200例の全身F-FDG PET/CTスキャンにおけるデータ駆動型呼吸運動補償の臨床的実行可能性と影響について検討

Clinical feasibility and impact of data-driven respiratory motion compensation studied in 200 whole-body F-FDG PET/CT scans.

抄録

背景:

本研究では、腫瘍学的および非腫瘍学的な幅広い病態を有する患者において、データ駆動型呼吸ゲーティングを用いた完全自動化全身PETプロトコルを導入することの臨床的実現可能性および影響を検討する。 592例のFDG PET/CT患者を前向きに対象とした。胴体に病変のある患者200例を選択し、非ゲーティング（UG）、ベルトゲーティング（BG）、データ駆動ゲーティング（DDG）画像を再構成した。すべての画像は同じデータを使用し、ゲーティング画像の撮影時間を延長することなく再構成された。画像は病変の取り込みと代謝量について定量的に解析され、視覚的病変検出の定性的解析によって補完された。さらに、悪性リンパ腫患者23人を対象に、ゲーティングが治療効果評価に及ぼす影響を評価した。

BACKGROUND: This study examines the clinical feasibility and impact of implementing a fully automated whole-body PET protocol with data-driven respiratory gating in patients with a broad range of oncological and non-oncological pathologies 592 FDG PET/CT patients were prospectively included. 200 patients with lesions in the torso were selected for further analysis, and ungated (UG), belt gated (BG) and data-driven gating (DDG) images were reconstructed. All images were reconstructed using the same data and without prolonged acquisition time for gated images. Images were quantitatively analysed for lesion uptake and metabolic volume, complemented by a qualitative analysis of visual lesion detection. In addition, the impact of gating on treatment response evaluation was evaluated in 23 patients with malignant lymphoma.

結果:

BG撮影に必要なベルトの装着はBG撮影の27％で問題となったが、DDG撮影では問題は報告されなかった。病変の定量化については、DDGおよびBG画像はUG画像よりもSUV値が有意に大きく、体積が小さかった。医師は、UG画像の44％で顕著な画像のぼやけを報告し、4.5％の症例で臨床評価に問題となった。

RESULTS: Placement of the belt needed for BG was associated with problems in 27% of the BG scans, whereas no issues were reported using DDG imaging. For lesion quantification, DDG and BG images had significantly greater SUV values and smaller volumes than UG. The physicians reported notable image blurring in 44% of the UG images that was problematic for clinical evaluation in 4.5% of cases.

結論:

DDGを用いた呼吸運動補正は、臨床ルーチンに容易に組み込むことができ、より正確で有意にSUV値が大きく、代謝体積が小さい画像を得ることができる。我々の幅広い患者コホートでは、医師はゲートなし画像よりもゲートあり画像を圧倒的に好んだが、DDG画像はわずかに好まれた。しかし、胴体に悪性疾患がある患者においても、非ゲート画像から得られなかった診断上の追加情報は、ゲート画像からは得られなかった。

CONCLUSION: Respiratory motion compensation using DDG is readily integrated into clinical routine and produce images with more accurate and significantly greater SUV values and smaller metabolic volumes. In our broad cohort of patients, the physicians overwhelmingly preferred gated over ungated images, with a slight preference for DDG images. However, even in patients with malignant disease in the torso, no additional diagnostic information was obtained by the gated images that could not be derived from the ungated images.