Radiación ionizante recibida por pruebas de radiología intervencionista durante el tratamiento con quimioterapia intraarterial en pacientes afectos de osteosarcoma / Ionizing radiation received by patients with osteosarcoma during intra-arterial chemotherapy treatment

Fundamento: Los pacientes afectos de osteosarcoma reciben tratamiento con quimioterapia administrada por vía intraarterial (QTia)3 directamente al tumor y son expuestos a radiación ionizante durante el mismo. Los pacientes pediátricos son especialmente vulnerables a esta exposición. Material y métodos: Se registró la cantidad de radiación ionizante recibida por 16 pacientes pediátricos afectos de osteosarcoma durante la administración de QTia en la Clínica Universidad de Navarra. Resultados: La mediana de radiación total recibida fue de 33,4 Gy·cm2 (IQR 43,33 Gy·cm2) y la mediana de número de pruebas por paciente de 10 (IQR: 6.5). Conclusión: El estudio resalta la importancia de cuantificar la radiación recibida por un grupo de niños y adolescentes afectos de osteosarcoma durante el tratamiento con QTia ya que no conviene olvidar los potenciales efectos adversos a largo plazo de esta exposición. Actualmente, no existen estudios previos que aporten datos acerca de la cantidad de radiación ionizante recibida a través de este procedimiento (AU)

Background: Osteosarcoma paediatric patients are usually treated with intra-arterial chemotherapy (QTia) which is administered directly to the tumour. This procedure exposes patients to ionizing radiation. Paediatric patients are especially sensitive to this exposure. Methods: The total amount of ionizing radiation received from QTia administration was quantified in a group of 16 osteosarcoma paediatric patients from the Clínica Universidad de Navarra. Results: The median of the total radiation received per patient was 33.4 Gy·cm2 (IQR: 43.33 Gy·cm2), and the median number of procedures performed per subject was 10 (IQR: 6.5). Conclusions: The study highlights the importance of quantifying the radiation received by a group of children and adolescents affected by osteosarcoma during treatment with QTia. Long-term side effects of this radiation should be considered in paediatric patients. Currently, there are no previous studies that provide data of the amount of ionizing radiation received through this procedure (AU)

Dosis de radiación producida por los pacientes durante la incorporación del radiofármaco en las pruebas diagnósticas de medicina nuclear / Radiation dose produced by patients during radiopharmaceutical incorporation in nuclear medicine diagnostic procedures

Objetivos. Evaluar la dosis que pueden recibir los miembros del público debido al contacto con pacientes de medicina nuclear durante la incorporación del radiofármaco y compararla con la dosis impartida una vez finalizado el estudio, con el fin de establecer recomendaciones. Material y métodos. Se estudiaron 194 pacientes de forma prospectiva. Se midió la tasa de dosis H*(10) a 0,1; 0,5 y 1 m tras la administración del radiofármaco, antes de la imagen y finalizada la prueba diagnóstica. Se calcularon las dosis efectivas para diferentes circunstancias de contacto, mediante el percentil-95 (gammagrafías óseas) y el valor máximo (resto de los estudios). Resultados. La dosis máxima que recibe el paciente por compartir sala de espera con otro paciente, durante la incorporación del radiofármaco, es 0,59 mSv. Si acudiese a una consulta médica, a un restaurante o a una cafetería las dosis a terceros alcanzarían los 23, 43 y 22 μSv. Estas dosis se reducen en un factor 3 cuando dicha actividad tiene lugar una vez finalizada la prueba. En la mayoría de los estudios, el uso del transporte privado, frente al público, reduce la dosis en un factor superior a 6. Conclusiones. Durante la incorporación del radiofármaco se recomienda maximizar la distancia entre pacientes y hacer una distribución de los mismos en función del tipo de estudio. Debe fomentarse que los pacientes hagan uso del transporte privado frente al público. Dependiendo del número de pacientes de medicina nuclear por año que reciba un médico en su consulta, puede ser necesario aplicar restricciones (AU)

