Validation of automated image co-registration integrated into in-house software for voxel-based internal dosimetry on single-photon emission computed tomography images / Validação do corregistro automático de imagem integrado a software de análise de dosimetria interna baseada em voxel para tomografia computadorizada de emissão de fóton único

Abstract Objective: To develop an automated co-registration system and test its performance, with and without a fiducial marker, on single-photon emission computed tomography (SPECT) images. Materials and Methods: Three SPECT/CT scans were acquired for each rotation of a Jaszczak phantom (to 0°, 5°, and 10° in relation to the bed axis), with and without a fiducial marker. Two rigid co-registration software packages-SPM12 and NMDose-coreg-were employed, and the percent root mean square error (%RMSE) was calculated in order to assess the quality of the co-registrations. Uniformity, contrast, and resolution were measured before and after co-registration. The NMDose-coreg software was employed to calculate the renal doses in 12 patients treated with 177Lu-DOTATATE, and we compared those with the values obtained with the Organ Level INternal Dose Assessment for EXponential Modeling (OLINDA/EXM) software. Results: The use of a fiducial marker had no significant effect on the quality of co-registration on SPECT images, as measured by %RMSE (p = 0.40). After co-registration, uniformity, contrast, and resolution did not differ between the images acquired with fiducial markers and those acquired without. Preliminary clinical application showed mean total processing times of 9 ± 3 min/patient for NMDose-coreg and 64 ± 10 min/patient for OLINDA/EXM, with a strong correlation between the two, despite the lower renal doses obtained with NMDose-coreg. Conclusion: The use of NMDose-coreg allows fast co-registration of SPECT images, with no loss of uniformity, contrast, or resolution. The use of a fiducial marker does not appear to increase the accuracy of co-registration on phantoms.

Resumo Objetivo: Desenvolver corregistro automático e testar seu desempenho com ou sem marcador fiducial em imagens de tomografia computadorizada de emissão de fóton único (SPECT). Materiais e Métodos: Três SPECT/CTs foram adquiridas para cada rotação de um simulador de Jaszczak em relação ao eixo da maca (0°, 5° e 10°), com e sem fiducial. Dois métodos de corregistro inelástico foram aplicados - SPM12 e NMDose-coreg -, e a porcentagem do erro quadrático médio (%RMSE) foi usada para analisar a qualidade do corregistro. Uniformidade, contraste e resolução foram medidos antes e após o corregistro. NMDose com corregistro automático foi usado para calcular a dose renal de 12 pacientes tratados com 177Lu-DOTATATE e comparado com OLINDA/EXM. Resultados: A marcação fiducial não modificou a qualidade do corregistro das imagens SPECT, medida pela %RMSE (p = 0,40). Não houve impacto na uniformidade, contraste e resolução após o corregistro de imagens adquiridas com ou sem fiduciais. Aplicação clínica preliminar mostrou tempo total de processamento de 9 ± 3 min/paciente para NMDose e 64 ± 10 min/paciente para OLINDA/EXM, com alta correlação entre ambos, apesar de menor dose renal em NMDose. Conclusão: NMDose-coreg permite o corregistro rápido de imagens SPECT, sem perda de uniformidade, contraste ou resolução. O uso da marcação fiducial não aumentou a precisão do corregistro em fantomas.

Crossed aphasia in a left-handed patient with non-fluent variant of primary progressive aphasia with left asymmetric brain SPECT / Afasia cruzada em paciente canhota com afasia progressiva primária variante não fluente com SPECT cerebral assimétrico à esquerda

ABSTRACT Primary progressive aphasia is a clinical syndrome caused by neurodegeneration of areas and neural networks involved in language, usually in the left hemisphere. The term "crossed aphasia" denotes an acquired language dysfunction caused by a lesion in the ipsilateral hemisphere to the dominant hand. Objective: To describe a case of crossed aphasia in a 60-year-old left-handed patient with a non-fluent variant of primary progressive aphasia diagnosis (age of onset=52), evidenced by a left asymmetry on brain SPECT scan. Methods: Clinical and family history, the Edinburgh Handedness Inventory, Measurement of Functional Activities in Older Adults in the Community, the "Mini-Mental State Examination", the Trail Making Test, the Tower of London, and the Neuropsychological assessment for dementia, and neuroimaging studies were carried out. Results: Neuropsychological assessment showed severe cognitive impairment, especially regarding language. The magnetic resonance imaging showed important signs of cortico-subcortical atrophy, with predominance in the frontal and temporal lobes. The single-photon emission computed tomography scan showed moderate to severe hypoperfusion in the left cerebral hemisphere, including the hippocampus. Conclusion: We described a clinical case of crossed aphasia in a left-handed woman with a non-fluent variant of primary progressive aphasia with asymmetry on brain SPECT, mainly on the left, followed up for seven years.

RESUMO A afasia progressiva primária é uma síndrome clínica causada por uma neurodegeneração de áreas e redes neurais envolvidas na linguagem, geralmente no hemisfério esquerdo. O termo "afasia cruzada" denota uma disfunção adquirida de linguagem causada por uma lesão no hemisfério ipsilateral da mão dominante. Objetivo: Relatamos um caso de afasia cruzada em uma paciente de 60 anos, canhota, com um quadro clínico de afasia progressiva primária variante não fluente (idade de início=52), evidenciada por assimetria no SPECT cerebral à esquerda. Métodos: Foram realizados para o diagnóstico do caso: história clínica e familiar, o Inventário de Dominância de Edinburgh, a Escala de Atividades Funcionais de Pfeffer, o Miniexame do Estado Mental, o Teste das Trilhas, o Teste da Torre de Londres, a Avaliação Neuropsicológica Adequada às Demências e exames de neuroimagem. Resultados: A avaliação neuropsicológica mostrou comprometimento cognitivo severo, principalmente sobre a linguagem; a ressonância magnética do crânio mostrou sinais de involução córtico-subcortical, com predominância nos lobos frontal e temporal e a cintilografia cerebral por emissão de fóton único mostrou hipoperfusão moderada a severa no hemisfério cerebral esquerdo, incluindo o hipocampo. Conclusão: Registramos um caso clínico de afasia cruzada em uma paciente canhota com afasia progressiva primária variante não fluente com assimetria no SPECT cerebral, principalmente à esquerda, seguida há sete anos.

