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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.17.2016.tde-07012016-160245
Documento
Autor
Nome completo
Leonardo Alexandre Santos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2015
Orientador
Banca examinadora
Ana, Lauro Wichert (Presidente)
Moraes, Eder Rezende
Tumas, Vitor
Título em português
Avaliação comparativa dos diferentes métodos de quantificação de imagens de SPECT com 99mTc: um estudo de validação utilizando um fantoma antropomórfico estriatal
Palavras-chave em português
Doença de Parkinson
Medicina Nuclear
Semiquantificação
SPECT
TRODAT-1
Resumo em português
OBJETIVO: A imagem molecular de transportadores de dopamina (DAT) oferecer uma informação diferencial na investigação de doenças neurodegenerativas, como a Doença de Parkinson, diante de uma sólida abordagem quantitativa. Porém, são diversos o número de diferentes métodos semiquantitativos aplicados na prática clínica, que nos quais podem produzir resultados distintos quando aplicados por diferentes avaliadores ou condições de avaliação da imagem de SPECT do corpo estriado. Logo, este estudo pode avaliar a acurácia, precisão e reprodutibilidade de diferentes métodos semiquantitativos de imagens de SPECT do corpo estriado. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram realizadas 23 aquisições de SPECT utilizando um simulador antropomórfico estriatal preenchido com diferentes concentrações de atividade de 99mTc. A preparação deste simulador estriatal foi realizada a partir de concentrações de atividades nas cavidades de interesse (núcleo caudado, putâmen e corpo estriado) proporcionalmente maiores do que a da cavidade de referência (background). As imagens foram reconstruídas utilizando parâmetros ideais já protocolados. Cinco métodos baseados em ROIs, dedicados para a quantificação de SPECT do corpo estriado foram avaliados: ROIs desenhadas sobre as imagens de SPECT - (A) Manual, ROIs com dimensões padronizadas - (B) método Twobox e (C) método Threebox; e baseado em imagens estruturais (D) MRI e (E) CT. A acurácia de cada método aplicado foi avaliada através do coeficiente de correlação de concordância (CCC), sua precisão utilizando o coeficiente de Pearson e modelos regressão linear, assim como a reprodutibilidade pode ser investigada através de análises de variabilidade intra- e interobservadores. RESULTADOS: Tanto para as cavidades avaliadas de forma individual (Caudado e Putâmen), quanto para o corpo estriado como um todo, todos os métodos aplicados apresentaram um aumento no CCC dos índices quantificados diante de uma diminuição dos valores nominais de preenchimento. Os métodos D e E apresentaram os máximos valores de CCC na avaliação do núcleo caudado _ 0,89 baixo MRI CA CCC ? e _ 0,84 baixo CT CA CCC ? ) e putâmen ( _ 0,86 baixo MRI PU CCC ? e _ 0,82 baixo CT PU CCC ? ). Entretanto, na avaliação do corpo estriado, o método B apresentou a máxima acurácia dentre os cinco aplicados ( _ 0,95 baixo TWOBOX ST CCC ? ). A significante correlação entre os métodos foi evidenciada por um elevado coeficiente de correlação (r > 0.8). Na avaliação da reprodutibilidade intra e interobservadores uma grande variabilidade foi observada na aplicação do método A, principalmente quando aplicada na semiquantificação de baixas concentrações de atividade. Conclusão: Os cinco métodos semiquantitativos de SPECT do corpo estriado, demonstraram ser eficientes na realização de leituras proporcionais dos índices de BPI mesmo quando aplicados a imagens de diferentes concentrações de atividade. Porém, diante de investigações que necessitem de um processo de quantificação mais acurado e visando avaliar putâmen e núcleo caudado de forma isolada, os métodos estruturais (MRI e CT), demonstraram uma crescente eficiência em representar acurados parâmetros semiquantitativos diante da diminuição dos índices nominais de preenchimento. Na investigação de todo o corpo estriado e carente de qualquer informação estrutural, o método TwoBox passa a ser recomendado devido sua melhor performance diante todos os métodos avaliados.
Título em inglês
Comparative assessment of the different quantification methods of SPECT image with Tc-99m: a validation study using an anthropomorphic striatal phantom
Palavras-chave em inglês
Nuclear Medicine
Parkinson Disease
Semi-quantification
SPECT
TRODAT-1
Resumo em inglês
AIM: The molecular image of dopamine transporters (DAT) gives differential information in research of neurodegenerative diseases, such as Parkinson's, when properly approached quantitatively. Yet, each method used in clinical routine may give, or not, different results when the quantifications are applied in images of several activity levels. Hence, this study assessed the accuracy, precision and reproducibility of striatum SPECT images semi-quantification methods, based in ROIs. METHODOLOGY: Twenty-three SPECT images were acquisitions of anthropomorphic striatal phantom filled with different activity concentrations of 99mTc. For each acquisition performed, the specific chambers (caudate and putamen chambers) to large chamber (simulating nonspecific background activity) was filled with solutions activity of different specific to nonspecific ratios (10, 8, 6, 4 and 2 to 1). The images were reconstructed by iterative algorithm, corrected to attenuation effects and the extracted values were analyzed by the specific binding ratio (SBR). Five semi-quantification methods for striatum SPECT, using ROIs was assessment: (A) draw freehand ROIs on SPECT image (manual); standard size ROIs: (B) TwoBox and (C) ThreeBox Methods and VOIs using structural images: (D) MRI and (E) CT. Accuracy of methods applied was assessed by concordance correlation coefficient (CCC) and precision by Pearson's coefficient and linear regression. RESUlTS: The SBR quantified both to individual specific chambers and striatal chamber analyzed to all methods applied resulted in a CCC increase with decrease of the nominal values used. For lower SBR values, the D and E methods evidenced the maximum values of CCC in assessment of caudate (CCCMRI_CA = 0.89 e CCCCT_CA = 0.84) and putamen (CCCMRI_PU = 0.86 e CCCCT_PU = 0.82). However, striatal assessments the B method highlights a maximum accuracy between all methods applied (CCCTWOBOX_ST = 0.95), for low values of SBR. A high Pearson's coefficient was found in the correlation between the all methods, report thereby a good precision between them (r > 0.8). The high ICC and variability values, showed a high reprodutibility intra- and interobserver for B, C and D methods, white the A and E methods presented a high variability between the raters. CONCLUSION: The five semi-quantification methods of striatum SPECT reported a high precision even when applied in images with activity solutions different. Therefore, to research much accurate and need to assessment just caudate or putamen individually the structural methods - MRI and CT - demonstrated progressive improvement in its quantification to reduction nominal fill index. To assessment striatal chamber and in the absence of structural information, the TwoBox method is advisable due to its excellent agreement with all nominal values when compared to the various semi-quantitative methods investigated. Keywords:
 
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Data de Publicação
2016-03-07
 
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