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Summaries English
MR molecular imaging of angiogenesis using targeted
perfluorocarbon nanoparticles
S.D. Caruthers, P.M Winter, S.A. Wickline, G.M. Lanza and J. Keupp
Quantitative CT to assess bone mineral density as a
diagnostic tool for osteoporosis and related fractures
J.S. Bauer, S. Virmani and D.K. Mueller
Molecular imaging is defined as the in vivo diagnosis of complex
pathological processes by detection of unique biological signatures at
the sub-cellular level. To accomplish this, specialized imaging agents
are required that accumulate at the site of interest and bring enough
“payload” with them to be detected via magnetic resonance imaging.
Molecular imaging with perfluorocarbon nanoparticles has matured
significantly during recent years. Experiments in a rabbit model have
shown its ability to image angiogenesis, which an early marker of
disease, quantifying the extent and distribution of biomarkers to
characterize tumors and predict and monitor the response to therapy.
Osteoporosis and related fractures are among the most frequent reasons
for medical consultation. Vertebral fractures have significant effects on
quality of life, but are often underdiagnosed and undertreated. This
article reviews the capabilities of diagnostic tools using ionizing radiation
to detect lowered bone mineral density (BMD).
Recent developments in CT and the abundance of CT scans acquired
worldwide offer the possibility of detecting more patients at risk of
osteoporosis. The clinical performance and applicatory aspects of
dedicated 3D Quantitative CT BMD and the possibilities of the Philips
phantom-less option are described, including retrospective diagnosis
from previously acquired CT scans.
Molecular MRI of atherosclerosis: from mouse to man
M. Makowski, C. Jansen, R. Botnar, W.Y. Kim, D. Maintz, and
E. Spuentrup
MR molecular imaging with target specific contrast agents shows great
promise for better diagnosis of atherosclerosis and monitoring of
therapy response.
The article gives an overview of several targeted imaging probes and
successful demonstrations of their use in small and large animal models
and in pilot patient studies. Small molecular weight contrast agents
seem best for imaging high abundance targets like fibrin, elastin and
collagen, while nanosized particles show potential for imaging low
abundance and endothelial targets or cells, such as E-selectin, αvβ3,
VCAM-1 or macrophages. With more new contrast agents coming,
molecular MRI has entered the clinical arena.
80
MEDICAMUNDI 54/2 2010
Quantitative myocardial blood flow imaging using PET/CT
H.J. Harms, A.A. Lammertsma, M. Lubberink, P. Knaapen, and
S. De Haan
PET is a powerful tool for imaging coronary artery disease, capable of
quantifying myocardial blood flow (MBF) and coronary flow reserve.
The three tracers used most often for this purpose are 82Rb,
13
N-ammonia and 15O-water. 82Rb is generator-produced and therefore
widely available, although it has several drawbacks for quantification of
MBF. 13N-ammonia and 15O-water require an on-site cyclotron for
production. However, these tracers are quantitatively more accurate.
This article provides an overview of the advantages and disadvantages
of 82Rb, 13N-ammonia and 15O-water for quantitative imaging of
myocardial blood flow, and highlights the main advantage of hybrid
PET/CT imaging, as a “one-stop-shop”.
Summaries English
Molecular imaging for visualization and quantification of
individualized targeted cancer therapy
M. Lubberink, S.N.F. Rizvi, O.S. Hoekstra and G.A.M.S. van Dongen
PET imaging in radiation oncology: clinical drivers,
workflow and future applications
A. Martinez, P. Maniawski, J. Suhy and M. Kaus
Labeling targeted drugs with positron-emitting isotopes allows for
quantitative Positron Emission Tomography (PET) imaging of their
distribution and kinetics. This can be a valuable tool for selecting those
patients who are most likely to benefit from a given treatment, by
measuring drug kinetics in the individual patient.
Quantitative imaging of targeted drugs can also be of value in drug
development, providing information on the optimal dosage, the uptake
in critical organs, and interpatient variations in kinetics and targeting
at early stages during drug development, thereby allowing for early
selection of promising drug candidates and reducing development costs.
The development of PET/CT imaging has improved the diagnostic
accuracy of cancer staging, and is increasing the accessibility of PET for
radiation treatment planning. Integration of PET imaging into radiation
treatment planning requires close collaboration between radiation
oncologists and nuclear physicians, together with detailed understanding
of the unique patient and data workflow.
The ability of PET to measure cell hypoxia and proliferation may
enable the prediction of tumor response to therapy and may lead to the
use of this specific biological information for therapy planning. Philips
has developed specific products and tools to facilitate further clinical
research into these applications.