Forma aguda de histoplasmose em paciente imunocompetente: relato de caso / Acute form of histoplasmosis in immunocompetent patient: case report

A histoplasmose é uma doença granulomatosa infecciosa sistêmica cuja transmissão é aerógena e a contaminação se dá pelo contato com fezes de aves e morcegos, depende da exposição e da imunidade do paciente. Trata-se de uma doença com difícil diagnóstico, dada a semelhança dos sintomas com os de outras doenças granulomatosas infecciosas, principalmente em pacientes imunocompetentes, visto que a regressão é geralmente espontânea. Um homem de 34 anos, branco, natural e procedente de Atibaia, previamente hígido, iniciou quadro de dor e edema no tornozelo esquerdo, e evoluiu com dispneia progressiva, com piora ao decúbito, acompanhada de sudorese noturna, tosse seca e febre baixa. Foi realizado o exame de tomografia computadorizada (TC) de tórax sem contraste, que evidenciou espessamento difuso das paredes brônquicas, de aspecto inflamatório, micronódulos esparsos bilateralmente. Paciente apresentou PCR elevado, COVID, sorologias, BAAR e hemoculturas negativas, punção articular e ecocardiograma sem alterações. Optado por COXCIP 4, sulfametoxazol-trimetoprim e anfotericina B de forma empírica. Pesquisa de fungos em escarro positivo; leveduras e lavado brônquico sugestivos de histoplasmose. Evoluiu com insuficiência respiratória necessitando de intubação orotraqueal, posteriormente, traqueostomia e apesar do tratamento antifúngico, evoluiu com óbito após 21 dias. A histoplasmose é uma doença grave, com diversas formas clínicas e prognóstico normalmente autolimitado, mas que pode ser fatal, mesmo em pacientes previamente imunocompetentes.

Histoplasmosis is a systemic infectious granulomatous disease whose transmission is airborne, and contamination occurs through contact with bird and bat feces, depending on the exposure and immunity of the patient. It is a disease with difficult diagnosis, given the similarity of symptoms with those of other infectious granulomatous diseases, especially in immunocompetent patients since regression is usually spontaneous. A 34-year-old Caucasian man from Atibaia, previously healthy, developed pain and swelling in his left ankle, progressing to progressive dyspnea, worsening in recumbency, accompanied by night sweats, dry cough and low-grade fever. A non-contrast-enhanced computed tomography (CT) scan of the chest was performed, which showed diffuse thickening of the bronchial walls, with an inflammatory appearance, and bilaterally sparse micronodules. Patient had high C-reactive protein, COVID, serology, BAAR and negative blood cultures, joint puncture, and echocardiogram without changes. Empirically opted for COXCIP 4, trimethoprim-sulfamethoxazole and amphotericin B. Search for fungi in positive sputum, yeasts, and bronchial lavage suggestive of histoplasmosis. He envolved with respiratory failure requiring orotracheal intubation, later tracheostomy and despite antifungal treatment, he died after 21 days. Histoplasmosis is a serious disease, with several clinical forms and a prognosis that is usually self-limiting, but it can be fatal, even in previously immunocompetent patients

Correlation between 99mTc-TRODAT-1 SPECT and 18F-FDOPA PET in patients with Parkinson's disease: a pilot study / Correlação entre 99mTc-TRODAT-1 SPECT e 18F-FDOPA PET em pacientes com doença de Parkinson: um estudo piloto

Abstract Objective: To determine whether technetium-99m-labeled tropane derivative single-photon emission computed tomography (99mTc-TRODAT-1 SPECT) provides results comparable to those of the less widely available, less accessible tool fluorine-18-labeled fluorodopa positron-emission tomography (18F-FDOPA PET) in the setting of a movement disorders clinic. Materials and Methods: In this prospective pilot study, eight subjects with a clinical diagnosis of Parkinson's disease were randomly selected from among patients under treatment at a movement disorders clinic and submitted to 99mTc-TRODAT-1 SPECT and 18F-FDOPA PET. The results were read by two experienced observers, and a semiquantitative analysis was performed. Results: The visual and semiquantitative analyses were concordant for all studies, showing that radiotracer uptake in the contralateral striatum on the most affected side was lower when 99mTc-TRODAT-1 SPECT was employed. The semiquantitative analysis demonstrated a significant correlation between 18F-FDOPA PET and 99mTc-TRODAT-1 SPECT (r = 0.73; p < 0.01). Conclusion: It appears that 99mTc-TRODAT-1 SPECT is a valid option for the study of dopaminergic function in a clinical setting.

Resumo Objetivo: Determinar se a 99mTc-TRODAT-1 SPECT fornece resultados comparáveis aos da 18F-FDOPA PET, ferramenta menos acessível e menos amplamente disponível, no contexto de uma clínica de distúrbios do movimento. Materiais e Métodos: Neste estudo prospectivo, oito indivíduos com diagnóstico clínico de doença de Parkinson foram selecionados aleatoriamente entre pacientes em tratamento em uma clínica de distúrbios do movimento e submetidos a 99mTc-TRODAT-1 SPECT e 18F-FDOPA PET. Os resultados foram lidos por dois observadores experientes e uma análise semiquantitativa foi realizada. Resultados: As análises visual e semiquantitativa foram concordantes para todos os estudos, mostrando que a captação do radiotraçador no estriado contralateral do lado mais afetado foi menor quando a 99mTc-TRODAT-1 SPECT foi empregada. A análise semiquantitativa demonstrou uma correlação significativa entre 18F-FDOPA PET e 99mTc-TRODAT-1 SPECT (r = 0,73; p < 0,01). Conclusão: A 99mTc-TRODAT-1 SPECT parece ser uma opção válida para o estudo da função dopaminérgica em um ambiente clínico.

