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.

Brain glucose metabolism and gray matter volume in retired professional soccer players: a cross-sectional [18F]FDG-PET/MRI study / Metabolismo glicolítico cerebral e volume de substância cinzenta em jogadores de futebol profissionais aposentados: um estudo transversal de [18F]FDG-PET/RM

Abstract Background Professional soccer athletes are exposed to repetitive head impacts and are at risk of developing chronic traumatic encephalopathy. Objective To evaluate regional brain glucose metabolism (rBGM) and gray matter (GM) volume in retired soccer players (RSPs). Methods Male RSPs and age and sex-matched controls prospectively enrolled between 2017 and 2019 underwent neurological and neuropsychological evaluations, brain MRI and [18F]FDG-PET in a 3.0-Tesla PET/MRI scanner. Visual analysis was performed by a blinded neuroradiologist and a blinded nuclear physician. Regional brain glucose metabolism and GM volume were assessed using SPM8 software. Groups were compared using appropriate statistical tests available at SPM8 and R. Results Nineteen RSPs (median [IQR]: 62 [50-64.5] years old) and 20 controls (60 [48-73] years old) were included. Retired soccer players performed worse on mini-mental state examination, digit span, clock drawing, phonemic and semantic verbal fluency tests, and had reduced rBGM in the left temporal pole (pFDR = 0.008) and the anterior left middle temporal gyrus (pFDR = 0.043). Semantic verbal fluency correlated with rBGM in the right hippocampus, left temporal pole, and posterior left middle temporal gyrus (p ≤ 0.042). Cray matter volume reduction was observed in similar anatomic regions but was less extensive and did not survive correction for multiple comparisons (pFDR ≥ 0.085). Individual [18F]FDG-PET visual analysis revealed seven RSPs with overt hypometabolism in the medial and lateral temporal lobes, frontal lobes, and temporoparietal regions. Retired soccer players had a higher prevalence of septum pellucidum abnormalities on MRI. Conclusion Retired soccer players had reduced rBCM and CM volume in the temporal lobes and septum pellucidum abnormalities, findings possibly related to repetitive head impacts.

Resumo Antecedentes Jogadores profissionais de futebol estão expostos a impactos cranianos repetitivos e ao risco de desenvolver encefalopatia traumática crônica. Objetivo Avaliar o metabolismo glicolítico cerebral regional (MCCr) e o volume de substância cinzenta (vSC) em jogadores de futebol aposentados (JFAs). Métodos Jogadores de futebol aposentados masculinos e controles pareados por idade e sexo foram incluídos prospectivamente entre 2017 e 2019. Foram realizadas avaliações neurológica e neuropsicológica, ressonância magnética (RM) e [18F]FDG-PET cerebrais (3.0-Tesla PET/RM). As imagens foram analisadas visualmente por um neurorradiologista e um médico nuclear cegos ao grupo de cada participante. O metabolismo glicolítico cerebral regional e o vSC foram avaliados através do programa SPM8. Os grupos foram comparados através de testes estatísticos apropriados disponíveis em SPM8 e R, de acordo com a distribuição e o tipo dos dados. Resultados Dezenove JFAs (mediana [IIQ]: 62 [50-64.5] anos) e 20 controles (60 [48-73] anos) foram incluídos. Os JFAs tiveram pior desempenho no mini-exame do estado mental e nos testes de dígitos, desenho do relógio, fluência verbal e fluência semântica e apresentaram MCCr significativamente reduzido no polo temporal e no giro temporal médio anterior esquerdos. Fluência semântica (animais) apresentou correlação positiva com MCCr no hipocampo direito, no polo temporal esquerdo e no aspecto posterior do giro temporal médio esquerdo. Menor vSC foi observado nas mesmas regiões, porém este achado não sobreviveu à correção para comparações múltiplas. Análise individual do [18F]FDG-PET cerebral revelou sete JFAs com claro hipometabolismo nas faces medial e lateral dos lobos temporais, nos lobos frontais e nas regiões temporoparietais. Os JFAs apresentaram ainda maior prevalência de anormalidades do septo pelúcido. Conclusão Os JFAs apresentam MCCr e vSC reduzidos nos lobos temporais, além de anormalidades do septo pelúcido, achados possivelmente relacionados a impactos cranianos repetitivos.

Radiation safety measures in diagnostic nuclear medicine, based on the potential radiation dose emitted by radioactive patients / Cuidados de radioproteção em medicina nuclear diagnóstica baseados no potencial de dose de radiação emitida por pacientes radioativos

Abstract Objective: To measure the potential radiation dose emitted by patients who have recently undergone diagnostic nuclear medicine procedures, in order to establish optimal radiation safety measures for such procedures. Materials and Methods: We evaluated the radiation doses emitted by 175 adult patients in whom technetium-99m, iodine-131, and fluorine-18 radionuclides were administered for bone, kidney, heart, brain, and whole-body scans, as measured with a radiation detector. Those values served as the basis for evaluating whole-body radiopharmaceutical clearance, as well as the risk for the exposure of others to radiation, depending on the time elapsed since administration of the radiopharmaceutical. Results: The mean time to clearance of the radiopharmaceuticals administered, expressed as the effective half-life, ranged from 1.18 ± 0.30 h to 11.41 ± 0.02 h, and the mean maximum cumulative radiation dose at 1.0 m from the patients was 149.74 ± 56.72 µSv. Even at a distance of 0.5 m, the cumulative dose was found to be only half and one tenth of the limits established for exposure of the general public and family members/caregivers (1.0 mSv and 5.0 mSv per episode, respectively). Conclusion: Cumulative radiation doses emitted by patients immediately after diagnostic nuclear medicine procedures are considerably lower than the limits established by the International Commission on Radiological Protection and the International Atomic Energy Agency, and precautionary measures to avoid radiation exposure are therefore not required after such procedures.