In-vivo chemistry for pretargeted tumor imaging and
therapy in mice
M.S. Robillard and R. Rossin
An antibody conjugate with trans-cyclooctene was administered to
tumor-bearing mice. The resulting chemically-tagged tumors were
subsequently reacted with an 111In-labeled tetrazine probe in a
remarkable 52-57 % chemical yield in vivo, clearly visualized by
SPECT/CT imaging.
This pretargeting system has the potential for application to a range of
antibodies, due to its universal and straightforward conjugation
chemistry and combines rapid and cost-efficient antibody modification
with only very limited perturbation of the in vivo properties and a low
likelihood of immunogenicity.
Current efforts are directed towards increasing the tumor-to-blood ratio
of 111In-1 in preparation for radiotherapy studies with tumor-bearing
mice.
Enhancing sleep slow waves with natural stimuli
G. Tononi, B.A. Riedner, B.K. Hulse, F. Ferrarelli and S. Sarasso
Increasing evidence suggests that the EEG slow waves that sweep the
cerebral cortex during much of sleep may perform a key role in sleep’s
restorative function, perhaps mediating critical cellular benefits of sleep
on the brain. This article discusses various approaches to potentiating
sleep slow waves and presents preliminary data demonstrating that
acoustic tones can enhance slow waves when administered in a specific
manner during sleep. Future work will be needed to investigate the
reliability of this effect and whether stimulation enhanced sleep
produces restorative benefits.
PET imaging with ultra low count statistics: implications
for the future of therapy monitoring with PET/CT.
N. Avril, I. Murray, and A. Kalemis
When a series of multiple PET/CT scans is acquired, radiation exposure
becomes a significant issue. In order to address this problem, the authors
investigated the feasibility of reducing patient radiation exposure in
sequential PET/CT examinations. The study investigated the effect of
reduced PET emission count statistics on the accuracy and precision of
tracer quantification, using a Gemini TF PET/CT scanner. Data was
acquired from phantom measurements and patient examinations.
Analysis of the phantom and patient data shows that the Gemini TF
has the capability to perform quantitative measurements at either very
short PET acquisition times or with low injected activities.
MEDICAMUNDI 54/2 2010
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Résumés Français
Imagerie moléculaire RM de l’angiogenèse à l’aide de
nanoparticules de perfluorocarbone ciblées
S.D. Caruthers, P.M Winter, S.A. Wickline, G.M. Lanza et J. Keupp
L’imagerie moléculaire se définit comme le diagnostic in vivo de
processus pathologiques complexes utilisant la détection de signatures
biologiques uniques à l’échelle subcellulaire. Elle a pour cela recours à
des agents d’imagerie spécialisés capables de s’accumuler au niveau du
site d’intérêt et suffisamment “chargés” pour être visibles en imagerie
par résonance magnétique.
L’imagerie moléculaire à base de nanoparticules de perfluorocarbone
s’est considérablement améliorée ces dernières années. Des expériences
réalisées sur des lapins ont permis de mettre en avant le potentiel de
cette technique dans l’imagerie de l’angiogenèse, marqueur précoce de
la maladie, qui permet de quantifier l’étendue et la répartition des
marqueurs biologiques afin de caractériser les tumeurs, de prévoir et de
surveiller la réponse au traitement.
IRM moléculaire de l’athérosclérose: de la souris à
l’homme
M. Makowski, C. Jansen, R. Botnar, W.Y. Kim, D. Maintz et
E. Spuentrup
L’imagerie par résonance magnétique moléculaire à l’aide d’agents de
contraste ciblés affiche des résultats prometteurs en termes
d’amélioration du diagnostic de l’athérosclérose et de surveillance de la
réponse au traitement. Cet article fournit un aperçu de plusieurs agents
de contraste ciblés et met en avant leur exploitation réussie dans le
cadre de l’étude de modèles animaux de petite et de grande taille ainsi
que d’études patient pilotes. Les agents de contraste de faible poids
moléculaire semblent ainsi mieux adaptés à l’imagerie de matière en
quantité abondante, telle que la fibrine, l’élastine ou le collagène, alors
que les nanoparticules tendent à afficher un potentiel plus intéressant
pour l’imagerie de cibles ou cellules endothéliales de faible abondance,
telles que les molécules E-sélectine, αvβ3, VCAM-1 ou les macrophages.
Avec l’arrivée annoncée de nouveaux agents de contraste, l’IRM
moléculaire a fait son entrée dans l’arène clinique.
