減衰

減衰補正

減衰とは、体内での光子吸収や検出器のFOV外への散乱による真のイベントの損失を指します。 減衰の問題は、SPECTよりもPETイメージングで著しく悪化する。 消滅光子のエネルギーは単一光子イメージングより大きいにもかかわらず、PETでは検出されるために2個の光子が患者から逃げなければならず、平均光路が長くなるため減衰の可能性が高くなる。 減衰によるカウントの損失は、画像のノイズ、アーチファクト、歪みを増加させるため、大柄な人の場合、50%から95%を超える可能性がある。 減衰補正を行わずに得られた全身PET画像では、重大なアーチファクトが発生する可能性がある。 これには以下が含まれる。 (1) 異なる方向で減衰が変化する結果、高活性領域(膀胱など)の歪み、(2) 体表面エッジ(「ホットスキン」)が目立つ、 (3) 肺などの低減衰組織でカウント率が明らかに高い(活性が高い)、などです。 そのため、体内各所に存在する放射性核種の真の量を正確に把握するためには、これらの画像の減衰補正が必要である。 これは、局所または全身画像上の放射能分布の正確な定性的評価と、標準化取り込み値(SUV)のようなトレーサー取り込みの正確な定量的測定の両方に当てはまる。

減衰補正の方法には、以下のものがある。 (1)減衰が比較的均一な頭部/脳の撮影に主に使用される、体型仮定に基づく計算補正、(2)減衰が変動する胸部、腹部、骨盤、全身の撮影に用いられる、実際の透過データによる測定補正、である。 透過減衰補正は、体内密度マップを取得し、各組織での吸収を補正することで行う。 これにより、特定部位における陽電子放出核種の量を決定することができる。

PET/CTスキャナでは、CTスキャンからのX線が減衰補正と局所的な解剖学的情報の提供に使用されます。 使用されるX線は511keV以下のため、透過データを調整し、消滅光子に適した減衰マップを構築する。 PET/CTスキャナでは、減衰マップを短時間(1回の息止め)で得ることができ、高品質な減衰マップを実現します。 しかし、CTで得られる減衰マップは、それを適用するPETスキャンよりもはるかに速く得られるため、横隔膜などの動く構造物の領域でアーチファクトが生じることがある。

消滅反応が患者の中心で発生した場合は減衰が起こりやすく、体の端で発生した場合は減衰が起こりにくくなる。 したがって、減衰補正されていない画像では、体の中心部では活動が少なく、皮膚表面では活動が多くなります。 通常、解釈のために減衰補正と非減衰補正の両方の画像が提供されます。 減衰補正を行わない画像では、体表(または皮膚)と肺の活動がかなり増加しているように見えることから認識できる(図2-29を参照)。 減弱補正された画像では、肺は体表に近い構造よりも活性が低く、光減弱しているように見える。 体表付近の病変は、未補正画像では目立つものもあるが、補正画像ではほとんどが見えるようになる。 トランスミッションスキャンとエミッションスキャンの間に患者が動くと、ミスアライメントアーチファクトが発生することがあります。 その結果、体の片側が過矯正になり、もう片側が過少矯正になることがあります。 さらに、CTスキャンの非常に高い密度(高ハウンズフィールド単位)のコントラストは、組織18F-FDG濃度の過大評価の原因となり、見かけ上活性の高い領域を作り出すことがある。 このように、PET スキャン撮影中に膀胱が放射性核種で満たされることにより、アーチファクトが発生することがある。 この結果、減弱補正された画像では膀胱の周囲にホットエリアが現れるが、減弱補正されていない画像では現れない。

首や胸のCTスキャンで静脈内造影剤のボーラス注入を行う場合にも、同様の問題が発生することがあります。 減弱補正された画像では,最初に原液を注入された静脈構造の領域で18F-FDGの活性が人工的に上昇する病巣が見られることがある。 このような画像は、共参照が完全でない場合、リンパ節または他の構造物における異常な活動として誤解される可能性がある。 しかし、実用上、経口あるいは静脈内造影のほとんどは、大きなアーチファクトを起こさず、また、アーチファクトの高密度源がCT検査で認識できるため、通常、解釈にはほとんど問題はない。 さらに、これらのアーチファクトは減弱補正の結果であるため、減弱補正されていない画像のレビューでその存在を確認することで、推測される性質を立証することができる。 経口および静脈内造影剤投与によるアーチファクトと金属インプラントによるアーチファクトは、減弱補正アルゴリズムの高度化および診断用CTプロトコルの適切な設計により、減少してきた。 さらに、最近の研究では、静脈内ヨード造影剤使用によるPET/CTの診断価値を阻害する可能性のあるSUVの統計的あるいは臨床的な有意差の上昇はないことが示されている

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