Myocardial Perfusion by Coronary Computed Tomography in the Evaluation of Myocardial Ischemia: Simultaneous Stress Protocol with SPECT / Perfusão Miocárdica por Angiotomografia de Coronárias na Avaliação da Isquemia Miocárdica: Protocolo de Estresse Simultâneo com SPECT

Abstract Background: Functional assessment to rule out myocardial ischemia using coronary computed tomography angiography (CCTA) is extremely important and data on the Brazilian population are still limited. Objective: To assess the diagnostic performance of myocardial perfusion by CCTA in the detection of severe obstructive coronary artery disease (CAD) compared with single-photon emission computerized tomography (SPECT). To analyze the importance of anatomical knowledge to understand the presence of myocardial perfusion defects on SPECT imaging that is not identified on computed tomography (CT) scan. Method: A total of 35 patients were evaluated by a simultaneous pharmacologic stress protocol. Fisher's exact test was used to compare proportions. The patients were grouped according to the presence or absence of significant CAD. The area under the ROC curve was used to identify the diagnostic performance of CCTA and SPECT in perfusion assessment. P < 0.05 values were considered statistically significant. Results: For detection of obstructive CAD, CT myocardial perfusion analysis yielded an area under the ROC curve of 0.84 [a 95% confidence interval (CI95%): 0.67-0.94, p < 0.001]. SPECT myocardial perfusion imaging, on the other hand, showed an AUC of 0.58 (95% CI 0.40 - 0.74, p < 0.001). In this study, false-positive results with SPECT are described. Conclusion: Myocardial perfusion analysis by CTA displays satisfactory results compared to SPECT in the detection of obstructive CAD. CCTA can rule out false-positive results of SPECT.

Resumo Fundamento: A avaliação funcional para descartar a isquemia miocárdica utilizando a angiotomografia computadorizada (angio-TC) de coronárias é de extrema importância e dados na população brasileira ainda são escassos. Objetivo: Avaliar o desempenho diagnóstico da perfusão miocárdica pela angio-TC de coronárias na detecção de doença arterial coronariana (DAC) obstrutiva significativa em comparação com a tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT; do inglês, single photon emission computerized tomography). Analisar a importância do conhecimento anatômico para entender a presença de defeito de perfusão miocárdica pela SPECT que não é identificado pela tomografia computadorizada (TC). Método: Trinta e cinco pacientes foram avaliados por um protocolo de estresse farmacológico simultâneo. O teste exato de Fisher foi utilizado para comparação entre as proporções. Os pacientes foram agrupados de acordo com a presença ou não de DAC significativa. A área sob a curva foi utilizada para identificar o desempenho diagnóstico da avaliação da perfusão pela angio-TC de coronárias e pela SPECT. Os valores de p < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos. Resultados: Para detecção de DAC obstrutiva a avaliação da perfusão miocárdica pela TC teve uma área sob a curva de 0,84 [intervalo de confiança de 95% (IC95%): 0,67 a 0,94, p < 0,001]. Já o estudo da perfusão miocárdica pela SPECT foi de 0,58 (IC95%: 0,40 a 0,74, p < 0,001). Neste estudo, foram descritos falso-positivos pela SPECT. Conclusão: A avaliação da perfusão miocárdica pela angio-TC apresenta resultados satisfatórios em comparação com os da SPECT na detecção de DAC obstrutiva. A angio-TC de coronárias tem capacidade de afastar falso-positivos da SPECT.

SPECT/CT with 99mTc-sestamibi for the evaluation of skeletal muscle perfusion after electrical muscle stimulation in athletes / SPECT/CT com sestamibi-99mTc para avaliação da perfusão após estímulo elétrico da musculatura esquelética em atletas

Abstract Objective: The purpose of this study was to evaluate the effects of electrical muscle stimulation (EMS) on muscles, using 99mTc-sestamibi SPECT/CT. Materials and Methods: We prospectively enrolled 20 consecutive male professional water polo players. The mean age was 25 years (range, 18-36 years). All athletes underwent 99mTc-sestamibi SPECT/CT of the thigh (rectus femoris and vastus medialis muscle groups) before and after EMS. Images were quantified to identify increases in perfusion after EMS. Results: Before EMS, there were no significant differences between the right and left thigh (rectus femoris and vastus medialis muscles) in terms of perfusion (p = 0.4). However, the comparison between the pre- and post-EMS analyses of the same muscle groups showed significant differences in radiotracer uptake (p < 0.001), with a mean increase in perfusion of 128% for the rectus femoris muscle group (95% CI: 0.86-1.61) and 118% for the vastus medialis muscle group (95% CI: 0.96-1.79). Conclusion: 99mTc-sestamibi SPECT/CT is an objective means of evaluating blood flow in muscles submitted to EMS, which appears to promote significant increases in such blood flow.

