Estudio comparativo de la tomografía por emisión de positrones/tomografía computarizada digital respecto a la tomografía por emisión de positrones/tomografía computarizada analógica en pacientes oncológicos y no oncológicos

Abstract

L'objectiu principal d'aquesta tesi va ser analitzar l'impacte clínic de la PET/TC digital en la pràctica rutinària. Es va dur a terme un estudi comparatiu de la qualitat d'imatge entre la PET/TC digital i analògica en pacients oncològics. Es va avaluar la capacitat de detecció en pacients oncològics i no oncològics, i es va examinar la variació en els valors de SUVmàx entre aquests dos sistemes. Es van realitzar tres estudis prospectius amb un total de 133 pacients (70 homes, 63 dones), dos d'ells incloïen pacients oncològics (n=100; pacients de diversos tipus de càncer) i un tercer estudi incloïa pacients no oncològics (n=33; pacients amb un patró bioquímic d'hiperparatiroidisme primari). Els estudis compartien objectius comuns i procediments metodològics en la comparació d'ambdós sistemes. Tots els pacients es van sotmetre de manera consecutiva a un protocol d'imatges dual d'un sol dia després de l'administració endovenosa d'una única dosi de radiotraçador ([18F]FDG o [18F]F-Colina). Els resultats destaquen el rendiment superior de la PET/TC digital en comparació amb la PET/TC analògica en diversos paràmetres. És important assenyalar que el sistema digital va proporcionar una qualitat d'imatge millorada en el 54% dels pacients oncològics (p=0,005, IC del 95%, 44,2-63,5). La taxa de concordança entre els avaluadors, que van avaluar la capacitat de detecció en pacients tant oncològics com no oncològics, va assolir el 97%, amb un coeficient k=0,901 (p<0,0001). En el grup de pacients oncològics, tot i que el recompte total de lesions detectades no va mostrar una diferència significativa entre ambdós sistemes (digital: 5,03±10,6 vs. analògica: 4,53±10,29; p=0,75), el sistema digital va identificar més lesions en el 26,5% dels pacients (p=0,05, IC del 95%, 17,9-36,7), i totes les lesions exclusivament detectades pel sistema digital eren d'una mida menor a un centímetre. En el grup de pacients no oncològics, el sistema digital va demostrar un rendiment superior amb una taxa de detecció del 91% en comparació amb el 67% pel sistema analògic, essent estadísticament significatiu (p<0,01). També és important assenyalar que totes les lesions detectades exclusivament pel sistema digital eren més petites d'un centímetre, amb una mesura de 7,5+/-1,3 mm. Pel que fa als valors de SUVmàx, es va observar una diferència notable, amb un augment significatiu a la PET/TC digital en comparació amb la analògica en tots dos grups de pacients. En el grup de pacients oncològics, independentment de l'ordre d'adquisició de les imatges, la PET/TC digital va mostrar de manera consistent valors de SUVmàx significativament superiors en les lesions objectiu (9,97±6,14 vs. 8,14±6,39; p=0,000) i en el pool sanguini mediastínic (2,54±0,74 vs. 2,30±0,67; p=0,000) en comparació amb el sistema analògic. No es van observar diferències estadísticament significatives en el SUVmàx hepàtic entre ambdós sistemes (digital 4,46±3,18 vs. analògica 4,39±2,59; p=0,477). En el grup de pacients no oncològics, els valors de SUVmàx de les lesions paratiroïdals sospitoses van ser significativament més alts a la PET/TC digital que a la PET/TC analògica (5,2±2 vs. 3,8±1,5; p<0,05). A més, el SUVmàx dels ganglis limfàtics regionals també va mostrar una tendència a l'augment a la PET/TC digital en comparació amb la PET/TC analògica, tot i que aquesta diferència no va assolir significació estadística. En conclusió, els resultats demostren de manera concloent la superioritat de la PET/TC digital en quant a qualitat d'imatge i capacitat de detecció de lesions en pacients oncològics i no oncològics, particularment en lesions més petites d'un centímetre. A més, la PET/TC digital augmenta significativament el SUVmàx en comparació amb la PET/TC analògica. Aquestes diferències s'han de tenir en compte en interpretar els resultats clínics i en considerar l'ús intercanviable d'ambdós sistemes en estudis de seguiment de pacients oncològics i no oncològics.