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MEDICAMUNDI 54/2 2010
L’imagerie TDM quantitative dans l’évaluation de la densité
minérale osseuse : un outil diagnostique au service de
l’ostéoporose et des fractures associées
J.S. Bauer, S. Virmani et D.K. Mueller
L’ostéoporose et les fractures associées font partie des causes de
consultation médicale les plus fréquentes. Les fractures vertébrales
exercent un impact significatif sur la qualité de vie, mais souffrent
paradoxalement d’un mauvais diagnostic et de traitements insuffisants.
Cet article passe en revue les capacités de différents outils diagnostiques
utilisant les rayonnements ionisants dans le dépistage de la diminution
de la densité minérale osseuse (DMO).
Les avancées récentes réalisées dans la tomodensitométrie et la
multiplication des acquisitions TDM à l’échelle mondiale ont permis
une augmentation du dépistage des patients à risque d’ostéoporose. Cet
article décrit les performances cliniques et applications associées à
l’imagerie TDM quantitative 3D pour la mesure de la DMO, ainsi que
le potentiel de l’option sans fantôme de Philips, notamment dans le
diagnostic rétrospectif d’acquisitions TDM antérieures.
Imagerie quantitative de la cinétique vasculaire
myocardique par TEP/TDM
H.J. Harms, A.A. Lammertsma, M. Lubberink, P. Knaapen et
S. De Haan
La tomographie par émission de positons (TEP) constitue un outil
d’imagerie puissant dans le cadre des maladies coronaires, capable de
quantifier la cinétique vasculaire myocardique et la réserve coronaire.
Les trois traceurs les plus couramment utilisés sont le rubidium 82Rb,
l’ammoniac 13N et l’eau 15O. Le rubidium 82Rb produit par générateur
est largement répandu, malgré plusieurs inconvénients listés en termes
de quantification de la cinétique vasculaire myocardique. La production
d’ammoniac 13N et d’eau 15O implique quant à elle le recours à un
cyclotron sur site. Ces traceurs fournissent toutefois des résultats
quantitatifs plus précis. Cet article propose une vue d’ensemble des
avantages et inconvénients associés au rubidium 82Rb, à l’ammoniac
13
N et à l’eau 15O dans l’imagerie quantitative de la cinétique vasculaire
myocardique, mettant en avant le principal atout de l’imagerie par
TEP/TDM hybride polyvalente.
Résumés Français
L’imagerie moléculaire au service de la visualisation et
de la quantification de cancérothérapies individuelles
ciblées
M. Lubberink, S.N.F. Rizvi, O.S. Hoekstra et G.A.M.S. van Dongen
Le marquage de substances ciblées à l’aide d’isotopes émetteurs de
positons permet l’imagerie quantitative par TEP (tomographie par
émission de positons) de leur répartition et de leur cinétique. La mesure
de la cinétique associée à différentes substances chez un individu peut
ainsi s’avérer un outil précieux dans la sélection des patients susceptibles
de bénéficier au mieux d’un traitement donné.
L’imagerie quantitative de substances ciblées offre également un intérêt
certain dans le développement de médicaments, fournissant des
informations utiles quant à la détermination du dosage optimal,
l’assimilation par les organes critiques et les variations de la cinétique et
du ciblage d’un patient à l’autre à un stade précoce du développement
des médicaments, d’où une sélection précoce des médicaments
candidats les plus prometteurs et une réduction des coûts liés au
développement.
Chimie in vivo pour l’imagerie et le traitement de
tumeurs ciblées sur des modèles souris
M.S. Robillard et R. Rossin
Un anticorp associé à du trans-cyclooctène a été administré à des souris
porteuses de tumeurs. Les tumeurs ainsi marquées ont ensuite été
amenées à réagir avec un échantillon de tétrazine marquée à l’indium111
pour un rendement chimique remarquable de 52-57 % in vivo,
clairement visible par TomoScintigraphie/TDM. De par sa composition
chimique simple et universelle, ce système de préciblage s’applique à
une vaste gamme d’anticorps et associe une modification rapide et
économique des anticorps à une très faible perturbation des propriétés
in vivo et une faible probabilité d’immunogénicité.
Les efforts actuels visent à augmenter la proportion de tumeurs marquées
à l’indium111 dans le sang en vue d’études radiothérapeutiques sur des
souris porteuses de tumeurs.
Imagerie TEP en radio-oncologie: vecteurs cliniques,
processus de travail et applications futures
A. Martinez, P. Maniawski, J. Suhy et M. Kaus
Le développement de l’imagerie TEP/TDM a contribué à
l’amélioration de la précision diagnostique de la stadification du cancer
et à rendre accessibles les techniques de TEP pour la planification de la
radiothérapie. L’intégration de l’imagerie TEP dans la planification de
la radiothérapie implique une collaboration étroite entre les services de
radio-oncologie et de médecine nucléaire, ainsi qu’une compréhension
approfondie individuelle des patients et des processus de travail.