Resumo Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da estimulação elétrica transcutânea na musculatura esquelética utilizando-se SPECT/CT com 99mTc- sestamibi. Materiais e Métodos: Foram prospectivamente avaliados 20 atletas masculinos de polo aquático (18-36 anos de idade; média de 25 anos). Todos os atletas foram submetidos a SPECT/CT com 99mTc- sestamibi das coxas antes e após estimulação elétrica transcutânea dos grupos musculares reto femoral e vasto medial. As imagens foram quantificadas para identificar aumento da perfusão. Resultados: A comparação da perfusão dos grupos musculares (reto femoral e vasto medial) direito versus esquerdo durante o repouso não demonstrou diferença significativa (p = 0,4). Entretanto, quando comparados esses mesmos grupos musculares antes e após a estimulação elétrica, observou-se diferença significativa na captação do traçador (p < 0,001), com aumento perfusional médio de 128% do grupo reto femoral (IC 95%: 0,86-1,61) e 118% do grupo vasto medial (IC 95%: 0,96-1,79) no grupo estimulado. Conclusão: A SPECT/CT com 99mTc- sestamibi é capaz de demonstrar de forma objetiva que a estimulação elétrica transcutânea aumenta significativamente o fluxo sanguíneo muscular.

Pulmonary thromboembolism: new diagnostic imaging techniques / Novas técnicas no diagnóstico por imagem do tromboembolismo pulmonar

Abstract The accurate diagnosis of pulmonary thromboembolism is essential to reducing the morbidity and mortality associated with the disease. The diagnosis of pulmonary thromboembolism is challenging because of the nonspecific nature of the clinical profile and the risk factors. Imaging methods provide the definitive diagnosis. Currently, the imaging method most commonly used in the evaluation of pulmonary thromboembolism is computed tomography. The recent development of dual-energy computed tomography has provided a promising tool for the evaluation of pulmonary perfusion through iodine mapping. In this article, we will review the importance of diagnosing pulmonary thromboembolism, as well as the imaging methods employed, primarily dual-energy computed tomography.

Resumo A acurácia no diagnóstico de tromboembolismo pulmonar é essencial para reduzir a morbimortalidade causada por esta enfermidade. Devido ao quadro clínico e fatores de risco inespecíficos, o diagnóstico de tromboembolismo pulmonar torna-se um desafio. Os métodos de imagem fornecem o diagnóstico definitivo, sendo a tomografia computadorizada o método mais utilizado atualmente. Nos últimos anos, houve o desenvolvimento da tomografia computadorizada com dupla energia e essa ferramenta tem se mostrado promissora para avaliação da perfusão pulmonar por meio do mapa de iodo. Neste artigo é feita revisão acerca da importância do diagnóstico de tromboembolismo pulmonar, bem como os métodos de imagem disponíveis, com ênfase na tomografia computadorizada com dupla energia.

Comparison between isolated serial clinical examination and computed tomography for stab wounds in the anterior abdominal wall / Comparação entre exame clínico seriado isolado e tomografia computadorizada nos ferimentos por arma branca na parede anterior do abdome

ABSTRACT Objective: to compare abdominal computer tomography (CT) with isolated serial clinical exam (SCE) in the management of anterior abdominal stab wounds. Methods: randomized prospective study performed at Hospital de Pronto Socorro de Porto Alegre involving patients with anterior abdominal stab wounds without indication of immediate laparotomy; patients were divided in two groups: CT group and SCE group, In the SCE group, patients were followed up with serial clinical exam every 6 hours, Patients of CT group were submitted to abdominal computer tomography after initial evaluation. Results: 66 patients were studied and 33 were included in each group, Of total, six were submitted to surgery, three of each group, In the SCE group, patients submitted to surgery in media waited 12 hours from arrival to diagnosis without any non-therapeutic surgeries, The remaining 30 patients of this group were discharged from hospital after 24 hours of observation, In the CT group, three patients showed alteration at CT and were submitted to laparotomy, one non-therapeutic, The others were discharged from hospital after 24 hours of observation, Abdominal computer tomography had a positive predictive value (PPV) of 67% and negative predictive value (NPV) of 100%, with 96% of accuracy, Isolated serial clinical exam showed PPV and NPV of 100% and 100% of accuracy. Conclusion: selective management of anterior abdominal stabs is safe, when a rigorous selection of patients is observed, Isolated serial clinical exam may be performed without computer tomography, without increase of hospitalization time or morbidity, reducing costs, exposure to radiation, mortality and morbidity and non-therapeutic laparotomies.

RESUMO Objetivo: comparar tomografia computadorizada de abdome (TC) com exame clínico seriado (ECS) isolado na condução de ferimentos por arma branca na região anterior do abdome. Métodos: estudo prospectivo, randomizado, realizado no Hospital de Pronto Socorro de Porto Alegre em que pacientes com ferimentos por arma branca na parede anterior do abdome, sem indicação de laparotomia imediata, foram divididos em dois grupos: grupo TC e grupo ECS, No grupo ECS, os pacientes eram observados com exame clínico seriado de 6/6h, No grupo TC, eram submetidos à tomografia computadorizada de abdome após a avaliação inicial. Resultados: dos 66 pacientes estudados, 33 foram selecionados para cada grupo, Do total, seis foram submetidos à cirurgia, três de cada grupo, No grupo ECS, pacientes submetidos à cirurgia tiveram média de 12h entre a chegada e o diagnóstico, sem laparotomias não terapêuticas, Os 30 pacientes restantes deste grupo receberam alta após 24h de observação, No grupo TC, três pacientes apresentaram alterações na TC e foram submetidos à laparotomia, uma não terapêutica, Os demais receberam alta após observação de 24h, A tomografia computadorizada de abdome apresentou valor preditivo positivo (VPP) de 67% e valor preditivo negativo (VPN) de 100%, com acurácia de 96%, O exame clínico seriado isolado, teve VPP e VPN de 100%, com acurácia de 100%. Conclusão: o manejo seletivo para ferimentos por arma branca na parede abdominal anterior é seguro, caso obedeça a uma seleção rigorosa dos pacientes, O exame clínico seriado isolado pode ser realizado sem a necessidade de tomografia, sem aumento do tempo de internação ou da morbidade, o que reduz custos, exposição à radiação, morbimortalidade e laparotomias não terapêuticas.