El objetivo principal de esta tesis doctoral fue analizar del impacto clínico de la PET/TC digital en la práctica rutinaria. Se realizó un estudio comparativo de la calidad de imagen entre la PET/TC digital y analógica en pacientes oncológicos. Se evaluó la capacidad de detección en pacientes oncológicos y no oncológicos, y se examinó la variación en los valores de SUVmáx entre estos dos sistemas. Se realizaron tres estudios prospectivos con un total de 133 pacientes (70 hombres, 63 mujeres), dos de ellos incluyeron pacientes oncológicos (n=100; pacientes diversos tipos de cáncer) y un tercer estudio incluyó pacientes no oncológicos (n=33; pacientes con patrón bioquímico de hiperparatiroidismo primario). Los estudios compartieron objetivos comunes y procedimientos metodológicos en la comparación de ambos sistemas. Todos los pacientes se sometieron de manera consecutiva a un protocolo de imágenes dual de un solo día tras la administración endovenosa de una única dosis de radiotrazador ([18F]FDG o [18F]F-Colina). Los resultados resaltan el rendimiento superior de la PET/TC digital en comparación con la PET/TC analógica en diversos parámetros. Es importante destacar que el sistema digital proporcionó una calidad de imagen mejorada en el 54% de los pacientes oncológicos (p=0,005, IC del 95%, 44,2-63,5). La tasa de concordancia entre los evaluadores, que evaluaron la capacidad de detección en pacientes tanto oncológicos como no oncológicos, alcanzó el 97%, con un coeficiente k=0,901 (p<0,0001). En el grupo de pacientes oncológicos, aunque el recuento total de lesiones detectadas no mostró una diferencia significativa entre ambos sistemas (digital: 5,03±10,6 vs. analógica: 4,53±10,29; p=0,75), el sistema digital identificó más lesiones en el 26.5% de los pacientes (p=0,05, IC del 95%, 17,9-36,7), y todas las lesiones exclusivamente detectadas por el sistema digital eran de un tamaño menor a un centímetro. En el grupo de pacientes no oncológicos, el sistema digital demostró un rendimiento superior con una tasa de detección del 91% en comparación con el 67% para el sistema analógico, siendo estadísticamente significativo (p<0,01). También es importante destacar que todas las lesiones detectadas exclusivamente por el sistema digital eran más pequeñas de un centímetro, con una medida de 7,5+/-1,3 mm. En lo que respecta a los valores de SUVmáx, se observó una diferencia notable, con un aumento significativo en la PET/TC digital en comparación con la analógica en ambos grupos de pacientes. En el grupo de pacientes oncológicos, independientemente del orden de adquisición de las imágenes, la PET/TC digital mostró consistentemente valores de SUVmáx significativamente superiores en las lesiones objetivo (9,97±6,14 vs. 8,14±6,39; p=0,000) y en el pool sanguíneo mediastínico (2,54±0,74 vs. 2,30±0,67; p = 0,000) en comparación con el sistema analógico. No se observaron diferencias estadísticamente significativas en el SUVmáx hepático entre ambos sistemas (digital 4,46±3,18 vs. analógica 4,39±2,59; p=0,477). En el grupo de pacientes no oncológicos, los valores de SUVmáx de las lesiones paratiroideas sospechosas fueron significativamente más altos en la PET/TC digital que en la PET/TC analógica (5,2±2 vs. 3,8±1,5; p<0,05). Además, el SUVmáx de los ganglios linfáticos regionales también mostraron una tendencia al aumento en la PET/TC digital en comparación con la PET/TC analógica, aunque esta diferencia no alcanzó significación estadística. En conclusión, los resultados demuestran de manera concluyente la superioridad de la PET/TC digital en cuanto a calidad de imagen y capacidad de detección de lesiones en pacientes oncológicos y no oncológicos, particularmente en casos de lesiones más pequeñas de un centímetro. Además, la PET/TC digital aumenta significativamente los valores de SUVmáx en comparación con la PET/TC analógica. Estas diferencias deben tenerse en cuenta al interpretar los resultados clínicos y al considerar el uso intercambiable de ambos sistemas en estudios de seguimiento de pacientes oncológicos y no oncológicos.

The main objective of this thesis was to analyze the clinical impact of digital PET/CT in routine practice. A comparative study of image quality between digital and analog PET/CT in patients with cancer was conducted. The detection capability in both oncology and non-oncology patients was evaluated, along with an examination of the variation in SUVmax values between these two systems. Three prospective studies were carried out involving a total of 133 patients (70 men, 63 women). Two studies included oncology patients (n=100; various cancer types), and a third study involved non-oncology patients (n=33; patients with a biochemical pattern of primary hyperparathyroidism). The studies shared common objectives and methodological procedures in comparing both systems. All patients consecutively underwent a single-day dual-image protocol after the intravenous administration of a single dose of radiotracer ([18F]FDG or [18F]F-Choline). The results highlighted the superior performance of digital PET/CT compared to analog PET/CT across various parameters. Importantly, the digital system provided enhanced image quality in 54% of oncology patients (p=0.005, 95% CI, 44.2-63.5). The inter-rater agreement rate, assessing detection capability in both oncology and non-oncology patients, reached 97%, with a coefficient k=0.901 (p<0.0001). In the oncology patient group, although the total count of detected lesions did not show a significant difference between both systems (digital: 5.03±10.6 vs. analog: 4.53±10.29; p=0.75), the digital system identified more lesions in 26.5% of patients (p=0.05, 95% CI, 17.9-36.7), and all lesions exclusively detected by the digital system were smaller than one centimeter. In the non-oncology patient group, the digital system demonstrated superior performance with a detection rate of 91% compared to 67% for the analog system, which was statistically significant (p<0.01). It is also noteworthy that all lesions exclusively detected by the digital system were smaller than one centimeter, measuring 7.5+/-1.3 mm. Regarding SUVmax values, a notable difference was observed, with a significant increase in digital PET/CT compared to analog PET/CT in both patient groups. In the oncology patient group, regardless of the image acquisition order, digital PET/CT consistently showed significantly higher SUVmax values in target lesions (9.97±6.14 vs. 8.14±6.39; p=0.000) and mediastinal blood pool (2.54±0.74 vs. 2.30±0.67; p=0.000) compared to the analog system. No statistically significant differences were observed in hepatic SUVmax between both systems (digital 4.46±3.18 vs. analog 4.39±2.59; p=0.477). In the non-oncology patient group, SUVmax values of suspected parathyroid lesions were significantly higher in digital PET/CT than in analog PET/CT (5.2±2 vs. 3.8±1.5; p<0.05). Additionally, the SUVmax of regional lymph nodes also showed a trend towards an increase in digital PET/CT compared to analog PET/CT, although this difference did not reach statistical significance. In conclusion, the results conclusively demonstrate the superiority of digital PET/CT in terms of image quality and lesion detection capability in both oncology and non-oncology patients, particularly in cases of lesions smaller than one centimeter. Furthermore, digital PET/CT significantly increases SUVmax values compared to analog PET/CT. These differences should be considered when interpreting clinical results and contemplating the interchangeable use of both systems in follow-up studies of oncology and non-oncology patients.