Einfluss der event-basierten Bewegungskorrektur auf die Bestimmung pharmakokinetischer Parameter bei PET-Hirnuntersuchungen

Ziel/Aim:

Patientenbewegungen sind in der PET unvermeidbar. So können hierdurch die Bilddaten z. B. verfälscht oder bei dynamischen Hirnuntersuchungen die Bestimmung von Zeit-Aktivitäts-Kurven (TAC) bzw. die Quantifizierung pharmakokinetischer Parameter beeinflusst werden. Die in diesem Zusammenhang in den letzten Jahren entwickelten Methoden zur Registrierung und Korrektur der Patientenbewegung stellen nützliche Werkzeuge zur Minimierung dieser Effekte zur Verfügung. In der vorliegenden Arbeit war es Ziel, den Einfluss einer bereits routinemäßig an unserer Einrichtung angewandten event-basierten Bewegungskorrektur, die auf der räumlichen Transformation jeder Line-of-Response (LOR) basiert, innerhalb eines größeren Patientenkollektivs zu untersuchen. Hierdurch sollten Aussagen darüber getroffen werden, in welchem Maße die Korrekturmethode in der Lage ist, den Einfluss der Bewegung auf die Auswertung von dynamischen Hirnuntersuchungen zu reduzieren.

Methodik/Methods:

Bei 645 [¹⁸F]DOPA-Untersuchungen mit Fragestellung Morbus Parkinson wurde eine Bewegungskorrektur durchgeführt. Hierbei wurde bei 20% eine maximale Bewegung größer 7 mm festgestellt. Für diese Untersuchungen wurden die Einstromraten (R₀k₃) mittels eines irreversiblen Zweikompartment-Modells mit Referenzgewebe (Patlak-Auswertung) sowohl vor als auch nach Bewegungskorrektur bestimmt. Hierfür wurden 8 ROIs innerhalb des Striatum sowie eine ROI im Referenzgewebe positioniert und für jede ROI im Striatum die Zeit-Aktivitäts-Kurve (TAC) sowie die Einstromrate berechnet. Des Weiteren wurden für jeden Datensatz parametrische Bilder erzeugt und mit den unkorrigierten Daten verglichen.

Ergebnisse/Results:

Die maximale Bewegung in den insgesamt 645 Untersuchungen verteilt sich wie folgt: (i) 31%: 0,5 – 3 mm, (ii) 31%: 3 – 5 mm, (iii) 18%: 5 – 7 mm, (iv) 20%: > 7 mm. Bei der quantitativen Auswertung zeigten sich Unterschiede im Verlauf der TAC von bis zu 30-40%. Die R₀k₃ Werte zeigten zum Teil Änderungen von mehreren hundert Prozent. Im Vergleich der parametrischen Bilder konnte dies verifiziert werden.

Schlussfolgerungen/Conclusions:

Die Quantifizierung tracerkinetischer Parameter wird von Patientenbewegungen, deren Ausmaß vergleichbar mit der Größe der Zielstrukturen ist, empfindlich beeinflusst und verliert u.U. ihre Gültigkeit. Eine event-basierte Bewegungskorrektur ist in der Lage, diese Fehlerquelle zu minimieren.