La TEP permet de mesurer l’hypoxie et la prolifération cellulaires et
peut par conséquent être utilisée à des fins de prédiction de la réponse
tumorale au traitement ou de planification du traitement. Philips a
développé des produits et outils spécifiques visant à faciliter la recherche
clinique approfondie autour de ces applications.
Amélioration du sommeil profond à l’aide de stimuli
naturels
G. Tononi, B.A. Riedner, B.K. Hulse, F. Ferrarelli et S. Sarasso
De plus en plus d’études tendent à suggérer que les ondes EEG lentes
qui parcourent le cortex cérébral pendant le sommeil pourraient jouer
un rôle clé dans les fonctions réparatrices du sommeil, relayant les
bienfaits essentiels du sommeil sur l’activité cellulaire du cerveau. Cet
article analyse différentes approches de potentialisation de ces ondes
lentes et introduit des données préliminaires démontrant l’amélioration
et la majoration possibles des ondes lentes à l’aide de tonalités
acoustiques délivrées de manière spécifique au cours du sommeil.
Davantage de travaux seront nécessaires afin de confirmer la fiabilité de
cette hypothèse et les possibles effets réparateurs de ce sommeil
amélioré par stimulation.
Imagerie TEP à très faibles statistiques de comptage:
implications pour l’avenir du suivi de traitement par
TEP/TDM
N. Avril, I. Murray et A. Kalemis
Les séries d’acquisitions TEP/TDM répétées posent rapidement le
problème de l’exposition au rayonnement. Pour y remédier, les auteurs
ont étudié la faisabilité de la réduction de l’exposition du patient au
rayonnement au fil des examens TEP/TDM successifs. L’étude ainsi
menée a été centrée sur les effets des statistiques de comptage résultant
de ces émissions TEP diminuées sur la précision de quantification des
traceurs à l’aide d’un scanner TEP/TDM GEMINI TF. Les données
ont été acquises à partir de mesures fantômes et d’examens patient.
L’analyse des données fantômes et patient mettent en évidence les
capacités du scanner GEMINI TF à réaliser des mesures quantitatives
à partir de durées d’acquisition TEP très courtes ou de très faibles
dosages du produit de contraste.
MEDICAMUNDI 54/2 2010
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Zusammenfassungen Deutsch
Molekulare MR-Bildgebung der Angiogenese
mit zielgerichteten Perfluorocarbon-Nanopartikeln
S.D. Caruthers, P.M Winter, S.A. Wickline, G.M. Lanza und J. Keupp
Molekulare Bildgebung ist definiert als die In-vivo-Diagnose komplexer
pathologischer Prozesse durch die Detektion einzigartiger biologischer
Signaturen auf subzellulärer Ebene. Dafür werden spezielle bildgebende
Kontrastmittel benötigt, die sich an der zu untersuchenden Anatomie
ansammeln und ausreichend „beladen“ sind, sodass sie bei der
Magnetresonanztomographie erfasst werden können.
Bei der molekularen Bildgebung mit Perfluorcarbon-Nanopartikeln
waren in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte zu verzeichnen.
Experimente mit einem Kaninchenmodell haben gezeigt, dass mit diesem
Verfahren die Angiogenese – ein früher Indikator für eine Erkrankung –
dargestellt werden kann, indem Ausmaß und Verteilung der Biomarker
quantifiziert werden, um Tumore zu charakterisieren und das
Ansprechen auf die Therapie vorauszusagen und zu überwachen.
Molekulare Magnetresonanztomographie der
Arterienverkalkung: von der Maus zum Menschen
M. Makowski, C. Jansen, R. Botnar, W.Y. Kim, D. Maintz und
E. Spuentrup
Die molekulare MR-Bildgebung mit zielspezifischen Kontrastmitteln
weckt große Hoffnungen auf eine bessere Diagnose der Arterienverkalkung und Überwachung des Therapie-Erfolgs. Der Artikel gibt
einen Überblick über verschiedene molekulare Kontrastmittel und die
erfolgreiche Demonstration ihrer Anwendung bei Modellen mit
kleineren und größeren Tieren sowie bei Pilotstudien mit Patienten.
Kontrastmittel mit niedrigem Molekulargewicht scheinen am besten
für die Bildgebung hoch abundanter Ziele wie Fibrin, Elastin oder
Collagen geeignet zu sein, während Partikel in Nanogröße ein Potenzial
für die Bildgebung niedrig abundanter und endothelialer Ziele oder
Zellen wie etwa E-Selectin, αvβ3, VCAM-1 oder Makrophagen zeigen.