Objectives. The aim of this study was to assess the dose received by members of the public due to close contact with patients undergoing nuclear medicine procedures during radiopharmaceutical incorporation, and comparing it with the emitted radiation dose when the test was complete, in order to establish recommendations. Material and methods. A prospective study was conducted on 194 patients. H*(10) dose rates were measured at 0.1, 0.5, and 1.0 m after the radiopharmaceutical administration, before the image acquisition, and at the end of the nuclear medicine procedure. Effective dose for different close contact scenarios were calculated, according to 95th percentile value (bone scans) and the maximum value (remaining tests). Results. During the radiopharmaceutical incorporation, a person who stays with another injected patient in the same waiting room may receive up to 0.59 mSv. If the patient had a medical appointment, or went to a restaurant or a coffee shop, members of the public could receive 23, 43, and 22 μSv, respectively. After finishing the procedure, these doses are reduced by a factor 3. In most of the studies, the use of private instead of public transport may reduce the dose by more than a factor 6. Conclusion. It is recommended to increase the distance between the patients during the radiopharmaceutical incorporation and to distribute them according to the diagnostic procedure. Patients should be encouraged to use private instead of public transport. Depending on the number of nuclear medicine outpatients per year attended by a physician, it could be necessary to apply restrictions (AU)

[18F]fluorothymidine-positron emission tomography in patients with locally advanced breast cancer under bevacizumab treatment: Usefulness of different quantitative methods of tumor proliferation / [18F]fluortimidina-PET en pacientes con carcinoma de mama localmente avanzado en tratamiento con bevacizumab: utilidad de diferentes métodos de cuantificación de la proliferación celular

Objectives. To investigate quantitative methods of tumor proliferation using 3′-[18F]fluoro-3′-deoxythymidine ([18F]FLT) PET in patients with breast cancer (BC), studied before and after one bevacizumab administration, and to correlate the [18F]FLT-PET uptake with the Ki67 index. Material and methods. Thirty patients with newly diagnosed, untreated BC underwent a [18F]FLT-PET before and 14 days after bevacizumab treatment. A dynamic scan centered over the tumor began simultaneously with the injection of [18F]FLT (385 ± 56 MBq). Image derived input functions were obtained using regions of interest drawn on the left ventricle (LV) and descending aorta (DA). Metabolite corrected blood curves were used as input functions to obtain the kinetic Ki constant using the Patlak graphical analysis (time interval 10-60 min after injection). Maximum SUV values were derived for the intervals 40-60 min (SUV40) and 50-60 min (SUV50). PET parameters were correlated with the Ki67 index obtained staining tumor biopsies. Results. [18F]FLT uptake parameters decreased significantly (p < 0.001) after treatment: SUV50 = 3.09 ± 1.21 vs 2.22 ± 0.96; SUV40 = 3.00 ± 1.18 vs 2.14 ± 0.95, Ki_LV(10-3) = 52[22-116] vs 38[13-80] and Ki_DA(10-3) = 49[15-129] vs 33[11-98]. Consistency interclass correlation coefficients within SUV and within Ki were high. Changes of SUV50 and Ki_DA between baseline PET and after one bevacizumab dose PET correlated with changes in Ki67 index (r-Pearson = 0.35 and 0.26, p = 0.06 and 0.16, respectively). Conclusions. [18F]FLT-PET is useful to demonstrate proliferative changes after a dose of bevacizumab in patients with BC. Quantification of tumor proliferation by means of SUV and Ki has shown similar results, but SUV50 obtained better results. A correlation between [18F]FLT changes and Ki67 index was observed (AU)

