データ駆動呼吸ゲーティングを用いたPET画像におけるCTに基づく減弱補正の効果

[Effects of CT-based Attenuation Correction on PET Images Using Data-driven Respiratory Gating].

抄録

目的:

様々な呼吸相におけるPETとCTの位置ずれの影響を検証するために、装置なしの陽電子放射断層撮影/コンピュータ断層撮影（PET/CT）データ駆動呼吸ゲーティング（DDG）を適用した。

PURPOSE: We applied deviceless, positron emission tomography/computed tomography(PET/CT) data-driven respiratory gating (DDG) to validate the effects of misalignment between PET and CT at various respiratory phases.

方法:

発泡ポリスチレンビーズを含む高温球を背景とするNEMA IEC体ファントムを用いて肺病変をシミュレートした。ファントムが下方に移動し、その後停止する際にPET画像を取得した。吸気相、静止相、呼気相で取得したCT画像の減衰は、ファントムの動きが止まった後に補正した。CTに基づく減衰補正を用いてDDG-PET画像の正規化平均二乗誤差（NMSE）、回復係数（RCとRC）、体積を解析した。

METHODS: A lung lesion was simulated using an NEMA IEC body phantom in which the background comprised hot spheres containing polystyrene foam beads. We acquired PET images as the phantom moved downwards and then stopped. Attenuation on computed tomography images acquired at the inspiratory, stationary, and expiratory phases was corrected after the phantom stopped moving. Normalized mean square error (NMSE), recovery coefficients (RC and RC) and volume were analyzed on DDG-PET images using CT-based attenuation correction.

結果:

呼気CT画像を用いて補正したPET画像において、NMSEは0に最も近かった。RCは1.0未満であり、呼気CT画像を用いて補正したPET画像でのみRCが1.0に最も近かった。CT画像とPET画像のアライメントが大きい場合、体積は球の大きさにより過小評価または過大評価された。

RESULTS: The NMSE was closest to 0 in PET images corrected using the expiratory CT image. The RC was<1.0, and the RC was closest to 1.0 only in PET images corrected using the expiratory CT image. Volume was either underestimated or overestimated more according to the size of the spheres when the alignment of CT and PET images was greater.

結論:

PET/CT補正にDDGを使用する際は、吸気相ではなく呼気相を使用することを推奨する。

CONCLUSION: We recommend using the expiratory but not the inspiratory phase when using DDG for PET/CT correction.