Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Genlik Tabanlı Optimal Solunum Gating Algoritması Kullanılarak 18F-florrodeoksiglukoz Pozitron Emisyon Tomografisinde Solunum Hareket Etoburlarının Yönetimi

5.6K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/60258

⸱

23 Temmuz 2020

 ,  ,  , 
1Department of Radiology, Leiden University Medical Centre, 2Department of Radiology and Nuclear Medicine, Radboud University Medical Centre

Bu makalede

Özet

Genlik bazlı optimal solunum gating (ORG) etkili klinik 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) pozitron emisyon tomografisi (PET) görüntüleri solunum kaynaklı hareket bulanıklığı kaldırır. Bu solunum hareket leri için FDG-PET görüntülerinin düzeltilmesi görüntü kalitesini, tanısal ve nicel doğruluğu artırır. Pet kullanan hastaların yeterli klinik yönetimi için solunum hareket bulgularının çıkarılması önemlidir.

Özet

Pozitron emisyon tomografisi (PET) X-ışını bilgisayarlı tomografi (BT) ile birlikte çeşitli hastalıkların doğru tanı ve klinik evreleme için gerekli olan önemli bir moleküler görüntüleme platformudur. PET görüntülemenin avantajı, vivo'da çok sayıda biyolojik süreci yüksek hassasiyet ve doğrulukla görselleştirebilme ve ölçebilme yeteneğidir. Ancak, PET görüntülerinin görüntü kalitesini ve nicel doğruluğunu belirleyen birden çok faktör vardır. Toraks ın PET görüntülemesinde ve üst karın da görüntü kalitesini etkileyen en önemli faktörlerden biri solunum hareketidir ve anatomik yapıların solunumuna bağlı hareket bulanıklığı ile sonuçlanır. Pet görüntülerinin en uygun görüntü kalitesi ve nicel doğruluğunu sağlamak için bu eserlerin düzeltilmesi gereklidir.

Çeşitli solunum gating teknikleri geliştirilmiştir, genellikle PET verileri ile aynı anda bir solunum sinyali edinimi güvenerek. Elde edilen solunum sinyaline göre, hareketsiz bir görüntünün yeniden inşası için PET verileri seçilir. Bu yöntemlerin PET görüntülerinden solunum hareketlerini etkili bir şekilde uzaklaştırıldığı gösterilmiş olsa da, performans elde edilen solunum sinyalinin kalitesine bağlıdır. Bu çalışmada genlik bazlı optimal solunum gating (ORG) algoritması kullanımı tartışılmıştır. Diğer birçok solunum gating algoritmaları aksine, ORG yeniden inşa PET görüntülerde reddedilen hareket miktarı karşı görüntü kalitesi üzerinde kontrol e-izin verir. Bu, elde edilen vekil sinyaline ve kullanıcı tarafından belirtilen görev döngüsüne (görüntü yeniden yapılandırmada kullanılan PET verilerinin yüzdesi) dayalı olarak optimum genlik aralığı nın hesaplanmasıyla elde edilir. En uygun genlik aralığı, görüntü yeniden yapılandırması için gerekli PET veri miktarını hala içeren en küçük genlik aralığı olarak tanımlanır. ORG'un toraks ve üst karın PET görüntülemesinde solunuma bağlı görüntü bulanıklığı etkili bir şekilde çıkarılmasıyla sonuçlandığını, bu da görüntü kalitesinin ve kantitatif doğruluğun iyileştiği gösterilmiştir.

Giriş

Pozitron Emisyon Tomografisi (PET) X-Ray bilgisayarlı tomografi (BT) ile birlikte çeşitli hastalıkların doğru tanısı ve klinik evreleme için klinik uygulamada yaygın olarak kabul gören bir görüntüleme aracıdır1. PET görüntülemenin avantajı, vivo'da çok sayıda biyolojik süreci yüksek hassasiyet ve doğrulukla görselleştirebilme ve ölçebilme yeteneğidir2. Bu, hastaya radyoaktif etiketli bir bileşiğin, radyotracer olarak da bilinen intravenöz olarak verilmesiyle elde edilir. Kullanılan radyotracer bağlı olarak, glukoz metabolizması gibi doku özellikleri, hücresel proliferasyon, hipoksi derecesi, amino asit taşıma, ve protein ve reseptörlerin ekspresyonu, görselleştirilmiş ve sayısallaştırılmış2.

