Summary
진폭 기반의 최적의 호흡기 게이팅(ORG)은 임상 18F-플루오로옥시글루코스(FDG) 양전자 방출 단층 촬영(PET) 이미지로부터 호흡기 유발 모션 블러를 효과적으로 제거합니다. 이러한 호흡 동작 동맥에 대한 FDG-PET 이미지를 보정하면 이미지 품질, 진단 및 정량적 정확도가 향상됩니다. 호흡기 운동 동맥의 제거는 PET를 사용하는 환자의 적절한 임상 관리에 중요합니다.
Abstract
X선 컴퓨터 단층 촬영(CT)과 결합된 양전자 방출 단층 촬영(PET)은 다양한 질병의 정확한 진단 및 임상 준비에 필요한 중요한 분자 이미징 플랫폼입니다. PET 이미징의 장점은 높은 감도와 정확도로 생체 내 수많은 생물학적 과정을 시각화하고 정량화하는 기능입니다. 그러나 PET 이미지의 이미지 품질과 정량적 정확성을 결정하는 여러 가지 요인이 있습니다. 흉부와 상부 복부의 PET 이미징에서 이미지 품질에 영향을 미치는 가장 중요한 요인 중 하나는 호흡 운동으로 인해 해부학 적 구조의 호흡 유발 모션 블러잉이 발생합니다. PET 이미지의 최적의 이미지 품질과 정량적 정확성을 제공하기 위해서는 이러한 유물을 수정해야 합니다.
몇몇 호흡 게이팅 기술은 일반적으로 PET 데이터와 동시에 호흡 신호의 취득에 의지하는, 개발되었습니다. 획득한 호흡 신호를 기반으로, PET 데이터는 무모션 이미지의 재구성을 위해 선택됩니다. 이러한 방법은 PET 이미지에서 호흡기 운동 동맥을 효과적으로 제거하는 것으로 나타났지만, 성능은 획득되는 호흡 신호의 품질에 따라 달라집니다. 이 연구에서는 진폭 기반최적의 호흡기 게이팅(ORG) 알고리즘의 사용이 논의된다. 다른 많은 호흡기 게이팅 알고리즘과는 달리, ORG는 사용자가 재구성된 PET 이미지에서 거부된 모션의 양에 비해 이미지 품질을 제어할 수 있도록 허용합니다. 이는 획득한 대리 신호및 사용자 지정 듀티 사이클(이미지 재구성에 사용되는 PET 데이터의 백분율)에 따라 최적의 진폭 범위를 계산하여 달성됩니다. 최적의 진폭 범위는 이미지 재구성에 필요한 PET 데이터의 양을 포함하는 가장 작은 진폭 범위로 정의됩니다. ORG는 흉부와 상복부의 PET 이미징에서 호흡 유도 된 이미지 의 효과적인 제거를 초래하여 이미지 품질과 정량적 정확성을 향상시키는 것으로 나타났습니다.
Introduction
양전자 방출 단층 촬영(PET)은 X선 컴퓨터 단층 촬영(CT)과 결합하여 다양한 질병의 정확한 진단 및 임상 적 준비를 위한 임상 실습에서 널리 인정되는 이미징도구이다. PET 이미징의 장점은 높은 감도와 정확도2로생체 내 의 수많은 생물학적 과정을 시각화하고 정량화하는 능력입니다. 이것은 환자에게 방사성 추적자로 알려진 방사성 라벨 화합물을 정맥 투여를 통해 달성됩니다. 사용되는 방사성 추적제에 따라 포도당 대사, 세포 증식, 저산소증 정도, 아미노산 수송 및 단백질 및 수용체의 발현과 같은 조직 특성은 시각화 및 정량화 될 수있습니다 2.
여러 방사성 추적자가 개발, 검증 및 임상 연습에 사용되었지만, 방사성 포도당 유사체 18F-플루오로옥시글루글루(FDG)는 임상 실습에서 가장 널리 사용되는 방사선 추적자이다. FDG가 주로 높은 혈당율을 가진 세포에 축적된다는 점을 감안할 때(즉, 포도당 섭취량이 높은 세포와 에너지 생산을 위한 피루바테로 변환하는 세포), 다른 대사 상태와 조직을 구별할 수 있다. 포도당과 유사하게, FDG 섭취량의 첫 번째 단계는 혈장 막을 통해 세포 외 공간에서 세포 내 공간으로 이송되는데, 이는 포도당 수송기(GLUT)3에의해 촉진된다. FDG가 세포 내 공간에 들어가면 육소키나제에 의한 인산화는 FDG-6-인산염의 생성을 초래할 것이다. 그러나, 포도당-6-인산염과는 대조적으로, FDG-6-인산염은 제2(2') 탄소 위치에서 하이드록실(OH) 단의 부재로 인한 추가 호기성 소멸을 위해 크렙스 사이클에 들어갈 수 없다. 역반응이면 FDG-6-인산염의 탈포염이 FDG로 돌아가며, 대부분의 조직에서 거의 발생하지 않는 FDG-6-인산염이 세포내3에갇혀 있다. 따라서, FDG 섭취량의 정도는 혈장 막에 GLUT(특히 GLUT1 및 GLUT3)의 발현에 의존하고, 육소키나제의 세포내 효소 활성에 의존한다. FDG의 이 지속적인 섭취및 트래핑의 개념은 신진 대사 트랩이라고합니다. FDG가 높은 대사 활성을 가진 조직에 우선적으로 축적된다는 사실은 환자에서 FDG의 생리적 분포를 보여주는 도 1a에도시된다. 이 FDG-PET 이미지는 정상적인 조건하에서 대사활성 기관으로 알려진 심장, 뇌 및 간 조직에서 더 높은 섭취를 보여줍니다.
조직의 신진 대사 상태에 있는 다름을 검출하기위한 높은 감도는 변경된 물질 대사가 많은 질병을 위한 중요한 특징이다는 것을 주어진 질병한 조직에서 정상을 차별하기 위한 우수한 방사선 추적자로 FDG를 만듭니다. 이는 단계 IV 비소세포폐암(NSCLC)을 가진 환자의 FDG-PET 이미지를 보여주는 도 1b에서쉽게 묘사된다. 1 차적인 종양뿐만 아니라 전이성 병변에서 증가 된 섭취량이 있습니다. 시각화 외에도 방사선 추적기 섭취의 정량화는 환자의 임상 관리에 중요한 역할을합니다. 표준화된 섭취량(SUV), 대사체량 및 총 병변 글리코리시스(TLG)와 같은 방사선 추적자 섭취 정도를 반영하는 PET 심상으로부터 유래된 정량적 지수는4,5,6의다른 환자 그룹에 대한 중요한 예후 정보를 제공하고 치료 반응을 측정하는 데 사용될 수 있다. 이와 관련하여, FDG-PET 화상 진찰은 종양학 환자 7에서 방사선 요법 및 전신 처리를 개인화하기 위하여 점점 더 이용되고있습니다. 더욱이, 방사선 유도식도염8,폐렴염9 및 전신 염증반응(10)과같은 급성 치료 유도 독성을 모니터링하기 위한 FDG-PET의 사용은 영상 유도 치료 결정을 내리는 데 중요한 정보를 제공하고 있다.
