Стандартизированная ценность потребления

3-мерный [ ¹⁸Изображение F]FDG-PET с 3D-ROI, созданное с помощью порогового алгоритма. Синяя точка на изображении MIP внизу справа обозначает максимальный внедорожник в пределах рентабельности инвестиций.

Стандартизированное значение поглощения ( SUV ) — это термин ядерной медицины , используемый в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), а также в современной калиброванной однофотонно-эмиссионной томографии (ОФЭКТ) для полуколичественного анализа. ^{[ 1 ]} Его использование особенно распространено при анализе [ ¹⁸F]фтордезоксиглюкоза ([ ¹⁸F]FDG) изображения онкологических больных. Его также можно использовать с другими препаратами ПЭТ, особенно когда функция артериального входа недоступна для более детального фармакокинетического моделирования. В противном случае предпочтительными могут оказаться такие показатели, как скорость фракционного поглощения ( FUR ) или параметры более сложного фармакокинетического моделирования.

Аномальные значения SUV указывают на изменения в метаболической активности и, таким образом, могут обеспечить идентификацию областей интереса, таких как опухоли или области воспаления. ^{[ 2 ]}

Внедорожник полученной представляет собой соотношение концентрации радиоактивности c _img, по изображению , и концентрации введенной радиоактивности всего тела c _inj ,

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

Обсуждение

Хотя это уравнение выглядит простым, существует ряд моментов, которые необходимо обсудить, например (1) происхождение данных c _img , (2) происхождение данных c _inj , (3) время и (4) единицы измерения. .

Изображение

Данные c _img могут представлять собой интенсивности пикселей калиброванного изображения ПЭТ. Рассчитанные данные внедорожника затем можно визуализировать как параметрическое изображение внедорожника . Альтернативно, группы таких пикселей могут быть выбраны, например, путем рисования вручную или иного сегментирования области интереса (ROI) на ПЭТ-изображении. Затем, например, среднюю интенсивность этой рентабельности инвестиций можно использовать в качестве входных данных c _img для расчета значений SUV .

Инъекция

Значение c _inj рассчитывается как соотношение двух независимых измерений: введенной радиоактивности (инъецированная доза, ID) и массы тела (BW) субъекта. ID можно оценить, например, как разницу в радиоактивности шприца до и после инъекции, если это считается необходимым, с поправкой на физический распад между каждым из этих измерений и временем инъекции. Обычно время впрыска составляет t =0. Эта эталонная концентрация представляет собой гипотетический случай равномерного распределения введенной радиоактивности по всему телу. Таким образом, измеренные значения SUV в определенных частях тела количественно определяют отклонение от этого гипотетического равномерного распределения радиоактивности: SUV > 1 указывает на накопление радиоактивности в этой области выше гипотетического равномерного распределения радиоактивности.

Время (Физический распад)

За инъекцией радиоактивности часто следует интервал времени ожидания, а затем промежуток времени, в течение которого получаются данные ПЭТ-изображения. После реконструкции изображения данные изображения c _img (t) необходимо скорректировать затухание до момента времени инжекции t =0. Момент времени t может быть временем начала получения изображения, или в случае большой продолжительности получения изображения, например, более подходящей может быть средняя точка получения изображения ПЭТ. Эту коррекцию затухания необходимо выполнять для каждого изображения в случае серии изображений, полученных после одной инъекции («динамическое изображение»).

Масса и объем

Единицей c _img является МБк/мл или эквивалентная величина, основанная на (а) интенсивности пикселя, откалиброванного с помощью радиоактивного источника («фантома») с известной радиоактивностью и объемом, и (б) объема пикселя или объема области интереса. Единицей измерения c _inj является МБк/г или эквивалентная единица, основанная на измеренной радиоактивности и массе тела субъекта. Это даст значение SUV в единицах г/мл или эквивалентных единицах. Однако внедорожник обычно представляют как безразмерный параметр. Один из способов объяснить это упрощение — принять во внимание, что средняя плотность человеческого тела обычно близка к 1 г/мл. Таким образом, хотя масса тела обычно измеряется и используется для расчета SUV, она неявно преобразуется в объем тела в мл путем деления на 1 г/мл, что приводит к безразмерному параметру SUV .

Альтернативно, c _img можно считать неявно преобразованным в массовую концентрацию, предполагая, что массовая плотность составляет 1 г/мл для объема ROI, что является хорошим приближением для некоторых, но не для всех тканей человеческого тела.

Уравнение

Таким образом, это дает следующее уравнение для расчета внедорожника во время t после впрыска:

$SUV(t)={\frac {c_{img}(t)}{ID/BW}}$ ^{[ 3 ]}

с (1) радиоактивностью, измеренной по изображению, полученному в момент времени t (или около него) , затухание скорректировано до t введенной дозы = 0 и выражено как объемная концентрация (например, МБк/мл), (2) идентификатор в момент t = 0 ( например, в МБк), и (3) вес тела BW (около момента получения изображения), неявно конвертированный в объем тела, при условии, что средняя массовая плотность составляет 1 г/мл.

