振幅ベースの最適な呼吸格子(ORG)は、臨床 18F-フルオロデオキシグルコース(FDG)陽電子放出断層撮影(PET)画像から呼吸誘発運動のぼかしを効果的に除去します。これらの呼吸動きのアーティファクトのためのFDG-PETのイメージの訂正はイメージの質、診断および定量的正確さを改善する。呼吸動物品の除去は、PETを用いた患者の適切な臨床管理のために重要である。
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方法論記事
振幅ベース最適呼吸格子アルゴリズムを用いた 18F-フルオロデオキシグルコースポジトロン放出断層撮影における呼吸運動アーティファクトの管理
この記事について
サマリー
要約
X線コンピュータ断層撮影(CT)と組み合わせたポジトロン発光断層撮影(PET)は、様々な疾患の正確な診断と臨床ステージングに必要な重要な分子イメージングプラットフォームです。PETイメージングの利点は、生体内の無数の生物学的プロセスを高感度かつ正確に可視化し、定量化できることです。ただし、PET画像の画質と定量精度を決定する要因は複数あります。胸部と上腹部のPET画像処理における画像品質に影響を与える最も重要な要因の1つは呼吸運動であり、解剖学的構造の呼吸誘発運動のぼやけをもたらす。PET画像の最適な画質と定量的精度を提供するためには、これらのアーティファクトの補正が必要です。
いくつかの呼吸格言技術が開発されており、通常はPETデータと同時に呼吸信号の取得に依存する。取得した呼吸信号に基づいて、PETデータは運動自由画像の再構成のために選択される。これらの方法は、PET画像から呼吸運動アーティファクトを効果的に除去することが示されているが、性能は取得される呼吸信号の質に依存する。本研究では、振幅ベースの最適呼吸格言(ORG)アルゴリズムの使用について検討する。他の多くの呼吸格言アルゴリズムとは対照的に、ORGは、再構築されたPET画像の拒絶された動きの量に対して、ユーザーが画質を制御することを可能にします。これは、取得した代理信号とユーザ指定のデューティサイクル(画像再構成に使用されるPETデータの割合)に基づいて最適な振幅範囲を計算することによって達成されます。最適な振幅範囲は、画像再構成に必要なPETデータ量を含む最小振幅範囲として定義されます。また、胸郭や上腹部のPET画像撮影において呼吸誘発画像のブレを効果的に除去し、画質と定量精度の向上を図る。
概要
陽電子放射断層撮影(PET)とX線コンピュータ断層撮影(CT)と組み合わせて、様々な疾患の正確な診断および臨床ステージングのための臨床現場で広く受け入れられているイメージングツールである1。PETイメージングの利点は、生体内の無数の生物学的プロセスを高感度かつ正確性2で可視化および定量化できることである。これは、放射性トレーサーとも呼ばれる放射性標識化合物を患者に静脈内投与することによって達成される。使用されている放射線トレーサーに応じて、グルコース代謝、細胞増殖、低酸素度、アミノ酸輸送、およびタンパク質および受容体の発現などの組織特性を可視化し、定量2.
いくつかの放射線トレーサーが開発され、検証され、臨床現場で使用されているが、放射性グルコースアナログ 18F-フルオロデオキシグルコース(FDG)は、臨床現場で最も広く使用されている放射線トレーサーである。FDGは主に糖分解率の上昇(すなわち、グルコースの取り込み上昇およびエネルギー産生のためのピルビン酸への転換を伴う細胞)を有する細胞に蓄積することを考えると、異なる代謝状態の組織を判別することが可能である。グルコースと同様に、FDG取り込みの第1段階は、細胞膜上の細胞外空間から細胞内空間への輸送であり、これはグルコーストランスポーター
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プロトコル
人間の参加者を含むすべての手順は、ラドボウド大学医療センターの内部審査委員会(IRB)の倫理基準に従い、1964年のヘルシンキ宣言とその後の改正または同等の倫理基準に従っていました。ORG アルゴリズムはベンダー固有の製品であり、シーメンスバイオグラフィー mCT PET/CT スキャナー ファミリおよび新しい PET/CT モデルで使用できます。
1. 患者の準備
- 患者のアナマネシス
- 患者の名前と生年月日を確認してください。包含基準は、通常の非ゲート PET スキャンに似ています。追加のイン-または除外の基準は必要ありません。
- ラジオトレーサを含むシリンジで配信されたラベル(名前、生年月日、活動量)を確認してください。
注:患者に投与される活動量は患者の体重に依存し、機関によって異なる可能性があります(このプロトコルでは3.2 MBq/kgの量が推奨されます)。 - 患者にインタビューを行い、申請書の臨床情報が正しいことを確認します。治療や投薬に最近関連する変化があったかどうかを患者に尋ねます.