환자의 임상 관리를 위한 PET의 중요한 역할을 감안할 때, PET 심상을 기반으로 치료 결정을 적절히 안내하는 데 이미지 품질과 정량적 정확성이 중요합니다. 그러나 PET 이미지11의정량적 정확도를 손상시킬 수 있는 수많은 기술적 요인이 있습니다. PET에서 이미지 정량화에 크게 영향을 미칠 수 있는 중요한 요소는 다른 방사선 이미징 양식에 비해 PET의 더 긴 획득 시간과 관련이 있으며, 일반적으로 침대 위치당 몇 분. 결과적으로, 환자는 일반적으로 PET 화상 진찰 도중 자유롭게 호흡하도록 지시됩니다. 그 결과 PET 이미지는 호흡 유도 된 운동으로 고통, 흉부 와 상부 복부 내에 있는 장기의 상당한 흐리게 이어질 수 있는. 이러한 호흡 유도 모션 블러링은 진단 및 스테이징을 위해 PET 이미지를 사용할 때 환자의 임상 관리에 영향을 미칠 수 있는 방사성 추적자 섭취의 적절한 시각화 및 정량적 정확도를 크게 손상시킬 수 있으며, 방사선 치료 계획 응용 프로그램에 대한 표적 볼륨 정의 및 치료반응(12)의모니터링에 영향을 미칠 수 있다.
몇몇 호흡기 게이팅 방법은 호흡기 운동 동맥에 대한 PET 영상을 교정하기 위해개발되었다(13) 이러한 메서드는 잠재, 회고 및 데이터 기반 게이팅 전략으로 분류될 수 있습니다. 예비 및 회고적 호흡 게이팅 기술은 전형적으로 PET 이미징14동안 호흡 대리 신호의 획득에 의존한다. 이 호흡 대리 신호는 환자의 호흡 주기를 추적하고 감시하기 위하여 이용됩니다. 호흡기 추적 장치의 예로는 압력센서(12) 또는 광학 추적 시스템(예를 들어, 비디오카메라)을이용한 가슴 벽 소풍의 검출, 호흡공기(16)의온도를 측정하는 열전대, 및 스피로미터가 공기 흐름을 측정하여 환자의폐(17)의부피 변화를 간접적으로 추정하는 것이다.
호흡 게이팅은 일반적으로 이미지 수집 중에 PET 데이터와 함께 대리 신호(지정된 S(t)를 지속적으로 동시에 기록하여 수행됩니다. 획득된 대리 신호를 이용하여, 특정 호흡기 상 또는 진폭 범위(진폭 계 게이팅)에 대응하는 PET 데이터는12,13,18을선택할 수 있다. 위상 기반 게이팅은 그림 2a에묘사된 바와 같이 각 호흡 주기를 고정수의 게이트로 나누어 수행한다. 호흡 게이팅은 화상 재구성에 사용되는 환자의 호흡 주기 동안 특정 단계에서 얻은 데이터를 선택하여 수행됩니다. 유사하게, 진폭 계 게이팅은 도 2b에도시된 바와 같이 호흡 신호의 진폭 범위를 정의하는 데 의존한다. 호흡 신호의 값이 설정된 진폭 범위 내에 떨어지면 해당 PET 목록 모드 데이터가 이미지 재구성에 사용됩니다. 회고적 게이팅 접근 방식의 경우 이미지 수집 후 PET 데이터의 모든 데이터가 수집되고 다시 비닝됩니다. 미래의 호흡기 게이팅 방법은 PET 데이터의 재비닝을 위한 회고적 게이팅 접근법과 동일한 개념을 사용하지만, 이러한 방법은 이미지 수집 중에 데이터를 수집하는 데 의존합니다. 충분한 양의 PET 데이터가 수집되면 이미지 수집이 완료됩니다. 이러한 장래 및 회고적 게이팅 접근법의 어려움은 불규칙한 호흡이 발생할 때 이미지 수집 시간을 크게 연장하지 않고 허용 가능한 이미지 품질을 유지하고있다 13. 이와 관련하여, 위상 기반 호흡기 게이팅 방법은 부적절한 트리거의 거부로 인해 상당량의 PET 데이터를 버릴 수 있는 불규칙한 호흡패턴(13,19)에특히 민감하여 이미지 품질이 크게 저하되거나 이미지 수집 시간의 허용할 수 없는 연장을 초래합니다. 또한, 부적절한 트리거가 허용되는 경우, 호흡기 게이팅 알고리즘의 성능이 이에 따라 PET 이미지로부터의 동작 거부의 효과가 감소될 수 있는데, 이는 호흡기 게이트가 도 2a에묘사된 바와 같이 호흡 주기의 상이한 단계에서 정의된다는 사실로 인해 감소될 수 있다. 실제로, 진폭 기반 호흡기 게이팅은 호흡신호(13)의불규칙한 경우 위상 기반 접근법보다 더 안정적인 것으로 보고되었다. 진폭 기반 호흡 게이팅 알고리즘은 불규칙한 호흡 주파수가 있는 경우에 더 강력하더라도, 이 알고리즘은 호흡 신호의 기준선 표류에 더 민감합니다. 기준선 신호의 드리프트는 환자의 근육 장력(즉, 이미지 수집 중 환자의 전환)이나 호흡 패턴이 변경될 때 여러 가지 이유로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 신호의 기준선 표류를 방지하기 위해 추적 센서를 환자에게 안전하게 부착하고 호흡 신호의 정기적인 모니터링을 수행하기 위해 주의를 기울여야 합니다.