Klinik uygulamada çeşitli radyotracerler geliştirilmiş, doğrulanmış ve kullanılmış olsa da, radyoaktif glukoz analogu 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) klinik uygulamada en yaygın olarak kullanılan radyotracer'dir. FDG'nin glikolitik oranı yüksek hücrelerde (yani yüksek glikoz alımı ve enerji üretimi için pirüde dönüşüme sahip hücreler) ağırlıklı olarak biriktiği göz önüne alındığında, farklı metabolik durumlarla dokuları ayırt etmek mümkündür. Glukoza benzer şekilde, FDG alımının ilk adımı plazma zarı üzerindeki hücre içi uzaya ekstra hücresel uzaya taşınmasıdır, glikoz taşıyıcıları (GLUT)3. FDG hücre içi uzaya çıktıktan sonra hekokinazların fosforilasyonunu FDG-6-fosfat üretimine neden olur. Ancak, glukoz-6-fosfatın aksine, FDG-6-fosfat ikinci (2') karbon pozisyonunda hidroksil (OH) grubunun bulunmaması nedeniyle krebs döngüsüne daha fazla aerobik dissimilasyon için giremez. FDG-6-fosfatın fdg'ye geri dönmesi, çoğu dokuda neredeyse hiç oluşmadığı için ters reaksiyon, fdg-6-fosfat hücre içi3. Bu nedenle, FDG alımının derecesi plazma zarında GLUT (özellikle GLUT1 ve GLUT3) ifadesine ve heksokinazların hücre içi enzimatik aktivitesine bağlıdır. FDG'nin sürekli alımı ve bindirmesi kavramımetabolik bindirme olarak adlandırılır. FDG'nin yüksek metabolik aktiviteye sahip dokularda tercihen birikmesi Şekil 1a'dagösterilmiştir ve bir hastada FDG'nin fizyolojik dağılımını gösterir. Bu FDG-PET görüntü kalp yüksek alımı gösterir, beyin, ve karaciğer dokularında, hangi normal koşullar altında metabolik olarak aktif organlar olduğu bilinmektedir.

Dokuların metabolik durumundaki farklılıkları tespit etmek için yüksek duyarlılık FDG'yi hastalıklı dokulardan normal ayrım için mükemmel bir radyotracer haline getirir, bu da değiştirilmiş bir metabolizmanın birçok hastalık için önemli bir özelliği dir. Bu kolayca Şekil 1btasvir edilir , evre IV olmayan küçük hücreli akciğer kanseri olan bir hastanın FDG-PET görüntü gösteren (NSCLC). Primer tümörün yanı sıra metastatik lezyonlarda da alım larda artış vardır. Görmenin yanı sıra radyotracer alımının ölçülmesi hastaların klinik yönetiminde de önemli bir rol oynamaktadır. Standart alım değeri (SUV), metabolik hacimler ve total lezyon glikoliz (TLG) gibi radyotracer alımının derecesini yansıtan PET görüntülerinden elde edilen kantitatif indeksler, farklı hasta grupları için önemli prognostik bilgi sağlamak ve tedavi yanıtını ölçmek için kullanılabilir4,5,6. Bu bağlamda, FDG-PET görüntüleme giderek onkoloji hastalarında radyoterapi ve sistemik tedavi kişiselleştirmek için kullanılmaktadır7. Ayrıca, radyasyona bağlı özofajit8,pnömonit9 ve inflamatuar sistemik yanıtlar10gibi akut tedavikaynaklı toksisiteyi izlemek için FDG-PET kullanımı tanımlanmış ve görüntü güdümlü tedavi kararları için önemli bilgiler sağlamaktadır.

Pet'in hastaların klinik yönetimi ndeki önemli rolü göz önüne alındığında, görüntü kalitesi ve kantitatif doğruluk, PET görüntülerine dayalı tedavi kararlarının uygun şekilde yönlendirilmesi açısından önemlidir. Ancak, PET görüntülerinin nicel doğruluğunu tehlikeye atabilecek çok sayıda teknik faktör vardır11. PET'te görüntü niceliğini önemli ölçüde etkileyebilen önemli bir faktör, pet'in diğer radyolojik görüntüleme yöntemlerine kıyasla daha uzun edinim süreleri ile ilgilidir, genellikle yatak pozisyonu başına birkaç dakika. Sonuç olarak, hastalargenellikle PET görüntüleme sırasında serbestçe nefes almaları için talimat verilir. Sonuç PET görüntüleri toraks ve üst karın içinde bulunan organların önemli bulanıklık yol açabilir solunum kaynaklı hareket muzdarip olmasıdır. Bu solunum kaynaklı hareket bulanıklığı, tanı ve evreleme için PET görüntüleri kullanırken hastaların klinik yönetimini, radyasyon tedavisi planlama uygulamaları için hedef hacim tanımını ve tedavi yanıtının izlenmesini etkileyebilecek yeterli görselleştirme ve radyotracer alımının kantitatif doğruluğunu önemli ölçüde bozabilir12.

Çeşitli solunum hareket eserler13pet görüntüleri düzeltmek için bir girişim geliştirilmiştir. Bu yöntemler prospektif, retrospektif ve veri odaklı gating stratejileri olarak sınıflandırılabilir. Prospektif ve retrospektif solunum gating teknikleri genellikle PET görüntüleme sırasında bir solunum vekil sinyal alımı güveniyor14. Bu solunum vekil sinyalleri izlemek ve hastanın solunum döngüsünü izlemek için kullanılır. Solunum izleme cihazları örnekleri basınç sensörleri12 veya optik izleme sistemleri (örneğin, video kameralar)15kullanarak göğüs duvarı gezi tespiti , soluyan hava sıcaklığını ölçmek için termopl16 , ve spirometreler hava akışını ölçmek için ve böylece dolaylı olarak hastanın akciğerlerindeki hacim değişiklikleri tahmin17.

