Transcript PET/MR Noe for OUS Norge? - Medisinsk Teknisk Forening

PET/MR
Noe for OUS Norge?
T. Bach-Gansmo
Dagens agenda
• Generelt om PET-MR
• Hva gjør CT som MR kan/ ikke kan?
– Skjele til litteratur om PET/MR
• Egne vyer/drømmer
PET/MR
•
•
•
•
PET/MR i utviklingsfase
Uten veldokumentert klinisk evidens
Høy aktivitet blant utstyrsleverandørene.
Ved OUS benyttes software for fusjon av
PET og MR bilder hyppig:
– Nevrologi, ØNH stråleterapi, cancer i bekken.
Software PET/MR fusjon (Law M 2009).
Aldri noen med hybrid kamera som vil bytte (PET/CT, SPECT/CT)
Utgangspunkt
• Siemens har utviklet en PET/MR
– ikke fullgodt system (mangler TOF mulighet)
• GE /Phillips har trimodalitet PET/CT-MR
– Og utvikler PET/MR
• Trondheim får PET/MR
– Og da kommer AS Norge i gang, heldigvis
PET/MR
• MR overflatespoler har lav attenuasjon for
simultan PET akvisisjon
• PET detektor krystaller ligger i MR gantry
(mellom gradient og RF coilene)
• LSO (lutetium oxy-orthosilicate) krystaller og
halv-leder basert avalanche fotodiode
detektorer, som ikke affiseres av MR
magnetfeltet (i motsetning til vanlige PMT).
TOF
PET i bildet
• PET viser biokjemisk endringer ofte før
morfologiske forandringer
• God på å forutse behandlingsrespons
– redusere kostnader og bivirkninger ved
uhensiktsmessig kjemo (men ikke nok)
• Utvikling av spesifikke tracere
– som vi bare har sett begynnelsen på
•
18F-NaF, 18F-ACBC, 15O-H
2O,
15O, 68Ga-DOTATOC,
18F-DOPA, 11C-PIB, 18F-florbetapir
CT
• Struktur/anatomi og diagnostikk
– CT gir utmerket strukturell informasjon, og har
vært grunnlaget for utbredelse av PET
• Benyttes i stor grad som lav-dose CT
– Ikke optimal, og sjelden med IV kontrast
• Attenueringskorreksjon
– Korrigerer for tap av fotoner inne i kroppen
AC Skjelett
CT vs MR
• MR kan ikke kvantifisere vevstetthet på en måte
som kan benyttes direkte for attenuerings
korreksjon for høy-energi fotoner.
• MR har utrolig bløtvev differensiering
• MR kan gi betydelige bidrag innen biofysiske,
patofysiologiske og funksjonelle karaktertrekk
Attenueringskorreksjon (AC)
• Dixon MR sekvens tas samtidig med PET
– Nesten like god som lavdose CT for anatomisk lokalisering
• Ut-av-fase og vann-vektet MR omtrent som lav-dose CT
– Fettvektede bilder noe dårligere
• Gir god attenueringskorreksjon, og er blitt MRs
ekvivalent til LDCT.
MR: Dixon WO og IP
Delfaut EM et al. Fat Suppression in MR Imaging: Techniques
and Pitfalls. Radiographics 1999; 19:373-382.
Fett og vann Dixon gir attenueringskart
Opptil 15% endring i forhold til CT, nær ben.
Wagenknecht G et al.
MAGMA. 2013; 26(1): 99–113
PETMRAC vs PETCTAC. Feil på 2.40% ± 3.69% for hele
hjernen, og 2.16% ± 1.77% nær ben
Wagenknecht G et al.
