Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tarkoitus

Hengityksen liike aiheuttaa huomattavaa artefakteja rekonstruoitu PET kuvien paikan käytettäessä kierteisen CT kuin vaimennus kartan PET /TT kuvantaminen. Tässä tutkimuksessa pyrittiin vähentämään hengitysteiden artefakteja PET /CT-kuvia potilaista, joilla on keuhkojen kasvaimet käyttämällä vatsan puristus laite.

Methods

Kaksitoista potilasta keuhkosyöpä sijaitsee keskellä tai alempi koru keuhkojen rekrytoitiin. Potilaat injisoitiin 370 MBq:

18F-FDG. Aikana PET potilaat oletettu kaksi sängyn asentoa 1,5 min /vuode. Käytyään vapaa-hengitys kuvantamisen, saimme kuvia potilaiden vatsan puristus soveltamalla samaa setup käytetty vapaa-hengitys scan. Erot standardoidut oton arvo (SUV)

max, SUV

keskiarvo, kasvaimen tilavuus, ja painopisteen kasvainten välillä PET ja eri TT järjestelmissä mitattiin.

Tulokset

SUV

max ja SUV

tarkoittaa peräisin PET /TT kuvantaminen käyttäen vatsan puristus laite lisäsi kaikkien vaurioiden verrattuna niihin, jotka saatiin käyttämällä tavanomaista lähestymistapaa. Prosenttiosuus korotukset olivat 18,1% ± 14% ja 17% ± 16,8% SUV

max ja SUV

tarkoittaa, vastaavasti. PET /TT kuvantaminen yhdistettynä vatsan puristus yleensä pienenee kasvain epäsuhta CT ja vastaavien vaimennus korjattu PET kuvia, joiden keskimääräinen lasku 1,9 ± 1,7 mm: n kaikkien tapauksista.

Johtopäätökset

PET /TT kuvantaminen yhdistettynä vatsan puristus vähentää hengitysteiden esineitä ja PET /TT kohdistusvirhe, ja parantaa määrällistä SUV kasvain. Vatsan puristus on helppo asentaa ja on tehokas menetelmä, jota käytetään PET /TT imaging Clinical Oncology, erityisesti rintakehän alueella.

Citation: Huang TC, Wang YC, Chiou YR, Kao CH (2014) Respiratory Motion vähentäminen PET /TT käyttäminen Vatsan Compression varten Keuhkosyöpä Potilaat. PLoS ONE 9 (5): e98033. doi: 10,1371 /journal.pone.0098033

Editor: Juri G. Gelovani, Wayne State University, Yhdysvallat

vastaanotettu: 28 tammikuu 2014; Hyväksytty: 14 huhtikuu 2014; Julkaistu: toukokuu 16, 2014

Copyright: © 2014 Huang et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Tämä tutkimus sai taloudellista tukea National Science neuvosto Taiwan (NSC 102-2221-E-039-010-MY3) ja Taiwanin terveysministeriön ja hyvinvoinnin Clinical Trial and Research Center of Excellence (DOH102-TD-B-111-004). Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Hengityksen liike aiheuttaa kuvavirheet PET /CT-kuvia ja tasapainotusongelmia PET ja TT. PET kuvantaminen, hengityksen liike antaa aihetta kuvan epätarkkuutta, hajoaminen kuvan kontrastia, ja yliarviointiin vioittumatilavuudessa. CT, hengityksen liike voi vääristää kasvaimen muoto ja tilavuus [1]. Lisäksi, kun käytetään CT-kuvia korjaamiseksi vaimennuksen PET tietojen välinen epäsuhta PET ja CT-kuvia aiheuttamaa hengityksen voi aiheuttaa virheitä paikallistamisen kasvain PET, mikä johtaa epätarkkaan standardoitu oton arvo (SUV), koska suuri ero hankinnan aikana TT ja PET. Yliarviointiin määrästä ja aliarviointiin SUV on keuhkovaurioita aiheuttama hengityksen liikkeen raportoi Nehmeh et al ja Erdi et al [2] – [3]. Liu et al raportoitu lisääntynyt epävarmuus SUV keuhkotuumoreista kun vaimennus korjaus (AC) suoritettiin käyttäen vinossa PET /TT [4]. Huang et al osoittivat, että lisääntynyt kasvaimen liike läheisesti liittyy SUV maksimi (SUV