Objetivos. Evaluar métodos cuantitativos de proliferación celular en PET con 3′-[18F]fluoro-3′-desoxitimidina ([18F]FLT), antes y después de una dosis de bevacizumab en pacientes con carcinoma de mama (CM), y correlacionar la captación de [18F]FLT con el índice Ki67. Material y métodos. Se incluyeron 30 mujeres con CM no tratado. Se realizó [18F]FLT-PET antes y 14 días después de una dosis de bevacizumab. La PET dinámica centrada en el tumor se inició simultáneamente con la infusión de [18F]FLT (385 ± 56 MBq). Se dibujaron regiones de interés en ventrículo izquierdo (VI) y aorta descendente (AD), obteniéndose funciones de entrada, que corregidas por metabolitos, se utilizaron para obtener la constante Ki de Patlak (intervalo: 10-60 min). Se calcularon valores máximos del SUV en los intervalos 40-60 min (SUV40) y 50-60 min (SUV50). Los parámetros PET se correlacionaron con el Ki67, obtenido en biopsias tumorales teñidas. Resultados. Los parámetros de la captación de [18F]FLT disminuyeron significativamente (p < 0,001) tras el tratamiento: SUV50 = 3,09 ± 1,21 vs 2,22 ± 0,96; SUV40 = 3,00 ± 1,18 vs 2,14 ± 0,95, Ki_VI(10-3) = 52[22-116] vs 38[13-80] y Ki_AD(10-3) = 49[15-129] vs 33[11-98]. Los coeficientes de correlación intraclase fueron elevados en los SUV y en los Ki. Los cambios de SUV50 y Ki_AD entre la PET basal y la PET tras bevacizumab se correlacionaron con los cambios en el Ki67 (r-Pearson = 0,35 y 0,26, p = 0,06 y 0,16, respectivamente). Conclusiones. La [18F]FLT-PET refleja los cambios en la proliferación celular tras una dosis de bevacizumab en pacientes con CM. La cuantificación de la proliferación por medio del SUV y la Ki arrojó resultados similares, si bien fueron mejores con el SUV50. Los cambios en [18F]FLT se correlacionaron con los cambios en el índice Ki67 (AU)

Validación de técnicas de segmentación para la tomografía por emisión de positrones mediante imágenes ex-vivo de piezas quirúrgicas oncológicas / Validation of segmentation techniques for positron emission tomography using ex-vivo images of oncological surgical specimens

Objetivo: Diseñar una técnica novedosa de adquisición ex-vivo para establecer un marco común de validación de diferentes técnicas de segmentación para imágenes PET oncológicas. Evaluar sobre estas imágenes el funcionamiento de varios algoritmos de segmentación automática. Material y métodos: En 15 pacientes oncológicos se realizaron estudios PET ex-vivo de las piezas quirúrgicas extraídas durante la cirugía, previa inyección de 18F-FDG, adquiriéndose imágenes en 2 tomógrafos: un PET/CT clínico y un tomógrafo PET de alta resolución. Se determinó el volumen tumoral real en cada paciente, generándose una imagen de referencia para la segmentación de cada tumor. Las imágenes se segmentaron con 12 algoritmos automáticos y con un método estándar para PET (umbral relativo del 42%) y se evaluaron los resultados mediante parámetros cuantitativos. Resultados: La segmentación de imágenes PET de piezas quirúrgicas ha demostrado que para imágenes PET de alta resolución 8 de las 12 técnicas de segmentación evaluadas superan al método estándar del 42%. Sin embargo, ninguno de los algoritmos superó al método estándar en las imágenes procedentes del PET/CT clínico. Debido al gran interés de este conjunto de imágenes PET, todos los estudios se han publicado a través de Internet con el fin de servir de marco común de validación y comparación de diferentes técnicas de segmentación. Conclusiones: Se ha propuesto una técnica novedosa para validar técnicas de segmentación para imágenes PET oncológicas, adquiriéndose estudios ex-vivo de piezas quirúrgicas. Se ha demostrado la utilidad de este conjunto de imágenes PET mediante la evaluación de varios algoritmos automáticos (AU)