Solunum gating sonra genellikle sürekli ve aynı anda bir vekil sinyal (belirlenen S(t)), görüntü edinimi sırasında PET verileri ile kaydederek gerçekleştirilir. Alınan vekil sinyali kullanılarak, belirli bir solunum fazı veya genlik aralığına karşılık gelen PET verileri (genlik bazlı gating)seçilebilir 12,13,18. Faz tabanlı gating, Şekil 2a'datasvir edildiği gibi, her solunum döngüsünü sabit sayıda kapıya bölerek gerçekleştirilir. Daha sonra görüntü rekonstrüksiyonu için kullanılmak üzere hastanın solunum döngüsü sırasında belirli bir fazda elde edilen veriler seçilerek solunum gating yapılır. Benzer şekilde, genlik tabanlı gating Şekil 2b'degösterildiği gibi, solunum sinyalinin genlik aralığını tanımlamaya dayanır. Solunum sinyalinin değeri ayarlanan genlik aralığına düştüğünde, görüntü rekonstrüksiyonu için ilgili PET listmode verileri kullanılacaktır. Geriye dönük gating yaklaşımları için tüm veriler toplanır ve PET verilerinin yeniden binning görüntü edinimi sonra gerçekleştirilir. Prospektif solunum gating yöntemleri PET verilerinin yeniden birebirinde retrospektif gating yaklaşımları ile aynı kavramları kullansa da, bu yöntemler görüntü edinimi sırasında prospektif olarak veri toplamaya dayanır. Yeterli miktarda PET verisi toplandığında, görüntü edinimi sonuçlandırılır. Bu tür prospektif ve retrospektif gating yaklaşımların zorluğu, düzensiz solunum13gerçekleştiğinde görüntü edinme sürelerini önemli ölçüde uzatmadan kabul edilebilir görüntü kalitesini korumaktır. Bu bağlamda, faz tabanlı solunum gating yöntemleri düzensiz solunum desenleri özellikleduyarlı13,19, PET veri önemli miktarda uygunsuz tetikleyicilerin reddi nedeniyle atılabilir, görüntü kalitesinin önemli ölçüde azalması veya görüntü edinme süresi kabul edilemez uzama ile sonuçlanan. Ayrıca, uygun olmayan tetikleyiciler kabul edildiğinde, solunum gating algoritmasının performansı ve bu nedenle PET görüntülerinden gelen hareket reddinin etkinliği, şekil 2a'datasvir edildiği gibi solunum kapılarının solunum döngüsünün farklı aşamalarında tanımlanması nedeniyle azaltılabilir. Nitekim, bu genlik tabanlı solunum gating solunum sinyali13düzensizlikleri durumunda faz tabanlı yaklaşımlar daha kararlı olduğu bildirilmiştir. Genlik bazlı solunum gating algoritmaları düzensiz solunum frekansları varlığında daha sağlam olmasına rağmen, bu algoritmalar solunum sinyali taban çizgisi sürüklenme daha duyarlıdır. Temel sinyalin sürüklenme hastanın kas gerginliği (yani, görüntü edinimi sırasında daha rahat bir duruma bir hastanın geçiş) veya solunum deseni değişiklikleri birçok nedenden dolayı oluşabilir. Sinyalin bu tür taban çizgisi sürüklenmesini önlemek için, izleme sensörlerini hastaya güvenli bir şekilde takmaya ve solunum sinyalinin düzenli olarak izlenmesine özen gösterilmelidir.

Bu sorunlar bilinmesine rağmen, geleneksel solunum gating algoritmaları sadece görüntü kalitesi üzerinde sınırlı kontrol sağlar ve genellikle görüntü edinimi süresi veya radiotracer artan miktarda hastaya uygulanacak önemli miktarda uzatılması gerektirir. Bu faktörler klinik rutin bu tür protokollerin sınırlı benimsenmesi ile sonuçlandı. Solunum kapılı görüntülerin değişken kalitesi ile ilgili bu sorunları atlatmak için , genlik tabanlı gating algoritması belirli bir türü, ayrıca optimal solunum gating (ORG) olarak bilinen,18önerilmiştir . ORG ile solunum gating algoritması girdi olarak bir görev döngüsü sağlayarak solunum kapılı görüntülerin görüntü kalitesini belirlemek için kullanıcı izin verir. Görev döngüsü, görüntü yeniden yapılandırmaiçin kullanılan edinilmiş PET liste modu verilerinin yüzdesi olarak tanımlanır. Diğer birçok solunum gating algoritmaları aksine, bu kavram doğrudan yeniden PET görüntülerin görüntü kalitesini belirlemek için kullanıcıya izin verir. Belirtilen görev döngüsüne bağlı olarak, optimum genlik aralığı hesaplanır, hangi hesap18içine tüm solunum vekil sinyalin belirli özelliklerini alır. Belirli bir görev döngüsü için en uygun genlik aralığı, solunum sinyalinin (L) belirlenen alt genlik sınırı için farklı değerlerden oluşan bir seçkiyle başlayarak hesaplanacaktır. Seçilen her alt sınır için, (U) olarak belirlenen üst genlik sınırı, solunum sinyali genlik aralığına (LŞekil 2c12'detasvir edildiği gibi, gerekli miktarda PET verisi (yani, ArgMax([U-L])) içeren solunum gatingiçin kullanılan en küçük genlik aralığı olarak tanımlanır. Böylece, görev döngüsünü belirterek, kullanıcı gürültü miktarı ile ORG PET görüntülerinde bulunan artık hareket derecesi arasında bir denge kurabilir. Görev döngüsünün düşürülmesi gürültü miktarını artıracaktır, ancak bu aynı zamanda PET görüntülerinde kalan hareket miktarını da azaltacaktır (veya tam tersi). ORG'un kavramları ve etkileri önceki raporlarda açıklanmış olsa da, bu makalenin amacı klinisyenlere klinik uygulamada ORG'u kullanırken belirli protokoller hakkında ayrıntılı bilgi vermektir. Bu nedenle, bir klinik görüntüleme protokolüorg kullanımı açıklanmıştır. Hasta hazırlama, görüntü edinme ve yeniden yapılandırma protokolleri de dahil olmak üzere çeşitli pratik yönler sağlanacaktır. Ayrıca, makale ORG yazılımının kullanıcı arabirimini ve PET görüntüleme sırasında solunum gating yaparken yapilebilen belirli seçimleri kapsayacaktır. Son olarak, org'un önceki çalışmalarda gösterildiği gibi lezyon tespit edilebilirliği ve görüntü niceliği üzerindeki etkisi tartışılmıştır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