max) väheneminen potilailla, joilla on keuhkosyöpä [5]. Nämä esineitä ja siirtymä voi aiheuttaa mahdollisia misdiagnoses yhdistettynä PET /TT kuvantamismodaliteetin keuhkosyövän diagnosointiin [6].

Useita tekniikoita on tutkittu korjaamaan PET /TT vääristymät ja vähentää esineitä parantaa määrälliset tarkkuus. Hengitysteiden gating PET ja TT, jossa kerätyt tiedot olivat binned tiettyihin hengityselinten vaiheisiin, käytettiin vähentämään liikehäiriöitä ja SUV virheitä [7] – [8]. Soveltamisen tulosten 4-ulotteinen (4D) PET /CT käyttäen 4D-CT data kanssa aidatulla PET kuvien osoitti parannettu vaurion rekisteröinti ja asianmukainen sisäinen kasvainten [1], [9]. Kuitenkin pitkä hankinta ja käsittely aika vaatia tekemään tarkasteluun oli väistämätön. Syvä-inspiraatio hengitys-hold tekniikka on ehdotettu parantamaan epätarkka määrällistä molempien SUV

max ja aineenvaihdunnan määrän, mutta tämä menetelmä ei ole käytännöllinen kaikille potilaille, koska se vaatii potilaiden hoitomyöntyvyyttä ja ei ehkä onnistu potilaille, joilla on rajallinen keuhkojen toiminta [6], [10]. Cine keskimääräinen CT (CACT) ehdotettiin AC PET ja kuvat näytteillä huomattavasti vähemmän vääristymät ja esineitä verrattuna saada käyttämällä tavanomaista kierukka CT (HCT) -pohjaisen AC [11]. Suurin ongelma on CACT on, että se vaatii hallinnon suhteellisen suuren säteilyannoksen. Äskettäin interpoloitu keskimääräinen CT käytetty PET /TT AC korjattu PET /CT kohdistusvirhe ja parannettu vaurio kvantitointiin liittyy säteilyn vähennys. Kuitenkin monimutkainen postimaging prosessi on edelleen huolissaan Näiden tekniikoiden käyttö kliinisessä käytännössä [12] – [14].

Vatsan pakkausta käytetään yleisesti vähentämään rintakehä kasvaimen liikkeen hoidon aikana toimituksen säteilyn onkologia. Käyttö vatsan puristus keuhko sädehoidot tehokkaasti vähentää liikkeen amplitudi vaurion ollessa lähellä kalvon [15] – [16]. Tässä tutkimuksessa osoitimme hengityksen liikkeen korjauksen PET /TT käyttämällä vatsan puristus laite, ja tutkitaan mahdollisen tuloksen paranemiseen verrattuna tuotettu perinteisillä TT (HCT) potilailla, joilla keuhkosyöpä.

materiaalit ja menetelmät

Potilasjoukko

nykyinen tutkimus tehtiin elokuussa 2013 lokakuu 2013. Kaksitoista potilasta (5 miestä, 7 naispuolinen, keski-ikä 60 vuotta ikäryhmä, 43-77 vuotta) diagnoosi keuhkosyöpään vahvistanut lääkärin China Medical University Hospital rekrytoitiin. Keuhkovaurioita oli koko on välillä 3-44 cm. Kaikki potilaat, jotka valittiin ollut kasvain keskellä tai pienempi koru keuhkojen, jotka ovat alueita, joissa hengitysteiden liikkeessä selvästi ilmenee. Yhteenveto kliinisestä potilaiden ominaisuuksiin on esitetty taulukossa 1. Kirjallinen suostumus saatiin kaikki potilaat. Kaikki tiedonkeruu ja analyysit tehdään tässä tutkimuksessa hyväksyi Institutional Review Board of China Medical University Hospital.

