Quantitative analysis of dynamic and static [11C]-PK11195 PET images for multiple sclerosis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Schuck, Phelipi Nunes
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
Texto Completo: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9332
Resumo: PK11195 é uma molécula com afinidade com a proteína translocadora (TSPO ou 18kDa), presente na ativação inflamatória. A tomografia por emissão de pósitrons (PET), usando [11C]-(R)-PK11195 tem um papel importante na avaliação da ativação microglial em doenças neuroinflamatórias. Esse estudo tem como objetivo investigar diferentes métodos de quantificação de PET com [11C]-(R)-PK11195 para estimar parâmetros que podem ser relacionado ao diagnóstico e evolução da esclerose múltipla (MS). O estudo utilizou um conjunto de dados longitudinal consistindo em PET e imagens por ressonância magnética (MR) adquiridas de 34 sujeitos ao longo de 24 meses (10 sujeitos saudáveis, 12 sujeitos com MS previamente tratados e 12 sujeitos com MS sem tratamento). Diferentes algoritmos de segmentação de regiões cerebrais foram avaliados utilizando imagens por MR ponderadas em T1 e T2. Imagens dinâmicas de PET foram utilizadas para quantificar o volume de distribuição (VT) e a razão do volume de distribuição (DVR). Cinco modelos foram avaliados usando imagens dinâmicas de PET: modelo compartimental de dois tecidos (2TCM); modelo gráfico de Logan com t* = 20 min (LOG20); modelo gráfico de Logan com t* = 40 min (LOG40); modelo gráfico de Logan com referência em t* = 20 min, utilizando a substância cinzenta aparentemente normal (NAGM) como região de referência (rLOG20-NAGM); e modelo gráfico de Logan com referência em t* = 20 min, utilizando o cérebro aparentemente normal sem os ventrículos (NAWB-V) como região de referência (rLOG20-NAWB-V). Imagens estáticas de PET foram analisadas usando dois métodos: razão do valor de captação padronizado (SUVR) utilizando a NAGM como região de referência, e SUVR utilizando a NAWB-V como região de referência. Para a segmentação das imagens por MR, o algoritmo Lesion Segmentation Toolbox (LST) mostrou menor variabilidade. O parâmetro DRV utilizando o modelo rLOG20-NAWB-V apresentou melhor diferenciação entre sujeitos com MS e saudáveis, tanto em análise transversal como em longitudinal, assim como SUVR, com a mesma região de referência. O método SUVR utilizando NAWB-V como referência representa uma excelente alternativa para auxiliar o diagnóstico de MS na prática clínica, devido à compatibilidade com a quantificação de imagens dinâmicas de PET.
id P_RS_74f4aca0c27e0ba4d6d6cc0db437713c
oai_identifier_str oai:tede2.pucrs.br:tede/9332
network_acronym_str P_RS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
repository_id_str
spelling Silva, Ana Maria Marques dahttp://lattes.cnpq.br/5375482124482980http://lattes.cnpq.br/9954880933211002Schuck, Phelipi Nunes2020-11-05T19:25:03Z2020-03-30http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9332PK11195 é uma molécula com afinidade com a proteína translocadora (TSPO ou 18kDa), presente na ativação inflamatória. A tomografia por emissão de pósitrons (PET), usando [11C]-(R)-PK11195 tem um papel importante na avaliação da ativação microglial em doenças neuroinflamatórias. Esse estudo tem como objetivo investigar diferentes métodos de quantificação de PET com [11C]-(R)-PK11195 para estimar parâmetros que podem ser relacionado ao diagnóstico e evolução da esclerose múltipla (MS). O estudo utilizou um conjunto de dados longitudinal consistindo em PET e imagens por ressonância magnética (MR) adquiridas de 34 sujeitos ao longo de 24 meses (10 sujeitos saudáveis, 12 sujeitos com MS previamente tratados e 12 sujeitos com MS sem tratamento). Diferentes algoritmos de segmentação de regiões cerebrais foram avaliados utilizando imagens por MR ponderadas em T1 e T2. Imagens dinâmicas de PET foram utilizadas para quantificar o volume de distribuição (VT) e a razão do volume de distribuição (DVR). Cinco modelos foram avaliados usando imagens dinâmicas de PET: modelo compartimental de dois tecidos (2TCM); modelo gráfico de Logan com t* = 20 min (LOG20); modelo gráfico de Logan com t* = 40 min (LOG40); modelo gráfico de Logan com referência em t* = 20 min, utilizando a substância cinzenta aparentemente normal (NAGM) como região de referência (rLOG20-NAGM); e modelo gráfico de Logan com referência em t* = 20 min, utilizando o cérebro aparentemente normal sem os ventrículos (NAWB-V) como região de referência (rLOG20-NAWB-V). Imagens estáticas de PET foram analisadas usando dois métodos: razão do valor de captação padronizado (SUVR) utilizando a NAGM como região de referência, e SUVR utilizando a NAWB-V como região de referência. Para a segmentação das imagens por MR, o algoritmo Lesion Segmentation Toolbox (LST) mostrou menor variabilidade. O parâmetro DRV utilizando o modelo rLOG20-NAWB-V apresentou melhor diferenciação entre sujeitos com MS e saudáveis, tanto em análise transversal como em longitudinal, assim como SUVR, com a mesma região de referência. O