アテローム性動脈硬化プラーク活動と血管の炎症の定量化を用いて[18 F]フルオロ陽電子放射断層撮影/コンピュータ断層撮影（FDG-PET/CT）

この手順の全体的な目的は、ヒトの中・大動脈におけるアテローム性動脈硬化プラークの活性および血管炎症を検出および定量化することです。まず、FDGを用いた全身PET CTスキャンを行い、心臓から足先までの大動脈およびその主要分枝を撮影します。次に、レジストレーションされたCTスキャンを用いて、血管炎症の有無について画像を定性的に解析します。

PETスキャンの各スライスで検出された放射性トレーサー量を定量化し、関心領域を特定します。続いて、血管炎症を測定する標準的なアウトカムおよび新規のアウトカムを算出します。最終的に、定量化を伴うFDG PET CTを用いることで、任意の動脈領域におけるアテローム性動脈硬化の負荷を記述および定量化します。

FDG PET CTは、治療がプラーク活性をどのように調節するか、あるいは生体内で血管炎症が時間の経過とともにどのように変化するかといった、血管イメージング分野における重要な疑問への回答に寄与します。また、現在の技術では短期間での治療反応評価に使用できる全身のリアルタイム分子イメージングが不可能なため、その意義は生体内における不顕性動脈硬化の診断にも及びます。FDG PET CTは診断の場面にも適用可能であるため、動脈硬化の自然経過に関する知見を提供することができます。

治療と予後。FDG PET CTには、CT血管造影やCTによる冠動脈石灰化スコア測定などの既存の手法と比較して、術者の依存度が極めて低く、いくつかの利点があります。FDG PET CTは、生体内でリアルタイムに高いコントラスト分解能を提供します。

代謝活性を伴うプラーク体積の全身分子イメージング定量化により、マルチモーダルな動脈硬化プラークの定量化が可能になります。これらの要因が組み合わさることで、治療介入に対する動脈硬化の早期変化を検出する能力が向上します。イメージングの品質を確保するため、本作業を行うチームはPETスキャニングに精通している必要があります。また、画像解析には血管構造の同定に関する経験も重要です。

そのため、血管解剖学の知識がない場合や、PET CT画像の解釈に不慣れな場合は、最初は苦労するかもしれません。しかし、全体としてこの手法は非常に簡単です。この手法を視覚的に実演することは、この技術の適用に関心を持つ方々にとって非常に有用であると考えています。

動脈硬化患者の研究において、画像取得および解析のための標準化されつつ使いやすいアプローチを提供するため、画像品質を向上させる目的でPET CTスキャナーによる撮像時間を確保します。内因性グルコースがFDG放射性トレーサーと競合しないように、このGemini TF scanner plus CTのようなタイムオブフライト（TOF）機能を備えたスキャナーを使用してください。FDG PET CTスキャンの前に、患者が8時間の絶食を行っていることを確認してください。

次に、指先穿刺により空腹時血清血糖値を測定します。FSGが200 milligrams per deciliter未満であれば、20ゲージの静脈ラインを留置し、FDG放射性トレーサーを投与します。付属の論文で説明されている通りにCTおよびPET画像を取得した後、低線量単純CT画像を用いて目的とするすべての血管構造を定性的に描出します。その後、PET画像において放射性トレーサーの取り込みが視覚的に増加している対応する解剖学的領域を評価します。

また、壁石灰化や動脈瘤様拡張などの明らかな血管異常について、CT画像を定性的に評価します。まず、大動脈をセグメントに分割するための境界を特定します。簡便にするため、心臓からの起始部を特定して上行大動脈から開始し、上方へと進みます。

大動脈弓を、胸部大動脈の上行部と下行部が接続する横断像上の連続したセグメントとして定義します。また、下行胸部大動脈の上端を特定します。次に、下行胸部大動脈と腹部大動脈を分ける解剖学的指標として、腹腔動脈の起始部を特定します。

