患者の体格が18F-FDG PET/CT画像の画質および定量的指標に及ぼす影響

Impact of patient's habitus on image quality and quantitative metrics in 18F-FDG PET/CT images.

抄録

目的:

飛行時間型(TOF)PET/CTシステムを用いたファントムおよび患者において、18F-FDG PETイメージングの定量的パラメータが放出スキャン時間(ESD)および体格指数(BMI)によってどのように変化するかを検討すること。

PURPOSE: To study how the quantitative parameters of 18F-FDG PET imaging change with the emission scan duration (ESD) and the body-mass-index (BMI) in phantom and patients on a time-of-flight (TOF)-PET/CT system.

方法:

水袋の'ベルト'を持つファントム（b-NEMA-IQ、BMI=29.2kg/m）と持たないファントム（NEMA-IEC、BMI=21.4kg/m）に18F-FDG活性を充填し、公称標準化取り込み値（SUV）19、8、5を得た。この研究には、BMI≦25kg/m（L-BMI）およびBMI＞25kg/m（H-BMI）の患者が登録された。ファントムと患者は120s/ベッド位置でリストモードPET撮影を受けた。臨床プロトコルと異なるESD（120、90、75、60、45、30秒）で再構成した画像を解析し、最大SUV（SUV）、最大標準化取り込み値除脂肪体重補正値（SUL）、ノイズを比較した。

METHODS: The image-quality phantom with (b-NEMA-IQ, BMI = 29.2 kg/m) and without (NEMA-IEC, BMI = 21.4 kg/m) a 'belt' of water-bags was filled with 18F-FDG activities to obtain nominal standardized uptake values (SUV) of 19, 8 and 5. Patients with BMI ≤ 25 kg/m (L-BMI) and BMI > 25 kg/m (H-BMI) were enrolled in this study. Phantom and patients underwent list-mode PET acquisition at 120 s/bed-position. Images reconstructed with clinical protocol and different ESD (120, 90, 75, 60, 45, 30 s) were analysed for comparison of maximum SUV (SUV), maximum standardized uptake value lean-body-mass corrected (SUL) and noise.

結果:

79人の腫瘍患者（L-BMI 45人、H-BMI 44人）を解析した。90秒から30秒にかけて、基準120秒に対するSUVとSULの変動が増加し、それぞれファントムと患者で18％から60％、16％から37％であった。SUV値は、NEMA-IQファントムよりもb-NEMA-IQで、L-BMI患者よりもH-BMI患者で（+33%）有意に高かった（+50%）。SUL値については、ファントム、患者ともに2つのBMIカテゴリーで有意差は認められなかった。ESDを増加させるとCV値は減少し、H-BMI患者（0.13-0.25）およびb-NEMA-IQファントム（0.15-0.28）では、L-BMI患者（0.11-0.21）およびNEMA-IQファントム（0.11-0.20）よりも高かった。

RESULTS: 79 oncologic patients (45 L-BMI, 44 H-BMI) were analysed. From 90 s to 30 s, an increasing variation of SUV and SUL with respect to the reference 120 s time was observed, from 18% to 60% and from 16% to 37% for phantom and patients, respectively. SUV values were significantly higher (+50%) in b-NEMA-IQ than NEMA-IQ phantom and in H-BMI (+33%) than L-BMI patients. No significant difference was found in SUL for the two BMI categories in both phantom and patients. CV values decreased when increasing ESD, being higher in H-BMI patients (0.13-0.25) and b-NEMA-IQ phantom (0.15-0.28) than in L-BMI patients (0.11-0.21) and NEMA-IQ phantom (0.11-0.20).

結論:

ESDの低減は、18F-FDG PET/CT画像におけるSUVおよびSULの変動に重大な影響を与える可能性がある。本研究は、BMIの変動に影響されないSULを病変の取り込み定量に使用する推奨を確認するものである。

CONCLUSIONS: Reduction of ESD may severely impact on the variations of SUV and SUL in 18F-FDG PET/CT imaging. This study confirms recommendations of using SUL for lesion uptake quantification, being unaffected by BMI variation.