Relationship between Calcium Score and Myocardial Scintigraphy in the Diagnosis of Coronary Disease / Relação entre o Escore de Cálcio e a Cintilografia Miocárdica no Diagnóstico da Doença Coronariana

Abstract Half the patients with coronary artery disease present with sudden death - or acute infarction as first symptom, making early diagnosis pivotal. Myocardial perfusion scintigraphy is frequently used in the assessment of these patients, but it does not detect the disease without flow restriction, exposes the patient to high levels of radiation and is costly. On the other hand, with less radiological exposure, calcium score is directly correlated to the presence and extension of coronary atherosclerosis, and also to the risk of cardiovascular events. Even though calcium score is a tried-and-true method for stratification of asymptomatic patients, its use is still reduced in this context, since current guidelines are contradictory to its use on symptomatic diseases. The aim of this review is to identify, on patients under investigation for coronary artery disease, the main evidence of the use of calcium score associated with functional evaluation and scintigraphy.

Resumo Metade dos pacientes com doença arterial coronariana apresenta, como primeiro sintoma, morte súbita ou infarto agudo, tornando o diagnóstico precoce fundamental. A cintilografia de perfusão miocárdica é utilizada, com frequência, na avaliação desses pacientes, porém, não detecta a doença sem restrição de fluxo, expõe o paciente a uma maior radiação e seu custo é alto. Por outro lado, com menor exposição radiológica, o escore de cálcio se correlaciona diretamente com a presença e a extensão da aterosclerose coronariana e, também, com o risco de eventos cardiovasculares. Apesar do escore de cálcio ser um método estabelecido e comprovado para a estratificação de pacientes assintomáticos, sua utilização ainda é reduzida nesse contexto uma vez que as diretrizes atuais são contraditórias em relação a sua utilização na doença sintomática. Essa revisão tem como objetivo identificar, nos pacientes em investigação para doença arterial coronariana, as principais evidências em relação ao uso do escore de cálcio associado à avaliação funcional com a cintilografia.

Preclinical molecular imaging: development of instrumentation for translational research with small laboratory animals / Imagem molecular pré-clínica: desenvolvimento de instrumentação para pesquisa translacional com pequenos animais

ABSTRACT Objective: To present the result of upgrading a clinical gamma-camera to be used to obtain in vivo tomographic images of small animal organs, and its application to register cardiac, renal and neurological images. Methods: An updated version of the miniSPECT upgrading device was built, which is composed of mechanical, electronic and software subsystems. The device was attached to a Discovery VH (General Electric Healthcare) gamma-camera, which was retired from the clinical service and installed at the Centro de Imagem Pré-Clínica of the Hospital Israelita Albert Einstein. The combined system was characterized, determining operational parameters, such as spatial resolution, magnification, maximum acceptable target size, number of projections, and acquisition and reconstruction times. Results: Images were obtained with 0.5mm spatial resolution, with acquisition and reconstruction times between 30 and 45 minutes, using iterative reconstruction with 10 to 20 iterations and 4 projection subsets. The system was validated acquiring in vivo tomographic images of the heart, kidneys and brain of normal animals (mice and adult rats), using the radiopharmaceuticals technetium-labeled hexakis-2-methoxy-isobutyl isonitrile (99mTc-Sestamibi), technetium-labeled dimercaptosuccinic acid (99mTc-DMSA) and technetium-labeled hexamethyl propyleneamine oxime (99mTc-HMPAO). Conclusion: This kind of application, which consists in the adaptation for an alternative objective of already existing instrumentation, resulted in a low-cost infrastructure option, allowing to carry out large scale in vivo studies with enhanced quality in several areas, such as neurology, nephrology, cardiology, among others.

RESUMO Objetivo: Apresentar o resultado da adaptação de uma gama câmara clínica para uso dedicado na obtenção de imagens tomográficas in vivo de órgãos de pequenos animais de experimentação, e de sua aplicação na obtenção de imagens cardíacas, renais e neurológicas. Métodos: Foi construída uma versão atualizada do dispositivo de adaptação miniSPECT, composto por três subsistemas: mecânico, eletrônico e de software. O dispositivo foi montado em uma câmara Discovery VH da General Electric Healthcare, retirada do serviço clínico e instalada no Centro de Imagem Pré-Clínica do Hospital Israelita Albert Einstein. O sistema combinado foi caracterizado, determinando parâmetros de funcionamento como resolução espacial, magnificação, limites de tamanho dos alvos de estudo, número de projeções, tempo de registro e tempo de reconstrução das imagens tomográficas. Resultados: Foram obtidas imagens com resolução espacial de até 0,5mm, com tempos de registro e reconstrução de 30 a 45 minutos, utilizando reconstrução iterativa com 10 a 20 iterações e 4 subconjuntos de projeções. O sistema foi validado obtendo imagens tomográficas in vivo do coração, dos rins e do cérebro de animais normais (camundongos e ratos adultos), utilizando os radiofármacos hexaquis-2-metoxi-isobutil-isonitrila marcado com 99mTc (Sestamibi-99mTc), ácido dimercaptosuccínico marcado com 99mTc (DMSA-99mTc) e hexametil-propileno-amina-oxima marcada com 99mTc (HMPAO-99mTc). Conclusão: Este tipo de aplicação, que consiste na adaptação para um objetivo alternativo de instrumentação já existente, constituiu-se em uma opção de infraestrutura de baixo custo, que permite realizar estudos in vivo em larga escala, com qualidade aprimorada, em áreas diversas, como neurologia, nefrologia, cardiologia, entre outras.