Resumo Objetivo: O objetivo deste trabalho foi levantar o potencial de dose de radiação emitida por pacientes em procedimentos diagnósticos, visando a estabelecer cuidados de radioproteção mais otimizados. Materiais e Métodos: Taxas de dose de radiação emitidas por 175 pacientes administrados com os radionuclídeos 99mTc, 131I e 18F para cintilografias óssea, renal, cardíaca, cerebral e corpo inteiro, foram mensuradas com um detector de radiação, servindo para avaliar o clareamento do radiofármaco no organismo e risco de exposição após administração dos radiofármacos. Resultados: O clareamento, representado pela meia-vida efetiva, variou de 1,18 ± 0,30 h até 11,41 ± 0,02 h e a dose de radiação máxima acumulada oferecida pelos pacientes a 1,0 m foi de 149,74 ± 56,72 µSv. Mesmo para distâncias de 0,5 m, as doses estimadas foram, respectivamente, duas e dez vezes inferiores ao nível de restrição para o público geral (1,0 mSv) e exposição médica (5,0 mSv/episódio). Conclusão: Doses de radiação oferecidas por pacientes em procedimentos diagnósticos são inferiores aos níveis de restrição recomendados pela International Commission on Radiological Protection e International Atomic Energy Agency, e assim, cuidados de radioproteção são geralmente desnecessários.

Evaluation of 10-minute post-injection 11C-PiB PET and its correlation with 18F-FDG PET in older adults who are cognitively healthy, mildly impaired, or with probable Alzheimer's disease

Objective: Positron emission tomography (PET) allows in vivo evaluation of molecular targets in neurodegenerative diseases, such as Alzheimer's disease. Mild cognitive impairment is an intermediate stage between normal cognition and Alzheimer-type dementia. In vivo fibrillar amyloid-beta can be detected in PET using [11C]-labeled Pittsburgh compound B (11C-PiB). In contrast, [18F]fluoro-2-deoxy-d-glucose (18F-FDG) is a neurodegeneration biomarker used to evaluate cerebral glucose metabolism, indicating neuronal injury and synaptic dysfunction. In addition, early cerebral uptake of amyloid-PET tracers can determine regional cerebral blood flow. The present study compared early-phase 11C-PiB and 18F-FDG in older adults without cognitive impairment, amnestic mild cognitive impairment, and clinical diagnosis of probable Alzheimer's disease. Methods: We selected 90 older adults, clinically classified as healthy controls, with amnestic mild cognitive impairment, or with probable Alzheimer's disease, who underwent an 18F-FDG PET, early-phase 11C-PiB PET and magnetic resonance imaging. All participants were also classified as amyloid-positive or -negative in late-phase 11C-PiB. The data were analyzed using statistical parametric mapping. Results: We found that the probable Alzheimer's disease and amnestic mild cognitive impairment group had lower early-phase 11C-PiB uptake in limbic structures than 18F-FDG uptake. The images showed significant interactions between amyloid-beta status (negative or positive). However, early-phase 11C-PiB appears to provide different information from 18F-FDG about neurodegeneration. Conclusions: Our study suggests that early-phase 11C-PiB uptake correlates with 18F-FDG, irrespective of the particular amyloid-beta status. In addition, we observed distinct regional distribution patterns between both biomarkers, reinforcing the need for more robust studies to investigate the real clinical value of early-phase amyloid-PET imaging.

18F-FDG-PET/CT-measured parameters as potential predictors of residual disease after neoadjuvant chemoradiotherapy in patients with esophageal carcinoma / 18F-FDG-PET/CT após quimiorradioterapia neoadjuvante em pacientes com carcinoma de esôfago como potencial preditor de doença residual

Abstract Objective: To evaluate the maximum and mean standardized uptake values, together with the metabolic tumor value and the total lesion glycolysis, at the primary tumor site, as determined by 18F-fluorodeoxyglucose positron-emission tomography/computed tomography (18F-FDG-PET/CT), performed before and after neoadjuvant chemoradiotherapy (nCRT), as predictors of residual disease (RD) in patients with esophageal cancer. Materials and Methods: The standardized uptake values and the volumetric parameters (metabolic tumor value and total lesion glycolysis) were determined by 18F-FDG-PET/CT to identify RD in 39 patients before and after nCRT for esophageal carcinoma. We used receiver operating characteristic curves to analyze the diagnostic performance of 18F-FDG-PET/CT parameters in the definition of RD. The standard of reference was histopathological analysis of the surgical specimen. Results: Eighteen patients (46%) presented RD after nCRT. Statistically significant areas under the curve (approximately 0.72) for predicting RD were obtained for all four of the variables evaluated after nCRT. Considering the presence of visually detectable uptake (higher than the background level) at the primary tumor site after nCRT as a positive result, we achieved a sensitivity of 94% and a specificity of 48% for the detection of RD. Conclusion: The use of 18F-FDG-PET/CT can facilitate the detection of RD after nCRT in patients with esophageal cancer.