Связанной мерой, более часто используемой при доклинической ПЭТ и ОФЭКТ, является концентрация в единицах % ID/мл (процент введенной дозы на мл ткани) для анализа биораспределения . При получении по радиоядерным изображениям это равно

$\%ID/mL(t)={\frac {c_{img}(t)}{ID}}\cdot 100\%$ .

Другими словами, SUV можно интерпретировать как % ID/мл, нормализованный (здесь умноженный на) массу тела (или объем тела) и выраженный в виде дроби, а не в процентах.

Дальнейшие соображения

Некоторые авторы заменяют массу тела тощей массой тела. ^{[ 4 ]} или площадь поверхности тела . ^{[ 5 ]}

Также для $c(t)$ из интересующей области в литературе можно найти различные меры, например, максимальное значение интенсивности в пределах ROI, среднее значение интенсивности ROI, ^{[ 6 ]} или среднее значение интенсивности ROI после применения порога интенсивности (таким образом исключая количество пикселей ROI).

Точность и точность

На внедорожник могут существенно повлиять, среди прочего, шум изображения, низкое разрешение изображения и/или выбор рентабельности инвестиций, предвзятый пользователем. ^{[ 7 ]} Для полуколичественного анализа [ ¹⁸Поглощение F]ФДГ тканями или опухолью рекомендовано несколько корректировок (см. ^{[ 8 ]} и ссылки в нем).

ОПРОС

Соотношение данных SUV из двух разных регионов в одном и том же ПЭТ-изображении (т.е. из целевой и эталонной областей) обычно обозначается сокращением SUVR . Примером может служить отношение интенсивности сигнала ПЭТ соединения B региона Питтсбург к среднему сигналу гораздо более широкого региона. ^{[ 9 ]} Для SUVR введенная активность, масса тела и плотность массы, которые являются частью расчета SUV, компенсируются:

${\mathit {SUVR}}={\frac {\mathit {SUV_{target}}}{\mathit {SUV_{reference}}}}={\frac {\mathit {c_{img,target}}}{\mathit {c_{img,reference}}}}.$

Перспективы и выводы

По состоянию на 2007 год концепция внедорожника только начала тестироваться на наличие других радиофармпрепаратов, таких как фтортимидин F-18 ([ ¹⁸F]FLT) и выводы о его полезности и надежности в этих случаях тогда считались преждевременными. ^{[ 10 ]}

Таким образом, внедорожник является удобной мерой для сравнения [ ¹⁸F]FDG ПЭТ-изображения субъектов с разной массой тела. Однако следует проявлять осторожность в отношении подводных камней и интерпретации результатов.

См. также

Ссылки

^ Дж. Лучиньяни; Г. Паганелли; Э. Бомбардьери (2004). «Использование стандартизированных значений поглощения для оценки поглощения ФДГ с помощью ПЭТ в онкологии: клиническая перспектива». Коммуникации по ядерной медицине . 25 (7): 651–656. дои : 10.1097/01.mnm.0000134329.30912.49 . ПМИД 15208491 . S2CID 38728335 .
^ Ма, Кэтрин; Колдуэлл, Кертис Б. (01 января 2008 г.), Паулино, Арнольд К.; Тех, Бин С. (ред.), «Глава 4 - Биологический целевой объем» , ПЭТ-КТ в планировании лучевой терапии , Филадельфия: Elsevier, стр. 52–89, ISBN 978-1-4160-3224-3 , получено 17 ноября 2023 г.
^ Зиссман, Харви А.; О'Мэлли, Дженис П.; Тралл, Джеймс Х., ред. (01.01.2014), «Глава 11. Онкология: позитронно-эмиссионная томография» , Nuclear Medicine (четвертое издание) , Филадельфия: WB Saunders, стр. 227–264, doi : 10.1016/B978-0-323-08299-0.00011 -0 , ISBN 978-0-323-08299-0 , получено 17 ноября 2023 г.
^ КР Засадный; Р. Л. Валь (1993). «Стандартизированные значения поглощения нормальных тканей при ПЭТ с 2-[фтор-18]-фтор-2-дезокси-D-глюкозой: изменения в зависимости от массы тела и метод коррекции». Радиология . 189 (3): 847–850. дои : 10.1148/radiology.189.3.8234714 . ПМИД 8234714 .
^ С. К. Ким; НК Гупта; Б. Чандрамули; А. Алави (1994). «Стандартизированные значения поглощения ФДГ: коррекция площади поверхности тела предпочтительнее коррекции веса тела». Журнал ядерной медицины . 35 (1): 164–167. ПМИД 8271040 .
^ Веса Ойконен. «Стандартизированный коэффициент потребления (внедорожник)» . Проверено 22 июля 2009 г.
^ Р. Боэллард; НК Крак; ОС Хоекстра; А.А. Ламмерцма (2004). «Влияние шума, разрешения изображения и определения рентабельности инвестиций на точность стандартных значений поглощения: исследование моделирования». Журнал ядерной медицины . 45 (9): 1519–1527. ПМИД 15347719 .
^ С.-К. Хуанг (2000). «Анатомия внедорожника». Ядерная медицина и биология . 27 (7): 643–646. дои : 10.1016/s0969-8051(00)00155-4 . ПМИД 11091106 .
^ Чжоу L1, Сальвадо O2, Доре V2, Бурже P2, Ранига P2, Маколей SL3, Эймс D4, Мастерс CL5, Эллис KA6, Вильмань VL7, Роу CC7, Фрипп J2; Исследовательская группа AIBL (2014). «Оценка амилоида на поверхности без MR на основе ПЭТ с 11C PiB» . ПЛОС ОДИН . 9 (1): e84777. Бибкод : 2014PLoSO...984777Z . дои : 10.1371/journal.pone.0084777 . ПМЦ 3888418 . ПМИД 24427295 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Р. Дж. Хикс (2007). «Внедорожник и FLT PET: вкусный алфавитный суп или собачий завтрак?». Лейкемия и лимфома . 48 (4): 649–652. дои : 10.1080/10428190701262059 . ПМИД 17454619 . S2CID 44826569 .