이러한 문제가 알려져 있지만, 기존의 호흡기 게이팅 알고리즘은 이미지 품질에 대한 제한된 제어만 허용하고 일반적으로 환자에게 투여되는 이미지 수집 시간 또는 증가된 양의 방사성 추적자를 필요로 합니다. 이러한 요인은 임상 루틴에서 그러한 프로토콜의 제한된 채택을 초래했습니다. 호흡기 게이트 이미지의 가변 품질과 관련된 이러한 문제를 회피하기 위해, 최적의 호흡기 게이팅(ORG)이라고도 하는 특정 유형의 진폭 계 게이팅 알고리즘이제안되었다. ORG를 통한 호흡기 게이팅을 통해 사용자는 알고리즘에 대한 입력으로 듀티 사이클을 제공하여 호흡기 게이트 이미지의 이미지 품질을 지정할 수 있습니다. 듀티 사이클은 이미지 재구성에 사용되는 획득한 PET 목록 모드 데이터의 백분율로 정의됩니다. 다른 많은 호흡기 게이팅 알고리즘과는 달리,이 개념은 사용자가 직접 재구성 PET 이미지의 이미지 품질을 결정할 수 있습니다. 지정된 듀티 사이클에 기초하여, 최적의 진폭 범위가 계산되며, 이는 전체 호흡 대리 신호의 특정 특성을고려18. 특정 듀티 사이클에 대한 최적 진폭 범위는 호흡기 신호의 지정된(L)에 대한 상이한 값의 선택으로 시작하여 계산됩니다. 선택된 각 하한에 대해, 상부 진폭 한계, 지정된(U)는 호흡 신호가 진폭 범위(L&S(t)&U) 내에 떨어질 때 수집된 데이터로 정의된 선택된 PET 데이터의 합이 지정된 듀티 사이클과 동일하도록 조정된다. 예를 들어, 획득한 PET 리스트모드 데이터의 50% 및 6분의 듀티 사이클의 경우 진폭 범위가 3분(50%)을 포함하도록 조정됩니다. PET 데이터. 최적 진폭 범위(W)는 도 2c12에묘사된 바와 같이 여전히 필요한 양의 PET 데이터(즉, ArgMax([U-L])]를 포함하는 호흡기 게이팅에 사용되는 가장 작은 진폭 범위로 정의된다. 따라서, 의무 주기를 지정함으로써, 사용자는 ORG PET 이미지에 있는 노이즈양과 잔류 모션의 정도 사이의 절충을 한다. 듀티 사이클을 낮추면 소음의 양이 증가하지만 PET 이미지의 잔여 동작 수도 줄어듭니다(그리고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다). ORG의 개념과 효력은 이전 보고에서 기술되었더라도, 이 원고의 목적은 임상 사례에서 ORG를 사용할 때 특정 프로토콜에 대한 세부 사항을 임상의에게 제공하는 것입니다. 따라서 임상 이미징 프로토콜에서 ORG의 사용이 설명된다. 환자 준비, 이미지 수집 및 재구성 프로토콜을 포함한 몇 가지 실용적인 측면이 제공됩니다. 또한, 원고는 PET 이미징 중에 호흡기 게이팅을 수행할 때 ORG 소프트웨어의 사용자 인터페이스와 수행 가능한 특정 선택을 다룰 것입니다. 마지막으로, 이전 연구에서와 같이 병변 검출성 및 이미지 정량화에 대한 ORG의 효과에 대해 논의됩니다.
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Protocol
인간 참여자와 관련된 모든 절차는 Radboud 대학 의료 센터의 내부 검토 위원회 (IRB)의 윤리 기준과 1964 헬싱키 선언 및 이후 개정 또는 유사한 윤리 기준에 따라 수행되었습니다. ORG 알고리즘은 공급업체 특정 제품이며 지멘스 전기 mCT PET/CT 스캐너 제품군 및 최신 PET/CT 모델에서 사용할 수 있습니다.
1. 환자 준비
- 환자 마취
- 환자의 이름과 생년월일을 확인하십시오. 포함 기준은 게이트가 아닌 일상적인 PET 스캔과 유사합니다. 추가 인-제외 기준이 필요하지 않습니다.
- 방사능 추적자(이름, 생년월일 및 활동 량)가 포함된 주사기와 함께 전달된 라벨을 확인합니다.
참고: 환자에게 투여되는 활동의 양은 환자의 체질량에 따라 달라지며 기관마다 다를 수 있습니다(이 프로토콜에서는 3.2 MBq/kg의 양이 제안됩니다). - 신청서에 대한 임상 정보가 환자를 인터뷰하여 올바른지 확인하십시오. 환자에게 치료 또는 약물 치료에 최근 관련 변화가 있었는지 물어보십시오.
- 그 또는 그녀가 당뇨병 을 가지고 있는지 환자에게 물어 (DM). 환자가 DM을 가지고 있는 경우, 적절한 준비(즉, PET 스캔 4시간 미만의 짧은 작동 인슐린 투여 또는 혈당 강하제(예: 메트포르민)를 사용하는지 물어보십시오.
- 환자에게 알레르기가 있는지 또는 항응고제를 사용하는지 물어보십시오.
- 환자의 혈당을 전용 시험스트립에 손가락끝의 측면을 찔러 서 얻은 혈액 한 방울을 가시하여 환자의 혈당을 측정하십시오(혈청 포도당은 11.0 mmol/L을 초과해서는 안 됩니다).
- 환자에게 환자 준비 및 이미징 절차를 설명합니다.
- 방사성 추적기의 관리
- 영양 정맥 중 하나에 말초 정맥 캐뉼라를 삽입하여 환자에게 정맥 접근을 확보하십시오.
- 식염수를 포함하는 20 mL 주사기에 Luer 잠금이있는 3 방향 스톱 콕 시스템을 부착하십시오 (이것은 보조 주사기입니다).
- 식염수 (탈취의 목적을 위해)와 세 가지 방법 정지 수탉 시스템을 플러시합니다.
- 정맥 캐뉼라의 끝에 주사기와 세 가지 방법 정지 수탉을 부착합니다.
- 정맥 캐뉼라가 캐뉼라를 통해 10mL의 식염수를 조심스럽게 플러시하여 특허인지 확인하십시오 (홍조 중에 불만이 있는지 환자에게 물어보십시오).
- 방사성 추적기 (기본 주사기)를 포함하는 주사기를 3 방향 정지 수탉에 부착합니다. 시스템을 통해 유체의 흐름 방향이 방사선 추적기를 포함하는 주사기에서 주변 정맥 캐뉼라로 실행되도록 삼방향 정지 수탉의 밸브를 켭니다. 주사기의 플런저를 천천히 밀어서 방사성 추적자를 관리하십시오(트레이서를 함유한 주사기는 특수 납 차폐 용기에 배치됩니다).
- 식염수를 함유한 주사기가 주주사기(방사성 추적기가 포함된)에 연결되는 방식으로 3방향 스톱 콕의 밸브를 돌리고 주사기에서 잔류 방사선 추적기를 헹구기 위해 주사기를 플러시한다.
- 3 방향 정지 수탉의 밸브를 켜고 환자에게 주사기에 남아있는 잔류 방사선 추적기를 관리하기 위해 기본 주사기의 플런저를 밀어 넣습니다.
- 반복 단계 1.2.7. 및 1.2.8. 세 번.