Resumo Objetivo: Avaliar os valores máximo e médio de captação padronizada, o valor metabólico do tumor e a glicólise total da lesão do local do tumor primário, medidos no estudo de 18F-FDG-PET/CT realizado antes e depois da quimiorradioterapia neoadjuvante (nQRT) em pacientes com câncer de esôfago, como preditores de doença residual (DR). Materiais e Métodos: Os valores máximo e médio de captação padronizada e os parâmetros volumétricos (valor metabólico do tumor e glicólise total da lesão) da 18F-FDG-PET/CT realizada em 39 pacientes antes e após a nQRT para carcinoma de esôfago foram avaliados para RD. Usamos curvas receiver operating characteristic (ROC) para analisar o desempenho diagnóstico dos parâmetros 18F-FDG-PET/CT na definição de RD. O estudo anatomopatológico foi utilizado como padrão ouro. Resultados: Dezoito pacientes (46%) apresentaram DR após a nQRT. Áreas estatisticamente significativas sob a curva ROC para predizer DR foram obtidas para as quatro variáveis nos estudos realizados após a nQRT, com áreas sob a curva ROC semelhantes em torno de 0,72. Considerando a presença de captação visualmente detectável (captação maior que o background) no local da lesão primária após a nQRT como resultado positivo, teríamos uma sensibilidade de 94% e uma especificidade de 48% para detecção de DR. Conclusão: A 18F-FDG-PET/CT pode ser útil para detectar a presença de doença neoplásica residual no câncer de esôfago após a nQRT.

Pulmonary inhalation-perfusion scintigraphy in the evaluation of bronchoscopic treatment of bronchopleural fistula / Cintilografia pulmonar inalatória na avaliação do tratamento broncoscópico de fístula broncopleural

Abstract Objective: To evaluate the use of pulmonary inhalation-perfusion scintigraphy as an alternative method of investigation and follow-up in patients with bronchopleural fistula (BPF). Materials and Methods: Nine patients with BPFs were treated through the off-label use of a transcatheter atrial septal defect occluder, placed endoscopically, and were followed with pulmonary inhalation-perfusion scintigraphy, involving inhalation, via a nebulizer, of 900-1300 MBq (25-35 mCi) of technetium-99m-labeled diethylenetriaminepentaacetic acid and single-photon emission computed tomography with a dual-head gamma camera. Results: In two cases, there was a residual air leak that was not identified by bronchoscopy or the methylene blue test but was detected only by pulmonary inhalation-perfusion scintigraphy. Those results correlated with the evolution of the patients, both of whom showed late signs of air leak, which confirmed the scintigraphy findings. In the patients with complete resolution of symptoms and fistula closure seen on bronchoscopy, the scintigraphy was completely negative. In cases of failure to close the BPF, the scintigraphy confirmed the persistence of the air leak. In two patients, scintigraphy was the only method to show residual BPF, the fistula no longer being seen on bronchoscopy. Conclusion: We found pulmonary inhalation-perfusion scintigraphy to be a useful tool for identifying a residual BPF, as well as being an alternative method of investigating BPFs and of monitoring the affected patients.

Resumo Objetivo: Avaliar a cintilografia por inalação-perfusão pulmonar como método alternativo de investigação e acompanhamento em pacientes com fístula broncopleural (FBP). Materiais e Métodos: Nove pacientes com FBPs foram tratados de forma endoscópica com o uso off label de um oclusor transcateter de defeito do septo interatrial e foram seguidos com cintilografia de inalação-perfusão pulmonar usando tomografia computadorizada por emissão de fóton único com câmera de cintilação de duas cabeças e inalação com 900-1300 MBq (25-35 mCi) de ácido dietilenotriaminopentacético marcado com tecnécio-99m, inserido num nebulizador. Resultados: Broncoscopia e teste de azul de metileno não foram capazes de detectar dois casos de vazamento residual, detectados apenas por cintilografia por inalação-perfusão pulmonar. Esses resultados foram correlacionados com a evolução desses pacientes que tardiamente apresentaram sinais de vazamento de ar confirmando os achados da cintilografia. Pacientes com resolução completa dos sintomas e com aspecto broncoscópico do fechamento da fístula apresentaram cintilografia negativa completa. Em casos de falha no fechamento da FBP, a cintilografia por inalação-perfusão confirmou a persistência da fuga de ar. Em dois pacientes, a cintilografia foi o único método a mostrar FBP residual, apesar da ausência da fístula por avaliação broncoscópica. Conclusão: Neste estudo, a cintilografia de inalação-perfusão pulmonar mostrou ser um instrumento útil para identificar FBP residual e como método alternativo de investigação e seguimento de pacientes com FBPs.

Value of ultrasound in the anatomical evaluation of the brachial plexus: correlation with magnetic resonance imaging / Valor da ultrassonografia na avaliação anatômica do plexo braquial por meio da correlação com estudo por ressonância magnética

Abstract Objective: To assess the accuracy of ultrasound in the visualization of the brachial plexus and to determine the value of the method in comparison with that of magnetic resonance imaging (MRI). Materials and Methods: This was an anatomical study of the brachial plexuses of 20 asymptomatic adults (40 plexuses), comparing ultrasound and MRI in terms of their accuracy. In the ultrasound study, a high-frequency linear transducer was used, and a neurovascular coil was used in the MRI study. To estimate the frequency of visualization, the brachial plexus was divided into segments. Results: The cervical nerve roots, the upper trunk, and the middle trunk were the segments that were best visualized on ultrasound. On MRI, the degree of visualization was excellent for most of the segments. In the comparison between ultrasound and MRI, the C6, C7, upper trunk, and middle trunk segments showed equivalent degrees of visualization, with a high level of agreement between the two methods. Conclusion: In the brachial plexus, ultrasound can be used in the assessment of the cervical nerve roots, as well as of the upper and middle trunks, although it provides limited visualization of the remaining segments. Ultrasound and MRI showed a high level of agreement for the visualization of the C6, C7, and middle trunk segments.