Imaging Acquisition pöytäkirja

Potilaat olivat kaikki ruiskutettiin 370 MBq

18F-FDG. Kertymävaiheessa joka kesti noin 40 minuuttia, potilaat pysyi edelleen asemassa. Ensimmäinen koko kehon kuva saatiin, kun potilaat olivat selinmakuulle ja hankinta aika per vuode kanta oli 1,5 min. Vapaa-hengitys koko kehon TT suoritettiin 120 kV kierteisen tilassa smart mA (vaihteluväli 30-210 mA), 1.75:1 piki, ja 0,5-s lastauslaiturin kierto. Sillä rintakehä PET, potilaiden oletettu kahden hengen kannat 1,5 min /vuode. Suorittamisen jälkeen vapaa-hengitys imaging ( 5 min), saimme kuvia potilaiden vatsan puristus käyttäen samalla kokoonpanolla kuin käytetty vapaa-hengitys scan.

Kaikki skannaukset hankittiin käyttäen GE PET /CT-16 siivu ja Discovery STE (GE Medical System, Milwaukee, Wisconsin USA) yhdistettynä vatsan puristus laite (BodyFix säätökalvoventtiili, Elekta) 3-ulotteinen tilassa transaksiaalinen field-of-näkymät (FOVs) ja 70 ja 50 cm PET ja TT, vastaavasti. Kuvantamisen protokolla ja potilas setup lukien vatsan puristuslaitteen esitetään kuvioissa 1a ja 1b.

Patient setup vatsan puristuslaitteen (a) sijaitsee ylävatsan alueen rajoittaa määrää hengitystä. (B) tiedonkeruu protokolla PET /CT kuvantaminen sairastavien potilaiden vatsan puristus välittömästi käytyään vapaa-hengitys kuvantamisen.

Käytimme sama kliininen rekonstruktioparametrien sekä vapaa-hengitys PET ja vatsan-pakkaus PET kuvia. PET

FB ja PET

ab kuvat rekonstruoitiin käyttämällä iteratiivista algoritmeja (Fourier rebinning ja vaimennus painotettu tilasi-osajoukko odotus maksimointi, kaksi iteraatiota, 20 osajoukkoja, ja 6 mm Gaussin suodattimen) ja AC käyttämällä HCT ja vatsan-pakkaus TT (CT

ab), tässä järjestyksessä. Aineisto rekonstruoitu käyttämällä 128 x 128 matriisi ja 3 mm paksun viipaleen. Kaikki PET ja CT-kuvia siirrettiin GE työaseman, josta fuusio PET /CT-kuvia rakennettiin.

Vaurion analyysi

3-ulotteinen (3D) PET /CT-kuvia, eli 3D-volyymin kiinnostuksen (VOI) oli käsin piirretty kokenut lääkäri jokaiselle vaurio PET kuvien [17]. Maksimiarvo ja keskiarvo SUV arvo VOI määriteltiin SUV

max ja SUV

keskiarvoa vastaavasti. Vastaava rajaaminen VOI CT kuvien suoritettiin säteilyn onkologi. SUV

max saatiin vaurioiden näkyvät PET

FB ja PET

ab kuvia. Arvot SUV

max, SUV

tarkoittaa, ja VOI verrattiin. Jatkuva muuttujat ilmaistaan ​​keskiarvona ± keskihajonta (SD). Tilastolliset analyysit tehtiin käyttäen paritonta Studentin

t

testi ja pariksi

t

testiä.