The Benefits of Prone SPECT Myocardial Perfusion Imaging in Reducing Both Artifact Defects and Patient Radiation Exposure / Benefício da Aquisição de Imagem na Posição Prona em Perfusão Miocárdica com SPECT para Redução de Artefatos e Exposição do Paciente à Radiação

AbstractBackground:Prone imaging has been demonstrated to minimize diaphragmatic and breast tissue attenuation.Objectives:To determine the role of prone imaging on the reduction of unnecessary rest perfusion studies and coronary angiographies performed, thus decreasing investigation time and radiation exposure.Methods:We examined 139 patients, 120 with an inferior wall and 19 with an anterior wall perfusion defect that might represented attenuation artifact. Post-stress images were acquired in both the supine and prone position. Coronary angiography was used as the “gold standard” for evaluating coronary artery patency. The study was terminated and rest imaging was obviated in the presence of complete improvement of the defect in the prone position. Quantitative interpretation was performed. Results were compared with clinical data and coronary angiographic findings.Results:Prone acquisition correctly revealed defect improvement in 89 patients (89/120) with inferior wall and 12 patients (12/19) with anterior wall attenuation artifact. Quantitative analysis demonstrated statistically significant difference in the mean summed stress scores (SSS) of supine and mean SSS of prone studies in patients with disappearing inferior wall defect in the prone position and patent right coronary artery (true negative results). The mean difference between SSS in supine and in prone position was higher with disappearing than with remaining defects.Conclusion:Technetium-99m (Tc-99m) tetrofosmin myocardial perfusion imaging with the patient in the prone position overcomes soft tissue attenuation; moreover it provides an inexpensive, accurate approach to limit the number of unnecessary rest perfusion studies and coronary angiographies performed.

ResumoFundamento:Já foi demonstrado que a imagem na posição prona minimiza a atenuação dos tecidos diafragmáticos e da mama.Objetivos:Determinar o papel da imagem na posição prona na redução de estudos de perfusão em repouso e angiografias coronárias realizadas de forma desnecessária, assim diminuindo o tempo de investigação e exposição à radiação.Métodos:Foram examinados 139 pacientes, 120 com um defeito de perfusão da parede inferior e 19 com defeito de perfusão da parede anterior que pudessem representar um artefato de atenuação. Imagens pós-estresse foram adquiridas nas posições supina e prona. A angiografia coronária foi usada como o “padrão ouro” para avaliar a patência da artéria coronária. O estudo foi encerrado e a imagem em repouso não foi necessária na presença de melhoria completa do defeito na posição prona. Uma interpretação quantitativa foi realizada. Os resultados foram comparados com os dados clínicos e achados angiográficos.Resultados:A aquisição de imagem na posição prona revelou corretamente a melhoria do defeito em 89 pacientes (89/120) com artefato de atenuação na parede inferior e 12 pacientes (19/12) na parede anterior. A análise quantitativa demonstrou diferença estatisticamente significante nas somas dos escores de estresse (SSS) médios nos estudos da posição supina e SSS médios dos estudos na posição prona em pacientes com desaparecimento do defeito da parede inferior na posição prona e artéria coronária patente (resultados negativos verdadeiros). A diferença média dos SSS nas posições supina e prona foi maior com os defeitos desaparecidos do que com os que permaneceram.Conclusão:A cintilografia de perfusão miocárdica com Tecnécio-99m (Tc-99m) tetrofosmin com o paciente na posição prona supera a atenuação de tecidos moles; Além disso, oferece uma abordagem precisa e de baixo custo para limitar o número de estudos de perfusão em repouso e realização de angiografias coronárias desnecessárias.

Influence of the arm position in myocardial perfusion imaging acquisition / Influência da posição dos braços na aquisição da cintilografia do miocárdio

Objective: despite the technologic advances in myocardial perfusion imaging, we keep using an uncomfortable and sometimes impracticable patient position - supine with arms raised above the head (U). The purpose of this study was to investigate whether perfusion and functional cardiac gated SPECT scan results of acquisition U are equivalent to another position modality: supine with arms down at the sides of the trunk (D). Methods and Results: we performed U acquisition and in sequence D acquisition in 120 patients (pts) using a one-day MPI (rest-gated/stress), with 99mTc-sestamibi (370 MBq and 1110 MBq). Images were processed by the iterative reconstruction method (OSEM). Rest (R) and stress (S) studies were scored using 17-segments model. Functional parameters (left ventricular ejection fraction, and volumes) were automatically obtained by the quantitative gated SPECT (QGS) program. According to the degree of stress defects observed in U study, the patients were categorized in two subgroups: normal (SSS ≤ 3 or < 5%) and abnormal (SSS>3 or ≥ 5%). Shoulder/back pain occurred in 23.3% of U patients and in 5% of D. No significant differences between U and D were found for SSS (p = 0.82) and SRS (p = 0.74) in normal group. In abnormal group, good correlation was found between U and D modes for SSS (Rho = 0.95, p = 0.0001) and SRS (Rho = 0.96 p = 0.0001), but the mean SSS (12.53 ± 7.54) and SRS (10.60 ± 7.08) values of D were significantly lower (p < 0.05) than SSS (13.43 ± 6.81) and SRS (11.33 ± 6.97) of U mode. Function measurements presented good correlations, except for end-diastolic volume (p = 0.0001). Conclusion: although D mode appears to be more comfortable and presented a good correlation with U values of SSS and SRS, in abnormal pts, the extent and severity of defects can be underestimated. Considering clinical implications of an accurate perfusion measurement, the acquisition with the ...