Resumo Objetivo: Avaliar a eficácia do exame de ultrassonografia (US) na visualização do plexo braquial e avaliar o método comparativamente à ressonância magnética (RM). Materiais e Métodos: Estudo da anatomia do plexo braquial pela US e RM (40 plexos braquiais) em 20 adultos assintomáticos. No estudo por US foi utilizado transdutor linear de alta frequência e na RM de alto campo magnético foi utilizada bobina neurovascular. O plexo braquial foi dividido em segmentos para estimar a frequência da visualização entre a US e a RM. Resultados: As raízes cervicais e os troncos superior e médio foram as estruturas que apresentaram maior grau de visualização pela US. Na RM, a maioria dos segmentos do plexo apresentou excelente grau de visualização. Na análise da equivalência entre a US e a RM, as raízes de C5, C6, tronco superior e médio apresentaram graus de visualização equivalentes, com alta concordância. Conclusão: O método de US consegue avaliar de forma eficaz o segmento proximal do plexo braquial que compreende as saídas das raízes cervicais de C5, C6 e C7, assim como os troncos superior e médio na região lateral do pescoço. O exame de US mostrou ter alta concordância com a RM nos ramos ventrais cervicais de C6, C7 e o tronco médio bilateral.

Prognostic value of focal scintigraphic findings in clinically suspected cases of tibial stress fracture / Valor prognóstico dos achados focais na cintilografia óssea em pacientes suspeitos de fratura por estresse na tíbia

Abstract Objective: To investigate the correlation between tracer uptake on bone scintigraphy and recovery time in patients with tibial stress fracture. Materials and Methods: We evaluated two groups of athletes: those with clinical suspicion and a radiological diagnosis of tibial stress fracture (TSF group, n = 21); and those with no symptoms or evidence of fracture (control group, n = 10). All subjects underwent bone scintigraphy and magnetic resonance imaging with a maximum interval of 7 days between the assessments. Results: Using the region of interest technique, we obtained a quantitative evaluation index, comparing affected and unaffected legs. The mean uptake of 99mTc-MDP was significantly higher in the TSF group than in the control group (2.54 ± 0.77 vs. 1.05 ± 0.11; p < 0.001). Conclusion: In our sample of athletes, determining the bone scintigraphy uptake indices provided an objective method to estimate the appropriate recovery time after a tibial stress fracture.

Resumo Objetivo: Analisar a correlação entre a captação da cintilografia óssea e o tempo para recuperação de pacientes com fraturas de estresse na tíbia. Materiais e Métodos: Foram avaliados 21 atletas com suspeita clínica e o diagnóstico radiológico de fratura por estresse na tíbia (grupo 1) e 10 atletas assintomáticos (grupo 2). Todos os sujeitos submeteram-se a cintilografia óssea e ressonância magnética com intervalo máximo de sete dias entre as avaliações. Resultados: Índice quantitativo foi obtido usando a técnica da região de interesse, comparando pernas afetadas com não afetadas. A média de captação do 99mTc-MDP nos membros afetados foi significativamente diferente no grupo 1 (2,54 ± 0,77), comparado com o grupo 2 (1,05 ± 0,11) (p < 0,001). Conclusão: Em nossa amostra de atletas, os índices de captação obtidos pela cintilografia óssea proporcionaram um método objetivo para estimar o tempo de recuperação apropriado após uma fratura de estresse na tíbia.

Bone marrow uptake of 18F-fluorodeoxyglucose in Hodgkin lymphoma without bone involvement: comparison between patients with and without B symptoms / Captação de 18F fluordesoxiglicose na medula óssea em pacientes com linfoma de Hodgkin sem comprometimento ósseo: comparação entre pacientes com e sem sintomas B

Abstract Objective: To compare the degree of benign bone marrow uptake of 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) between Hodgkin lymphoma patients with and without B symptoms. Materials and Methods: We analyzed the medical charts of 74 Hodgkin lymphoma patients who underwent 18F-FDG positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) prior to the initiation of therapy between October 2010 and September 2013. In all of the patients, the bone marrow biopsy was negative and the 18F-FDG PET/CT images did not suggest bone marrow involvement. Of the 74 patients evaluated, 54 presented inflammatory (B) symptoms and 20 did not. Regions of interest (ROIs) were drawn on the sternum, the proximal thirds of the humeri, the proximal thirds of the femora, and both iliac wings (totaling seven ROIs per patient). To compare the patients with and without B symptoms, in terms of standardized uptake values (SUVs) for the seven ROIs, we used the Mann-Whitney U test. Results: For six of the ROIs, the SUVs were higher in the patients with B symptoms than in those without, and the difference was statistically significant (p < 0.05). There was also a tendency toward a statistically significant difference between the two groups in terms of the SUV for the right iliac wing ROI (p = 0.06). Conclusion: In our sample, the presence of B symptoms was associated with increased 18F-FDG uptake in bone marrow.

