en un escáner PET/CT Biograph Vision de Siemens. Obtuvieron imágenes de fantasmas cilíndricos que contenían inserciones de tumores de diferentes tamaños y observaron una clara mejora en la resolución de la imagen cuando se incluyeron los datos del dispositivo externo. Señalan que los detectores exteriores exhibieron una excelente resolución espacial, de energía y de tiempo, con un tiempo de resolución de coincidencia a nivel de sistema de 217 ps, adecuado para aplicaciones de tiempo de vuelo.
“Los datos adicionales de alta resolución del dispositivo AWSM-PET pueden mejorar la resolución general de la imagen y reducir el ruido estadístico”, señaló Tai. “La mejora potencial en la precisión diagnóstica de la PET/TC clínica de cuerpo entero puede beneficiar a los pacientes con cáncer”.
Tai y sus colegas planean comenzar una prueba piloto de imágenes en humanos a finales de este año en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis. El estudio comparará la precisión diagnóstica de AWSM-PET versus PET/TC de cuerpo entero estándar de atención.
Un salto cuántico en la resolución del PET cerebral
La alta resolución espacial es esencial para una PET cerebral efectiva, para permitir la visualización y caracterización de los procesos biológicos que ocurren en estructuras cerebrales pequeñas. Con este objetivo, un equipo de investigación encabezado en el Universidad de Sherbrooke en Canadá ha desarrollado un escáner PET cerebral de ultra alta resolución (UHR). El sistema permitió la caracterización de regiones cerebrales previamente indistinguibles que están involucradas en condiciones como la enfermedad de Alzheimer, trastornos depresivos y de atención visual y tinnitus.
“Hasta ahora, la PET ha sido útil para el estudio de fenómenos neurológicos y con fines de diagnóstico, pero su potencial se ha visto algo limitado por la baja resolución espacial de los sistemas PET actuales”, explicó el estudiante de maestría Vincent Doyon, quien compartió las primeras imágenes cerebrales. adquirida con el nuevo escáner.
El escáner UHR presenta detectores pixelados con acoplamiento uno a uno entre los centelleadores y los fotodetectores. Esto da como resultado una resolución espacial de 1.12 mm, más del doble de buena que el estado actual de la técnica para imágenes PET cerebrales. Después de haber demostrado las capacidades de imagen del escáner UHR utilizando fantasmas de resolución y estudios preclínicos, los investigadores ahora han investigado su potencial para la imagen del cerebro humano.
Cuatro pacientes fueron sometidos a una clínica 18Examen PET con F-FDG en un escáner PET de cuerpo entero durante 10 a 20 minutos, seguido de una exploración cerebral de 30 a 60 minutos en el escáner UHR. El equipo reconstruyó las imágenes UHR utilizando un algoritmo OSEM, con atenuación basada en TC y corrección de dispersión, y luego realizó la identificación de la región y calculó los valores de captación estandarizados en relación con el cerebelo.
Las imágenes UHR identificaron claramente varias regiones del cerebro (particularmente en el tronco encefálico) que no pudieron ser resueltas por el escáner de cuerpo entero, incluidas muchas estructuras que nunca antes se habían visto usando FDG-PET. El equipo también observó regiones hipermetabólicas a lo largo de la superficie cortical en las imágenes UHR que apenas se percibían con el escáner PET de cuerpo entero.
Reunión Anual del SNMMI destaca avances en medicina nuclear
Doyon señaló que, si bien las imágenes PET estándar generalmente visualizan el tálamo como una masa uniforme, las imágenes UHR podrían segmentarse en núcleos talámicos más pequeños. Este es un hallazgo prometedor, explicó, ya que estos núcleos están involucrados en muchas funciones fisiológicas y se ven afectados por enfermedades de maneras específicas.
“El escáner UHR es un salto cuántico para la resolución de imágenes PET”, dijo Doyon. “La visualización adecuada de los núcleos del tronco encefálico brindará la capacidad de detectar cambios tempranos asociados con muchas enfermedades y ofrecerá una vía potencial para el diagnóstico temprano. Esto tendrá un impacto tanto en la investigación como en los entornos clínicos”. El primer prototipo de UHR ya está en pleno funcionamiento y se utiliza para la investigación en el Centro de Imágenes Moleculares de Sherbrooke.
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- Fuente: https://physicsworld.com/a/innovative-devices-ramp-the-resolution-of-pet-imaging/