Objetivo: no estudo de perfusão miocárdica, apesar dos avanços tecnológicos, continuamos utilizando o desconfortável e às vezes impraticável posicionamento em decúbito dorsal com braços acima da cabeça (U). O objetivo do estudo foi investigar se os resultados da perfusão e da função cardíacas obtidos com a aquisição U são equivalentes ao de outra modalidade de posição: com braços para baixo nas laterais do tronco (D). Métodos e resultados: adquirida a aquisição U, na sequência foi realizada a aquisição D em 120 pacientes (pts) em um único dia (repouso e estresse sincronizado ao ECG), com 99mTc-sestamibi (370 MBq e 1110 MBq). As imagens foram processadas usando reconstrução iterativa (OSEM). Cada estudo foi quantificado usando o modelo de 17-segmentos ao repouso (R) e ao estresse (S). Os parâmetros funcionais (fração de ejeção do ventrículo esquerdo e volumes) foram obtidas automaticamente pelo programa gated SPECT quantitativa (QGS). De acordo com a dimensão da alteração perfusional no estresse na aquisição U, os pacientes foram classificados em dois subgrupos: 80 pts normais (SSS ≤ 3 ou < 5%) e 40 pts anormais (SSS > 3 ou ≥ 5%). Dor no ombro e/ou nas costas ocorreu em 23,3% dos pacientes de U e em 5% de D. Não houve diferenças significativas entre U e D quanto ao SSS (p = 0,82) e SRS (p = 0,74) no grupo normal. No grupo anormal, boa correlação foi encontrada entre U e D para SSS (Rho = 0,95, p = 0,0001) e SRS (Rho = 0,96 p = 0,0001), entretanto a média dos valores de SSS (12,53 ± 7,54) e SRS (10,60 ± 7,08 ) de D foram significativamente menores (p < 0,05) que o SSS (13,43 ± 6,81) e SRS (11,33 ± 6,97) de U. As medidas de função apresentaram boas correlações, ...

Quantificação da área de infarto usando-se SPECT de perfusão miocárdica de alta resolução em ratos / Myocardial infarction area quantification using high-resolution SPECT images in rats

FUNDAMENTO: Técnicas de imageamento in vivo permitem avaliar sequencialmente a morfologia e a função dos órgãos em diversos modelos experimentais. Desenvolvemos um dispositivo de adaptação de uma gama-câmara clínica para obter imagens tomográficas por emissão de fótons singulares (SPECT) de alta resolução, baseado em colimador pinhole. OBJETIVO: Determinar a acurácia desse sistema na quantificação da área de infarto miocárdico em ratos. MÉTODOS: Treze ratos Wistar machos (250 g) foram submetidos a infarto do miocárdio por oclusão da artéria coronária esquerda. Após 4 semanas, foram adquiridas imagens tomográficas com o sistema desenvolvido, 1,5 hora após a injeção endovenosa de 555MBq de 99mTc-Sestamibi. Na reconstrução tomográfica, utilizamos software especialmente desenvolvido baseado no algoritmo de Máxima Verossimilhança. Comparamos as médias e analisamos a correlação entre a extensão dos defeitos perfusionais detectados pela cintilografia e a extensão da fibrose miocárdica avaliada pela histologia. RESULTADOS: As imagens apresentaram ótima relação órgão-alvo/fundo, com apropriada visualização das paredes e da cavidade do ventrículo esquerdo. Todos os animais exibindo áreas de infarto foram corretamente identificados pelas imagens de perfusão. Não houve diferença entre a área do infarto medida pelo SPECT (21,1 ± 21,2%) e pela histologia (21,7 ± 22,0%; p = 0,45), obtendo forte correlação entre os valores da área de infarto mensurada pelos dois métodos (r = 0,99; p < 0,0001). CONCLUSÃO: O sistema desenvolvido apresentou resolução espacial adequada e elevada acurácia para detecção e quantificação das áreas de infarto miocárdico, sendo uma opção de baixo custo e grande versatilidade na obtenção de imagens em SPECT de alta resolução de órgãos de pequenos roedores.

BACKGROUND: Imaging techniques enable in vivo sequential assessment of the morphology and function of animal organs in experimental models. We developed a device for high-resolution single photon emission computed tomography (SPECT) imaging based on an adapted pinhole collimator. OBJECTIVE: To determine the accuracy of this system for quantification of myocardial infarct area in rats. METHODS: Thirteen male Wistar rats (250 g) underwent experimental myocardial infarction by occlusion of the left coronary artery. After 4 weeks, SPECT images were acquired 1.5 hours after intravenous injection of 555 MBq o f 99mTc-Sestamibi. The tomographic reconstruction was performed by using specially developed software based on the Maximum Likelihood algorithm. The analysis of the data included the correlation between the area of perfusion defects detected by scintigraphy and extent of myocardial fibrosis assessed by histology. RESULTS: The images showed a high target organ/background ratio with adequate visualization of the left ventricular walls and cavity. All animals presenting infarction areas were correctly identified by the perfusion images. There was no difference of the infarct area as measured by SPECT (21.1 ± 21.2%) and by histology (21.7 ± 22.0%; p=0.45). There was a strong correlation between individual values of the area of infarction measured by these two methods. CONCLUSION: The developed system presented adequate spatial resolution and high accuracy for the detection and quantification of myocardial infarction areas, consisting in a low cost and versatile option for high-resolution SPECT imaging of small rodents.

Avaliação radiológica do cérebro pediátrico: qual exame devo pedir? / Radiological evaluation of the pediatric brain: what should i ask for?

Neste trabalho objetivamos esclarecer quais as principais indicações, contra-indicações, vantagens e desvantagens, de acordo com a faixa etária, de cada exame nas diversas condições patológicas do cérebro em pediatria.