- 患者に糖尿病(DM)があるかどうかを尋ねる。患者がDMを有する場合、適切な調製に従ったかどうかを尋ねる(すなわち、PETスキャンの4時間前に短い働きインスリンの投与を行わず、または血糖低下剤(メトホルミンなど)を使用する。
- 患者にアレルギーがあるか、抗凝固剤....
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結果
PETでのORGの使用は、画像の呼吸誘発性のぼかしの全体的な減少をもたらす。例えば、非小細胞肺癌(NSCLC)を有する患者の臨床評価において、ORGはより多くの肺病変および経皮性リンパ節20の検出をもたらした。これは、NSCLC患者の非ゲートおよびORG PET画像を示す 図8 および 図9で容易に示されている。
特に、ORGは早期疾患段階(I-IIB)の患者の管理変更をもたらし、リンパ節の追加病変の検出は所定の治療および必要な追加の診断手順に大きな影響を与える可能性がある。これらの結果は、上腹部21に位置する病変に対してファン・デル・グヒトらによって行われた研究によって確認される。ORGの使用は、肝および近平帯性病変を有する患者のFDG-PETにおけるより多くの病変の検出をもたらした。これらの結果は、ORGの使用が患者の診断およびステージングの改善につながる可能性があ.......
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ディスカッション
核医学界では、PETイメージングにおける呼吸動物の効果の悪化は、長い間よく認識されてきました。呼吸運動アーティファクトのぼかし効果が画像定量および病変検出性に大きく影響することが、多くの研究で示されている。いくつかの呼吸格言法が開発されているが、呼吸格言は現在、臨床現場で広く使用されていない。これは特に、結果として生じる可変画像品質、画像取得時間の許容できない延長、および臨床全身画像処理プロトコルにおける呼吸格子の非理想的な統合に起因する。ORGの利点は標準的な全身PETのイメージ投射のプロトコルの便利な統合を可能にし、単一のイメージの複数のゲートおよび非ゲートベッドの位置を継ぎ目に入れ可能にする。さらに、ORGアルゴリズムは、最適な振幅範囲を計算する際に、プラトー相などの呼吸信号全体の特定の特性を考慮に入れ、ユーザーはデューティサイクルを指定することによって再構築されたPET画像の画質を直接指定する能力を有する。しかし、他の多くの呼吸格子法と同様に、ORGは呼吸格子を実行するために使用される外部センサーの使用を必要とします。さらに、使用されるデューティサイクルに応じて、かなりの量のPETデータが廃棄され、最終画像の再構成には使用されな.......
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開示事項
著者らは利益相反を宣言しない。
謝辞
図1に示すPET画像を提供してくれたリチャード・ラグーに感謝します。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| センサーポート、センサー、ブラックボックス、ウェーブデッキ、ゴムバンド、ロードセルセンサー(一式) | anzai medical co. | 呼吸同期システム AZ-733V | http://www.anzai-med.co.jp/en/product/item/az733v |
参考文献
- Kostakoglu, L., Agress, H., Goldsmith, S. J. Clinical Role of FDG PET in Evaluation of Cancer Patients. Radiographics. 23 (2), 315-340 (2003).
- Grootjans, W., et al. PET in the management of locally advanced and metastatic NSCLC. Nature Reviews Clinical Oncolog....
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再版と許可