MAGMA. 2013; 26(1): 99–113
Struktur korrelat av PET opptak på LDCT og 3 av 4 Dixon MR sekvenser
Drzezga A et al J Nucl Med 2012; 53: 845-855
MR vs CT
• MR har høy bløtdelskontrast
– Spesielt utslagsgivende
• Hode hals, bekken, lever, prostata, nevro,
• Og ikke ioniserende stråling
• Lang akvisisjonstid for MR
– Lavere dose med FDG
• CT er best for små lungemetastaser
MR
• Helkropp MR produserer store datasett
– Lett å overse subtile MR forandringer i ribber,
pedikler i ryggraden
– Mye fremdeles anatomisk fremstilling
• Lymfeknuter og størrelse
• MR Klart bedre enn PET for levermetastaser
– Mellom 2 og 4 mm hvor PET er negativ
• Motsatt for lymfeknutemetastaser <10mm
– Kan være inflammatoriske
– NET
Fysiske problemer PET/MR
• PET kjøres 20 cm bit for bit
– Bed position, tar 1,5-2 min per posisjon
– Etter helkropp CT ved PET/CT
• PET/MR kjøre også MR bit for bit
– Enten med eller uten Gd
• Eller starte på nytt, etter endt PET.
• Benytte MR opptakstid til PET akvisisjon
– Ikke problem at MR forlenger undersøkelsen
MR
• Usikkert om bruk av Gd
– For hjerne PET/MR bare en posisjon
• Bryst/abdomen:
– Hurtige sekvenser turboSTIR /TSE/FLASH
• Utvikle bruk av funksjonell sekvenser
– diffusjon, BOLD
• Utvikle fusjon MR-MR
Undersøkelsesforløp
Martinez-Möller A. J Nucl Med 2012; 53: 1415-1426
Ved utvidet bruk av MR
Martinez-Möller A. J Nucl Med 2012; 53: 1415-1426
Trimodalitet PET/CT/MR
• Egner seg meget godt for å sammenligne
PET/CT og PET/MR
• Første kliniske publikasjoner kommer nå
– Relativt små serier
• Kasuistikk +
Kvantifisering av opptak PET/CT vs PET/MR i patologi og bakgrunn
Drzezga A et al J Nucl Med 2012; 53: 845-855
Drzezga A et al J Nucl Med 2012; 53: 845-855
Drzezga A et al J Nucl Med 2012; 53: 845-855
Trimodalitet PET/CT-MR, ToF Discovery PET/CT ,
og 3-T Discovery MR
Kuhn FP et al. EJNMMI 2013;40:44-51
LD CT, FDG-PET, WO og IP Dixon MR.
Stolzmann et al. Detection rate, location, and size of pulmonary nodules in trimodality
PET/CT-MR: comparison of low-dose CT and Dixon-based MR imaging.
Invest Radiol. 2012; 48: 241–246
Visuelt PET CT vs MR
PET/CT
PET/MR
P
Pasienter med lesjon (of 32)
20
20
NS
Påviste lesjoner
80
78
NS
Parameter
Subjektive kontrast lesjon (0–3), mean ± SD
2.76 ±
0.56
2.69 ±
0.58
NS
Subjektive bildekvalitet (0–3), mean ± SD
2.93 ±
0.26
2.52 ±
0.69
0.02
Alignment (0–3), mean ± SD
2.72 ±
0.60
2.90 ±
0.31
NS
Martinez-Möller A. J Nucl Med 2012; 53: 1415-1426
PET/MR: Når og hvor
• CNS
– Tumor og demensutredning
• Bekken
– Gyn og prostata
• Barn
– vil kreve nært samarbeide
• Spesialisert radiologi og nukleærmedisin
– I langt større grad enn ved PET/CT
PET/MR ved glioblastoma multiforme
Kjær et al. Magn ResMatyer Phys 2012 DOI 10.1007/s10334
Aminosyre PET viser økt AA metabolisme, mens diffusion
tensor MR viser fiberbaner
Boss A et al. Diffusion tensor imaging in a human PET/MR hybrid system.
Invest Radiol 2010; 45(5):270-4.