In this work we aimed to clarify the main indications, contraindications, advantages anddisadvantages, according to the age, of each examination in various pathological conditions of the brain in pediatrics.

Valor da PET/CT na abordagem do câncer de cabeça e pescoço / Value of PET/CT in the approach to head and neck cancer

OBJETIVO: Avaliar a PET/CT na abordagem de pacientes com câncer de cabeça e pescoço. MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo retrospectivo de 63 prontuários e exames de PET/CT de pacientes com câncer de cabeça e pescoço. RESULTADOS: Foram encontradas alterações em 76% dos exames. Destes, 7 (11%) foram considerados falso-positivos, com SUV < 5,0. A PET/CT mostrou-se negativa em 15 situações (24%). Dos 14 casos nos quais se utilizou o exame para estadiamento, em 3 (22%) houve aumento no estadiamento. CONCLUSÃO: A PET/CT mostra-se como exame de potencial valor na rotina de avaliação de pacientes com câncer de cabeça e pescoço, entretanto, necessitamos de maior número de casos para definirmos protocolo de uso.

OBJECTIVE: To evaluate the role of PET/CT in the approach to patients with head and neck cancer. MATERIALS AND METHODS: Retrospective study of medical records and PET/CT images of 63 patients with head and neck cancer. RESULTS: Alterations were observed in 76% of the cases. Out of these cases, 7 (11%) were considered as false-positive, with SUV < 5.0. PET/CT demonstrated negative results in 15 cases (24%). Among the 14 cases where the method was utilized for staging, 3 (22%) had their stages changed. CONCLUSION: PET/CT has shown to be of potential value in the routine evaluation of patients with head and neck cancer, but further studies of a higher number of cases are required to define a protocol for utilization of the method.

Dopamine transporter imaging in clinically unclear cases of parkinsonism and the importance of Scans Without Evidence of Dopaminergic Deficit (SWEDDs) / Neuroimagem do transportador de dopamina em casos de parkinsonismo clinicamente indefinidos e a importância dos SWEDDs (exames sem evidência de déficit dopaminérgico)

The clinical diagnosis of Parkinson's disease (PD) is susceptible to misdiagnosis, especially in the earlier stages of the disease. Recently, in vivo imaging techniques assessing the presynaptic dopamine transporter (DAT) have emerged as a useful tool in PD diagnosis, improving its accuracy. OBJECTIVE: It was to illustrate the clinical usefulness of a brain single-photon emission computed tomography (SPECT) DAT ligand, and highlight relevant aspects of scans without evidence of dopaminergic deficit (SWEDDs) in this context. CASES: We described four representative patients with clinically unclear parkinsonian syndromes who underwent [99mTc]-TRODAT-1 SPECT and reviewed the clinical implications. CONCLUSION: DAT-SPECT is an important, cost-effective, technique for the differential diagnosis of parkinsonian syndromes. Additionally, SWEDD cases present clinical and paraclinical peculiarities that may retrospectively identify them as essential/dystonic tremor. The lack of histopathological data limits further conclusions.

O diagnóstico clínico da doença de Parkinson (DP) pode estar sujeito a erros especialmente nas fases iniciais da doença. Recentemente, técnicas de imagem in vivo que avaliam o transportador de dopamina pré-sináptico (DAT) surgiram como uma ferramenta empregada no diagnóstico da DP, melhorando sua acurácia. OBJETIVO: Foi demonstrar a utilização clínica de um traçador de tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT) e destacar importantes aspectos dos casos de SWEDDs (exames sem evidência de déficit dopaminérgico) neste contexto. CASOS: Descrevemos quatro pacientes representativos de síndromes parkinsonianas clinicamente incertas submetidos a [99mTc]-TRODAT-1 SPECT e revisamos suas implicações. CONCLUSÃO: O DAT-SPECT é uma técnica importante e eficiente para o diagnóstico diferencial das síndromes parkinsonianas. Além disso, os casos de SWEDDs apresentam peculiaridades clínicas e paraclínicas que podem retrospectivamente identificá-los como tremor essencial ou tremor distônico. As conclusões têm alcance limitado pela falta de dados histopatológicos.

Imagem Molecular / Molecular Imaging

Imagem molecular é denominação relativamente recente para procedimentos diagnósticos por imagem que envolvem reações entre agentes de imagem e moléculas-alvo específicas, como enzimas e receptores celulares. Essencialmente, um agente de imagem se constitui de uma porção que interage com um alvo específico, enzima ou receptor celular e uma porção que permite a sua detecção, como, por exemplo, um elemento radioativo, uma partícula magnética ou uma molécula fluorescente. A imagem molecular permite abordar processos biológicos nos níveis celular e subcelular, em organismos vivos intactos. Embora a Medicina Nuclear seja o método, de longe, mais utilizado na área do diagnóstico por imagem que se enquadra na imagem molecular, novas abordagens envolvendo a fluorescência, a ressonância magnética e a ultrassonografia, entre outros, despontam com grande potencial para emprego clínico e pré-clínico. São apresentados exemplos de abordagens pelos diversos métodos de imagem.

Molecular Imaging is a relatively new denomination for diagnostics by imaging procedures that involve reactions between imaging agents and targeting molecules such as enzymes and cellular receptors. Essentially, an imaging agent has a targeting component that interacts with the enzyme or cellular receptors and a component that can be detected, for example, a radioactive element, a magnetic particle or a fluorescent molecule. Molecular Imaging is used to study biological processes at the cellular and sub-cellular levels within intact living organisms. Although Nuclear Medicine has been by far the method more utilized in diagnostic imaging that can be considered Molecular Imaging, new approaches with fluorescence, Magnetic Resonance Imaging and Ultrasound, among others, have a great potential for clinical and preclinical studies. Examples of studies with these methods are presented.