P

arvo 0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevä. Lisäksi koordinaatit painopisteen vaurio PET

FB, CT ja PET

ab, ja CT

ab kuvia määritettiin perustuen valitun Vois. Etäisyydet

d

välillä kasvain centroid PET kuvan ja siihen liittyvän CT kuvan mitattiin sitten.

Tulokset

SUV

max ja SUV

merkitsee kaikki kasvaimet ovat yhteenvetona taulukossa 2. PET

ab kuva yleisesti osoittivat lisääntynyttä SUV

max ja SUV

tarkoittaa kaikkien vaurioiden verrattuna esitetty PET

FB kuva. Prosentuaalinen kasvu (% ero) oli 18,1% ± 14% ja 17% ± 16,8% SUV

max ja SUV

tarkoittaa, vastaavasti. Prosentuaalinen ero on tuumorin tilavuuden PET oli 0,1% ja 41%. PET /TT kuvantaminen yhdistettynä vatsan puristus yleensä vähensi kasvainten mismatch

d

välillä CT kuvan ja vastaava vaimennus korjattu PET kuvia, kuten taulukosta 2, jossa keskimääräinen lasku 1,9 ± 1,7 mm kaikissa kasvaimet .

kuviossa 2 koronan näkemykset PET

FB /CT ja PET

ab /CT

ab fuusio kuvat osoittavat kasvain oikeassa alareunassa koru varten valitaan potilas, potilas 4, joka käytettiin edustavana esimerkkinä. Vinoutuminen ympärillä kasvain (punainen nuoli) havaittiin PET

FB /CT fuusio kuvien ja siirtymä oleellisesti parantunut PET

ab /CT

ab kuva, kuten kuvassa. 2 (a) ja kuvio. 2 (b), vastaavasti. Arvot PET

ab olivat suuremmat kuin PET

FB 8% ja 13%. Lisäksi, pystyprofiilien piirretty kuviossa. 2 (c) osoittavat, että puoliarvoleveys oli pienempi kasvain näkyy PET

ab kuva, joka osoittaa vähemmän hämärtää reunojen ympärille kasvain kuvan, ja suurempi SUV

max oli myös helposti havaittavissa PET

ab kuva, mikä mahdollistaa tarkemman ja tarkka kasvainten havaitseminen.

Coronal kuvia (a) PET

FB /CT fuusio kuva (vasemmalla); PET

FB (oikealla) ja (b) PET

ab /CT

ab fuusio kuva (vasemmalla); ja PET

ab (oikealla) kuva valitulle potilaalle, Patient 4. Linjausvirhe ympärillä kasvain havaittiin PET

FB /CT fuusio kuvien (punainen nuoli). (C) Pysty kuva profiilit piirretään poikki kasvain PET

FB ja PET

ab kuvia.

Keskustelu

Vatsa puristuslaitteen voidaan vähentävän keuhkojen kasvain liike [18]. Tehokkuus vatsan puristus vähentää keuhkojen kasvain liike riippuu kasvaimen sijainnista keuhkoissa. Merkittävä vaikutus vatsan puristus arvioitiin Bouilhol et al [16]. Tämä tutkimus lisäksi osoitti, että PET /TT kuvantaminen sisältää vatsan puristus mahdollisesti parantaa rekonstruoitu PET kuvanlaatua ja tuottaa lisääntynyt maastoautojen kasvainten ja vähensi hengitys- esineitä sisältävien paikkatietojen ottelun PET ja TT-fuusio kuvien. Useita huolenaiheita, joita saattaa syntyä on, että lisääntynyt SUV vatsan-puristus kuvia aiheutti vatsan puristus, tai että todellisuudessa, SUV kasvaa aktiivinen kasvaimissa ajan postinjection koska vatsan-puristus PET hankinta suoritettiin käytyään vapaasti hengitys PET hankinta kaikista potilaista. Kuitenkin tämän tutkimuksen tulokset paljastivat, että keskimääräinen PD SUV