[1] Дж. Лучиньяни; Г. Паганелли; Э. Бомбардьери (2004). «Использование стандартизированных значений поглощения для оценки поглощения ФДГ с помощью ПЭТ в онкологии: клиническая перспектива». Коммуникации по ядерной медицине . 25 (7): 651–656. дои : 10.1097/01.mnm.0000134329.30912.49 . ПМИД 15208491 . S2CID 38728335 .

[2] Ма, Кэтрин; Колдуэлл, Кертис Б. (01 января 2008 г.), Паулино, Арнольд К.; Тех, Бин С. (ред.), «Глава 4 - Биологический целевой объем» , ПЭТ-КТ в планировании лучевой терапии , Филадельфия: Elsevier, стр. 52–89, ISBN 978-1-4160-3224-3 , получено 17 ноября 2023 г.

[3] Зиссман, Харви А.; О'Мэлли, Дженис П.; Тралл, Джеймс Х., ред. (01.01.2014), «Глава 11. Онкология: позитронно-эмиссионная томография» , Nuclear Medicine (четвертое издание) , Филадельфия: WB Saunders, стр. 227–264, doi : 10.1016/B978-0-323-08299-0.00011 -0 , ISBN 978-0-323-08299-0 , получено 17 ноября 2023 г.

[4] КР Засадный; Р. Л. Валь (1993). «Стандартизированные значения поглощения нормальных тканей при ПЭТ с 2-[фтор-18]-фтор-2-дезокси-D-глюкозой: изменения в зависимости от массы тела и метод коррекции». Радиология . 189 (3): 847–850. дои : 10.1148/radiology.189.3.8234714 . ПМИД 8234714 .

[5] С. К. Ким; НК Гупта; Б. Чандрамули; А. Алави (1994). «Стандартизированные значения поглощения ФДГ: коррекция площади поверхности тела предпочтительнее коррекции веса тела». Журнал ядерной медицины . 35 (1): 164–167. ПМИД 8271040 .

[6] Веса Ойконен. «Стандартизированный коэффициент потребления (внедорожник)» . Проверено 22 июля 2009 г.

[7] Р. Боэллард; НК Крак; ОС Хоекстра; А.А. Ламмерцма (2004). «Влияние шума, разрешения изображения и определения рентабельности инвестиций на точность стандартных значений поглощения: исследование моделирования». Журнал ядерной медицины . 45 (9): 1519–1527. ПМИД 15347719 .

[8] С.-К. Хуанг (2000). «Анатомия внедорожника». Ядерная медицина и биология . 27 (7): 643–646. дои : 10.1016/s0969-8051(00)00155-4 . ПМИД 11091106 .

[pmid24427295-9] Чжоу L1, Сальвадо O2, Доре V2, Бурже P2, Ранига P2, Маколей SL3, Эймс D4, Мастерс CL5, Эллис KA6, Вильмань VL7, Роу CC7, Фрипп J2; Исследовательская группа AIBL (2014). «Оценка амилоида на поверхности без MR на основе ПЭТ с 11C PiB» . ПЛОС ОДИН . 9 (1): e84777. Бибкод : 2014PLoSO...984777Z . дои : 10.1371/journal.pone.0084777 . ПМЦ 3888418 . ПМИД 24427295 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[10] Р. Дж. Хикс (2007). «Внедорожник и FLT PET: вкусный алфавитный суп или собачий завтрак?». Лейкемия и лимфома . 48 (4): 649–652. дои : 10.1080/10428190701262059 . ПМИД 17454619 . S2CID 44826569 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]