4D-MSPECT-protokollet: Så avbildas hjärtats blodflöde

4D-MSPECT är en medicinsk bildgivningsmjukvara som skapar detaljerade bilder av blodflödet i kroppens vävnader och organ. Tekniken bygger på SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography), en avancerad form av emissionstomografi som används framför allt inom kardiologin.

Vad är 4D-MSPECT?

SPECT-tekniken fångar bilder på olika djup i kroppen. Fokus ligger på strukturer i ett bestämt djupplan, medan strukturer på andra djup suddas ut för att det aktuella planet ska framträda tydligt. En radioaktiv spårsubstans injiceras i patientens kropp och följs sedan genom kroppens metaboliska processer.

Eftersom skadad vävnad har nedsatt funktion tar emissionstomografin emot mindre strålning från dessa områden – något som gör skador och funktionsnedsättningar synliga i bilderna. 4D-MSPECT integrerar tomografin med den radioaktiva spårsubstansen och omvandlar rådata till kvantitativa, diagnostiska bilder av bland annat hjärtats funktion.

Historik

4D-MSPECT utvecklades av James Corbett, medicine doktor, och Edward Ficaro, filosofie doktor, vid University of Michigan. Målet var att modellera hjärtfunktion och mäta blodflödet i hjärtmuskeln.

• 1994: University of Michigan började använda mjukvaran (då kallad 4DM-SPECT) på patienter som genomgick myokardperfusionsundersökningar. Perfusion avser blodflödet genom ett organ eller en vävnad.
• 1996: Ficaro och Corbett publicerade diagnostiska resultat från föregångaren 3D-MSPECT i den ansedda tidskriften Circulation.
• 1997: Nya algoritmer från 3D-MSPECT ledde till att företagen ADAC, Picker och Siemens inledde kommersialiseringen av tekniken.
• 2000: Mjukvaran godkändes av amerikanska läkemedelsverket FDA och döptes om till 4D-MSPECT för att spegla de spatiala dimensionerna.
• 2002: General Electric, Philips och Siemens hade tecknat avtal om att distribuera bildgivningsmjukvaran världen över.

SPECT-bildgivning genererar bred diagnostisk information samt hjärt-kärlbilder med kvantitativ analys, vilket gjorde tekniken attraktiv för stora medicintekniska aktörer.

Akquisitionsprotokoll

En central del av 4D-MSPECT:s akquisitionsprotokoll är Normals Database Generator. Verktyget skapar en referensdatabas med demografiska uppgifter, patienter med liknande tillstånd och detaljerade funktionsdata – exempelvis ventrikelförtjockning. Patientens egna data jämförs sedan mot denna normaldatabas. Det s.k. dubbla isotopprotokollet styr vilken spårsubstans som ska administreras och vid vilken tidpunkt.

Mjukvaran skapar datauppsättningar för kardiell SPECT eller gatad SPECT. Både vertikala och horisontella bilder genereras, liksom databaser för hjärt-PET eller gatad PET. Dessutom skapas en fil med blodattribut i både okorrigerad och korrigerad version. Data för kardiell SPECT och gatad SPECT kan ha högst 16 intervall och en upplösning om 8 eller 16 bilder per hjärtcykel.

Testprotokoll

I testfasen jämförs rådata mot normaldatabasen för att skapa en tredimensionell bild av patientens hjärta. Bilderna visar hjärtats strukturer och blodflödet genom organet i detalj. Normaldatabaserna ingår i leverantörernas mjukvara och väljs enkelt från en meny.

Under en så kallad "databasdialog" anges radiokemiskt protokoll, stresstestprotokoll och EKG-protokoll. En normaldatabas skapas specifikt för varje enskild patient, och spårsubstantsprotokollen kan lätt anpassas efter behov. Följande protokolltyper kan skapas:

• Stress (belastning)
• Redistribution (vila)
• Reinjektion (fördröjd)
• Stress/vila med Tc-99m-spårsubstans

Patientens symtom registreras som en del av testgenomförandet, tillsammans med infusionshastighet, stresstestprotokoll och bildgivningsprotokoll. Bildgivningsprotokollet väljs utifrån vilka tester som utförts och vilka spårämnen som administrerats.