Standaryzowana wartość wchłaniania

Trójwymiarowy obraz [ ¹⁸ F]FDG-PET z obszarem ROI 3D wygenerowany przez algorytm oparty na progach. Niebieska kropka w MIP oznacza maksymalny SUV w ROI.

Standaryzowana wartość wychwytu ( SUV ) to termin medycyny nuklearnej , używany w pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), a także w nowoczesnej skalibrowanej tomografii emisyjnej pojedynczego fotonu (SPECT) do obrazowania półilościowego. Jego zastosowanie jest szczególnie powszechne w analizie [ ^18F ]fluorodeoksyglukozy ([ ^18F ]FDG) pacjentów z rakiem. Może być również używany z innymi środkami PET , zwłaszcza gdy nie jest dostępna bardziej szczegółowa funkcja wprowadzania danych tętniczych farmakokinetyczne . W przeciwnym razie preferowane mogą być pomiary takie jak ułamkowa szybkość wychwytu ( FUR ) lub parametry z bardziej zaawansowanego modelowania farmakokinetycznego.

SUV to stosunek stężenia radioaktywności uzyskanego z obrazu c _{img do stężenia} w całym ciele wstrzykniętej radioaktywności c _inj ,

${\ displaystyle SUV = {\ frac {c_ {img}} {c_ {inj}}}.}$

Dyskusja

Chociaż to równanie wygląda na proste, istnieje kilka punktów, które należy omówić, takich jak (1) pochodzenie danych c _img , (2) pochodzenie danych c _inj , (3) czas i (4) jednostki .

Obraz

Dane cimg _mogą być intensywnością pikseli skalibrowanego obrazu PET. Obliczone SUV można następnie zwizualizować jako parametryczny obraz SUV . Alternatywnie, grupy takich pikseli mogą być wybierane np. przez ręczne rysowanie lub segmentowanie w inny sposób obszaru zainteresowania (ROI) na obrazie PET. Następnie np. średnia intensywność tego ROI może być wykorzystana jako dane _wejściowe do obliczenia wartości SUV .

Zastrzyk

Wartość cinj oblicza się jako stosunek dwóch niezależnych pomiarów: wstrzykniętej radioaktywności ₍ wstrzyknięta dawka, ID) i masy ciała (BW) osobnika. ID można oszacować np. jako różnicę radioaktywności strzykawki przed i po wstrzyknięciu, jeśli uzna się to za konieczne, z poprawką na rozpad fizyczny między każdym z tych pomiarów a czasem wstrzyknięcia. Konwencjonalnie czas wtrysku wynosi t =0. To stężenie odniesienia reprezentuje hipotetyczny przypadek równomiernego rozłożenia wstrzykniętej radioaktywności na całe ciało. Zmierzone wartości SUV w poszczególnych częściach ciała określają zatem ilościowo odchylenie od tego hipotetycznego równomiernego rozkładu radioaktywności: SUV > 1 wskazuje na akumulację radioaktywności w tym regionie powyżej hipotetycznego równomiernego rozkładu radioaktywności.

Czas (rozkład fizyczny)

Po wstrzyknięciu radioaktywności często następuje okres oczekiwania, a następnie okres czasu, w którym pozyskiwane są dane obrazu PET. Po rekonstrukcji obrazu, dane c _img (t) obrazu muszą zostać skorygowane do punktu czasowego wtrysku t = 0. Punktem czasowym t może być czas rozpoczęcia akwizycji obrazu lub w przypadku długiego czasu akwizycji, np. punkt środkowy akwizycji obrazu PET może być bardziej odpowiedni. Ta korekta rozpadu należy wykonać dla każdego obrazu w przypadku serii obrazów uzyskanych po pojedynczym wstrzyknięciu („obrazowanie dynamiczne”).