Resumo Objetivo: Comparar o grau de absorção benigna de 18F-fluordesoxiglicose (18F-FDG) na medula óssea de pacientes com linfoma de Hodgkin com e sem sintomas B. Materiais e Métodos: Analisamos os prontuários de 74 pacientes com linfoma de Hodgkin submetidos a tomografia por emissão de pósitrons/tomografia computadorizada (PET/CT) com 18F-FDG antes do início da terapia entre outubro de 2010 e setembro de 2013. Em todos os pacientes, a biópsia da medula óssea foi negativa e as imagens de 18F-FDG PET/CT não sugeriram envolvimento da medula óssea. Dos 74 pacientes avaliados, 54 apresentaram sintomas inflamatórios (B) e 20 não. As regiões de interesse (ROIs) foram desenhadas no esterno, nos terços proximais dos úmeros, nos terços proximais dos fêmures e nas duas asas ilíacas (totalizando sete ROIs por paciente). Para comparar os pacientes com e sem sintomas B, em termos dos standardized uptake values (SUVs) para as sete ROIs, utilizamos o teste U de Mann-Whitney. Resultados: Para seis das ROIs, os SUVs foram maiores nos pacientes com sintomas B do que nos pacientes sem, e a diferença foi estatisticamente significante (p < 0,05). Houve também tendência para uma diferença estatisticamente significante entre os dois grupos em termos do SUV para a ROI da asa ilíaca direita (p = 0,06). Conclusão: Na nossa amostra, a presença de sintomas B foi associada ao aumento da captação de 18F-FDG na medula óssea.

Positron emission tomography/magnetic resonance imaging (PET/MRI): An update and initial experience at HC-FMUSP / Tomografia por emissão de pósitrons/ressonância magnética (PET/RM): atualização e experiência inicial do HC-FMUSP

Summary The new technology of PET/MRI is a prototype of hybrid imaging, allowing for the combination of molecular data from PET scanning and morphofunctional information derived from MRI scanning. Recent advances regarding the technical aspects of this device, especially after the development of MRI-compatible silicon photomultipliers of PET, permitted an increase in the diagnostic performance of PET/MRI translated into dose reduction and higher imaging quality. Among several clinical applications, PET/MRI gains ground initially in oncology, where MRI per se plays an essential role in the assessment of primary tumors (which is limited in the case of PET/CT), including prostate, rectal and gynecological tumors. On the other hand, the evaluation of the lungs remains an enigma although new MRI sequences are being designed to overcome this. More clinical indications of PET/MRI are seen in the fields of neurology, cardiology and inflammatory processes, and the use of PET/MRI also opens perspectives for pediatric populations as it involves very low radiation exposure. Our review aimed to highlight the current indications of PET/MRI and discuss the challenges and perspectives of PET/MRI at HC-FMUSP.

Resumo A nova tecnologia PET/RM é o protótipo de diagnóstico por imagem híbrido e permite combinar dados moleculares obtidos da tomografia PET e informações morfofuncionais derivadas da ressonância magnética. Avanços recentes relativos a aspectos técnicos desse dispositivo, principalmente após o desenvolvimento de fotomultiplicadores de silício compatíveis com RM, permitiram uma melhora do desempenho diagnóstico da PET/RM traduzida em redução da dose e qualidade superior das imagens. Entre diversas aplicações clínicas, a PET/RM ganha espaço inicialmente no campo da oncologia, onde a RM tem papel essencial na avaliação de tumores primários (limitado no caso da PET/TC), incluindo tumores de próstata, reto e ginecológicos. Por outro lado, a avaliação dos pulmões ainda é um enigma, a despeito de novas sequências de RM que estão sendo criadas para tentar resolver essa questão. Outras indicações clínicas da PET/RM são encontradas no âmbito da neurologia, cardiologia e de processos inflamatórios, nos quais a técnica também abre perspectivas para pacientes pediátricos, já que envolve uma exposição baixíssima à radiação. Nossa revisão teve como objetivo destacar as indicações atuais da PET/RM e discutir os desafios e perspectivas da aplicação dessa técnica no Hospital das Clínicas da FMUSP.

Clinical perspectives of PSMA PET/MRI for prostate cancer

Prostate cancer imaging has become an important diagnostic modality for tumor evaluation. Prostate-specific membrane antigen (PSMA) positron emission tomography (PET) has been extensively studied, and the results are robust and promising. The advent of the PET/magnetic resonance imaging (MRI) has added morphofunctional information from the standard of reference MRI to highly accurate molecular information from PET. Different PSMA ligands have been used for this purpose including 68gallium and 18fluorine-labeled PET probes, which have particular features including spatial resolution, imaging quality and tracer biodistribution. The use of PSMA PET imaging is well established for evaluating biochemical recurrence, even at low prostate-specific antigen (PSA) levels, but has also shown interesting applications for tumor detection, primary staging, assessment of therapeutic responses and treatment planning. This review will outline the potential role of PSMA PET/MRI for the clinical assessment of PCa.

Which factors are associated with global cognitive impairment in Wilson's disease? / Quais fatores estão associados ao comprometimento cognitivo global na doença de Wilson?

ABSTRACT Background: Patients with Wilson's disease (WD) present cognitive impairment, especially in executive functions. Which other factors might be associated with global cognitive decline in these patients remains unclear. Objective: To assess which factors are associated with worse performance on a global cognitive test in patients with WD. Methods: Twenty patients with WD underwent cognitive assessment with the following tests: the Mini-Mental State Examination (MMSE), Dementia Rating Scale (DRS), verbal fluency test, brief cognitive battery, clock drawing test, Frontal Assessment Battery, Stroop test, Wisconsin card sorting test, Hopper test, cubes (WAIS) and the Pfeffer questionnaire. MRI changes were quantified. Patients with poor performance on the DRS were compared to patients with normal performance. Results: Nine patients had a poor performance on the DRS. This group had lower educational level (9.11±3.58 × 12.82±3.06) and a greater number of changes on MRI (9.44±2.74 × 6.27±2.45). The presence of hyperintensity in the globus pallidus on MRI was more frequent in this group (66.6% vs 9.0%), with OR=5.38 (95% CI 0.85-33.86). Conclusion: Global cognitive impairment was prevalent in this sample of patients with WD and was associated with low educational level, number of changes on MRI and MRI hyperintensity in the globus pallidus.