İnsan katılımcıların katıldığı tüm işlemler Radboud Üniversitesi Tıp Merkezi'nin iç değerlendirme kurulunun (IRB) etik standartlarına ve 1964 Helsinki bildirgesi ve daha sonraki değişiklikler veya karşılaştırılabilir etik standartlara uygun du. ORG algoritması satıcıya özel bir üründür ve Siemens Biograph mCT PET/CT tarayıcı ailesi nde ve daha yeni PET/CT modellerinde mevcuttur.

1. Hasta hazırlığı

  1. Hasta anamnez
    1. Hastanın adını ve doğum tarihini kontrol edin. Dahil etme kriterleri rutin geçitsiz PET taramasına benzer. Ek bir in- veya dışlama ölçütleri gerekmez.
    2. Radyotracer (isim, doğum tarihi ve aktivite miktarı) içeren şırınga ile teslim etiketi kontrol edin.
      NOT: Hastaya verilen aktivite miktarı hastanın vücut kitlesine bağlıdır ve kurumlar arasında farklılık gösterebilir (bu protokolde 3,2 MBq/kg'lık bir miktar önerilmektedir).
    3. Hasta ile görüşerek başvuru formundaki klinik bilgilerin doğru olduğundan emin olun. Hastaya tedavi veya ilaçta yeni ilgili değişiklikler olup olmadığını sorun.
    4. Hastaya diabetes mellitus (DM) olup olmadığını sorun. Hastanın DM'si olması durumunda, uygun hazırlığı takip edip etmediğini (örneğin, PET tadına 4 saatten az bir süre kala kısa süreli insülin uygulaması veya kan şekeri düşürücü ajanların (metformin gibi) kullanımı nın yapılmadığını sorun.
    5. Hastaya herhangi bir alerjisi olup olmadığını veya antikoagülan kullanıp kullanmadığını sorun.
    6. Hastanın parmak ucunun yan tarafını özel bir test şeridine batırarak elde edilen bir damla kan uygulayarak hastanın kan şekerini ölçün (serum glikozu 11.0 mmol/L'yi geçmemelidir).
    7. Hasta hazırlama ve görüntüleme prosedürlerini hastaya açıklayın.
  2. Radyotracer yönetimi
    1. Antekübital damarlardan birine periferik venöz kanül takarak hastaya güvenli venöz erişim.
    2. Luer kilidi ile tuzlu içeren 20 mL şırınga ile üç yönlü bir stop cock sistemi takın (Bu ikincil şırınga).
    3. Flush tuzlu (deaeration amacıyla) ile horoz sistemi durdurmak üç yönlü.
    4. Venöz kanül sonuna şırınga ile üç yönlü durdurmak horoz takın.
    5. Venöz kanülün kanülden 10 mL'lik tuzlu eti dikkatlice yıkarak patent olup olmadığını kontrol edin (hastaya kızarma sırasında herhangi bir şikayeti olup olmadığını sorun).
    6. Üç yönlü durdurmak horoz için radiotracer (birincil şırınga) içeren şırınga takın. Sistem boyunca sıvının akış yönü periferik venöz kanül radyotracer içeren şırınga çalışır böylece üç yönlü durdurmak horoz vanaları açın. Radyotracer'i şırınganın pistonunu yavaşça iterek uygulayın (izleyiciyi içeren şırınga özel kurşun korumalı bir konteynerin içine yerleştirilir).
    7. Tuzlu içeren şırınga birincil şırınga bağlı olduğu gibi üç yönlü durdurmak horoz vanaları açın (radyotracer içeren) ve şırınga herhangi bir artık radyotracer durulamak için şırınga floş.
    8. Üç yönlü horoz durdurmak vanaları açın ve hastaya şırınga kalan herhangi bir artık radyotracer yönetmek için birincil şırınga dalgıç itin.
    9. Adımı 1.2.7'yi tekrarlayın. ve 1.2.8. Üç kez.
    10. Üç yönlü horoz durdurmak açın (hastanın damarkan kan geri akışını önlemek için) ve birincil şırınga ayırmak. Furosemid içeren üçüncü bir şırınga takın, horozu tekrar üç yönlü durdurun ve şırınganın pistonunu iterek 0.5 g/Kg furosemid (maksimum 10 mg) uygulayın. Periferik venöz kanülleri çıkarın ve steril bir bandaj kullanarak delinme bölgesine basınç uygulayın. Önemli bir kanama olup olmadığını kontrol edin ve delinme bölgesinden ve tıbbi bant kullanarak bandaj ı düzeltin.
  3. Hasta kuluçka
    1. Hasta rahat bir pozisyonda dinlenmeye bırakın, tercihen loş ışıklı bir odada, 50 dakika.
    2. 50 dakika sonra, hastaya mesanesini boşaltmasını emredin.
    3. 55 dakika sonra, hastayı tarayıcıya kadar götürün ve hasta supine'i kollarını tarayıcı yatağına koyun. Hasta için mümkün olduğunca rahat olması için uygun kol desteği kullanın. Hasta kollarını yükseltemezse, hastanın yanında kol pozisyonu ile tarama yapılabilir.
    4. Hastanın solunum paternini gözlemleyin ve hastanın göğüs kafesinin etrafındaki solunum kemerini sabitleyin (genellikle göğüs kafesinin hemen altındaki pozisyon en uygun pozisyondur). Sensörün görsel incelemeden sonra karın duvarı gezintisinin tespit edildiği bir yere yerleştirildiğinden emin olun (genellikle orta hattan 5-7 cm). Cırt tabanlı kapatma sistemini kullanarak hastanın etrafındaki kemeri sabitlayın.
    5. Tarayıcı sinyalinin minimum ve maksimum aralık sınırları içinde kalıp kalmadığı üzerinde kontrol edin (solunum sinyali kırpma durumunda, kemeri uygun şekilde bağlayın veya sıkın).
    6. İpucu: Kemerin hastanın göğsüne yeterince sıkıca bağladığından emin olun. Hastaların bir süre sonra daha rahat bir duruma girdikleri göz önüne alınırsa, solunum sinyali düşme eğilimindedir (sinyalin temel kayması). Bu, sinyalin sınırların dışına girmesini önler, böylece solunum gating için kullanılan vekil sinyal yüksek kalitede korur.
    7. Kuluçka saatinden 60 dakika sonra taramaya başlayın.