- 3 가지 방법으로 중지 수탉을 켜고 (환자의 정맥에서 혈액의 역류를 방지하기 위해) 기본 주사기를 분리합니다. 푸로즈미드를 함유한 세 번째 주사기를 부착하고, 3방향 스톱 콕을 다시 돌리고, 주사기의 플런저를 밀어서 0.5 g/kg의 후로즈미드(최대 10 mg)를 투여한다. 주변 정맥 캐뉼라를 제거하고 멸균 붕대를 사용하여 천자 부위에 압력을 가하십시오. 중요한 출혈이 없는지 확인하고 펑크 부위에서 의료 용 테이프를 사용하여 붕대를 수정하십시오.
- 환자 배양
- 환자가 50 분 동안 희미하게 조명된 방에서 편안한 자세로 휴식을 취하십시오.
- 50분 후 환자에게 방광을 무효화하도록 지시합니다.
- 55분, 환자를 스캐너로 호송하고 환자 척추를 스캐너 침대에 팔을 올려 놓습니다. 적절한 팔 지지대를 사용하여 환자에게 최대한 편안하게 하십시오. 환자가 팔을 들어 올릴 수 없는 경우 환자와 함께 팔 위치로 스캔을 수행할 수 있습니다.
- 환자의 호흡 패턴을 관찰하고 환자의 흉부 주위에 호흡 벨트를 고정하십시오 (일반적으로 흉곽 바로 아래에 위치가 최적입니다). 센서가 육안으로 검사한 후(보통 중간선에서 5-7cm)를 확인한 위치에 센서를 배치해야 합니다. 벨크로 기반 폐쇄 시스템을 사용하여 환자 주위의 벨트를 고정합니다.
- 호흡 신호가 최소 범위와 최대 범위의 경계 내에 남아 있는지 여부를 스캐너 디스플레이에 확인 (호흡 신호가 클리핑하는 경우, 고정 또는 벨트를 적절하게 조여).
- 팁: 벨트가 환자의 가슴 주위에 충분히 단단히 고정되어 있는지 확인하십시오. 환자가 몇 시간 후에 더 편안한 상태에 진입한다는 것을 감안할 때, 호흡 신호는 떨어지는 경향이 있습니다 (신호의 기준선 드리프트). 이렇게 하면 신호가 경계밖으로 나가는 것을 방지하여 호흡기 게이팅에 사용되는 높은 품질의 대리 신호를 유지합니다.
- 인큐베이션 시간 후 60분 후에 스캔을 시작합니다.
2. 이미지 수집 및 재구성
- 프로토콜 선택
- 스캐너에서 전신 프로토콜을 선택합니다. 이는 적절한 프로토콜 범주(검사 카드의 환자 아이콘 옆의 원으로 표시됨)를 통해 커서를 이동하고 적절한프로토콜(그림 3)을클릭하여 수행할 수 있습니다.
- ORG 획득 프로토콜은 환자의 스카우트 스캔(topogram)으로 시작합니다. 토포그램의 획득을 시작하려면 스캐너 시동 키(방사선 기호가 있는 노란색 원형 키)를 스캐너 제어상자(그림 4)에서누릅니다. 토포그램의 인수를 중단하거나 중단하려면 각각 정지 또는 중지 키를 누릅니다.
- 먼저 토포그램에서 PET 침대 위치를 계획합니다. 이 작업은 topogram의 왼쪽 마우스 버튼을 클릭하고 스캔 범위를 설정하여 수행할 수 있습니다.
- 호흡 운동에 대해 교정할 침대 위치를선택합니다(그림 5).
참고 : 이들은 흉부를 커버하는 '문이'침대 위치입니다. '게이트' 침대 위치는 목록 모드로 기록됩니다. 임상 표시에 따라, 상부 복부를 덮는 침대 위치는 또한 게이트될 수 있습니다 (예를 들어 화상 진찰이 간 또는 췌장 병변을 위해 표시되는 경우). 문이 없는 침대 위치의 경우 이미지 재구성을 위해 sinograms만 기록할 필요가 있습니다. - PET 침대위치(그림 5)에대한 이미지 녹화 시간을 설정합니다.
참고: 주입된 활동의 양에 따라 게이트가 없는 침대 위치의 스캔 지속 시간을 충분히 얻을 수 있도록 조정해야 합니다. 또한, 게이트 베드 위치의 이미지 재구성에 사용되는 듀티 사이클과 함께 비게이트 침대 위치의 녹음 시간이 결정되고, 게이트 베드 위치의 녹음 시간이 결정된다. 예를 들어, 35%의 듀티 사이클의 경우, 요인 3에 의한 스캔을 길게 하면 게이트 및 비게이트 침대 위치에 대해 거의 유사한 통계가 생성됩니다. Radboud 대학 의료 센터에서 제안 된 이미징 프로토콜은 2 분의 비 문이 침대 위치에 대한 기록 시간이며, 게이트 침대 위치 기록 시간은 35 %의 의무 주기를 사용하여 6 분입니다. - 획득 매개 변수를 설정한 후 스캐너 컨트롤 박스에 시작 키(방사선 기호가 있는 노란색 라운드 버튼)를 누르고 스캐너 침대가 다시 시작 위치로 이동할 때까지 기다립니다. 환자로부터 저용량 CT 스캔을 획득하기 위해 다시 시작 키를 누릅니다(머리에서 발까지). CT 스캔을 획득한 후 시작 키를 눌러 PET 검사를 시작합니다.
- 이미지 수집 하는 동안, 정기적으로 환자와 호흡 신호의 품질을 확인 (필요한 경우 호흡 벨트를 조정).
참고: 벨트조정은 호흡기 게이트 침대 위치를 취득하지 않을 때만 수행되어야 합니다. 따라서 이러한 침대 위치를 획득하기 전이나 후에 조정해야 합니다. 게이트 베드 위치를 획득하는 동안 벨트의 조정은 ORG 이미지의 품질에 영향을 미칩니다. PET 스캐닝 중 신호의 유의한 기준 표류를 중화하기 위해서는 게이트 베드 위치를 획득하기 전에 호흡기 신호및 호흡기 벨트의 조정 가능성을 주의 깊게 관찰해야 한다.
- 이미지 재구성
- 획득된 호흡 신호를 검토하고 게이트 베드 위치에 적합한 의무 주기를선택한다(도 6).
참고: 호흡기 게이팅에 사용되는 진폭 범위는 호흡기 신호에 겹쳐져 있습니다.). 호흡기 게이팅의 품질에 영향을 미칠 수 있는 호흡 신호의 경련 또는 기준선 드리프트를 확인하십시오. - 보기에 최적화된 이미지 재구성 프로토콜을 선택합니다(그림7). 이것은 일반적으로 작은 병변의 검출을 위한 더 작은 복셀 크기를 가진 고해상도 심상 재건 프로토콜입니다. ORG 알고리즘이 선택한 침대 위치의 전체 호흡 신호를 사용하여 최적의 진폭 범위를 계산한다는 것을 깨닫는 것이 중요합니다. 다른 의무 주기는 다른 침대 위치에 사용할 수 있지만 (예를 들어 다양한 품질의 호흡 신호에 대한 수정), 다른 침대 위치에 대한 다른 의무 주기를 사용하는 것은이 다른 침대 위치 사이의 이미지 품질의 변화를 소개한다는 점을 감안할 때 조언되지 않습니다.