RESUMO Embasamento: Pacientes com doença de Wilson (DW) apresentam comprometimento cognitivo, principalmente de funções executivas. Existem dúvidas sobre quais outros fatores poderiam estar associados ao declínio cognitivo global nesses pacientes. Objetivo: Avaliar quais fatores estão associados ao pior desempenho em teste cognitivo global em pacientes com DW. Métodos: Vinte pacientes com DW em tratamento regular foram submetidos à avaliação cognitiva com os seguintes testes: Mini-Exame do Estado Mental, escala de demência de Mattis (DRS), fluência verbal, bateria cognitiva breve, desenho do relógio, bacteria de avaliação frontal, Stroop, teste de seleção de cartões de Wisconsin, Hopper, Cubos e ao questionário de Pfeffer. As alterações em RM foram quantificadas. Pacientes com desempenho alterado na DRS foram comparados aos pacientes com desempenho normal. Resultados: Nove pacientes apresentavam desempenho alterado na DRS. Eles apresentavam menor nivel educacional (9,11±3,58 × 12,82±3,06 anos, respectivamente) e maior quantidade de alterações na RM (9,44±2,74 × 6,27±2,45). A presença de hipersinal no globo pálido na RM foi mais frequente nesse grupo (66,6% × 9,0%), com OR=5,38 (IC 95% 0,85-33,86). Conclusão: Alterações cognitivas globais foram frequentes nesta amostra de pacientes com DW e se associaram à baixa escolaridade, quantidade de alterações em RM e a hipersinal no globo pálido à RM.

Estimating 131I biokinetics and radiation doses to the red marrow and whole body in thyroid cancer patients: probe detection versus image quantification / Estimativa da biocinética do 131I e das doses de radiação na medula óssea vermelha e no corpo inteiro em pacientes com câncer de tireoide: comparação entre o método de detecção de sonda e a quantificação de imagens cintilográficas

Abstract Objective: To compare the probe detection method with the image quantification method when estimating 131I biokinetics and radiation doses to the red marrow and whole body in the treatment of thyroid cancer patients. Materials and Methods: Fourteen patients with metastatic thyroid cancer, without metastatic bone involvement, were submitted to therapy planning in order to tailor the therapeutic amount of 131I to each individual. Whole-body scans and probe measurements were performed at 4, 24, 48, 72, and 96 h after 131I administration in order to estimate the effective half-life (Teff) and residence time of 131I in the body. Results: The mean values for Teff and residence time, respectively, were 19 ± 9 h and 28 ± 12 h for probe detection, compared with 20 ± 13 h and 29 ± 18 h for image quantification. The average dose to the red marrow and whole body, respectively, was 0.061 ± 0.041 mGy/MBq and 0.073 ± 0.040 mGy/MBq for probe detection, compared with 0.066 ± 0.055 mGy/MBq and 0.078 ± 0.056 mGy/MBq for image quantification. Statistical analysis proved that there were no significant differences between the two methods for estimating the Teff (p = 0.801), residence time (p = 0.801), dose to the red marrow (p = 0.708), and dose to the whole body (p = 0.811), even when we considered an optimized approach for calculating doses only at 4 h and 96 h after 131I administration (p > 0.914). Conclusion: There is full agreement as to the feasibility of using probe detection and image quantification when estimating 131I biokinetics and red-marrow/whole-body doses. However, because the probe detection method is inefficacious in identifying tumor sites and critical organs during radionuclide therapy and therefore liable to skew adjustment of the amount of 131I to be administered to patients under such therapy, it should be used with caution.

Resumo Objetivo: Comparar o desempenho dos métodos de detecção de sonda e quantificação de imagens na estimativa da biocinética do radioisótopo 131I e das doses de radiação na medula óssea vermelha e no corpo inteiro durante a radioiodoterapia em pacientes com câncer de tireoide. Materiais e Métodos: Catorze pacientes portadores de câncer metastático de tireoide, sem acometimento ósseo, foram submetidos ao planejamento terapêutico visando estabelecer a melhor atividade de 131I a ser empregada na radioiodoterapia. Imagens cintilográficas e captações de corpo inteiro foram adquiridas 4, 24, 48, 72 e 96 h após a administração de atividades traçadoras de 131I, visando estimar a meia-vida efetiva (T1/2ef) e o tempo de residência do 131I no organismo dos pacientes. Resultados: Os valores médios de T1/2ef e tempo de residência foram, respectivamente, 19 ± 9 h e 28 ± 12 h pelo método de detecção de sonda e 20 ± 13 h e 29 ± 18 h pela quantificação de imagens. As doses médias na medula óssea vermelha e no corpo inteiro foram, respectivamente, 0,061 ± 0,041 mGy/MBq e 0,073 ± 0,040 mGy/MBq pelo método de detecção de sonda e 0,066 ± 0,055 mGy/MBq e 0,078 ± 0,056 mGy/MBq pela quantificação de imagens. A análise estatística demonstrou que os dois métodos apresentam desempenho semelhante no tocante à estimativa de T1/2ef (p = 0,801), tempo de residência (p = 0,801) e doses, tanto na medula óssea vermelha (p = 0,708) como no corpo inteiro (p = 0,811), mesmo com métodos otimizados de dosimetria que levam em consideração somente dois pontos de medida (4 h e 96 h) após a administração de 131I (p > 0,914). Conclusão: Existe excelente concordância entre o método de detecção de sonda e a quantificação de imagens quanto à estimativa da biocinética do 131I e das doses absorvidas de radiação. Contudo, o método de detecção de sonda deve ser usado com cuidado por ser incapaz de identificar regiões metastáticas e órgãos críticos durante a terapia com radionuclídeos, podendo distorcer ajustes da atividade de 131I a ser administrada durante a radioiodoterapia.

