PETMR Noe for OUS Norge T BachGansmo Dagens

PET/MR Noe for OUS Norge? T. Bach-Gansmo

Dagens agenda • Generelt om PET-MR • Hva gjør CT som MR kan/ ikke kan? – Skjele til litteratur om PET/MR • Egne vyer/drømmer

PET/MR • • PET/MR i utviklingsfase Uten veldokumentert klinisk evidens Høy aktivitet blant utstyrsleverandørene. Ved OUS benyttes software for fusjon av PET og MR bilder hyppig: – Nevrologi, ØNH stråleterapi, cancer i bekken.

Software PET/MR fusjon (Law M 2009). Aldri noen med hybrid kamera som vil bytte (PET/CT, SPECT/CT)

Utgangspunkt • Siemens har utviklet en PET/MR – ikke fullgodt system (mangler TOF mulighet) • GE /Phillips har trimodalitet PET/CT-MR – Og utvikler PET/MR • Trondheim får PET/MR – Og da kommer AS Norge i gang, heldigvis

PET/MR • MR overflatespoler har lav attenuasjon for simultan PET akvisisjon • PET detektor krystaller ligger i MR gantry (mellom gradient og RF coilene) • LSO (lutetium oxy-orthosilicate) krystaller og halv-leder basert avalanche fotodiode detektorer, som ikke affiseres av MR magnetfeltet (i motsetning til vanlige PMT).

TOF

PET i bildet • PET viser biokjemisk endringer ofte før morfologiske forandringer • God på å forutse behandlingsrespons – redusere kostnader og bivirkninger ved uhensiktsmessig kjemo (men ikke nok) • Utvikling av spesifikke tracere – som vi bare har sett begynnelsen på • 18 F-Na. F, 18 F-ACBC, 15 O-H 2 O, 15 O, 68 Ga-DOTATOC, 18 F-DOPA, 11 C-PIB, 18 F-florbetapir

CT • Struktur/anatomi og diagnostikk – CT gir utmerket strukturell informasjon, og har vært grunnlaget for utbredelse av PET • Benyttes i stor grad som lav-dose CT – Ikke optimal, og sjelden med IV kontrast • Attenueringskorreksjon – Korrigerer for tap av fotoner inne i kroppen

AC Skjelett

CT vs MR • MR kan ikke kvantifisere vevstetthet på en måte som kan benyttes direkte for attenuerings korreksjon for høy-energi fotoner. • MR har utrolig bløtvev differensiering • MR kan gi betydelige bidrag innen biofysiske, patofysiologiske og funksjonelle karaktertrekk

Attenueringskorreksjon (AC) • Dixon MR sekvens tas samtidig med PET – Nesten like god som lavdose CT for anatomisk lokalisering • Ut-av-fase og vann-vektet MR omtrent som lav-dose CT – Fettvektede bilder noe dårligere • Gir god attenueringskorreksjon, og er blitt MRs ekvivalent til LDCT.

MR: Dixon WO og IP Delfaut EM et al. Fat Suppression in MR Imaging: Techniques and Pitfalls. Radiographics 1999; 19: 373 -382.

Fett og vann Dixon gir attenueringskart Opptil 15% endring i forhold til CT, nær ben. Wagenknecht G et al. MAGMA. 2013; 26(1): 99– 113

PETMRAC vs PETCTAC. Feil på 2. 40% ± 3. 69% for hele hjernen, og 2. 16% ± 1. 77% nær ben Wagenknecht G et al. MAGMA. 2013; 26(1): 99– 113

Struktur korrelat av PET opptak på LDCT og 3 av 4 Dixon MR sekvenser Drzezga A et al J Nucl Med 2012; 53: 845 -855

MR vs CT • MR har høy bløtdelskontrast – Spesielt utslagsgivende • Hode hals, bekken, lever, prostata, nevro, • Og ikke ioniserende stråling • Lang akvisisjonstid for MR – Lavere dose med FDG • CT er best for små lungemetastaser