Da bald weitere neue Kontrastmittel zur Verfügung stehen werden, hat
die molekulare MR-Tomographie den Schritt in die klinische Praxis
vollzogen.
84
MEDICAMUNDI 54/2 2010
Quantitative CT zur Beurteilung der Knochenmineraldichte
als Diagnosehilfsmittel bei Osteoporose und dadurch
bedingten Frakturen
J.S. Bauer, S. Virmani und D.K. Mueller
Osteoporose und dadurch bedingte Frakturen gehören zu den
häufigsten Gründen für ärztliche Untersuchungen. Wirbelfrakturen
haben erhebliche Auswirkungen auf die Lebensqualität, werden jedoch
häufig unterdiagnostiziert und unterbehandelt. Dieser Artikel befasst
sich mit Diagnosehilfsmitteln, die durch den Einsatz ionisierender
Strahlung die Erkennung einer verringerten Knochenmineraldichte
(KMD) ermöglichen.
Die jüngsten Entwicklungen bei der CT und die große Menge der
weltweit angefertigten CT-Scans eröffnen die Möglichkeit, bei noch
mehr Patienten ein mögliches Osteoporose-Risiko zu erkennen.
Beschrieben werden u.a. die klinische Leistung und die
anwendungsspezifischen Aspekte der gezielten dreidimensionalen
quantitativen KMD-CT und die Möglichkeiten der phantomlosen
Option von Philips, einschließlich der retrospektiven Analyse von
zuvor erfassten CT-Scans.
Quantitative Bildgebung des myokardialen Blutflusses
mit PET/CT
H.J. Harms, A.A. Lammertsma, M. Lubberink, P. Knaapen und
S. De Haan
Die PET ist ein leistungsfähiges Hilfsmittel zur Bildgebung von
koronaren Herzkrankheiten, mit dem der myokardiale Blutfluss (MBF)
und die koronare Flussreserve quantifiziert werden können. Die drei
Tracer, die dafür am häufigsten eingesetzt werden, sind 82Rb,
13
N-Ammoniak und 15O-Wasser. 82Rb kann mit einem Generator
produziert werden und ist somit problemlos verfügbar, hat aber
verschiedene Nachteile bei der Quantifizierung des MBFs. Zur
Produktion von 13N-Ammoniak und 15O-Wasser wird dagegen ein
Zyklotron vor Ort benötigt; diese Tracer weisen jedoch eine höhere
quantitative Genauigkeit auf. Dieser Artikel gibt einen Überblick über
die Vor- und Nachteile von 82Rb, 13N-Ammoniak und 15O-Wasser bei
der quantitativen Bildgebung des myokardialen Blutflusses und hebt
den wichtigsten Vorteil der PET/CT-Hybridbildgebung hervor, bei der
zwei Verfahren in einem System kombiniert sind.
Zusammenfassungen Deutsch
Molekulare Bildgebung zur Visualisierung und
Quantifizierung einer individualisierten zielgerichteten
Krebstherapie
M. Lubberink, S.N.F. Rizvi, O.S. Hoekstra und G.A.M.S. van Dongen
Die Markierung der zielgerichteten Medikamente mit Positronen
emittierenden Isotopen ermöglicht die quantitative PET-Bildgebung
(Positronen-Emissions-Tomographie) der Medikamentenverteilung und
-kinetik. Dies kann als wertvolles Hilfsmittel zur Auswahl der Patienten
dienen, die mit der höchsten Wahrscheinlichkeit von einer bestimmten
Behandlung profitieren werden, indem die Medikamentenkinetik bei
den einzelnen Patienten gemessen wird.
Die quantitative Bildgebung der zielgerichteten Medikamente kann
auch in der Arzneimittelforschung von Nutzen sein, da sie bereits in
den frühen Stadien der Arzneimittelentwicklung Informationen zur
optimalen Dosierung, zur Aufnahme in kritische Organe und zu den
Unterschieden bei Kinetik und Targeting bei den verschiedenen Patienten
liefert. Somit ermöglicht sie die frühzeitige Auswahl viel versprechender
Wirkstoffkandidaten und senkt die Entwicklungskosten.