次に、腎動脈を同定し、腹部大動脈の腎動脈上分節および腎動脈下分節を定義します。また、腹部大動脈の遠位端の解剖学的指標とするため、大動脈分岐部を同定します。これで、PET CTの横断像を用いて大動脈の動脈FDG集積を測定します。

最も上方の主動脈スライスから開始します。各関心領域（ROI）を、周囲の集積亢進組織を避けつつ、そのスライスにおけるFDG集積領域全体を含むように描出します。次に、PET/CT画像解析ソフトを用いて、スライスごとの各対象血管の標準化取込値（SUV）を記録します。

各ROIの最大SUVおよび平均SUVに加え、断面積とスライス厚を必ず記録してください。この手順を、関心のある動脈を通過するPETスキャンスライスに対して、例えば4スライスごとなどの一定の間隔で繰り返します。なお、スライスの総数は、体格、解剖学的変異、および選択した間隔によって被験者ごとに異なります。

組織対背景比（tissue to background ratio）を算出するため、腹部において少なくとも8枚の連続したスライスで視認できる下大静脈（IVC）を特定します。各横断像のIVC内またはその直近にROIを配置し、少なくとも8箇所の静脈の平均SUV値を測定します。また、各標的動脈セグメントの平均SUV値および最大SUV値を算出し、その領域における動脈硬化の平均的な負荷を示すアウトカム指標とします。

次に、標準化のため、動脈セグメントの平均SUVを、前のステップで下大静脈において得られた静脈の平均SUVで除します。このターゲット対バックグラウンド比は、アテローム性動脈硬化プラーク活性のもう一つのアウトカムとなります。各動脈セグメントについて、血管を通過するすべてのROIの断面積の合計に、スライス厚とスライス測定頻度を乗じて、その体積を算出します。

最後に、動脈セグメントの平均SUVに動脈セグメントの体積を掛けます。その結果得られる平均代謝体積積（mean metabolic volumetric product）は、関心のある動脈または動脈セグメントのプラーク活性および負荷を測定するための3つ目のアウトカムとなります。大動脈の全セグメントにわたる平均MVPを合算し、全体の炎症負荷を算出します。

大動脈内のアテローム性動脈硬化プラーク活性およびアテローム性動脈硬化を測定するための4番目のアウトカム。初期PET再構成。加齢とアテローム性動脈硬化に関する本研究の患者の画像では、腸骨動脈、大腿動脈、膝窩動脈、腹部大動脈、および大動脈弓におけるFDG集積が示されています。

この横断融合FDG PET CT画像は、下行胸大動脈の周囲にROI（関心領域）が配置されたデータのスライスを示しています。ソフトウェアによって、平均SUV、最大SUV、およびROIの面積が算出されます。これは、現在進行中の乾癬に関する研究の一環です。

単一の患者から得られたデータは、動脈硬化プラークの活性および血管炎症を決定付ける4つのアウトカムが、標準化取込値の標的対背景比（SUVt/b）、代謝体積積（MVP）、および全身性炎症負荷であることを示しています。この手法を習得すれば、スキャン実施から画像解析まで3時間で適切に完了させることができます。定量解析においては、画像取得時の問題が血管炎症の正確な定量化を妨げるため、高品質な画像を得ることが重要です。

血管炎症性病変が検出された後、その解剖学的な重症度などの追加的な疑問を解消するために、CT血管造影などの他の手法を実施することが可能です。このビデオを視聴することで、ヒトの動脈におけるアテローム性動脈硬化プラークの活性および血管炎症を検出・定量化するために、FDG PET CTをどのように活用できるかについて十分な理解が得られるはずです。FDGの取り扱いは危険を伴う場合があるため、標準的な放射線防護などの予防措置を忘れないでください。

本手順を実施する際は、常に安全手順に従ってください。本手法の開発後、動脈硬化分野の研究者は、スタチン治療や生活習慣の改善といった既知の治療介入後に、高度な炎症を伴う動脈硬化プラークがどのように変化するかを理解することが可能となりました。さらに、この手法は、血管疾患の発症リスクが高い乾癬などの新しい疾患集団にも適用でき、特定の疾患が動脈硬化に及ぼす影響を解明することができます。