Objective: To design a novel ex-vivo acquisition technique to establish a common framework to validate different segmentation techniques for oncological PET images. To evaluate several automatic segmentation algorithms on this set of images. Material and methods: In 15 patients with cancer, ex-vivo PET studies of surgical specimens removed during surgery were performed after injection of 18F-FDG. Images were acquired in two scanners: a clinical PET/CT and a high-resolution PET scanner. Real tumor volume was determined in each patient, and a reference image was generated for segmentation of each tumor. Images were segmented with 12 automatic algorithms and with a standard method for PET (relative threshold at 42%) and results were evaluated by quantitative parameters. Results: It has been possible to demonstrate by segmentation of PET images of surgical specimens that on high resolution PET images, 8 out of 12 evaluated segmentation techniques outperformed the standard method, whose value is 42%. However, none of the algorithms outperformed the standard method when applied on images from the clinical PET/CT. Due to the great interest of this set of PET images, all studies have been published on the Internet in order to provide a common framework for validation and comparison of different segmentation techniques. Conclusions: We have proposed a novel technique to validate segmentation techniques for oncological PET images, acquiring ex-vivo PET studies of surgical specimens. We have demonstrated the usefulness of this set of PET images by evaluating several automatic segmentation algorithms (AU)

Aportación del tiempo de vuelo y de la modelización de la respuesta a una fuente puntual a las características de funcionamiento del tomógrafo PET/TAC Biograph mCT / Contribution of time of flight and point spread function modeling to the performance characteristics of the PET/CT Biograph mCT scanner

Objetivo. Caracterizar el funcionamiento del tomógrafo PET/TAC Biograph mCT TrueV que incorpora el tiempo de vuelo (TOF) y modeliza la respuesta a una fuente puntual (PSF). Material y métodos. El tomógrafo combina un TAC de 64 cortes y un PET que reconstruye tomográficamente con TOF y PSF. Las características de funcionamiento PET se evaluaron siguiendo el estándar NEMA NU-2-2007, ampliando algunas pruebas. Adicionalmente se evaluaron diferentes algoritmos de reconstrucción y se midieron la radiación intrínseca y la uniformidad tomográfica. Resultados. La resolución espacial (FWHM) a 1 y 10cm del eje fue de 4,4 y 5,3mm, mejorando al introducir la PSF a 2,6 y 2,5mm. La sensibilidad fue de 10,9 y 10,2 kcps/MBq a 0 y 10cm del eje. La fracción de dispersión fue inferior al 34% a bajas concentraciones y la tasa de sucesos equivalentes al ruido (NECR) fue máxima en 182 kcps a 27,8 kBq/mL. La radiación intrínseca produjo 4,42 coincidencias verdaderas por segundo. El coeficiente de variación de la uniformidad del volumen y del sistema fue del 4,7 y 0,8%. La prueba de calidad de imagen mostró mejores resultados al incluir conjuntamente PSF y TOF. Específicamente, la PSF mejoró el contraste de las esferas calientes y la variabilidad del fondo, mientras que el TOF aumentó el contraste de las esferas frías. Conclusiones. El tomógrafo tiene muy buenas características de funcionamiento, además la calidad de la imagen mejora al incorporar la información de la PSF y del TOF en la reconstrucción tomográfic (AU)

Objective. To characterize the performance of the Biograph mCT PET/CT TrueV scanner with time of flight (TOF) and point spread function (PSF) modeling. Material and methods. The PET/CT scanner combines a 64-slice CT and PET scanner that incorporates in the reconstruction the TOF and PSF information. PET operating characteristics were evaluated according to the standard NEMA NU 2-2007, expanding some tests. In addition, different reconstruction algorithms were included, and the intrinsic radiation and tomographic uniformity were also evaluated. Results. The spatial resolution (FWHM) at 1 and 10cm was 4.4 and 5.3mm, improving to 2.6 and 2.5mm when PSF is introduced. Sensitivity was 10.9 and 10.2 Kcps/MBq at 0 and 10cm from the axis. Scatter fraction was less than 34% at low concentrations and the noise equivalent count rate (NECR) was maximal at 27.8 kBq/mL with 182 Kcps, the intrinsic radiation produced a rate of 4.42 true coincidences per second. Coefficient of variation of the volume and system uniformity were 4.7 and 0.8% respectively. The image quality test showed better results when PSF and TOF were included together. PSF improved the hot spheres contrast and background variability, while TOF improved the cold spheres contrast. Conclusions. The Biograph mCT TrueV scanner has good performance characteristics. The image quality improves when the information from the PSF and the TOF is incorporated in the reconstruction (AU)

