Increased rates of [18F]FDG accumulation in the brain in children could lead to a lower amount of [18F]FDG reaching other organs and tumors: Is a new SUV correction factor that considers [18F]FDG uptake of the brain in children necessary?

Abstract

Objective

[¹⁸F]FDG uptake in the livers and tumors of children is lower than that of adults. The brain exhibits intense physiological [¹⁸F]FDG uptake. In childhood, the ratio of brain weight to body height and the ratio of brain weight to body weight are higher than those of adults. We hypothesized that in children, most of the [¹⁸F]FDG would be retained in the brain, resulting in less [¹⁸F]FDG activity reaching other organs and tumor tissues.

Methods

The [¹⁸F]FDG PET/CT images of 56 pediatric and 24 adult patients were evaluated retrospectively. Patients were divided into four age groups: 1) 3–7 years old, 2) 8–12 years old, 3) 13–17 years old, and 4) over 18 years old. Accumulated [¹⁸F]FDG activity in the brain, liver, and whole body (WB) was calculated using the manually drawn volumes of interest for all patients using NUKDOS software. Also, SUV normalized to total body weight (SUVbw) and SUV normalized to lean body mass (SUVlbm) of the liver were calculated using the NUKDOS software.

Results

The mean [¹⁸F]FDG accumulation ratio of brain-to-WB was significantly higher in patients aged 3−7 years and 8−12 years than in adults. Brain/WB [¹⁸F]FDG activity ratio was lower in the 13−17 age group compared to the 3−7 age group (P = .0001). The accumulated [¹⁸F]FDG activity ratio of liver-to-WB in the 3−7 age group was significantly lower than in adults when comparing the four groups (P = .0001). The mean of liver SUVbw was statistically lower in the 3−7 and 8−12 age groups than in the 13−17 and adult groups. Patients aged 3−7 years had a significantly lower mean liver SUVlbm than those in the other age groups. The mean liver SUVlbm was also significantly lower in the 8−12 years and 13−17 years age groups than in adults. There was a negative correlation between blood glucose levels and the amount of [¹⁸F]FDG in the brain. However, no statistically significant correlation existed between blood glucose and age.

Conclusion

We showed that the [¹⁸F]FDG accumulation rate was higher in the brain and lower in the liver in the children when compared to adults. Our findings suggest that increased uptake of [¹⁸F]FDG in children's brains may lead to reduced activity reaching other organs and tumor tissue. To improve diagnostic accuracy, adapted SUV correction protocols can be developed for pediatric populations, considering age-related changes in [¹⁸F]FDG uptake ratio of the brain.

Resumen

Objetivo

La captación de [¹⁸F]FDG en el hígado y los tumores de los niños es inferior a la de los adultos. El cerebro presenta una intensa captación fisiológica de [¹⁸F]FDG. En la infancia, la relación entre el peso del cerebro y la altura corporal y la relación entre el peso del cerebro y el peso corporal son superiores a las de los adultos. Nuestra hipótesis era que, en los niños, la mayor parte de la [¹⁸F]FDG quedaría retenida en el cerebro, lo que reduciría la actividad de la [¹⁸F]FDG en otros órganos y tejidos tumorales.

Métodos

Se evaluaron retrospectivamente las imágenes de [¹⁸F]FDG PET/TC de 56 pacientes pediátricos y 24 adultos. Los pacientes se dividieron en cuatro grupos de edad: 1) de 3 a 7 años, 2) de 8 a 12 años, 3) de 13 a 17 años y 4) mayores de 18 años. La actividad acumulada de [¹⁸F]FDG en el cerebro, el hígado y el cuerpo entero (CE) se calculó utilizando los volúmenes de interés extraídos manualmente para todos los pacientes utilizando el software NUKDOS. Además, el SUV normalizado al peso corporal total (SUVbw) y el SUV normalizado a la masa corporal magra (SUVlbm) de todo el hígado también se calcularon utilizando el software NUKDOS.

Resultados

La relación media de acumulación de [¹⁸F]FDG en el cerebro y el CE fue significativamente mayor en los pacientes de 3 a 7 años y de 8 a 12 años que en los adultos. La relación de actividad [¹⁸F]FDG cerebro/CE fue inferior en el grupo de edad de 13−17 años en comparación con el grupo de edad de 3−7 años (P = ,0001). La relación de actividad [¹⁸F]FDG acumulada del hígado respecto al CE en el grupo de edad de 3−7 años fue significativamente menor que en los adultos al comparar los cuatro grupos (P = ,0001). La media del SUVbw del hígado fue estadísticamente menor en los grupos de edad de 3 a 7 y de 8 a 12 años que en los grupos de 13 a 17 años y de adultos. Los pacientes de 3−7 años tenían una media de SUVlbm hepático significativamente menor que los de los otros grupos de edad. El SUVlbm hepático medio también fue significativamente inferior en los grupos de edad de 8−12 años y 13−17 años que en los adultos. Existía una correlación negativa entre los niveles de glucosa en sangre y la cantidad de [¹⁸F]FDG en el cerebro. Sin embargo, no existía una correlación estadísticamente significativa entre la glucemia y la edad.

Conclusiones

Demostramos que la tasa de acumulación de [¹⁸F]FDG era mayor en el cerebro y menor en el hígado en los niños en comparación con los adultos. Nuestros hallazgos sugieren que la mayor captación de [¹⁸F]FDG en el cerebro de los niños puede conducir a una menor actividad que alcanza otros órganos y el tejido tumoral. Para mejorar la precisión diagnóstica, pueden desarrollarse protocolos de corrección de la SUV adaptados a las poblaciones pediátricas, teniendo en cuenta los cambios relacionados con la edad en la proporción de captación de [¹⁸F]FDG en el cerebro.