2. Görüntü edinme ve yeniden yapılanma

  1. Protokol seçimi
    1. Tarayıcıdaki tüm gövde protokolünü seçin. Bu, imleci uygun protokol kategorisi üzerinden hareket ettirerek (muayene kartındaki hasta simgesinin yanındaki dairelertarafından gösterilir) ve uygun protokolü tıklatarak yapılabilir(Şekil 3).
    2. ORG satın alma protokolü hastanın bir izci tonu (topogram) ile başlayacaktır. Topogramın edinisini başlatmak için tarayıcı kontrol kutusundaki tarayıcı başlangıç tuşuna (radyasyon işareti olan sarı yuvarlak tuş) basın (Şekil 4). Topogramın satın alınmasını durdurmak veya iptal etmek için sırasıyla askıya alma veya durdurma tuşuna basın.
    3. Topogram üzerinde PET yatak pozisyonları planlama ile başlayın. Bu topogram sol fare düğmesine tıklayarak ve tbmkçesi ayarlayarak yapılabilir.
    4. Solunum hareketi için düzeltilmesi gereken yatak pozisyonlarını seçin (Şekil 5).
      NOT: Bunlar toraksı kaplayan 'kapılı' yatak pozisyonlarıdır. 'Kapılı' yatak konumları listmode kaydedilir. Klinik endikasyona bağlı olarak, üst karın kapsayan yatak pozisyonları da geçitli olabilir (örneğin görüntüleme karaciğer veya pankreas lezyonları için endike olduğunda). Geçitsiz yatak pozisyonları için, sadece görüntü rekonstrüksiyonu için sinogramları kaydetmek gerekir.
    5. PET yatak pozisyonları için görüntü kayıt süresini ayarlayın(Şekil 5).
      NOT: Enjekte edilen aktivite miktarına bağlı olarak, geçitsiz yatak pozisyonlarının tetkik süresi yeterli görüntü kalitesi sağlayacak şekilde uyarlanmalıdır. Ayrıca, kapılı yatak pozisyonlarının görüntü rekonstrüksiyonu için kullanılan görev döngüsü ile birlikte kapısız yatak pozisyonlarının kayıt süresi, kapılı yatak pozisyonlarının kayıt süresi belirlenir. Örneğin, %35'lik bir görev döngüsü için, tetkik3'e göre tetkik uzatılması, kapılı ve geçitli olmayan yatak pozisyonları için yaklaşık benzer istatistikler verir. Radboud Üniversitesi Tıp Merkezi'nde önerilen görüntüleme protokolü 2 dakikalık olmayan yatak pozisyonları için bir kayıt süresi, kapılı yatak pozisyonları için kayıt süresi ise 6 dakika % 35'lik bir görev döngüsü kullanılarak
    6. Edinme parametrelerini ayarladıktan sonra, tarayıcı kontrol kutusunda başlangıç tuşuna (radyasyon işareti olan sarı yuvarlak düğme) basın ve basılı tutun ve tarayıcı yatağı başlangıç konumuna geri dönene kadar bekleyin. Hastadan düşük dozDA CT taraması (baş ayak) elde etmek için başlangıç tuşuna tekrar basın. CT taraması aldıktan sonra, PET taraması başlatmak için başlat tuşuna basın.
    7. Görüntü edinimi sırasında, düzenli olarak hasta ve solunum sinyali kalitesini kontrol edin (gerekirse solunum kemeri ayarlayın).