참고: 보기를 위한 이미지 재구성 프로토콜은 다음과 같습니다.- 알고리즘: 트루X + TOF (울트라HD 펫)
- 반복 횟수:3
- 하위 집합 수: 21
- 매트릭스 크기: 400 × 400
- 재건 후 여과, 커널(3D 가우시안), 전체 너비 절반 최대(FWHM): 3.0mm
- 듀티 사이클 35%
- 또한, 정량적 PET 이미징을 위한 Research4Life(EARL) 이니셔티브를 준수하는 프로토콜로 PET 이미지를 재구성합니다. 이들은 일반적으로 특정 재구성 후 필터링적용 된 낮은 해상도 이미지입니다.
참고: 이미지 정량화를 위한 예제 이미지 재구성 프로토콜은 다음과 같습니다.- 알고리즘: 트루X + TOF (울트라HD 펫)
- 반복 횟수: 3
- 하위 집합 수: 21
- 매트릭스 크기: 256
- 재건 후 여과, 커널(3D 가우시안), 전체 너비 절반 최대(FWHM): 8.0mm
- 듀티 사이클 35%
- 재구성된 이미지를 PACS 아카이브로 보냅니다. 이미지는 이제 핵 의학 의사에 의해 평가 될 준비가되어 있습니다
- 획득된 호흡 신호를 검토하고 게이트 베드 위치에 적합한 의무 주기를선택한다(도 6).
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Representative Results
PET에서 ORG를 사용하면 호흡으로 인한 이미지 의 흐림이 전반적으로 감소합니다. 예를 들어, 비소세포폐암(NSCLC)을 가진 환자의 임상 평가에서, ORG는 더 많은 폐병변 및 히어/중질림프절(20)의검출을 초래했다. 이는 도 8 및 도 9에서쉽게 입증되며 NSCLC 환자의 비게이트 및 ORG PET 이미지를 보여 주며.
특히, ORG는 림프절의 추가 병변검출이 요구되는 규정된 처리 및 추가 진단 절차에 현저하게 영향을 미칠 수 있는 초기 질병 단계 (I-IIB)를 가진 환자에 있는 관리 변경을 초래했습니다. 이러한 결과는상복부(21)에위치한 병변에 대해 반 데르 구흐트 외(van der Gucht et al.)에 의해 수행된 연구에 의해 확인된다. ORG의 사용은 간 및 perihepatically 위치한 병변을 가진 환자의 FDG-PET에 있는 더 많은 병변의 검출 귀착되었습니다. 이러한 결과는 ORG의 사용이 환자의 향상된 진단 그리고 준비로 이끌어 낼 수 있다는 것을 지원하더라도, ORG의 정확한 임상 충격은 불분명합니다.
이미지 정량화는 ORG가 호흡기 운동을 위해 PET 심상을 교정하는 데 사용될 때, 특히 폐의 횡격막 과 히울라 영역 근처에 위치한 폐 병변에 대해 크게 영향을 미칩니다. 66명의 폐암 환자에서 ORG의 효과를 조사한 연구에서, 비게이트 PET 이미지와 관련하여 ORG 이미지에서 평균 SUV(SUV평균)섭취량이 통계적으로 유의하게 증가하였다. 비게이트 PET 이미지와 비교하면, ORG PET 이미지는 SUV평균 6.2±12.2%(p&0.0001), 7.4±13.3%(p&0.0001), 9.2±14.0%(p&0.0001),20%의 관세 사이클(50%) 및20%의30%를 각각 20% 증가한 것으로 나타났다.
더욱이, 병변의 대사물량에 있는 통계적으로 유의한 감소는 ORG가 수행될 때 관찰되었다. 이러한 볼륨은 고정 임계값(최대 섭취량의 40%)을 증가시키는영역을 사용하여 세분화되었습니다. 6.9±19.6%감소,8.5±19.3%(p&0.0001),11.3±20.2%(p&0.0001)50%, 35%, 20% 각각12. 신진 대사 볼륨의 섭취량과 감소의 상당한 증가는 ORG가 수행 될 때 PET 이미지에서 호흡 유도 된 이미지 의 효과적인 제거를 나타냅니다. 또한, 병변 섭취량과 부피의 정량화에 대한 호흡기 운동 유물의 영향이 해부학적 위치에 의존하는 것으로 나타났다. SUV평균및 하부 폐엽에 위치한 병변의 부피가 현저한 증가만 있었고, 중앙(특히 hilar)에 위치한 병변이 있었다. 해부학적 위치의 효과는 도 10에서용이하게 입증되며, 단일 환자에서 두 개의 다른 NSCLC 병변을 보여준다. 또한, 재구성된 이미지를 35%의 듀티 사이클과 비게이트 동등한 이미지와 비교하면 이미지 노이즈 수준이 비슷하다는 것을 보여주었으며, ORG12를사용할 때 이미지 품질이 일정하게 유지된다는 것을 입증하였다.
듀티 사이클과 이미지 잡음 사이의 관계는 영향을 받지 않는 폐 parenchyma에서 FDG 흡수의 변이계(COV)를 계산하여 입증하였다. 사용 가능한 모든 데이터를 사용하는 비게이트 이미지의 COV는 평균 26.1±6.4%였으며, 20%의 듀티 사이클로 재구성된 ORG PET 이미지의 COV는 39.4±7.5%였다. COV에서 35%(32.8±6.4%)의 듀티 사이클로 재구성된 ORG PET 이미지 간에 는 큰 차이가 있었습니다. 비게이트 등가(31.8±5.6%). 도 11은 서로 다른 통계적 품질을 가진 두 개의 다른 ORG PET 및 비게이트 PET 이미지를 보여줍니다. 이 수치는 듀티 사이클을 낮추면 소음량이 증가하고, 조직 PET 이미지의 품질은 35%의 듀티 사이클로 재구성되고 게이트가 아닌 동등한 이미지가 일정하게 유지된다는 것을 보여줍니다. ORG는 PET 이미지상에 정량화됨에 따라 병변 부피의 현저한 감소를 초래하지만, 방사 계획 중 위험(OAS)에 전달된 방사선 량의 절대적인 감산은 다른 연구22에서입증되었다.