Receiver operating characteristic (ROC) curve for classification of18F-NaF uptake on PET/CT / Curva de característica de operação do receptor (ROC) para classificação da captação de 18F-NaF em PET/CT

Abstract Objective: To assess the cutoff values established by ROC curves to classify18F-NaF uptake as normal or malignant. Materials and Methods: PET/CT images were acquired 1 hour after administration of 185 MBq of18F-NaF. Volumes of interest (VOIs) were drawn on three regions of the skeleton as follows: proximal right humerus diaphysis (HD), proximal right femoral diaphysis (FD) and first vertebral body (VB1), in a total of 254 patients, totalling 762 VOIs. The uptake in the VOIs was classified as normal or malignant on the basis of the radiopharmaceutical distribution pattern and of the CT images. A total of 675 volumes were classified as normal and 52 were classified as malignant. Thirty-five VOIs classified as indeterminate or nonmalignant lesions were excluded from analysis. The standardized uptake value (SUV) measured on the VOIs were plotted on an ROC curve for each one of the three regions. The area under the ROC (AUC) as well as the best cutoff SUVs to classify the VOIs were calculated. The best cutoff values were established as the ones with higher result of the sum of sensitivity and specificity. Results: The AUCs were 0.933, 0.889 and 0.975 for UD, FD and VB1, respectively. The best SUV cutoffs were 9.0 (sensitivity: 73%; specificity: 99%), 8.4 (sensitivity: 79%; specificity: 94%) and 21.0 (sensitivity: 93%; specificity: 95%) for UD, FD and VB1, respectively. Conclusion: The best cutoff value varies according to bone region of analysis and it is not possible to establish one value for the whole body.

Resumo Objetivo: Acessar valores de corte estabelecidos pela curva ROC para classificar a captação de 18F-NaF como normal ou maligna. Materiais e Métodos: Imagens de PET/CT foram realizadas 1 hora após a administração de 185 MBq de18F-NaF e volumes de interesse (VOIs) foram desenhados em três regiões do esqueleto: diáfise umeral proximal direita (UD), diáfise femoral proximal direita (FD) e corpo da primeira vértebra lombar (VB1), em 254 pacientes, totalizando 762 VOIs. A captação nos VOIs foi classificada como normal ou maligna baseada no padrão de distribuição do radiofármaco e nas imagens de CT. Um total de 675 volumes foi classificado como normais e 52 como malignos. Trinta e cinco VOIs classificados como indeterminados ou lesões não malignas foram excluídos da análise. Os valores de captação (SUVs) medidos nos VOIs foram plotados em uma curva ROC para cada uma das três regiões. Foi calculada a área sob a curva (AUC), bem como os valores de SUV mais adequados para a classificação dos VOIs (maior resultado da soma da sensibilidade e especificidade). Resultados: As AUCs foram 0,933, 0,889 e 0,975 para UD, FD e VB1, respectivamente. Os valores de corte mais adequados de SUV foram 9,0 (sensibilidade: 73%; especificidade: 99%), 8,4 (sensibilidade: 79%; especificidade: 94%) e 21,0 (sensibilidade: 93%; especificidade: 95%)para UD, FD e VB1, respectivamente. Conclusão: O valor de corte de SUV mais adequado varia de acordo com a região óssea em análise e não é possível estabelecer um valor adequado para todo o esqueleto.

Prevalence of exclusive lower extremity metastases at 18F-NaF PET/CT / Prevalência de metástases exclusivas em membros inferiores em exames de PET/TC com 18F-NaF

Abstract Objective: To evaluate the prevalence of exclusive lower extremity metastases, specifically in the femur and below the knee, observed at 18F-NaF PET/CT. Materials and Methods: One thousand consecutive PET/CT studies were retrospectively evaluated for the presence of exclusive uptake in lower extremities suggesting metastatic involvement. The presumptive diagnoses based on such uptakes were subsequently obtained by evaluation of other imaging studies. Results: No exclusive uptake suggestive of metastasis below the femur was observed in the present series. Exclusive uptake was observed in the proximal femur with a presumptive diagnosis of metastasis in two patients. Conclusion: The prevalence of exclusive metastasis below the femur is low and scanning from head to knees is appropriate in most cases. .

Resumo Objetivo: Avaliar a prevalência de metástases exclusivas em membros inferiores, subdivididas em lesões femorais e abaixo dos joelhos, em exames de PET/TC com 18F-NaF. Materiais e Métodos: Mil exames consecutivos foram retrospectivamente avaliados para a presença de captações exclusivas em membros inferiores sugestivas de comprometimento metastático. Os diagnósticos presuntivos dessas captações foram posteriormente obtidos pela avaliação de outros exames realizados. Resultados: Não foram observadas captações exclusivas sugestivas de metástases abaixo dos fêmures na nossa casuística. Foi observada captação exclusiva no terço superior do fêmur com diagnóstico de metástase em dois pacientes. Conclusão: A prevalência de metástase exclusiva abaixo dos fêmures é baixa e a realização do exame da cabeça até os joelhos é adequada na maioria dos casos. .