      NOT: Kemerin ayarı sadece solunum kapılı yatak pozisyonları elde edilmediğinde yapılmalıdır. Bu nedenle, ayarlamalar bu yatak pozisyonları edinilmeden önce veya sonra yapılmalıdır. Kapılı yatak pozisyonunun kazanılması sırasında kemerin ayarlandırılması ORG görüntülerinin kalitesini etkileyecektir. PET taraması sırasında sinyalin önemli bir temel sürüklenmesini etkisiz hale getirmek için solunum sinyalinin dikkatli bir şekilde gözlemlemesi ve kapılı yatak pozisyonlarının edinilmeden önce solunum kemerinin olası ayarı gereklidir.
  2. Görüntü rekonstrüksiyonu
    1. Edinilen solunum sinyalini gözden geçirin ve kapılı yatak pozisyonları için uygun görev döngüsünü seçin(Şekil 6).
      NOT: Solunum gating için kullanılan genlik aralığı solunum sinyali üzerine yerleştirilir). Solunum gating kalitesini etkileyebilir solunum sinyali inconstancies veya temel sürüklenmeler için kontrol edin.
    2. Görüntüleme için optimize edilmiş görüntü yeniden yapılandırma protokolünü seçin (Şekil 7). Bu genellikle küçük lezyonların saptanması için daha küçük voksel boyutları ile yüksek çözünürlüklü görüntü rekonstrüksiyon protokolüdür. ORG algoritmasının seçilen yatak pozisyonlarının tüm solunum sinyalini kullanarak en uygun genlik aralığını hesaplayabilmek önemlidir. Farklı yatak pozisyonları için farklı görev döngüleri kullanılabilir olsa da (örneğin farklı kaliteli solunum sinyali için düzeltmek için), farklı yatak pozisyonları için farklı görev döngüleri kullanarak bu farklı yatak pozisyonları arasında görüntü kalitesi varyasyonları tanıtacak verilen tavsiye edilmez.
      NOT: Görüntüleme için örnek bir görüntü yeniden yapılandırma protokolü aşağıda verilmiştir:
      • Algoritma: TrueX + TOF (UltraHD PET)
      • Yineleme sayısı:3
      • Alt küme sayısı: 21
      • Matris boyutu: 400 × 400
      • Rekonstrüksiyon sonrası filtreleme, çekirdek (3D Gaussian), tam genişlik yarım maksimum (FWHM): 3,0 mm
      • Görev döngüsü %35
    3. Ayrıca, kantitatif PET görüntüleme için Research4Life (EARL) girişimine uygun bir protokol ile PET görüntüleri yeniden yapınız. Bunlar genellikle belirli yeniden yapılandırma sonrası filtreleme uygulanan daha düşük çözünürlüklü görüntülerdir.
      NOT: Burada görüntü nicelleştirme için örnek bir görüntü yeniden yapılandırma protokolü verilmiştir:
      • Algoritma: TrueX + TOF (UltraHD PET)
      • Yineleme sayısı: 3
      • Alt küme sayısı: 21
      • Matris boyutu: 256
      • Rekonstrüksiyon sonrası filtreleme, çekirdek (3D Gaussian), tam genişlik yarım maksimum (FWHM): 8,0 mm
      • Görev döngüsü %35
    4. Yeniden oluşturulmuş görüntüleri PACS arşivine gönderin. Görüntüler artık nükleer tıp doktoru tarafından değerlendirilmeye hazır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

PET'te ORG kullanımı, görüntülerin solunumkaynaklı bulanıklığı genel olarak azalmasına neden olur. Örneğin, küçük hücreli dışı akciğer kanseri (NSCLC) olan hastaların klinik değerlendirmesinde, ORG daha fazla pulmoner lezyon ve hilar/mediastinal lenf nodlarının saptanması ile sonuçlandı20. Bu durum Şekil 8 ve Şekil 9'da,NSCLC'li hastaların geçitsiz ve ORG PET görüntülerini gösteren kolayca gösterilmiştir.