método SUVR utilizando NAWB-V como referência representa uma excelente alternativa para auxiliar o diagnóstico de MS na prática clínica, devido à compatibilidade com a quantificação de imagens dinâmicas de PET.PK11195 is a molecule with binding affinity with translocator protein (TSPO or 18-kDa), present in inflammatory activation. Imaging with positron emission tomography (PET) using [11C]-(R)-PK11195 plays an important role in assessing the activated microglia in neuroinflammatory diseases. This study aimed to investigate different [11C]-(R)-PK11195 PET quantification methods to estimate parameters that can be related to multiple sclerosis (MS) inflammation. The study used a longitudinal dataset consisting of PET and magnetic resonance (MR) images acquired from thirty-four human subjects along twenty-four months (ten healthy controls; twelve MS subjects with previous treatment; and twelve MS subjects without previous treatment). Different algorithms for segmenting brain regions were evaluated using T1 and T2-weighted MR images. Dynamic PET images were used to quantify the distribution volume (VT) and distribution volume ratio (DVR). Five models were tested using dynamic PET data: two tissue compartmental model (2TCM); Logan plot with t* = 20 min (LOG20); Logan plot with t* = 40 min (LOG40); reference Logan plot with t* = 20 min using normal-appearing grey matter (NAGM) as the reference region (rLOG20-NAGM); and reference Logan plot with t* = 20 min using normal-appearing whole-brain without ventricles (NAWB-V) as the reference region (rLOG20-NAWB-V). Static PET images were analyzed using two methods: standardized uptake value ratio (SUVR) using NAGM a the reference region, and SUVR using NAWB-V as the reference region. For MR images segmentation, the algorithm Lesion Segmentation Toolbox (LST) showed the lowest variability. The parameter DVR using the rLOG20-NAWB-V model showed the best differentiation between MS and healthy subjects, both in transversal and longitudinal studies, as well as the SUVR with the same reference region. The SUVR method using the normal-appearing whole-brain without ventricles as the reference region stands an excellent alternative to aid the MS diagnosis in clinical practice, due to the compatibility with the dynamic PET quantification.Submitted by PPG Engenharia Elétrica (engenharia.pg.eletrica@pucrs.br) on 2020-08-19T18:43:01Z No. of bitstreams: 1 PHELIPI NUNES SCHUCK_DIS.pdf: 2760613 bytes, checksum: 51a13c1fb745c81109bf2feed9aed79d (MD5)Approved for entry into archive by Sarajane Pan (sarajane.pan@pucrs.br) on 2020-11-05T19:13:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PHELIPI NUNES SCHUCK_DIS.pdf: 2760613 bytes, checksum: 51a13c1fb745c81109bf2feed9aed79d (MD5)Made available in DSpace on 2020-11-05T19:25:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PHELIPI NUNES SCHUCK_DIS.pdf: 2760613 bytes, checksum: 51a13c1fb745c81109bf2feed9aed79d (MD5) Previous issue date: 2020-03-30application/pdfhttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/179331/PHELIPI%20NUNES%20SCHUCK_DIS.pdf.jpgengPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaPUCRSBrasilEscola PolitécnicaPETQuantificationSegmentationNeuroinflammationPK11195Multiple SclerosisPETQuantificaçãoSegmentaçãoNeuroinflamaçãoPK11195Esclerose MúltiplaENGENHARIASQuantitative analysis of dynamic and static [11C]-PK11195 PET images for multiple sclerosisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTrabalho não apresenta restrição para publicação-2660504109272820295005004518971056484826825info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSTHUMBNAILPHELIPI NUNES SCHUCK_DIS.pdf.jpgPHELIPI NUNES SCHUCK_DIS.pdf.jpgimage/jpeg5443http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9332/4/PHELIPI+NUNES+SCHUCK_DIS.pdf.jpg1c1166acf303ef34b66434a717f7859aMD54TEXTPHELIPI NUNES SCHUCK_DIS.pdf.txtPHELIPI NUNES SCHUCK_DIS.pdf.txttext/plain125531http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9332/3/PHELIPI+NUNES+SCHUCK_DIS.pdf.txt414d1ad56d3be989622ccc2363f7d956MD53ORIGINALPHELIPI NUNES SCHUCK_DIS.pdfPHELIPI NUNES SCHUCK_DIS.pdfapplication/pdf2760613http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9332/2/PHELIPI+NUNES+SCHUCK_DIS.pdf51a13c1fb745c81109bf2feed9aed79dMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8590http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9332/1/license.txt220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24MD51tede/93322020-11-05 20:00:20.771oai:tede2.pucrs.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2020-11-05T22:00:20Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
dc.title.por.fl_str_mv Quantitative analysis of dynamic and static [11C]-PK11195 PET images for multiple sclerosis
title Quantitative analysis of dynamic and static [11C]-PK11195 PET images for multiple sclerosis
spellingShingle Quantitative analysis of dynamic and static [11C]-PK11195 PET images for multiple sclerosis
Schuck, Phelipi Nunes
PET
Quantification
Segmentation
Neuroinflammation
PK11195
Multiple Sclerosis
PET
Quantificação
Segmentação