호흡 운동의 흐림 효과는 또한 종양 내 이질성의 정량화에 영향을 미칩니다. 60명의 NSCLC 환자의 코호트에서, ORG는 중간 및 하부 폐엽(23)에서병변의 질감 특징 정량화에 통계적으로 유의한 차이를 초래했다. 텍스처 피쳐의 경우; 고강도 강조(HIE), 엔트로피, 영역 백분율(ZP), 및 비유사성, 상대적 증가율은 16.8%± 17.2%(p = 0.006), 1.3% ± 1.5%(p = 0.02), 2.3% ± 2.2% (p = 0.002), 11.6% ± 11.8% (p = 0.006) 및 11.8%(p =0.006) 및 이에 상응하는 이미지(p=0.006) 종양 내 이질성의 정량화는 상부 폐 엽의 병변에 크게 영향을 받지 않았다. 이러한 텍스처 특징의 평균 감소는 각각 1.0% ± 7.7%(p =0.3), 0.35% ± 1.8%(p = 0.3), 1.7% ± 13.2%(p = 0.4), 및 0.4%± 2.7%(p =0.5), 유사성, 내성, HIE, ZP. 더욱이, 중앙에 위치한 병변을 위한 ORG와 비게이트 PET 심상 사이에는 유의한 차이가 없었습니다. 평균 증가율0.58%± 3.7%(P=0.6), 5.0% ± 19.0%(P = 0.4), 0.59%± 4.0%(P = 0.9), 및 4.4% ± 27.8% (P = 0.4), 엔트로피, 비유사성, ZP, 및 HIEE각각. 식구 특징의 정량화는 중간 및 하부 폐 엽에 위치한 병변에 대해 크게 영향을 받았지만 생존을 위한 다변량 콕스 회귀 모델은23에크게 영향을 미치지 않았다. 폐 병변의 종양 내 이질성의 정량화 외에도, 호흡 운동은 상부 복부 지역에 위치한 병변의 종양 내 이질성의 정량화에 있는 중요한 변경을 초래할 수 있습니다. 이것은 췌장 덕트 선암 (PDAC)24를가진 환자의 정량화에 ORG의 효력을 조사하는 연구 결과에서 쉽게 입증됩니다. ORG를 사용하여 PET 이미지에서 호흡 모션 아티팩트를 제거하는 것은 PDAC 병변의 텍스처 특징의 정량화에 상당히 영향을 미칩니다. 전체 생존과 계산된 텍스처 피처의 상관관계가 크게 영향을 받은 것으로 관찰되었다.
도 1: a) 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 이미징을 받은 환자에서 18F-플루오로옥시글리코 (FDG)의 생리적 분포. 환자의 심장, 뇌 및 간에서 FDG의 상당한 섭취량이 있습니다. b)다중 폐, 림프절 및 먼 전이에서 의 증가 된 FDG 흡수단계 IV 비 소세포 폐암 (NSCLC)을 가진 환자에서, 대부분의 다른 비 영향 조직에 비해 암 병변에서 FDG의 우대 흡수를 시연. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 양전자 방출 단층 촬영(PET)의 위상 및 진폭 기반 게이팅. a)위상 기반 게이팅, b) 진폭 기반 게이팅, c)최적의 호흡기 게이팅(ORG). 위상 기반 게이팅 동안 각 호흡 주기는 고정 된 수의 게이트로 세분화됩니다 (이 경우 4). 특정 게이트에서 수집된 데이터는 주 호흡기 운동 구성 요소가 제거되는 이미지를 재구성하는 데 사용됩니다. 진폭 기반 게이팅은 상한 및 하부 진폭 한계의 정의에 의존합니다. 진폭 기반 호흡기 게이팅 접근법은 일반적으로 사용자에 의한 진폭 범위의 사양에 의존합니다. 호흡 신호가 정의된 진폭 범위 내에 떨어질 때 수집된 데이터는 이미지 재구성에 사용될 것이다. 최적의 호흡기 게이팅(ORG) 알고리즘은 진폭 기반 접근법을 사용하고 제공된 듀티 사이클(이미지 재구성에 필요한 PET 데이터의 백분율)에 따라 최적의 진폭 범위를 계산합니다. 이미지 재구성에 필요한 지정된 양의 데이터를 여전히 포함하는 가장 작은 진폭 범위(파란색으로 그늘진 영역의 총 합)가 최적의 진폭 범위(W)로 선택됩니다. 이를 달성하기 위해 ORG 알고리즘은 하한(L)의 다른 값에 대해 상한(U)을 조정합니다. 일반적으로 진폭 범위의 게이트 수를 늘리거나 진폭 범위의 감소는 이미지 노이즈가 증가하는 비용으로 호흡기 모션을 보다 효과적으로 거부하게 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 적절한 이미징 프로토콜의 선택. 미리 정의된 이미징 프로토콜은 특정 범주에서 프로토콜을 선택하여 선택할 수 있습니다(빨간색 상자로 표시된) 프로토콜 범주를 마우스를 후버링하고 드롭다운 메뉴에서 프로토콜을 선택합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: 지멘스 mCT 및 호라이즌 PET/CT 스캐너의 컨트롤 박스에 있는 다른 키입니다. 1) 환자 테이블을 다음 측정 위치로 이동하는 데 사용되는 키 이동, 2) 환자 키언로드 언로드: 환자 테이블을 이미지 획득 후 언로드 위치로 이동하는 데 사용, 3) 시작 키: 스캔을 트리거하는 데 사용, 방사선 경고 표지판 (4)은 이미지 수집 중에 점등, 4) 방사선 경고 램프 : X 선 튜브가 켜져있을 때 경고 신호를 표시하고 제공, 5 일시 중단) 키 를 보유하고. 이 방법은 완료하기 전에 검사를 중단하는 데 기본이 되는 방법입니다. 일시 중단 옵션을 사용하면 시점에서 이미지 프로토콜을 다시 시작할 수 있습니다. 6) 환자 키 듣기: 환자를 듣기 위해이 키를 누르면, 가벼운 다이오드는 청취 연결이 활성화되어 있음을 표시, 청취 연결을 해제하기 위해 이 키를 다시 누르고, 7) 라우드 스피커, 8) 환자 키를 호출 : 마이크 (10)에게 말하는 동안이 키를 누르고, 9) 정지 키 : 즉시 스캔 절차를 중지하는 데 사용, 응급 마이크의 경우 사용, 10) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5: 토포그램을 획득한 후 다른 침대 위치의 획득 시간을 '루틴' 탭에서 지정해야 합니다. 이 예에서는 게이트베드 위치가 6분(침대 2)으로 기록되며, 문이 없는 침대 위치는 2분(침대 1 및 3)으로 획득됩니다. 두 번째 열에서 'Physio'로 옵션을 설정하여 게이트 침대 위치(토포그램에서 주황색으로 강조 표시)를 설정할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 6: 환자의 호흡 파형은 '트리거' 탭에서 호흡 주파수(하부)의 히스토그램과 함께 대시보드의 상부에 표시됩니다. 듀티 사이클은 오른쪽의 드롭다운 메뉴(이 경우 35%)에서 선택할 수 있습니다. 