Özell...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Nükleer tıp camiasında, PET görüntülemede solunum hareketi eserlerinin kötüleşen etkileri uzun zamandır iyi bilinmektedir. Birçok çalışmada solunum hareketi eserlerinin bulanık etkisinin görüntü niceliğini ve lezyon tespit edilebilirliğini önemli ölçüde etkileyebildiği gösterilmiştir. Çeşitli solunum gating yöntemleri geliştirilmiş olmasına rağmen, solunum gating şu anda yaygın klinik uygulamada kullanılmaktadır değildir. Bu, özellikle ortaya çıkan değişken görüntü kalitesi, görüntü edinme sürelerinin kabul edilemez uzam...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmezler.

Teşekkürler

Yazarlar Şekil 1'de gösterilen PET görüntüleri sağladığı için Richard Raghoo'ya teşekkür etmek isterler.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Sensör Portu, sensör, kara kutu, dalga güvertesi, elastik bant, yük hücresi sensörü (komple set)anzai medical co.solunum yolluk sistemi AZ-733Vhttp://www.anzai-med.co.jp/en/product/item/az733v

Kaynaklar

  1. Kostakoglu, L., Agress, H., Goldsmith, S. J. Clinical Role of FDG PET in Evaluation of Cancer Patients. Radiographics. 23 (2), 315-340 (2003).
  2. Grootjans, W., et al. PET in the management of locally advanced and metastatic NSCLC. Nature Reviews Clinical Oncology. 12 (7), 395-407 (2015).
  3. Croteau, E., et al. PET Metabolic Biomarkers for Cancer. Biomarkers in Cancer. 8, Suppl 2 61-69 (2016).
  4. Vlenterie, M., et al. Early Metabolic Response as a Predictor of Treatment Outcome in Patients With Metastatic Soft Tissue Sarcomas. Anticancer Research. 39 (3), 1309-1316 (2019).
  5. Barrington, S. F., Meignan, M. A. Time to prepare for risk adaptation in lymphoma by standardising measurement of metabolic tumour burden. Journal of Nuclear Medicine. 60 (8), 1096-1102 (2019).
  6. Grootjans, W., et al. Performance of automatic image segmentation algorithms for calculating total lesion glycolysis for early response monitoring in non-small cell lung cancer patients during concomitant chemoradiotherapy. Radiotherapy and Oncology. 119 (3), 473-479 (2016).
  7. Grootjans, W., Geus-Oei, L. F., Bussink, J. Image-guided adaptive radiotherapy in patients with locally advanced non-small cell lung cancer: the art of PET. Quarterly Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 62 (4), 369-384 (2018).
  8. Everitt, S., et al. Acute radiation oesophagitis associated with 2-deoxy-2-[18F]fluoro-d-glucose uptake on positron emission tomography/CT during chemo-radiation therapy in patients with non-small-cell lung cancer. Journal of Medical Imaging and Radiation Oncology. 61 (5), 682-688 (2017).
  9. Castillo, R., et al. Pre-radiotherapy FDG PET predicts radiation pneumonitis in lung cancer. Radiation Oncology. 74 (9), 1-10 (2014).
  10. Lee, J. W., Seo, K. H., Kim, E. S., Lee, S. M. The role of 18F-fluorodeoxyglucose uptake of bone marrow on PET/CT in predicting clinical outcomes in non-small cell lung cancer patients treated with chemoradiotherapy. European Radiology. 27 (5), 1912-1921 (2017).
  11. Aide, N., et al. EANM/EARL harmonization strategies in PET quantification: from daily practice to multicentre oncological studies. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 44, Suppl 1 17-31 (2017).
  12. Grootjans, W., et al. Amplitude-based optimal respiratory gating in positron emission tomography in patients with primary lung cancer. European Radiology. 24 (12), 3242-3250 (2014).
  13. Dawood, M., Büther, F., Lang, N., Schober, O., Schäfers, K. P. Respiratory gating in positron emission tomography: A quantitative comparison of different gating schemes. Medical Physics. 34 (7), 3067(2007).
  14. Fayad, H., Lamare, F., Thibaut, M., Visvikis, D. Motion correction using anatomical information in PET/CT and PET/MR hybrid imaging. Quarterly Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 60 (1), 12-24 (2016).
  15. Nehmeh, S. A., et al. A novel respiratory tracking system for smart-gated PET acquisition. Medical Physics. 38 (1), 531-558 (2011).
  16. Boucher, L., Rodrigue, S., Lecomte, R., Bénard, F. Respiratory Gating for 3-Dimensional PET of the Thorax: Feasibility and Initial Results. Journal of Nuclear Medicine. 45 (2), 214-229 (2004).
  17. Kokki, T., et al. Linear relation between spirometric volume and the motion of cardiac structures: MRI and clinical PET study. Journal of Nuclear Cardiology. 23 (3), 475-485 (2016).
  18. van Elmpt, W., et al. Optimal gating compared to 3D and 4D PET reconstruction for characterization of lung tumours. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 38 (5), 843-855 (2011).