Dose calibrator linearity test: 99mTc versus 18F radioisotopes / Teste de linearidade em medidor de atividade: utilização do radioisótopo 99mTc versus 18F

Objective: The present study was aimed at evaluating the viability of replacing 18F with 99mTc in dose calibrator linearity testing. Materials and Methods: The test was performed with sources of 99mTc (62 GBq) and 18F (12 GBq) whose activities were measured up to values lower than 1 MBq. Ratios and deviations between experimental and theoretical 99mTc and 18F sources activities were calculated and subsequently compared. Results: Mean deviations between experimental and theoretical 99mTc and 18F sources activities were 0.56 (± 1.79)% and 0.92 (± 1.19)%, respectively. The mean ratio between activities indicated by the device for the 99mTc source as measured with the equipment pre-calibrated to measure 99mTc and 18F was 3.42 (± 0.06), and for the 18F source this ratio was 3.39 (± 0.05), values considered constant over the measurement time. Conclusion: The results of the linearity test using 99mTc were compatible with those obtained with the 18F source, indicating the viability of utilizing both radioisotopes in dose calibrator linearity testing. Such information in association with the high potential of radiation exposure and costs involved in 18F acquisition suggest 99mTc as the element of choice to perform dose calibrator linearity tests in centers that use 18F, without any detriment to the procedure as well as to the quality of the nuclear medicine service. .

Objetivo: Avaliar a viabilidade de substituir o radioisótopo 18F pelo 99mTc no teste de linearidade em medidores de atividade. Materiais e Métodos: O teste foi realizado empregando-se fontes de 99mTc (62 GBq) e 18F (12 GBq), cujas atividades foram mensuradas até valores abaixo de 1 MBq. As razões e desvios entre as atividades experimentais e teóricas foram calculados e comparados. Resultados: Os desvios médios entre as atividades experimentais e teóricas para o 99mTc e 18F foram, respectivamente, 0,56 (± 1,79)% e 0,92 (± 1,19)%. A razão média entre as atividades indicadas pelo equipamento para a fonte de 99mTc quando mensurada no equipamento pré-ajustado para medir o 99mTc e 18F foi 3,42 (± 0,06), e para o 18F este valor foi 3,39 (± 0,05), razões consideradas constantes ao longo de todo o período de medida. Conclusão: Os resultados do teste utilizando o 99mTc são compatíveis com os adquiridos com o 18F, implicando na possibilidade de utilização de ambos os radioisótopos na realização do teste de linearidade. Esta informação, aliada ao elevado potencial de exposição e custos de aquisição do 18F, sugere que o 99mTc seja empregado na realização do teste de linearidade para clínicas que utilizam 18F, sem prejuízo para o procedimento e garantia da qualidade de um serviço de medicina nuclear. .

Comparison of standardized uptake values measured on 18F-NaF PET/CT scans using three different tube current intensities / Comparação dos valores de captação medidos nos estudos de 18F-NaF PET/CT utilizando três intensidades diferentes de corrente do tubo de tomografia computadorizada

Objective: To analyze standardized uptake values (SUVs) using three different tube current intensities for attenuation correction on 18FNaF PET/CT scans. Materials and Methods: A total of 254 18F-NaF PET/CT studies were analyzed using 10, 20 and 30 mAs. The SUVs were calculated in volumes of interest (VOIs) drawn on three skeletal regions, namely, right proximal humeral diaphysis (RH), right proximal femoral diaphysis (RF), and first lumbar vertebra (LV1) in a total of 712 VOIs. The analyses covered 675 regions classified as normal (236 RH, 232 RF, and 207 LV1). Results: Mean SUV for each skeletal region was 3.8, 5.4 and 14.4 for RH, RF, and LV1, respectively. As the studies were grouped according to mAs value, the mean SUV values were 3.8, 3.9 and 3.7 for 10, 20 and 30 mAs, respectively, in the RH region; 5.4, 5.5 and 5.4 for 10, 20 and 30 mAs, respectively, in the RF region; 13.8, 14.9 and 14.5 for 10, 20 and 30 mAs, respectively, in the LV1 region. Conclusion: The three tube current values yielded similar results for SUV calculation. .

Objetivo: Analisar os valores de captação (SUVs) utilizando três diferentes intensidades de mAs para realização de correção de atenuação na 18F-NaF PET/CT. Materiais e Métodos: Um total de 254 exames de 18F-NaF PET/CT foi estudado utilizando 10, 20 e 30 mAs. Os SUVs foram calculados utilizando volumes de interesse (VOIs) desenhados em três regiões do esqueleto: diáfise proximal do úmero direito (UD), diáfise proximal do fêmur direito (FD) e primeira vértebra lombar (VB1), totalizando 712 VOIs. Desse total, 675 regiões classificadas como normal foram analisadas (236, 232 e 207 na UD, FD e VB1, respectivamente). Resultados: A média dos SUVs para cada região óssea foi 3,8, 5,4 e 14,4 para UD, FD e VB1, respectivamente. Quando os exames foram agrupados pelo valor da corrente mAs, a média de valores de captação foi 3,8, 3,9 e 3,7 para 10, 20 e 30 mAs, respectivamente, na UD; 5,4, 5,5 e 5,4 para 10, 20 e 30 mAs, respectivamente, na FD; e 13,8, 14,9 e 14,5 para 10, 20 e 30 mAs, respectivamente, na VB1. Conclusão: As três correntes analizadas apresentaram resultados similares para o cálculo de SUV. .