In-vivo-Chemie für Bildgebung und Therapie von
vormarkierten Tumoren bei Mäusen
M.S. Robillard und R. Rossin
Mäusen mit Tumorerkrankungen wurde ein Antikörperkonjugat mit
trans-Cycloocten verabreicht. Die daraus resultierenden chemisch
markierten Tumore wurden anschließend einer Reaktion mit einer
111
-In markierten Tetrazin-Probe unterzogen, wobei in-vivo eine
bemerkenswerte chemische Ausbeute von 52-57% erzielt wurde, die
durch SPECT/CT-Bildgebung eindeutig zu visualisieren war. Dieses
Vormarkierungssystem hat aufgrund seiner universellen und
unkomplizierten Konjugationschemie das Potenzial für eine Anwendung
bei verschiedenen Antikörpern und kombiniert die schnelle und
kostengünstige Modifikation von Antikörpern mit einer nur minimalen
Störung der in-vivo-Eigenschaften und einer geringen
Wahrscheinlichkeit für Immunogenität.
Derzeit wird in Vorbereitung von radiotherapeutischen Studien an
Mäusen mit Tumorerkrankungen daran gearbeitet, das Tumor/BlutVerhältnis von 111-In-1 zu erhöhen.
PET-Bildgebung in der Radioonkologie: klinische
Motivation, Arbeitsabläufe und künftige Anwendungen
A. Martinez, P. Maniawski, J. Suhy und M. Kaus
Durch die Entwicklung der PET/CT-Bildgebung konnten die
Diagnosegenauigkeit der Krebs-Stagings und die Einsatzmöglichkeiten
der PET zur Strahlentherapieplanung weiter verbessert und ausgeweitet
werden. Die Einbindung der PET-Bildgebung in die
Strahlentherapieplanung erfordert neben einer engen Zusammenarbeit
zwischen Radioonkologen und Nuklearmedizinern auch ein
detailliertes Verständnis des einzigartigen Patienten- und DatenArbeitsablaufs.
Die Fähigkeit der PET zur Messung von Zellhypoxie und -proliferation
könnte eine Vorhersage der Tumorreaktion auf die Therapie ermöglichen
und dazu führen, dass diese spezifischen biologischen Informationen
zur Therapieplanung herangezogen werden. Philips hat spezielle Produkte
und Tools für die weitere klinische Erforschung dieser Anwendungen
entwickelt.
Verstärkung der langsamen Schlafkurven mit
natürlichen Reizen
G. Tononi, B.A. Riedner, B.K. Hulse, F. Ferrarelli und S. Sarasso
Es gibt immer mehr Belege dafür, dass die langsamen EEG-Wellen, die
während eines Großteils der Schlafphase in der Großhirnrinde vorliegen,
eine entscheidende Rolle bei der restorativen Funktion des Schlafes
spielen könnten und möglicherweise wichtige zelluläre Vorteile des
Schlafes an das Gehirn weitergeben. In diesem Artikel werden
verschiedene Ansätze zur Potenzierung der langsamen Schlafwellen
behandelt und vorläufige Daten präsentiert, aus denen hervorgeht, dass
akustische Töne die langsamen Wellen verstärken können, wenn sie
während des Schlafes auf spezifische Weise angewendet werden. Es sind
weitere Untersuchungen erforderlich, um die Zuverlässigkeit dieser
Wirkung zu überprüfen und zu beurteilen, ob der von Reizen begleitete
Schlaf restorative Vorteile bringt.
PET-Bildgebung mit niedriger Emissionszahl-Statistik:
Auswirkungen auf die zukünftige Therapieüberwachung
mit PET/CT
N. Avril, I. Murray und A. Kalemis
Bei Erfassung einer Serie von mehreren PET/CT-Scans wird die
Strahlenexposition zu einem bedeutenden Problem. Um dieses Problem
anzugehen, haben die Autoren die Möglichkeit der Verringerung der
Strahlenexposition des Patienten bei aufeinander folgenden PET/
CT-Scans untersucht. Bei der Studie wurden unter Verwendung des
PET/CT-Scanners Gemini TF die Auswirkungen einer verringerten
PET-Emissionszahl-Statistik auf die Genauigkeit und Präzision der
Tracer-Quantifizierung untersucht. Die Daten stammen von
Phantommessungen und Patientenuntersuchungen. Die Auswertung
der Phantom- und Patientendaten zeigt, dass der Gemini TF in der
Lage ist, quantitative Messungen entweder mit sehr kurzen PETAkquisitionszeiten oder mit einer geringen injizierten Aktivitätsmenge
durchzuführen.
MEDICAMUNDI 54/2 2010
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Resúmenes Español
Adquisición de imágenes moleculares por RM de
angiogénesis mediante nanopartículas de
perfluorocarbono que actúan de forma selectiva
S.D. Caruthers, P.M Winter, S.A. Wickline, G.M. Lanza y J. Keupp
Tomografía computerizada cuantitativa para la evaluación
de la densidad mineral ósea como herramienta de
diagnóstico de la osteoporosis y fracturas asociadas
J.S. Bauer, S. Virmani y D.K. Mueller
La adquisición de imágenes moleculares se define como el método de
diagnóstico in vivo de procesos patológicos complejos mediante la
detección de firmas biológicas distintivas a nivel subcelular. Para ello,
son necesarios agentes de contraste específicos que se acumulen en el
lugar de interés y que generen una interacción suficiente con el medio
para su captación mediante técnicas de resonancia magnética.
