Yeni jenerasyon hibrid pozitron emisyon tomografi sistemlerinde lezyon lokalizasyonu ve metabolik ölçütlere etki eden faktörlerin karşılaştırmalı analizi /
Yazar: MAHSUN ÖZÇELİK
Danışman: PROF. DR. NEŞE KARABACAK
Gazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nükleer Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2017
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Metabolitler = Metabolites ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Pozitron emisyon tomografi = Positron-emission tomography ; Teşhis = Diagnosis ; Teşhis-görüntüleme = Diagnostic imaging ; Tomografi-emisyon-bilgisayarlı = Tomography-emission-computed

Özet:
Çeşitli onkolojik PET/BT çalışmalarında metabolik indeks ve standart tutulum değeri hesaplanması önemlidir. Son zamanlarda, uçuş süresi (TOF) bilgileri ve noktasal yayılım fonksiyonu (PSF) düzeltmesi gibi yeni teknolojiler, PET görüntü kalitesini iyileştirmekte ve aynı zamanda küçük lezyonların saptanabilirliğini artırmaktadır (43). Bu çalışmada amacımız, yeni jenerasyon hibrid PET sistemlerinden bir olan PET/MR ile 18F-FDG PET görüntülemesi yapılan kanser vakalarında farklı vücut bölgelerinde saptanan farklı boyutlu lezyonlarda TOF ve non-TOF rekonstrüksiyonunun in vitro ve in vivo şartlarda metabolik bir ölçüt olan SUVmaks'a olan etkisini incelemekti.
Çalışmaya dahil edilen bütün hastaların PET/BT görüntülemeleri, Gazi Üniversitesi Nükleer Tıp Anabilim Dalında uygulanan standart PET/BT görüntüleme protokollerine göre yapılmıştır. 
Hastaların FDG PET/BT görüntüleri alımını takiben,  farklı vücut alanlarından olmak üzere (meme-abdomen-baş boyun) TOF rekonstrüksiyon yazılımına sahip hibrid PET/MR cihazı (Signa PET/MR GE Healthcare) ile bölgesel görüntüleri alındı. Rekonstrüksiyon fazında TOF ve non-TOF algoritmaları ile iki farklı yaklaşım kullanılarak çizilen ilgi alanlarından metabolik indeks hesaplanarak (SUVmaks) bu değerler her üç inceleme alanında TOF ve non-TOF indeksler olarak birbiri ile karşılaştırıldı. FDG tutulumunun sayısal olarak değerlendirilmesinde lezyonlara ait SUVmaks değerleri kullanılmıştır. SUVmaks değerleri TOF ve non-TOF rekonstrüksiyonlu olarak, aynı hastada ve aynı lezyonda ayrı ayrı hesaplanmıştır.  
Veriler SPSS 22.0 programı ile analiz edildi. Lezyonların TOF rekonstrüksiyonlu ve rekonstrüksiyonsuz SUVmaks değerleri ile bu değerler arasında çıkan yüzde kazanç değerleri, tümör boyutları, hastaların beden kitle indeksleri arasında korelasyon analizleri yapıldı. Gruplar arasında yüzde kazançlara bakıldığında, en yüksek kazancın meme dokusuna yönelik olan görüntülerde elde edildiği görüldü. İkinci sırada abdomen hastaları yer aldı. Baş-boyun hastalarında ise kazanç düzeyinin diğer iki gruba göre belirgin düşük düzeyde olduğu hesaplandı. Meme dokusunda ortalama kazanç %39,9, abdomen hastalarında %21,0 ve baş-boyun hastalarında %7 olarak hesaplanmış olup, gruplar arasındaki bu farklılık istatistiksel olarak da anlamlıdır (p: 0,001). 
Fantom çalışmalarında ise küçük lezyonların SUV kazanç oranının büyük lezyonlara göre TOF rekonstrüksiyonu sonrası belirgin yüksek olduğu görüldü. Söz konusu durumlar hem hasta çekimlerinde hem de fantom çalışmalarında geçerlidir. 
       Ayrıca kazanç değerleri ile BKİ değerleri arasında ilişki incelendiğinde, BKİ değeri arttıkça kazanç oranlarının da arttığı dikkati çekmiştir. Lezyon kontrastı ele alındığında, SUVmaks değerleri ile kazanç oranları arasında negatif güçlü bir ilişki olduğu gözlendi.
Bu bulgular, TOF rekonstrüksiyon özelliği olan yeni nesil bir PET/MR cihazı ile elde edilen ilk simultane sonuçlardır ve literatürde bildirilen TOF kapasitesine sahip PET/BT cihazlarıyla elde edilen sonuçlara benzer niteliktedir. Her iki hibrid cihaz tarafından kullanılan farklı atenüasyon düzeltme algoritmaları, bireysel olarak veri karşılaştırılmasını zorlaştırmakla birlikte, sonuçlar birbirlerini desteklemektedir. Buna göre TOF rekonstrüksiyonuna sahip yeni nesil hibrid sistemler söz konusu olduğunda, klinisyenler hasta görüntülemede bu faktörleri dikkate almalı ve çok merkezli çalışmalarda eşzamanlı hasta ve fantom verileri ile daha fazla olguda detaylı araştırmaların yapılması gerekmektedir.

Abstract:
Objectives it is important to calculate the metabolic index and atandart involvement values in various oncologic PET/CT. Recently, new technologies such as time-of-flight (TOF) information and point spread function (PSF) correction are expected to improve the quality of PET images and at the same time increase the detectability of small lesions.(43) This study aimed to investigate the ability of a hybrid new generation PET/MR system with TOF capability to detect the effect of TOF reconstruction parameters on the metabolic values (SUV maks) of  lesions in real oncology cases in different body areas using bot patient and phantom data with comparable  reconstruction parameters.
PET/CT images of all patients included in the study were made according to standard PET/CT imaging protocols applied at Gazi University Nuclear Medicine Department.
Regional imaging was performed with a Hybrid PET/MR device (Signa PET/MR GE Healthcare) with TOF reconstruction software in different body areas (breast-abdomen-head neck) following FDG PET/CT imaging of the patients in our study. TOF and non-TOF algorithms in the reconstruction phase and metabolic index (SUV) were calculated by using two different approaches. These values were compared with each other as TOF and non-TOF indices in each examination area. SUVmax values of the lesions were used in numerical evaluation of FDG uptake. SUVmax values were calculated separately in the same patient and in the same lesion, with TOF and non-TOF reconstruction.
Data were analyzed with the SPSS 22.0 program.Correlation analyzes were performed between the SUV max values of the lesions with TOF reconstruction and without reconstruction, and the percent gain values, tumor size, and body mass index of the patients. Given the percentage earnings among the groups, it was seen that the highest gain was obtained in images directed to the breast tissue. In the head and neck patients, the gain level was calculated to be significantly lower than the other two groups. The average gain in the breast was %39,9, %21 in abdominal patients and %7 in head and neck patients, and this difference was statistically significant (p: 0.001). Both in patient and in phantom studies, SUV gain of small lesions was significantly higher after TOF reconstruction compared to larger lesions. Thes are the initial results obtained with a new generation PET/MR device with TOF capability and seem to be similar to the results obtained with PET/CT devices with TOF capability reported in the literature. The different attenuation correction algorithms used by both hybrid devices make it difficult to compare individual runs, but the results support each other. In the case of new generation hybrid systems with TOF reconstruction features, clinicians should take into consideration these factors in patient imaging and further investigation is needed to be carried out in multicenter studies with simultaneous patient and phantom data.