이 프로토콜은 게이트 베드 위치당 6분의 표준 이미지 수집 시간, 문이 없는 침대 위치의 경우 2분입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 7: 이미지 재구성 프로토콜('Recon' 탭)의 선택, 관련 필드를 작성하여 각 프로토콜에 대해 이미지 재구성세부사항을 지정할 수 있습니다. 보기를 위해 고해상도 이미지 재구성 프로토콜은 재구성된 PET 이미지에 세부 정보를 제공하는 것이 좋습니다. PET 이미지에 대한 방사성 추적자 섭취를 정량화하기 위해 EARL 준수 재구성 프로토콜의 사용을 권장합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 8: 비소세포 폐암(NSCLC)을 가진 환자의 비게이트 및 최적 게이트(ORG) FDG-PET-CT 이미지. 이 그림은 좌하엽에 있는 독방 NSCLC 병변을 가진 환자에서 스테이션 X에서 하이어 림프절의비게이트(a)및 ORGPET(b)이미지를 나타낸다. ORG PET 이미지는 35%의 듀티 사이클로 재구성됩니다. 호흡 운동의 흐림 효과의 감소는 cT1N0M0에서 cT1N1M0으로 이 환자의 상승과 내분비상 초음파 (EBUS)를 사용하여 헬어 림프절의 조직학적 평가를 위한 요구 사항을 초래했을 것이다. 이 수치는 Grootjans 외에서 수정되었습니다 (폐암 2015). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 9: 오른쪽 폐 힐룸에서 1차 NSCLC 병변 및 위성 병변의 비게이트(a) 및 최적의 호흡기 게이트(ORG) (b) FDG-PET-CT 이미지. 위성 병변은이 그림에서 's'로 표시되는 동안 기본 병변은 'p'로 표시됩니다. 이 환자에서 호흡 게이팅 은 1 차병변에 인접한 위성 병변의 향상된 대비 회복 귀착되었다. 병변의 존재는 후속 CT 화상 진찰에 확인되었습니다, 비록 이 사실 인정은 이 환자를 위한 임상 관리에 현저하게 영향을 미치지 않았을 것이지만, ORG는 추가폐 병변의 검출 귀착되었습니다. 이 수치는 Grootjans 외에서 수정되었습니다 (폐암 2015). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 10: 왼쪽 하엽 및 폐 힐룸에서 NSCLC 병변을 가진 환자의 비 게이트 및 최적의 호흡기 게이트 (ORG) FDG-PET-CT 이미지. 이 예는 NSCLC 병변의 시각화 및 정량화에 호흡 유도 된 모션 블러링의 효과를 보여줍니다. a)왼쪽 하부 엽에서 병변을 묘사한 비게이트 PET 이미지, b)ORG PET 이미지, 좌측 하부 엽에서 병변의 35%의 듀티 사이클로 재구성, c)좌측 폐 힐럼에서 병변을 묘사한 비게이트 PET 이미지, d)ORG PET 이미지, 좌측 폐 외의 35%의 듀티 사이클로 재구성. 이 환자에서, 폐 힐럼에 위치한 병변은 상당한 호흡 유도 운동을 실시하며, ORG가 수행될 때 병변 섭취 및 대사 부피의 정량화에 큰 영향을 미친다. 이러한 병변의 경우 평균 표준화된 섭취량(SUVmean)의 31.9%와 대사부량 23.0%의 감소가 관찰되었다. 병변 섭취및 부피의 정량화에 대한 호흡 운동의 효과는 상부 폐 엽의 병변에 대해 각각 5.3%와 1.9%였다. 이 수치는 그루잔 스 외에서 수정되었습니다 (Eur Radiol 2014). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 11: 단계 IV 비소세포 폐암(NSCLC)을 가진 환자에서 서로 다른 카운트 통계를 가진 최적으로 호흡 게이트(ORG) 및 비게이트 PET 이미지의 비교. 왼쪽 열(a 및 c)은 기록된 데이터의모든(a)및 35%(c)로 재구성된 비게이트 PET 이미지를 표시한다. 이미지를 a와 c를 비교하면 이미지 재구성에 사용되는 데이터가 적을 때 소음 수준이 증가하며, 특히 간과 같이 비교적 균일한 흡수 영역에서 눈에 띄는 것은 (별표 '*'로 표시). 오른쪽열(b 및 d)은50%와 35%의 듀티 사이클로 재구성된 ORG PET 이미지를 표시합니다. 이러한 이미지는 듀티 사이클을 낮출 때 소음의 양이 증가한다는 것을 보여줍니다. 비게이트 PET이미지(c)를ORG PET 와 비교하여(d)호흡 유도 된 흐림 효과는 부신에서 전이성 병변의 명백한 크기에 의해 반영되는 ORG 이미지에서 호흡 유도 흐림 효과가 감소한다는 것을 보여줍니다 (플러스 기호로 표시 '+') 왼쪽 신장의 신장 성악 ('x'로 표시). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
원자력 의학 커뮤니티에서는 PET 이미징에서 호흡기 운동 동맥의 악화 효과가 오랫동안 잘 인식되어 왔습니다. 많은 연구에서 호흡기 운동 유물의 흐림 효과가 이미지 정량화 및 병변 검출가능성에 크게 영향을 미칠 수 있음을 보여주었습니다. 여러 호흡기 게이팅 방법이 개발되었지만 호흡기 게이팅은 현재 임상 실습에서 널리 사용되지 않습니다. 이는 특히 결과가 가변적인 이미지 품질, 이미지 수집 시간의 용납할 수 없는 연장, 임상 전신 이미징 프로토콜에서 호흡기 게이팅의 비이상적 통합 때문입니다. ORG의 장점은 표준 전신 PET 이미징 프로토콜에 편리하게 통합할 수 있으므로 여러 개의 게이트 및 비게이트 침대 위치를 단일 이미지에 원활하게 통합할 수 있다는 것입니다. 더욱이, ORG 알고리즘은 최적의 진폭 범위를 계산할 때 고원상과 같은 전체 호흡 신호의 특정 특성을 고려하며, 사용자는 듀티 사이클을 지정하여 재구성된 PET 이미지의 이미지 품질을 직접 지정할 수 있다. 그러나, 다른 많은 호흡기 게이팅 방법과 유사하게, ORG는 호흡기 게이팅을 수행하는 데 사용되는 외부 센서의 사용을 필요로한다. 또한 사용되는 듀티 사이클에 따라 상당수의 PET 데이터가 폐기되고 최종 이미지의 재구성에는 사용되지 않습니다. 따라서, ORG를 이용한 성공적인 호흡기 게이팅은 외부 센서를 이용한 호흡기 운동의 적절한 추적에 의존하며, 영상 수집 시간 또는 환자에게 투여된 활동의 양을 연장한다. 센서 의 사용과 관련된 어려움은 데이터 구동, 또는 센서가 없는 호흡기 게이팅 접근법25,26,27의개발에 영감을 주어. 이러한 데이터 기반 기술은 PET 목록 모드 데이터 자체에서 호흡 모션에 대한 정보를 추출하여 외부 대리 신호에 대한 요구 사항을 생략합니다. 이러한 데이터 중심 기술은 여러 PET 공급업체에 의해 개발되었으며, 임상 실습에서 일상적인 PET 호흡기 게이팅을 용이하게 하는 센서 기반 방법에 임상적으로 적용 가능한 대안으로 제안되었습니다.