Masa i objętość

Jednostką c _img jest MBq/mL lub odpowiednik, oparty na (a) intensywności piksela skalibrowanej za pomocą samego źródła radioaktywnego („fantomu”) o znanej radioaktywności i objętości oraz (b) objętości piksela lub objętości ROI. Jednostką c _inj jest MBq/g lub odpowiednik, w oparciu o zmierzoną radioaktywność i masę ciała pacjenta. Dałoby to SUV w jednostkach g/ml lub równoważnych. Jednak SUV jest zwykle przedstawiany jako parametr bez jednostek. Jednym ze sposobów wyjaśnienia tego uproszczenia jest rozważenie, że średnia gęstość masy ciała ludzkiego jest zazwyczaj bliska 1 g/ml. Tak więc, podczas gdy masa ciała jest zwykle mierzona i wykorzystywana do obliczania SUV, jest ona pośrednio przeliczana na objętość ciała w ml przez dzielenie przez 1 g/ml, co daje parametr SUV bez jednostek .

Alternatywnie, c _img można uznać za niejawnie przeliczone na stężenie masowe przy założeniu gęstości masowej 1 g/ml dla objętości ROI, co jest dobrym przybliżeniem dla niektórych, ale nie wszystkich tkanek w ludzkim ciele.

Równanie

Podsumowując, daje to następujące równanie do obliczenia SUV w czasie t po wstrzyknięciu,

${\ Frac {c_ {img} (t)} {ID / BW}}}$

gdzie (1) radioaktywność zmierzona na podstawie obrazu uzyskanego w (lub zbliżonym) czasie t , zanik skorygowany do t = 0 i wyrażona jako stężenie objętościowe (np. MBq/mL), (2) wstrzyknięta dawka ID w t = 0 ( np. w MBq) oraz (3) masa ciała BW (zbliżona do czasu akwizycji obrazu) pośrednio przeliczona na objętość ciała przy założeniu średniej gęstości masy 1 g/ml.

Pokrewną miarą, częściej stosowaną w przedklinicznych badaniach PET i SPECT, jest stężenie w jednostkach % ID/ml (procent wstrzykniętej dawki na ml tkanki) do analizy biodystrybucji . Po uzyskaniu z obrazów radiojądrowych jest to równe

$}} \cdot 100\%}$ .

Innymi słowy, SUV można interpretować jako % ID/ml znormalizowany do (tutaj pomnożony przez) masę ciała (lub objętość ciała) i wyrażony jako ułamek, a nie procent.

Dalsze rozważania

Niektórzy autorzy zastępują masę ciała beztłuszczową masą ciała lub powierzchnią ciała .

Również dla $lub$ Maksymalna wartość intensywności w ROI, średnia wartość intensywności ROI wartość ROI po zastosowaniu progu intensywności (wyłączając w ten sposób liczbę pikseli ROI).

Dokładność i precyzja

Duży wpływ na SUV-a mogą mieć m.in. szumy obrazu, niska rozdzielczość obrazu i/lub wybrany przez użytkownika ROI. Do półilościowej analizy wychwytu [ ^18F ]FDG w tkance lub guzie zalecono kilka poprawek (patrz i odniesienia tam zawarte).

SUVR

Stosunek danych SUV z dwóch różnych regionów w obrębie tego samego obrazu PET (tj. z obszaru docelowego i regionu odniesienia) jest powszechnie określany skrótem SUVR . Przykładem jest stosunek intensywności sygnału regionalnego związku B PET z Pittsburgha do średniego sygnału z dużo szerszego regionu. W przypadku SUVR, wstrzykniętej aktywności, masy ciała i gęstości masy, które są częścią obliczeń SUV, anuluj:

${\ Displaystyle {\ mathit {SUVR}} = {\ Frac {\ mathit {SUV_ {cel}}} {\ mathit {SUV_ {odniesienie}}}} = {\ Frac {\ mathit {c_ {img, cel}} }{\mathit {c_{img,reference}}}}.}$

Perspektywy i wnioski

Od 2007 r. koncepcję SUV -a dopiero zaczęto testować pod kątem innych radioznaczników, takich jak fluorotymidyna F-18 ([ ¹⁸ F]FLT), a wnioski dotyczące jej przydatności i solidności w tych przypadkach uznano wówczas za przedwczesne.

Podsumowując, SUV jest wygodną miarą do porównywania obrazów PET z [ ¹⁸ F] FDG od osób o różnej masie ciała. Należy jednak uważać na pułapki i interpretację wyników.

Zobacz też