18f-flurpiridazによるポジトロン放出断層撮影による休息/ストレス心筋灌流イメージング：マウスの実現可能性調査

背景：ポジトロン放射断層撮影（PET-MPI）による心筋灌流イメージングは、心筋血流の定量化のための現在のゴールドスタンダードです。18F-Flurpiridazは最近、現在使用されているPET-MPIプローブの有効な代替手段として導入されました。それにもかかわらず、画像分析のための最適なスキャン期間と時間間隔は現在不明です。さらに、マウスでは18F-Flurpiridazを含むREST/ストレスPET-MPIが実行可能かどうかは不明です。 方法：REST/ストレスPET-MPIは、7〜8か月の27マウスで18Fフラルピリダズ（0.6〜3.0 MBQ）で実行されました。レガデノソン（0.1 µg/g）を血管拡張因子ストレスの誘導に使用しました。運動モデリングは、代謝物補正された動脈入力関数を使用して実行されました。画像由来の心筋18F-Flurpiridazの取り込みは、左心室心筋に関心のある量を配置することにより、異なる時間間隔で評価されました。 結果：Tracer速度論は、2組織コンパートメントモデルによって最もよく説明されていました。K1は6.7〜20.0 mL・CM-3・Min-1の範囲でしたが、心筋の容量の分布（VT）は34.6〜83.6 mL・CM-3でした。注目すべきことに、心筋18F-Flurpiridazの取り込み（％ID/g）は、評価されたすべての時間間隔で薬理学的血管拡張後のK1と有意に相関していました。ただし、Spearmanの係数（RS）は0.478〜0.681の範囲でしたが、R2値は一般的に低かった。対照的に、特にトレーサー注入後20〜40分の心筋摂取量を使用している場合、VTによる心筋18F-フルピリダズの取り込みの優れた相関が得られました（R2≥0.98）。特に、K1とVTは同様に薬理学的血管拡張誘導に敏感でした。さらに、K1、VT、および％ID/G 18F-Flurpiridazの平均応力対レスト比は実質的に同一であり、マウスの冠動脈流量（CFR）を推定するために％ID/G 18F-Flurpiridazを使用できることを示唆しています。 結論：我々の調査結果は、画像由来のトレーサーの取り込みに基づいた相対的な心筋灌流とCFRの単純化された評価が、マウスの18Fフラルピリダズで実行可能であり、げっ歯類のハイスループット機構CFR研究を可能にすることを示唆しています。

BACKGROUND: Myocardial perfusion imaging by positron emission tomography (PET-MPI) is the current gold standard for quantification of myocardial blood flow. 18F-flurpiridaz was recently introduced as a valid alternative to currently used PET-MPI probes. Nonetheless, optimum scan duration and time interval for image analysis are currently unknown. Further, it is unclear whether rest/stress PET-MPI with 18F-flurpiridaz is feasible in mice. METHODS: Rest/stress PET-MPI was performed with 18F-flurpiridaz (0.6-3.0 MBq) in 27 mice aged 7-8 months. Regadenoson (0.1 µg/g) was used for induction of vasodilator stress. Kinetic modeling was performed using a metabolite-corrected arterial input function. Image-derived myocardial 18F-flurpiridaz uptake was assessed for different time intervals by placing a volume of interest in the left ventricular myocardium. RESULTS: Tracer kinetics were best described by a two-tissue compartment model. K1 ranged from 6.7 to 20.0 mL·cm-3·min-1, while myocardial volumes of distribution (VT) were between 34.6 and 83.6 mL·cm-3. Of note, myocardial 18F-flurpiridaz uptake (%ID/g) was significantly correlated with K1 at rest and following pharmacological vasodilation for all time intervals assessed. However, while Spearman's coefficients (rs) ranged between 0.478 and 0.681, R2 values were generally low. In contrast, an excellent correlation of myocardial 18F-flurpiridaz uptake with VT was obtained, particularly when employing the averaged myocardial uptake from 20 to 40 min post tracer injection (R2 ≥ 0.98). Notably, K1 and VT were similarly sensitive to pharmacological vasodilation induction. Further, mean stress-to-rest ratios of K1, VT, and %ID/g 18F-flurpiridaz were virtually identical, suggesting that %ID/g 18F-flurpiridaz can be used to estimate coronary flow reserve (CFR) in mice. CONCLUSION: Our findings suggest that a simplified assessment of relative myocardial perfusion and CFR, based on image-derived tracer uptake, is feasible with 18F-flurpiridaz in mice, enabling high-throughput mechanistic CFR studies in rodents.