PET 데이터로부터호흡기 이동에 관한 정보만 추출하는 것 외에도, 새로운 방법은 이미지 재구성을 위해 기록되는 모든 PET 데이터의 사용을허용한다(28). 이러한 모션 보정 이미지 재구성은 다양한 호흡기 단계에서 모션 아티팩트가 제거되는 단일 이미지로 PET 데이터를 탄력적으로 변형시킴으로써 수행됩니다. 기존의 센서 기반 호흡기 게이팅과 비교하여 모션 보정 재구성은 이미지 수집 시간을 연장할 필요가 없으며 게이팅 중에 추가 하드웨어의 사용을 방지합니다. 이러한 방법은 PET 이미지에서 호흡 모션을 효과적으로 제거하는 동시에 이미지품질(29)을유지한다. 또한, 하이브리드 PET 및 자기 공명(MR) 이미징의 출현과 함께, MR으로부터 파생된 모션 정보를 사용하여 PET 이미지30,31,32,33을수정하는 몇 가지 방법이 개발되고 있다. 이러한 방법은 연구 환경에서 한동안 존재했지만, 최초의 데이터 중심호흡기 게이팅 방법이 시장에 진입했습니다. 그러나, 이러한 방법의 대부분은 여전히 활성 개발 및 지속적인 개선 및 더 큰 임상 연구는 이러한 알고리즘의 성능 및 견고성을 평가 하는 데 필요한.
호흡기 게이팅 방법은 주로 호흡기 운동 동맥에 대한 PET 이미지를 교정하는 데 초점을 맞추고 있지만, 이러한 알고리즘은 일반적으로 획득 된 CT 데이터를 고려하지 않습니다. 임상 실습에서, 저용량 (LD) CT는 일반적으로 호흡 지침을 제공하지 않고 수행됩니다. 환자가 자유롭게 호흡할 때 취득한 LDCT의 등록은 호흡 게이트 PET와 LDCT, 특히 호흡 도중 움직이는 해부학 구조물에 대한 호흡 게이트 PET와 LDCT 사이 중요한 공간 불일치귀착될 수 있습니다34. 방사성 추적자 섭취를 정확하게 현지화하는 것 외에도 LDCT는 PET 이미지의 감쇠 보정에 사용됩니다. 따라서 PET와 CT 간의 공간 불일치의 효과는 특히 방사성 추적기 섭취량이 폐 및 뼈 조직과 같은 밀도가 큰 구조 근처에 위치할 때 PET에서 심오한 정량적 부정확성을 유발할 수 있습니다. 몇몇 저자는 PET와 CT 이미지 간의 공간 불일치를 줄이기 위해 이미지 수집을 동기화하는 여러 가지 방법을 조사했습니다. 제안된 1개의 방법은 CT 취득 도중 환자에게 호흡 지시를 제공하는 관련시킵니다. ORG와 함께 표준 CT 호흡 지침은 CT와PET(35)사이의 공간 매칭을 개선하지 는 못했지만, ORG에 사용되는 동일한 호흡 신호 및 진폭 범위에 기초한 환자 별 지침은 PET와 CT36사이의 공간 일치를 전반적으로 개선하게 되었다. 그러나 이러한 방법은 작업자 지침 및 환자 해석의 변화에 민감합니다. 향상된 결과는 PET-CT 화상 진찰의 앞에 환자와 가진 훈련 세션을 능력을 발휘하여 얻어졌습니다. 그러나 일부 환자가 손상된 신체 상태로 인해 이러한 호흡 지침을 준수하는 데 어려움이 있다는 점을 감안할 때 성공은 임상 환경에서 변수로 남아있을 수 있습니다. 그밖 접근은 호흡 신호가 CT 취득34를트리거하기 위하여 이용되는 호흡 트리거한 CT의 사용을 포함합니다. ORG와 함께 이러한 접근 방식은 PET 이미지와 CT 이미지 간의 공간 불일치를 크게 감소시켰습니다. 표준 CT 프로토콜에 트리거된 연구에서 SUV최대 및 SUV평균은 각각 5.7%± 11.2%(P&0.001)와 6.1%± 10.2%(P= 0.001)가 증가한 것으로 나타났다. 전체 4D CT 게이팅은 PET 및 CT 이미지와 일치하도록 제안되었지만, 이러한 전략은 환자에게 용납할 수 없을 정도로 높은 방사선 노출을 감안할 때 일상적인 임상 사례에서 적용되지 않습니다. PET와 CT 이미지 사이의 공간 불일치를 줄이기위한 다른 방법은 여전히 효과와 임상 유용성에 대한 평가중입니다.
호흡기 운동은 PET 이미지의 이미지 정량화에 큰 영향을 미치지만 PET이미지(11)의재현성과 정량적 정확성을 유지하기 위해 고려해야 할 다른 많은 기술적 요인이 남아 있다. 이러한 요인은 환자 준비, 이미징 수집 설정 및 재구성 프로토콜과 관련이 있습니다. 유사한 환자 준비 절차의 사용, 특정 시점에서의 방사선 추적기 섭취 평가, 스캔 및 재구성파라미터(11,37)를포함한 엄격한 획득 프로토콜을 준수하는 것이 중요하다. 이와 관련하여, 유럽 핵 의학 협회 (EANM)는 다중 센터 비교를 위한 정량적 FDGPET-CT에 대한 지침을 제공합니다. 표준화된 가이드라인을 사용하여 이미징 프로토콜의 조화로 인해 다른기관(38)의PET 이미지의 전반적인 비교도가 향상되는 것으로 나타났다.
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Disclosures
저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다.
Acknowledgments
저자는 그림 1에표시된 PET 이미지를 제공 리처드 라구에게 감사드립니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Sensor Port, sensor, black box, wave deck, elastic band, load cell sensor (complete set) | anzai medical co. | respiratory gating system AZ-733V | http://www.anzai-med.co.jp/en/product/item/az733v |
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