Síntesis rápida y simplificada de 11C-(+)-alfa -dihidrotetrabenazina para su utilización como radioligando PET de los transportadores vesiculares de monoaminas / Quick and simple synthesis of 11C-(+)-alpha-dihydrotetrabenazine to be used as a PET radioligand of vesicular monoamine transporters

La dihidrotetrabenazina (2-hidroxi-3-isobutil-9,10-dimetoxi-1,3,4,6,7-hexahidro-11bH-benzo[a]-quinolizina, DTBZ) se ha convertido en el ligando ideal de los transportadores presinápticos de monoaminas (VMAT2) debido a su elevada afinidad de unión y su lipofilicidad. Objetivo. Desarrollar un procedimiento de síntesis automático para el marcaje con carbono-11 de la DTBZ para utilizarla como marcador en el estudio in vivo mediante tomografía por emisión de positrones de pérdidas neuronales en modelos animales de enfermedad de Parkinson. Material y métodos. Se ha diseñado un nuevo método de síntesis totalmente automatizado para la obtención de 11C-(+)DTBZ. La reacción de metilación del precursor ­(+)desmetildihidrotetrabenazina­ se lleva a cabo a temperatura ambiente, a partir de la obtención de 11CH3I que utilizamos como precursor primario, en presencia de dimetilsulfóxido e hidróxido de potasio. Para los procesos de purificación se han utilizado cartuchos de extracción en fase sólida alúmina y los disolventes residuales del producto final se eliminaron mediante evaporación bajo flujo de helio. Resultados. De las 54 síntesis realizadas se han obtenido, con un tiempo de bombardeo de 5 minutos, y 6 minutos de síntesis tras la obtención de 11CH3I, unas producciones medias de 1,94 ± 0,13 GBq de 11C-(+)DTBZ, estéril, apirógeno y con una pureza radioquímica > 99 %. Conclusiones. Este nuevo procedimiento de síntesis es rápido y simple, ya que para la purificación final se han optimizado técnicas que permitieran la eliminación de los disolventes residuales basándonos en su polaridad y es aplicable a otras síntesis automáticas para la obtención de otros compuestos marcados mediante reacciones de metilación

Dihydrotetrabenazine (2-hydroxy-3-isobutyl-9,10-dimethoxy-1,3,4,6,7-hexahydro-11bH-benzo[a]-quinolizine, DTBZ) has become the ideal radioligand for the presynaptic vesicular monoamine transporter VMAT2 based on its high binding affinity and optimal lipophilicity. Objective. To develop an automatic procedure for labelling DTBZ with carbon-11, which has been shown to be a highly effective marker for in vivo studies of neuronal losses in animal models with Parkinson's disease using positron emission tomography (PET). Materials and methods. We have developed a new fully automated synthesis procedure to obtain 11C-(+)DTBZ quickly and simply through labelling the precursor ­(+)desmethyldihydrotetrabenazine­ at room temperature in the presence of dimethyl sulfoxide (DMSO) and potassium hydroxide (KOH), using 11CH3I as primary precursor. The final purification was carried out by solid phase extraction using commercially available cartridges and the residual solvents (DMSO and ethyl ether) were eliminated by evaporation. Results. The whole procedure was automated, and after 54 syntheses, an average production of 1.94 GBq of sterile, pyrogen-free 11C-(+)DTBZ with a radiochemical purity > 99 % was obtained with 5 minutes irradiation and 6 minutes of synthesis after 11CH3I production. 11C-(+)DTBZ binding to presynaptic dopamine nerve terminals has been demonstrated by MicroPET studies in Wistar rats and M. Fascicularis monkeys. Conclusions. This new synthesis procedure is quick and simple, due to optimised techniques, which have allowed elimination of residual solvents based on their polarity for the final purification. It is also applicable to other automatic syntheses for obtaining compounds labelled by methylation reactions