N-13 Ammonia PETによる心筋血流計測への逐次近似法の適用 国立

N-13 Ammonia PETによる心筋血流計測への逐次近似法の適用
国立循環器病センター放射線診療部
○長井英仁、佐合正義、片渕哲朗、
石田良雄、三宅義徳、芳賀高志
和歌山南放射線科クリニック
岡 尚嗣
Bq/m L
Bq / m L
【目的】N-13 Ammonia PETはDynamic Scanをすることにより、 45000
40000
心筋血流量の定量化が可能である。しかし、従来のFBP法によ 35000
る画像再構成では左室内腔血液の高カウントにより心筋部は 30000
25000
ストリークアーチファクトの影響を受け、精度が著しく低下 20000
15000
する可能性がある。
10000
そこで、今回我々は従来のFBP(Filtered Back Projection)法 50000
に代えて、ノイズ低減に最適な逐次近似(OSEM)法を用い、計
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
Frame
測精度の改善効果について検討した。
Fig.1 左室内腔のカウント差異
【方法】ファントム実験1では、心筋ファントムの左室内腔
にN-13 Ammoniaを封入してDynamic Scanを行なった。その
1000
データをFBP法とOSEM法でそれぞれ最適なパラメータを用いて 800
再構成を行ない、左室内腔および、左室内腔近傍のアーチ
600
ファクトによる影響を検討した。
400
ファントム実験2では、臨床状態を再現するために心筋ファ
200
ントムの左室内腔にN-13 Ammoniaを、心筋部分にはF-18 FDG
を封入してDynamic Scanを行なった。そして、左室内腔が心
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
筋に及ぼす影響を検討した。
Frame
心筋血流量の測定では、非冠動脈疾患10例でN-13 Ammonia
Fig.2 FBP法における
左室内腔近傍へのアーチファクトの影響
PETを施行し、FBP法とOSEM法でそれぞれ再構成を行なった。
そして、2コンパートメントモデル解析よりrMBF(regional
Myocardial Blood Flow)を求め、2つの画像の定量値の精度
について検討した。
【結果】ファントム実験1では、左室内腔の時間放射能曲線
は、高カウント領域から低カウント領域まで一致して、画像
再構成法の違いによる差は認められなかった。(Fig.1)しかし、
左室内腔近傍ではFBP法によるストリークアーチファクトと考
えられる周囲への影響が大きく認められた。(Fig.2)
ファントム実験2では、左室内腔が高カウントであるときには、
心筋部でのOSEM法はFBP法に比較して低値を示した。左室内腔 Fig.3 内腔の高カウントが心筋部に与える影響
が低カウントのときは、両者の差は認められなかった(Fig.3)
* p<0.05
** p<0.001
臨床的検討では、rMBFは、OSEM法に比較してFBP法が高い傾
Ant Sep 向であった。AntとPostについては5~7mL/min/100 gの違い
があり有意差があった。Sepは最も大きな15mL/min/100 gの差
* ** が認められたが、Latについては有意差がなかった。(Fig.4)
【結論】OSEM法を用いた心筋血流計測は、従来のFBP法に比較
して、ストリークアーチファクトの影響を受けない安定した
計測を行い得る点で有効であった。しかし、局所によっては
Post Lat 定量値の違いにバラつきがあり、心筋部に与える影響は他に
も原因があると考えられた。rMBFの精度改善は、今後の更な
n.s * る検討が必要とされた。
FBP Tissue
FBP LV
OSEM Tissue
OSEM LV
1200000
1000000
Bq/ m L
800000
600000
400000
200000
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16 0
1 40
14 0
Bq/mL/min/100g Bq/mL/min/100g
Frame
1 20
1 00
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60
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FB P
O SE M
18 0
1 80
16 0
1 60
14 0
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Bq/mL/min/100g Bq/mL/min/100g
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12 0
10 0
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60
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FB P
O SE M
FBP
OS EM
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1 00
80
60
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20
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0
F BP
Fig.4
OSEM
rMBF のFBP法とOSEM法の比較