En los últimos años, la técnica de adquisición de imágenes moleculares
con nanopartículas de perfluorocarbono ha madurado de forma
significativa. Modelos experimentales en conejos han demostrado su
efectividad a la hora de obtener imágenes de la angiogénesis, que
constituye un marcador inicial de determinadas enfermedades, de
cuantificar la extensión y distribución de los biomarcadores para poder
así caracterizar los tumores y poder predecir y comprobar la respuesta
al tratamiento.
La osteoporosis y las fracturas asociadas se encuentran entre las causas
más frecuentes de consulta médica. Las fracturas vertebrales tienen un
efecto significativo en la calidad de vida del paciente; no obstante, a
menudo no se diagnostican correctamente y, por tanto, no se tratan de
manera adecuada. En este artículo se repasan las posibilidades de las
herramientas de diagnóstico de radiación ionizante para la detección de
densidades óseas deficientes.
Los últimos avances en tomografía computerizada y la gran cantidad de
imágenes obtenidas con esta técnica en todo el mundo ofrecen la
posibilidad de detectar más pacientes con riesgo de osteoporosis. En
este artículo se describen el rendimiento clínico y los aspectos prácticos
de la tomografía computerizada cuantitativa para determinar la densidad
mineral ósea, así como las posibilidades de la opción sin maniquí de
Philips, junto con diagnósticos retrospectivos a partir de tomografías
adquiridas anteriormente.
Imágenes moleculares por resonancia magnética de la
ateroesclerosis: del ratón al hombre
M. Makowski, C. Jansen, R. Botnar, W.Y. Kim, D. Maintz y
E. Spuentrup
La adquisición de imágenes moleculares por resonancia magnética
mediante agentes específicos de contraste resulta una técnica prometedora
para un mejor diagnóstico de la ateroesclerosis y el seguimiento de la
respuesta al tratamiento. Este artículo ofrece una visión general de
diversas sondas de acción selectiva, así como ejemplos de aplicaciones
con éxito en modelos animales, tanto grandes como pequeños, y en
estudios preliminares con pacientes. Agentes de contraste de bajo peso
molecular parecen ser los más indicados para la obtención de imágenes
de dianas muy abundantes, como la fibrina, la elastina y el colágeno;
mientras que en el caso de dianas o células endoteliales y poco
abundantes, como por ejemplo la E-selectina, αvβ3, la VCAM-1 o los
macrófagos, las nanopartículas parecen más adecuadas. Con el
advenimiento de nuevos agentes de contraste, la obtención de imágenes
moleculares por resonancia magnética entra de lleno en la práctica
clínica.
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MEDICAMUNDI 54/2 2010
Adquisición de imágenes cuantitativas del flujo sanguíneo
miocárdico mediante PET/CT
H.J. Harms, A.A. Lammertsma, M. Lubberink, P. Knaapen y
S. De Haan
La tomografía por emisión de positrones (PET por sus siglas en inglés)
constituye una eficaz herramienta para la adquisición de imágenes en
arteriopatías coronarias, capaz de medir el flujo sanguíneo miocárdico
y la reserva del flujo coronario. Los tres marcadores que se emplean con
más frecuencia a tal efecto son el rubidio 82, el amoníaco-13N y el
agua-15O. Existe una gran disponibilidad de rubidio 82, dado que se
produce mediante un generador, si bien, presenta algunos
inconvenientes para la cuantificación del flujo sanguíneo miocárdico.
Para la producción de amoníaco- 13N y agua-15O es necesario un
ciclotrón en el lugar donde se halle el equipo de tomografía. Sin embargo,
estos marcadores son más precisos cuantitativamente. En este artículo
se da una visión general de las ventajas e inconvenientes del rubidio
82
Rb, el amoníaco-13N y el agua-15O en la adquisición de imágenes
cuantitativas del flujo sanguíneo miocárdico, y se subrayan las
principales ventajas de la adquisición híbrida de imágenes PET/CT
como “ventanilla única”.
