Akciğer lezyonlarında respiratuvar gating PET/BT çalışmasının önemi
Value of respiratory gating PET/CT study in lung lesions
Yazar: HAYDAR ASLAN
Danışman: DOÇ. DR. OLGA YAYLALI
Pamukkale Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nükleer Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2013
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Göğüs hastalıkları = Thoracic diseases ; Radyografi = Radiography ; Tomografi-emisyon-bilgisayarlı = Tomography-emission-computed

Özet:
Bu çalışmada standart F-18 FDG PET/BT (3D PET/BT) görüntüsünde saptanan akciğer lezyonuna ait F-18 FDG tutulumunun (SUVmax değeri), lezyon boyutunun ve lezyon lokalizasyonunun belirlenmesinde, ayrıca benign-malign lezyonların ayırımında respiratuvar gating F-18 FDG PET/BT (4D PET/BT) çalışmasının katkısını değerlendirmeyi amaçladık.
135 hastada (40 kadın; 95 erkek, yaş ortalaması ± SD: 60.9 ± 12.3 yıl) malignite açısından şüpheli toplam 174 akciğer lezyonu (lezyon boyutu ortalaması ± SD: 20.9 ± 14.9 mm) retrospektif olarak incelendi. Tüm hastalardan intravenöz F-18 FDG enjeksiyonu sonrası standart PET/BT ve solunum hareketi ile senkronize 4D PET/BT görüntüleri elde edildi. Toplam 174 lezyon nondiagnostik BT boyutlarına göre grup 1: < 10 mm (28 lezyon), grup 2: 10-19 mm (87 lezyon) ve grup 3: ? 20 mm (59 lezyon) olmak üzere 3 gruba ayrıldı. Tüm lezyonların standart ve 4D PET/BT SUVmax değerleri, % SUVmax değişimi, lezyon lokalizasyonları ve metabolik lezyon boyutları arasındaki ilişki analiz edildi. Histopatolojik inceleme ve/veya klinik takip bulgularına dayalı kesin tanılarına göre benign ve malign olarak sınıflandırılan lezyonların standart ve 4D PET/BT tanısal değerleri karşılaştırıldı.
Tüm lezyonlar (n= 174) birlikte değerlendirildiğinde ortalama standart ve 4D PET/BT SUVmax değerleri sırasıyla 4.30 ± 3.70 ve 5.80 ± 5.11 olarak hesaplandı (p < 0.0001). Standart ve respiratuvar gating PET/BT SUVmax değerleri arasındaki % SUVmax değişimi ortalama %33.7 ± 36.3 olarak hesaplandı. Kesin tanılarına göre 125 lezyon malign ve 49 lezyon benign idi. Standart PET/BT SUVmax sonuçlarına göre 103 lezyon malign ve 71 lezyon benign olarak raporlandı. Respiratuvar gating PET/BT SUVmax sonuçlarına göre ise 125 lezyon malign ve 49 lezyon benign olarak raporlandı. Standart PET/BT'de benign olarak raporlanan 22/174 lezyon respiratuvar gating PET/BT'de malign raporlandı; bu olguların kesin tanıları malign idi. Standart PET/BT'de yanlış negatif olarak raporlanan toplam 27 lezyonun 24'ü 20 mm'nin altındaki lezyonlardı. Respiratuvar gating PET/BT çalışması ile yanlış negatif olan 24 lezyonun 20'sine malignite tanısı kondu; bu olguların kesin tanısı malign idi. Bu sonuçlara göre, tüm lezyonlar değerlendirildiğinde PET/BT'nin duyarlılık, özgüllük, tanısal doğruluk, pozitif ve negatif prediktif değerleri sırasıyla standart PET/BT için; %78, %90, %82, %95, %62 ve 4D PET/BT için; %96, %90, %94, %96, %90 olarak hesaplandı.
Respiratuvar gating PET/BT çalışması özellikle 20 mm'nin altındaki lezyonlarda solunum hareketi artefaktı, parsiyel volüm etkisi ve cihazın rezolüsyon problemi nedeniyle ortaya çıkabilen yanlış negatiflik oranlarında belirgin azalma sağlamaktadır. Respiratuvar gating PET/BT çalışması malign akciğer lezyonlarının tanısında standart PET/BT yönteminin duyarlılık, tanısal doğruluk ve negatif prediktif değerlerini arttırmaktadır.

Anahtar kelimeler: Respiratuvar gating PET/BT, standart PET/BT, F-18 FDG, SUVmax

Abstract:
In this study, we aimed to evaluate the contribution of respiratory gating PET/CT  (4D PET/CT) application in benign-malign differentiation of the pulmonary lesion and also in determination of lesion size, localization and F-18 FDG uptake (SUVmax value) of the pulmonary lesion detected in standard F-18 FDG PET/CT image (3D PET/BT).
Total 174 lung lesions suspicious for malignancy (mean lesion size ± SD: 20.9 ± 14.9 mm) in 135 patients (40 female, 95 male, mean age ± SD:  60.9 ± 12.3) were investigated retrospectively. In all patients, standart PET/BT scan after intravenous F-18 FDG injection and 4D PET/CT scan synchronized with respiratory movement was obtained. Total 174 lesions were classified in 3 groups according to non-diagnostic CT dimensions; these groups are group 1: ? 10 mm (28 lesions), group 2: 10-19 mm (87 lesions) and group 3: ? 20 mm (59 lesions). For all lesions, the relation between standart and 4D PET/CT SUVmax values, SUVmax percentage difference, lesion localizations and metabolic lesion dimensions was analyzed. The diagnostic values of standart and 4D PET/CT of the lesions were compared according to final diagnosis results which were classified as benign and malign depending on histopathological examination and/or clinical follow-up data. 
When all lesions were evaluated together (n= 174), mean ± SD standart and 4D PET/CT SUVmax values were calculated respectively as 4.30 ± 3.70 and 5.80 ± 5.11 (p < 0.0001). The mean SUVmax percentage difference between standard and respiratory gating PET/CT was calculated as 33.7% ± 36.3. According to final diagnosis results, 125 lesions were malign and 49 lesions were benign. According to standard PET/CT SUVmax results 103 lesions were reported as malign and 71 lesions were reported as benign. Based on respiratory gating PET/CT SUVmax results, 125 lesions were reported as malign and 49 lesions were reported as benign. When the 22 of 174 benign lesions at standard PET/CT were compared with final diagnosis, they were accurately reported as malign in respiratory gating PET/CT. The 24 of 27 lesions that were reported as false-negative in standard PET/CT consisted of lesions smaller than 20 mm. The 20 of 24 false-negative lesions at standart PET/CT were diagnosed as malign lesion by respiratory gating PET/CT; the final diagnosis of these 20 lesions was malign. According to these results, when all lesions were evaluated, sensitivity, specificity, accuracy, positive and negative predictive values of PET/CT were calculated as 78%, 90%, 82%, 95%, 62% for standart PET/CT and as 96%, 90%, 94%, 96%, 90% for 4D PET/CT, respectively. 
In respiratory gating PET/CT scan for lesions especially smaller than 20mm, a significant decrease is observed in false-negative ratios that may occur due to respiratory motion artifact, partial volume effect and system resolution parameters. Respiratory gating PET/CT study increases sensitivity, the diagnostic accuracy and negative predictive values of standard PET/CT study in malign lung lesions. 

Keywords: Respiratory gating PET/CT, standart PET/CT, F-18 FDG, SUVmax