Demensutredning
• CT har store begrensninger i CNS,
utvetydig fordel MR
• Kommer flere tracere for påvisning av βamyloid (AD) plaque
• Sannsynlig synergi MR-PET
– stort forskningsmessig potesiale
AD
Ciprian Catana et al J Nucl Med 2012; 53:12: 1916-1925
Demensbehandling
• Trolig behandlingsalternativer i overskuelig
fremtid
• Behov for utredning, og mulig oppfølging
– Samtidig MR vil finne evt. organisk sykdom
– Doble behovet for PET i Norge
Cervix cancer og patologikk lymfeknute. CT og T2W MR
MR og PET er sann koregistrering
Lever; Ga-DOTATOC og NET
Martinez-Möller A. J Nucl Med 2012; 53: 1415-1426
Fordeler ved PET/MR
PET viktig modalitet for oppfølging
– barn/ungdom som helbredes for lymfom/ sarcom
– Ubestridt gevinst strålereduksjon ved PET/MR
• Benytte MR i full bredde
• Benytte utvidet MR opptakstid til å redusere
dosen radiofarmakon
– PET signal = tid x dose/aktivitet
Artefakter N=24
• I 4 PET/CT påvist betydelige artefakter i
PET levertopp og milt, AC artefakter fra
pustebevegelser i diafragma.
• I PET/MR var disse artefaktene lang
mindre uttalt. Pusterelatert misalignment
av diafragma ga uttalte artefakter ved 1
PET/MR
» Gaertner F et al. Invest Radiol 2013; 48(5): 263–272
Artefakter
• I 7 av 24 PET/MR ble det påvist fall i SI
nær fysiologisk høyt opptak av aktivitet
– blære, nyrer, men også milt og lever
• Påvist også i 6 av 24 PET/CT, men mye
mindre fremtredende
Artefakter ved PET/MR nær høy fysiologisk
aktivitet (7/24; blære, nyrer, milt, lever).
Gaertner F et al. Invest Radiol 2013; 48(5): 263–272
Hvor går verden?
• Litteratur viser til hurtig MR (Dixon)
– Virker helt urimelig at 3T MR skal benyttes til
minimumsløsning (AC og litt diagnostikk)
• MR publiseres som dårligere enn CT lever
• Personlig mening:
– Benytte all den tid MR trenger
• Spesialisert MR diagnostikk + PET
• Redusere FDG dose spesielt i barn
– tid x dose = bildekvalitet
PET/MR
• Dagens trimodalitets - løsninger er optimal
for å finne ut hvor og når PET/MR og
PET/CT
– Ikke minst svakheter ved PET/MR
– Ikke skusles bort med hurtig MR
• Jeg ønsker meg en sånn enn!
Ca. prostata med PSA residiv
Axial T2-W TSE viser anatomi, DCEMR viser tidlig opptak i residiv,
sammenfaller med 11C-choline PET opptak.
Martinez-Möller A. J Nucl Med 2012; 53: 1415-1426
Men er trolig like eller nesten like bra
som PET/CT, til det meste
Stolzmann et al. Invest Radiol. 2012; 48: 241–246
A. Drzezga et al. J Nucl Med 2012;53:845-855
Subendocard kontrastopptak i fremre vegg
PET/MR
• Dagens litteratur er opptatt av kort MR,
Dixon, og at den minst like god som CT.
• Fremtiden (i min krystallkule) er optimal
bruk av høyfelt MR sammen med optimal
PET tracer.
• Mens arbeidshesten blir FDG-PET/CT
– Høye kompetansekrav til MR-delen
Strålebehandlet anaplastisk astrocytom. Høyt opptak av FDG, og
opptak av Gd. MRS: Høy choline og lactat topp, og reduserte creatin og
N- acetyl aspartat topper viser tumorvev.
Balyasnikova S et al. Am J Nucl Med Mol Imaging. 2012; 2(4): 458–474.
PET/MR
• Ikke behov for PET og MR som viser
samme patologi i sort hvitt og i farger
• Utnytte komplementære informasjon
• Spisset diagnostikk, fremtidens individuelt
tilrettelagt medisin
FDG-PET/CT; hjørnesten i onkologi
• PET/MR kan, muligens, avhjelpe de
begrensinger vi ser ved PET/CT og
samtidig bli et selvstendig verktøy innen
molekylær avbildning.
• PET/CT: Suksess med samregistrering
funksjon og anatomi
• Hva skal stoppe funksjon samregistert
med anatomi og mer funksjon?
Takk