Modelo de evaluación de metabolismo y perfusión en el miocardio de rata mediante 18F-FDG, 1-11C-acetato, 13N-amoniaco y micro-tomografía por emisión de positrones (micro PET) / Cardiac metabolism and perfusion evaluation in a rat model using 18F-FDG,1- 11C-acetate, 13NH3 and micro-positron emission tomography (microPET)

Objetivos: Estandarizar un protocolo de adquisición para el estudio del metabolismo glucolítico, oxidativo y de perfusión miocárdicos en un modelo de rata. Métodos: Se realizaron estudios con los tres principales radiotrazadores usados para evaluar la función cardiaca: 18F-FDG para evaluar el metabolismo glucolítico en tres protocolos distintos; 1-11C-acetato para el metabolismo oxidativo y 13NH3 para la perfusión cardiaca. (18F-FDG)- cinco ratas Wistar macho en tres diferentes protocolos: con acceso a libre demanda de comida y agua; con ayuno de ocho horas y con ayuno de ocho horas más carga oral de glucosa al 50%. Se adquirieron imágenes del área torácica durante 30 minutos mediante microPET; 30 y 60 minutos post-administración de 370 - 555 MBq de 18F-FDG vía IP. (1-11C-acetato)- Se estudiaron ocho ratas. Cuatro estudios estáticos de 30 minutos y cuatro adquisiciones dinámicas de 30 minutos tras administración de 370 - 555 MBq de1-11C-acetato por vena caudal.(13NH3)- 10 estudios estáticos de 15 minutos después de una dosis IV de 370 - 555 MBq de 13NH3, bajo anestesia inhalada con isofluorano a 1.5% a 2%. Se realizó análisis comparativo y cualitativo de todas las imágenes obtenidas por dos médicos especialistas en el área y un análisis semi-cuantitativo mediante reconstrucciones 3D y selección de ROIs con el programa AMIDE en el caso de 18F-FDG. Resultados: Se determinó que las mejores imágenes para fines de evaluación metabólica del miocardio fueron las correspondientes a los 60 minutos post-administración de la 18F-FDG del protocolo sin ayuno. Se visualizó sin problemas el miocardio de rata de las imágenes estáticas con 1-11C-acetato, y mediante adquisición dinámica, se pudo apreciar la perfusión miocárdica. Las imágenes con 13NH3 permitieron observar una distribución homogénea del radiotrazador en los diferentes segmentos del ventrículo izquierdo en el eje corto, eje largo vertical y eje largo horizontal. Conclusiones: Se logró la estandarización de protocolos de adquisición de imágenes de los tres principales radiotrazadores utilizados para el estudio del metabolismo y perfusión cardiacos, en un modelo animal. Es factible establecer un protocolo válido para la valoración de perfusión, metabolismo glucolítico y oxidativo miocárdicos, con el fin de utilizarlo como punto de referencia para la evaluación de terapias génica, farmacológica o quirúrgica a nivel experimental.

Objective: To standardize an acquisition protocol for the study of myocardial glucolitic and oxidative metabolism and perfusion in a rat model. Methods: Studies were carried out with the three main radiopharmaceuticals used to assess heart function:[18F]-FDG for glucolitic metabolism; [1-11C]-acetate for oxidative metabolism and [13N]-NH3for myocardial perfusion.[18F]-FDG -Five Wistar adult male rats were studied in three different protocols: non-fasting group, fasting group,8 h before the study with water provided ad libitum, and a fasting group by the same time receiving an oral 50%-glucose solution. Thirty-minute scans were performed with a microPET Focus 120, 30 and 60 min after the administration of 370-555 MBq 18F-FDG. [1-11C]-Acetate -Eight rats were studied. Four static and four dynamic 30 min acquisitions after a 370-555 MBq of [1-11C]-acetate caudal vein administration.[13N]-NH3-Ten static studies were acquired 15 min post-administration of 370555 MBqof13NH3, under 1.5-2% isofluorane anesthesia. Comparative and visual analyses were performed by two experts in the field. A semi-quantitative analysis was performed using 3D reconstructions and ROI selections with AMIDE software. Results: The best images were those obtained from the non-fasting group, especially those taken at 60 min after the [18F]-FDG administration. High quality myocardial, static images were obtained with [1-11C]-acetate, and the dynamic acquisitions allowed the identification of myocardial perfusion. The 13NH3images showed a homogeneous distribution of the radiotracer in different segments of the short, long and horizontal axes in the left ventricle. Conclusions: It is possible to standardize the microPET acquisition protocols for the three main radiopharmaceuticals to evaluate the heart function in a rat model. It is feasible to establish a valid protocol for measuring glucolitic and oxidative myocardial metabolism and perfusion for gene, drug or surgical therapy assessment.