MR • Helkropp MR produserer store datasett – Lett å overse subtile MR forandringer i ribber, pedikler i ryggraden – Mye fremdeles anatomisk fremstilling • Lymfeknuter og størrelse • MR Klart bedre enn PET for levermetastaser – Mellom 2 og 4 mm hvor PET er negativ • Motsatt for lymfeknutemetastaser <10 mm – Kan være inflammatoriske – NET

Fysiske problemer PET/MR • PET kjøres 20 cm bit for bit – Bed position, tar 1, 5 -2 min per posisjon – Etter helkropp CT ved PET/CT • PET/MR kjøre også MR bit for bit – Enten med eller uten Gd • Eller starte på nytt, etter endt PET. • Benytte MR opptakstid til PET akvisisjon – Ikke problem at MR forlenger undersøkelsen

MR • Usikkert om bruk av Gd – For hjerne PET/MR bare en posisjon • Bryst/abdomen: – Hurtige sekvenser turbo. STIR /TSE/FLASH • Utvikle bruk av funksjonell sekvenser – diffusjon, BOLD • Utvikle fusjon MR-MR

Undersøkelsesforløp Martinez-Möller A. J Nucl Med 2012; 53: 1415 -1426

Ved utvidet bruk av MR Martinez-Möller A. J Nucl Med 2012; 53: 1415 -1426

Trimodalitet PET/CT/MR • Egner seg meget godt for å sammenligne PET/CT og PET/MR • Første kliniske publikasjoner kommer nå – Relativt små serier • Kasuistikk +

Kvantifisering av opptak PET/CT vs PET/MR i patologi og bakgrunn Drzezga A et al J Nucl Med 2012; 53: 845 -855

Drzezga A et al J Nucl Med 2012; 53: 845 -855

Drzezga A et al J Nucl Med 2012; 53: 845 -855

Trimodalitet PET/CT-MR, To. F Discovery PET/CT , og 3 -T Discovery MR Kuhn FP et al. EJNMMI 2013; 40: 44 -51

LD CT, FDG-PET, WO og IP Dixon MR. Stolzmann et al. Detection rate, location, and size of pulmonary nodules in trimodality PET/CT-MR: comparison of low-dose CT and Dixon-based MR imaging. Invest Radiol. 2012; 48: 241– 246

Visuelt PET CT vs MR PET/CT PET/MR P Pasienter med lesjon (of 32) 20 20 NS Påviste lesjoner 80 78 NS Parameter Subjektive kontrast lesjon (0– 3), mean ± SD 2. 76 ± 0. 56 2. 69 ± 0. 58 NS Subjektive bildekvalitet (0– 3), mean ± SD 2. 93 ± 0. 26 2. 52 ± 0. 69 0. 02 Alignment (0– 3), mean ± SD 2. 72 ± 0. 60 2. 90 ± 0. 31 NS Martinez-Möller A. J Nucl Med 2012; 53: 1415 -1426

PET/MR: Når og hvor • CNS – Tumor og demensutredning • Bekken – Gyn og prostata • Barn – vil kreve nært samarbeide • Spesialisert radiologi og nukleærmedisin – I langt større grad enn ved PET/CT

PET/MR ved glioblastoma multiforme Kjær et al. Magn Res. Matyer Phys 2012 DOI 10. 1007/s 10334

Aminosyre PET viser økt AA metabolisme, mens diffusion tensor MR viser fiberbaner Boss A et al. Diffusion tensor imaging in a human PET/MR hybrid system. Invest Radiol 2010; 45(5): 270 -4.