Resúmenes Español
Adquisición de imágenes moleculares para la
visualización y la cuantificación de terapias dirigidas
individualizadas contra el cáncer
M. Lubberink, S.N.F. Rizvi, O.S. Hoekstra y G.A.M.S. van Dongen
Adquisición de imágenes PET en radioterapia oncológica:
motivaciones clínicas, flujo de trabajo y futuras
aplicaciones
A. Martínez, P. Maniawski, J. Suhy y M. Kaus
El marcado de fármacos dirigidos con isótopos emisores de positrones
permite la adquisición de imágenes mediante la tomografía por emisión
de positrones (PET) para evaluar la distribución y cinética del fármaco.
Esta herramienta posibilita la medición de la farmacocinética en el
cuerpo del paciente, que puede ser muy útil para la selección de
aquellos individuos que tienen más probabilidad de beneficiarse de un
tratamiento dado.
La obtención de imágenes cuantitativas de fármacos dirigidos puede ser
también muy útil para el perfeccionamiento de los fármacos, ya que
proporciona información en las primeras fases del desarrollo del
fármaco sobre la dosis óptima, la absorción en los órganos, las
variaciones farmacocinéticas y de llegada a la diana entre distintos
pacientes, y facilita así la selección precoz de candidatos adecuados para
un determinado fármaco y reduce los costes de desarrollo.
El desarrollo de la adquisición de imágenes PET/CT ha mejorado la
precisión en la determinación del estadio del cáncer y está facilitando el
acceso a la tomografía por emisión de positrones (PET) para la
planificación de la radioterapia. La integración de las imágenes PET en
la planificación de la radioterapia requiere una estrecha colaboración
entre el oncólogo radioterapeuta y el físico nuclear, junto con un
entendimiento preciso de la especificidad del flujo de trabajo según los
datos de cada paciente.
La capacidad de la tomografía por emisión de positrones de medir la
hipoxia celular permite la realización de un pronóstico de la respuesta
tumoral a la terapia y puede dar lugar al empleo de información
biológica específica para la planificación terapéutica. Philips ha
desarrollado una serie de productos y herramientas específicos para
facilitar nuevas investigaciones clínicas sobre estas aplicaciones.
Química in vivo para la adquisición de imágenes de
tumores premarcados y terapia en ratones
M.S. Robillard y R. Rossin
Mejora de las ondas lentas del sueño con estímulos
naturales
G. Tononi, B.A. Riedner, B.K. Hulse, F. Ferrarelli y S. Sarasso
Se administró un conjugado de anticuerpos con trans-cicloctano a
ratones con tumores. Los tumores resultantes etiquetados
químicamente se hicieron reaccionar con una sonda de tetrazina
marcada con 111In, con un notable rendimiento de reacción in vivo del
52-57%, claramente captado mediante SPECT/CT. Este sistema de
premarcado, potencialmente útil para su empleo con diversos
anticuerpos, debido a su conjugación química universal y directa,
combina una modificación rápida y asequible de los anticuerpos y una
mínima perturbación de las propiedades in vivo junto con una baja
probabilidad de inmunogenia.
Actualmente, las investigaciones van dirigidas a lograr un aumento de
111
In marcado en la proporción tumor y sangre como preparación para
estudios de radioterapia en ratones con tumores.
Cada vez más evidencias que sugieren que las ondas lentas de los
estudios de EEG, que recorren el córtex cerebral durante la mayoría del
sueño, tienen un papel relevante en la capacidad restauradora del sueño
influyendo en beneficios celulares críticos del sueño en el cerebro. En
este artículo se examinan diversos enfoques para la potenciación de las
ondas lentas del sueño y se presentan datos preliminares que demuestran
que ciertos tonos pueden mejorar las ondas lentas si se administran
durante el sueño de determinada manera. Son necesarias nuevas
investigaciones para determinar la fiabilidad de este efecto y ver si estos
estímulos durante el sueño producen beneficios reparadores.
Imágenes PET con estadísticas de recuento muy bajas:
implicaciones en el futuro del control de terapias con
PET/CT.
N. Avril, I. Murray y A. Kalemis
Cuando se realizan una serie de exploraciones PET/CT, la exposición a
la radiación se convierte en un problema significativo. Para atajarlo, los
autores han realizado investigaciones sobre la viabilidad de la reducción
de la exposición del paciente a la radiación en exámenes PET/CT
secuenciales. En este estudio se investigó el efecto que produce una
reducción en la estadística del recuento de emisión de positrones en la
precisión y exactitud de la cuantificación del marcador con un escáner
Gemini TF PET/CT. Los datos se adquirieron en mediciones realizadas
en maniquíes y pacientes. Los análisis de estas mediciones muestran
que el Gemini TF puede realizar mediciones cuantitativas con tiempos
de adquisición PET muy cortos o con dosis menores de radiofármacos.
MEDICAMUNDI 54/2 2010
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