max oli 18%, mikä on liian korkea saavuttaa aikaa postinjection kasvaimen alle 5 minuuttia. Lisäksi lisävalmistelu tarvittava aika perustaa vatsan puristus laite oli tyypillisesti alle 5 minuuttia meidän kliinisessä käytännössä. Siksi käytetään vatsan puristus laitteen rintakehä PET /TT hankinta on mahdollista rutiinikäyttöön kliinisessä käytössä. On kaksi huolia käytöstä vatsan puristus: Ensinnäkin, kuvantaminen yhdistettynä vatsan puristus voi aiheuttaa ärsytystä ja mahdollisia ahdistusta joillekin potilaille ja on myös käyttökelvoton ylipainoisille potilaille. Toiseksi, vatsan puristus saattaa olla potentiaalinen keino lisätä kasvaimen liikkeen vaihtelua, mikä epäjohdonmukaisuuksia kasvaimen rajauksen aikana simulointi CT sädehoitoa suunnittelu [19]. Tämän ongelman ratkaisemiseksi, ketjuttamalla muotoaan muuttavat kuvan rekisteröinti vatsan puristus on mahdollinen vaihtoehto yhdistää simulointi CT ja CT

ab rajaamista varten kasvainten [20].

Useat tutkimukset ovat raportoineet, että lasku SUV 3D PET aiheuttaa siirtymän määrä, joka tapahtuu ja rakenteessa hengityksen liikkeen. 4D PET scan voidaan käyttää vähentämään lasku SUV aiheuttama hengityksen liikkeen [6], [21] – [22]. Tämä tutkimus osoitti, että PET kuvantamisen yhdistettynä vatsan puristus laite voi myös parantaa SUV. Lisäykset sekä SUV

max ja SUV

tarkoittaa PET

ab verrattuna PET

FB havaittiin tässä tutkimuksessa. Kasvaimet lähemmäksi kalvon selvästi muutti suuri amplitudi superior-huonompi suuntaan; Siksi suuri SUV

max eroja 4D PET ja 3D PET olemassa ja on raportoitu lukuisissa tutkimuksissa. Tässä tutkimuksessa potilaan kasvaimia sijaitsee keskellä alentaa lohkoa keuhkojen rekrytoitiin ja SUV

max onnistui parani noin 7% -54%.

liike rakenteiden rintakehän korreloi kalvon liikkeen, joka tapahtuu hengityksen [23]. Tämä liike aiheuttaa tyypillisesti suurempi kasvaimen koko näkyvän PET kuvia, kun todellinen koko kasvain, joka johtaa PET /CT siirtymä [14]. Liike on vieläkin monimutkaisempi, jos vauriot on kiinnitetty jäykkä rakenne rintakehän, (esim, keuhkopussin lähellä rintakehää (Potilaat 3 ja 10) ja kalvon (Patient 5)). Tässä tutkimuksessa havaitsimme merkittäviä eroja määrällisesti tuloksia, jotka osoittivat, että vauriot kiinnitetty jäykän rakenteen rintakehän osoitti suuren volyymin muutoksiin (Fig. 3) väliin saatujen kuvien kanssa ja ilman käyttöä vatsan puristus. Kuitenkin käytön vaikutuksista vatsan puristus leesion koko, sijainti, otto suhde, ja liikerata tutkitaan tarkemmin nykyisissä tutkimuksessa.

Johtopäätös

Annoimme alustavan tulokset koskien eroja kasvaimen aiheuttama liike hengityksen 12 keuhkosyöpäpotilaita kuvataan useilla vatsan puristus laite, verrattuna avulla saatuja kuvia perinteinen lähestymistapa. Tulokset osoittivat, että pienentyneet PET kuvanlaatua johtui hengityksen liikkeen ja epäsuhta PET ja TT käytöstä aiheutuneita CT AC PET sisällyttämään vatsan puristus laitteen PET /TT kuvitella.