Demensutredning • CT har store begrensninger i CNS, utvetydig fordel MR • Kommer flere tracere for påvisning av βamyloid (AD) plaque • Sannsynlig synergi MR-PET – stort forskningsmessig potesiale

AD Ciprian Catana et al J Nucl Med 2012; 53: 12: 1916 -1925

Demensbehandling • Trolig behandlingsalternativer i overskuelig fremtid • Behov for utredning, og mulig oppfølging – Samtidig MR vil finne evt. organisk sykdom – Doble behovet for PET i Norge

Cervix cancer og patologikk lymfeknute. CT og T 2 W MR MR og PET er sann koregistrering

Lever; Ga-DOTATOC og NET Martinez-Möller A. J Nucl Med 2012; 53: 1415 -1426

Fordeler ved PET/MR PET viktig modalitet for oppfølging – barn/ungdom som helbredes for lymfom/ sarcom – Ubestridt gevinst strålereduksjon ved PET/MR • Benytte MR i full bredde • Benytte utvidet MR opptakstid til å redusere dosen radiofarmakon – PET signal = tid x dose/aktivitet

Artefakter N=24 • I 4 PET/CT påvist betydelige artefakter i PET levertopp og milt, AC artefakter fra pustebevegelser i diafragma. • I PET/MR var disse artefaktene lang mindre uttalt. Pusterelatert misalignment av diafragma ga uttalte artefakter ved 1 PET/MR » Gaertner F et al. Invest Radiol 2013; 48(5): 263– 272

Artefakter • I 7 av 24 PET/MR ble det påvist fall i SI nær fysiologisk høyt opptak av aktivitet – blære, nyrer, men også milt og lever • Påvist også i 6 av 24 PET/CT, men mye mindre fremtredende

Artefakter ved PET/MR nær høy fysiologisk aktivitet (7/24; blære, nyrer, milt, lever). Gaertner F et al. Invest Radiol 2013; 48(5): 263– 272

Hvor går verden? • Litteratur viser til hurtig MR (Dixon) – Virker helt urimelig at 3 T MR skal benyttes til minimumsløsning (AC og litt diagnostikk) • MR publiseres som dårligere enn CT lever • Personlig mening: – Benytte all den tid MR trenger • Spesialisert MR diagnostikk + PET • Redusere FDG dose spesielt i barn – tid x dose = bildekvalitet

PET/MR • Dagens trimodalitets - løsninger er optimal for å finne ut hvor og når PET/MR og PET/CT – Ikke minst svakheter ved PET/MR – Ikke skusles bort med hurtig MR • Jeg ønsker meg en sånn enn!

Ca. prostata med PSA residiv Axial T 2 -W TSE viser anatomi, DCEMR viser tidlig opptak i residiv, sammenfaller med 11 C-choline PET opptak. Martinez-Möller A. J Nucl Med 2012; 53: 1415 -1426

Men er trolig like eller nesten like bra som PET/CT, til det meste Stolzmann et al. Invest Radiol. 2012; 48: 241– 246

A. Drzezga et al. J Nucl Med 2012; 53: 845 -855

Subendocard kontrastopptak i fremre vegg

PET/MR • Dagens litteratur er opptatt av kort MR, Dixon, og at den minst like god som CT. • Fremtiden (i min krystallkule) er optimal bruk av høyfelt MR sammen med optimal PET tracer. • Mens arbeidshesten blir FDG-PET/CT – Høye kompetansekrav til MR-delen

Strålebehandlet anaplastisk astrocytom. Høyt opptak av FDG, og opptak av Gd. MRS: Høy choline og lactat topp, og reduserte creatin og N- acetyl aspartat topper viser tumorvev. Balyasnikova S et al. Am J Nucl Med Mol Imaging. 2012; 2(4): 458– 474.

PET/MR • Ikke behov for PET og MR som viser samme patologi i sort hvitt og i farger • Utnytte komplementære informasjon • Spisset diagnostikk, fremtidens individuelt tilrettelagt medisin

FDG-PET/CT; hjørnesten i onkologi • PET/MR kan, muligens, avhjelpe de begrensinger vi ser ved PET/CT og samtidig bli et selvstendig verktøy innen molekylær avbildning. • PET/CT: Suksess med samregistrering funksjon og anatomi • Hva skal stoppe funksjon samregistert med anatomi og mer funksjon?

Takk