Evaluación del corregistro de imágenes de resonancia magnética y tomografía por emisión de positrones con 2-desoxy-2-flúor-d-glucosa marcada con flúor-18 en pacientes con patología tumoral cerebral / Validation of MRI and 18F-FDG-PET coregistration in patients with primary brain tumors

Objetivo: Determinar la efectividad del co-registro de imágenes PET/RM (tomografía de emisión de positrones y resonancia magnética) en el diagnóstico de recidiva tumoral vs.. radionecrosis en pacientes con patología tumoral cerebral primaria previamente tratados. Material y métodos: El diagnóstico de tumor cerebral se determinó por RM e histopatología. Después de 3 a 5 meses postratamiento se realizó RM y PET como parte del seguimiento. El análisis de dichas imágenes se hizo de manera visual y semicuantitativa mediante la obtención de un índice de captación de 18F-FDG de tejido tumoral/ tejido cerebral sano. Resultados: Se estudiaron 57 pacientes; un total de 37 gliomas astrocíticos, 9 gliomas mixtos, 5 tumores embrionarios, 1 tumor meníngeo y 1 tumor oligodendroglial . Todas las imágenes de RM presentaban áreas de reforzamiento, dejando sospecha entre radionecrosis o viabilidad tumoral; con el co-registro PET/RM se diagnosticaron 21 estudios negativos (30 %) y 36 positivos (70 %). El índice tejido tumoral/tejido cerebral sano se correlacionó adecuadamente con los resultados visuales obtenidos. Conclusión: La RM sobreestima el área tumoral a valorar. La presencia de la actividad metabólica analizada mediante PET sobre las áreas de reforzamiento por RM permite determinar la presencia de viabilidad tumoral. Esto aumenta la certeza diagnóstica de ambas técnicas de imagen.

OBJECTIVE: To evaluate the role of PET and MRI fused image study inpatients with primary brain tumors previously treated, to determine the presence of radionecrosis vs residual tumor viability. METHODS: Primary brain tumors were diagnosed by biopse and MR. 18FDG-PET scan and T1 enhanced MRI follow-up studies were performed between 3 and 5 months after treatment. The 18F-FDG uptake was semiquantitavively calculated by a region-of-interest based Tumor hotspot/normal brain tissue index. RESULTS: Fifty-seven patients were studied, 37 had high grade gliomas; 9 had oligoastrocytomas; 5 had Embrionary tumors; I had a meningyoma and I had an oliodendroglial tumor. All MR studies showed tumor enhancement, without determine wether if it was radionecrosis or tumor viability. PET/MR fused study diagnosed 21 negative studies (30%) and 36 positive results (70%). Tumor hotspot/normal brain tissue index correlated well with the visual analysis registered. CONCLUSIONS: Visual analysis in the contrast enhanced MR overestimates the tumoral area, without defining a possible diagnosis between tumor viability and radionecrosis. Metabolic activity in the 18F-FDG PET study in the enhanced area, determines the presence of residual tumor viability. Therefore, coregistration can be used to obtain a more specific diagnosis optimizing the cinical use.