PET/MR心筋灌流イメージングにおける心筋クリープ誘発性ミスアライメントアーチファクト

Myocardial creep-induced misalignment artifacts in PET/MR myocardial perfusion imaging.

• Elia von Felten
• Georgios Benetos
• Dimitri Patriki
• Dominik C Benz
• Georgios P Rampidis
• Andreas A Giannopoulos
• Adam Bakula
• Christoph Gräni
• Aju P Pazhenkottil
• Catherine Gebhard
• Tobias A Fuchs
• Philipp A Kaufmann
• Ronny R Buechel

抄録

目的:

陽電子放射断層撮影（PET）データセットと減衰補正（AC）マップ間のミスアライメントは、心筋灌流イメージング（MPI）におけるアーチファクトの原因となる可能性がある。我々は、ハイブリッドPET/MRスキャナーを用いたMPI時の磁気共鳴（MR）とPETデータセットから得られるACマップのアライメントに対するアデノシンの影響を評価した。

PURPOSE: Misalignment between positron emission tomography (PET) datasets and attenuation correction (AC) maps is a potential source of artifacts in myocardial perfusion imaging (MPI). We assessed the impact of adenosine on the alignment of AC maps derived from magnetic resonance (MR) and PET datasets during MPI on a hybrid PET/MR scanner.

方法:

28人のボランティアがPET/MRでアデノシンストレスと安静時13N-アンモニアMPIを受けた。MRACマップの作成のためにDixon配列を取得した。シフトされていない元のPET画像を再構成した後、心臓の空間的なずれについてMRACおよびPETデータセットを検査し、必要に応じて、手動で共同登録を調整した後、シフトされたPET画像の2番目のセットを再構成した。合計安静、ストレス、および差分スコア（SRS、SSS、およびSDS）を、シフトしたPET画像とシフトしていないPET画像の間で比較した。さらに、アデノシン注入終了後の心臓の頭蓋運動量（すなわち、心筋クリープ）を測定した。

METHODS: Twenty-eight volunteers underwent adenosine stress and rest 13N-ammonia MPI on a PET/MR. We acquired Dixon sequences for the creation of MRAC maps. After reconstruction of the original non-shifted PET images, we examined MRAC and PET datasets for cardiac spatial misalignment and, if necessary, reconstructed a second set of shifted PET images after manually adjusting co-registration. Summed rest, stress, and difference scores (SRS, SSS, and SDS) were compared between shifted and non-shifted PET images. Additionally, we measured the amount of cranial movement of the heart (i.e., myocardial creep) after termination of adenosine infusion.

結果:

再配置が必要とされたのは、25 件（89.3%）のストレス PET データセットと 12 件（42.9%）の安静時 PET データセットであった。SRS、SSS、SDSの中央値は、非シフト画像ではそれぞれ6（IQR=4-7）、12（IQR=7-18）、8（IQR=2-11）であり、シフト画像ではそれぞれ2（IQR=1-6）、4（IQR=7-18）、1（IQR=0-2）であった。3つのスコアはすべて、シフトしていない画像とシフトした画像で有意に高かった（すべてp<0.05）。SDSの差は、心筋クリープ量と適度に、しかし有意に相関していた（r=0.541、p=0.005）。

RESULTS: Realignment was necessary for 25 (89.3%) stress and 12 (42.9%) rest PET datasets. Median SRS, SSS, and SDS of the non-shifted images were 6 (IQR = 4-7), 12 (IQR = 7-18), and 8 (IQR = 2-11), respectively, and of the shifted images 2 (IQR = 1-6), 4 (IQR = 7-18), and 1 (IQR = 0-2), respectively. All three scores were significantly higher in non-shifted versus shifted images (all p < 0.05). The difference in SDS correlated moderately but significantly with the amount of myocardial creep (r = 0.541, p = 0.005).

結論:

ハイブリッドPET/MR装置でのアデノシンストレスMPIの際には、MRACとPETデータセットのミスアライメントが一般的に発生し、偽陽性所見の増加につながる可能性がある。我々の結果は、心筋クリープがこの原因となっている可能性を示唆しており、PET/MRACデータの慎重な見直しと修正を促している。

CONCLUSION: Misalignment of MRAC and PET datasets commonly occurs during adenosine stress MPI on a hybrid PET/MR device, potentially leading to an increase in false-positive findings. Our results suggest that myocardial creep may substantially account for this and prompt for a careful review and correction of PET/MRAC data.