Neuroinflamação
PK11195
Esclerose Múltipla
ENGENHARIAS
title_short Quantitative analysis of dynamic and static [11C]-PK11195 PET images for multiple sclerosis
title_full Quantitative analysis of dynamic and static [11C]-PK11195 PET images for multiple sclerosis
title_fullStr Quantitative analysis of dynamic and static [11C]-PK11195 PET images for multiple sclerosis
title_full_unstemmed Quantitative analysis of dynamic and static [11C]-PK11195 PET images for multiple sclerosis
title_sort Quantitative analysis of dynamic and static [11C]-PK11195 PET images for multiple sclerosis
author Schuck, Phelipi Nunes
author_facet Schuck, Phelipi Nunes
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, Ana Maria Marques da
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5375482124482980
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9954880933211002
dc.contributor.author.fl_str_mv Schuck, Phelipi Nunes
contributor_str_mv Silva, Ana Maria Marques da
dc.subject.eng.fl_str_mv PET
Quantification
Segmentation
Neuroinflammation
PK11195
Multiple Sclerosis
topic PET
Quantification
Segmentation
Neuroinflammation
PK11195
Multiple Sclerosis
PET
Quantificação
Segmentação
Neuroinflamação
PK11195
Esclerose Múltipla
ENGENHARIAS
dc.subject.por.fl_str_mv PET
Quantificação
Segmentação
Neuroinflamação
PK11195
Esclerose Múltipla
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS
description PK11195 é uma molécula com afinidade com a proteína translocadora (TSPO ou 18kDa), presente na ativação inflamatória. A tomografia por emissão de pósitrons (PET), usando [11C]-(R)-PK11195 tem um papel importante na avaliação da ativação microglial em doenças neuroinflamatórias. Esse estudo tem como objetivo investigar diferentes métodos de quantificação de PET com [11C]-(R)-PK11195 para estimar parâmetros que podem ser relacionado ao diagnóstico e evolução da esclerose múltipla (MS). O estudo utilizou um conjunto de dados longitudinal consistindo em PET e imagens por ressonância magnética (MR) adquiridas de 34 sujeitos ao longo de 24 meses (10 sujeitos saudáveis, 12 sujeitos com MS previamente tratados e 12 sujeitos com MS sem tratamento). Diferentes algoritmos de segmentação de regiões cerebrais foram avaliados utilizando imagens por MR ponderadas em T1 e T2. Imagens dinâmicas de PET foram utilizadas para quantificar o volume de distribuição (VT) e a razão do volume de distribuição (DVR). Cinco modelos foram avaliados usando imagens dinâmicas de PET: modelo compartimental de dois tecidos (2TCM); modelo gráfico de Logan com t* = 20 min (LOG20); modelo gráfico de Logan com t* = 40 min (LOG40); modelo gráfico de Logan com referência em t* = 20 min, utilizando a substância cinzenta aparentemente normal (NAGM) como região de referência (rLOG20-NAGM); e modelo gráfico de Logan com referência em t* = 20 min, utilizando o cérebro aparentemente normal sem os ventrículos (NAWB-V) como região de referência (rLOG20-NAWB-V). Imagens estáticas de PET foram analisadas usando dois métodos: razão do valor de captação padronizado (SUVR) utilizando a NAGM como região de referência, e SUVR utilizando a NAWB-V como região de referência. Para a segmentação das imagens por MR, o algoritmo Lesion Segmentation Toolbox (LST) mostrou menor variabilidade. O parâmetro DRV utilizando o modelo rLOG20-NAWB-V apresentou melhor diferenciação entre sujeitos com MS e saudáveis, tanto em análise transversal como em longitudinal, assim como SUVR, com a mesma região de referência. O método SUVR utilizando NAWB-V como referência representa uma excelente alternativa para auxiliar o diagnóstico de MS na prática clínica, devido à compatibilidade com a quantificação de imagens dinâmicas de PET.
publishDate 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-11-05T19:25:03Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-03-30
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9332
url http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9332
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.program.fl_str_mv -266050410927282029
dc.relation.confidence.fl_str_mv 500
500
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 4518971056484826825
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv PUCRS
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Escola Politécnica
publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron:PUC_RS
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron_str PUC_RS
institution PUC_RS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9332/4/PHELIPI+NUNES+SCHUCK_DIS.pdf.jpg
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9332/3/PHELIPI+NUNES+SCHUCK_DIS.pdf.txt
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9332/2/PHELIPI+NUNES+SCHUCK_DIS.pdf
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9332/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 1c1166acf303ef34b66434a717f7859a
414d1ad56d3be989622ccc2363f7d956
51a13c1fb745c81109bf2feed9aed79d
220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
repository.mail.fl_str_mv biblioteca.central@pucrs.br||
_version_ 1799765346521972736