  19. Tsutsui, Y., et al. Accuracy of amplitude-based respiratory gating for PET/CT in irregular respirations. Annals of Nuclear Medicine. 28 (8), 770-779 (2014).
  20. Grootjans, W., et al. The impact of respiratory gated positron emission tomography on clinical staging and management of patients with lung cancer. Lung Cancer. 90 (2), 217-223 (2015).
  21. Van Der Gucht, A., et al. Impact of a new respiratory amplitude-based gating technique in evaluation of upper abdominal PET lesions. European Journal of Radiology. 83 (3), 509-515 (2014).
  22. Wijsman, R., et al. Evaluating the use of optimally respiratory gated 18F-FDG-PET in target volume delineation and its influence on radiation doses to the organs at risk in non-small-cell lung cancer patients. Nuclear Medicine Communications. 37 (1), 66-73 (2016).
  23. Grootjans, W., et al. The Impact of Optimal Respiratory Gating and Image Noise on Evaluation of Intratumor Heterogeneity on 18F-FDG PET Imaging of Lung Cancer. Journal of Nuclear Medicine. 57 (11), 1692-1698 (2016).
  24. Smeets, E. M. M., et al. Optimal respiratory-gated [18F]FDG PET/CT significantly impacts the quantification of metabolic parameters and their correlation with overall survival in patients with pancreatic ductal adenocarcinoma. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging Research. 9 (1), 1-10 (2019).
  25. Büther, F., Vehren, T., Schäfers, K. P., Schäfers, M. Impact of Data-driven Respiratory Gating in Clinical PET. Radiology. 281 (1), 229-238 (2016).
  26. Feng, T., et al. Self-Gating: An Adaptive Center-of-Mass Approach for Respiratory Gating in PET. IEEE Transactions on Medical Imaging. 37 (5), 1140-1148 (2018).
  27. Schleyer, P. J., O'Doherty, M. J., Marsden, P. K. Extenstion of a data-driven gating technique to 3D, whole body PET studies. Physics in Medicine & Biology. 56 (13), 3953-3965 (2011).
  28. Lamare, F., Fayad, H., Fernandez, P., Visvikis, D. Local respiratory motion correction for PET/CT imaging: Application to lung cancer. Medical Physics. 42 (10), 5903-5912 (2015).
  29. Lamare, F., et al. List-mode-based reconstruction for respiratory motion correction in PET using non-rigid body transformations. Physics in Medicine & Biology. 52 (17), 5187-5204 (2007).
  30. Manber, R., et al. Clinical Impact of Respiratory Motion Correction in Simultaneous PET/MR, Using a Joint PET/MR Predictive Motion Model. Journal of Nuclear Medicine. 59 (9), 1467-1473 (2018).
  31. Rank, C. M., et al. Respiratory motion compensation for simultaneous PET/MR based on highly undersampled MR data. Medical Physics. 43 (12), 6234-6245 (2016).
  32. Küstner, T., et al. MR-based respiratory and cardiac motion correction for PET imaging. Medical Image Analysis. 42, 129-144 (2017).
  33. Fayad, H., et al. The use of a generalized reconstruction by inversion of coupled systems (GRICS) approach for generic respiratory motion correction in PET/MR imaging. Physics in Medicine & Biology. 60 (6), 2529-2546 (2015).
  34. van der Vos, C. S., et al. Improving the Spatial Alignment in PET/CT Using Amplitude-Based Respiration-Gated PET and Respiration-Triggered CT. Journal of Nuclear Medicine. 56 (12), 1817-1822 (2015).
  35. van der Vos, C. S., et al. Comparison of a Free-Breathing CT and an Expiratory Breath-Hold CT with Regard to Spatial Alignment of Amplitude-Based Respiratory-Gated PET and CT Images. Journal of Nuclear Medicine Technology. 42 (4), 269-273 (2014).
  36. van der Vos, C. S., Meeuwis, A. P. W., Grootjans, W., de Geus-Oei, L. F., Visser, E. P. Improving the spatial alignment in PET/CT using amplitude-based respiratory-gated PET and patient-specific breathing-instructed CT. Journal of Nuclear Medicine Technology. 47 (2), 154-159 (2018).
  37. Houdu, B., et al. Why harmonization is needed when using FDG PET/CT as a prognosticator: demonstration with EARL-compliant SUV as an independent prognostic factor in lung cancer. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 46 (2), 421-428 (2019).
  38. Kaalep, A., et al. EANM/EARL FDG-PET/CT accreditation - summary results from the first 200 accredited imaging systems. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 45 (3), 412-422 (2018).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

PET BT G r nt lemeGenlik Tabanl AlgoritmaSolunum Sinyali EdinimiG r nt Kalite KontrolG rev D ng s AyarlamasToraks st Kar nLezyon Tespit yile tirmesiKlinik De erlendirme Sonu lar
Genlik Tabanlı Optimal Solunum Gating Algoritması Kullanılarak 18F-florrodeoksiglukoz Pozitron Emisyon Tomografisinde Solunum Hareket Etoburlarının Yönetimi
Bize ulaşın
Kütüphaneye tavsiye et

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.