Einfluss der Datenfilterung auf die Bestimmung von Tumor-Volumen und SUVmax in der PET: Vergleich von einfacher Glättung und lokal adaptiver Filterung.

Ziel/Aim:

Bei der FDG-PET kann die Bildqualität bzg. des Signal/Rausch-Verhältnisses (SN-ratio) deutlich eingeschränkt sein (z. B. Adipositas, Atemgating). Der Einsatz üblicher glättender Filter (MAF: „Moving Average Filter“) verbessert das SN-ratio, reduziert aber die räumliche Auflösung, woraus verminderte Detailerkennbarkeit und Kontrastverlust v.a. bei Strukturen nahe der Auflösungsgrenze resultieren. Eine Alternative zu MAF sind lokal adaptive Filter, welche eine Rauschunterdrückung kombiniert mit Kantenerhaltung in den Bildern bewirken, aber bisher wenig verbreitet sind. Ziel: Einfluß der Bildbearbeitung mittels MAF und einem lokalen adaptiven Filter (LAF ) auf das abgegrenzte Tumorvolumen und den maximalen Standard Uptake Value (SUVmax) zu ermitteln.

Methodik/Methods:

10 Patienten mit nicht-kleinzelligem Bronchial-Karzinom und mind. einer Metastase, BMI 29,5 (23,9 – 40,4), mittl. injizierte Aktivität 384 MBq F18-FDG. Akquisition ab 60 min p.i., PET-Scanner ECAT EXACT HR+ (Siemens/ CTI). Iterative Rekonstruktion OSEM 6/16, Gauss 6mm. Vergleich von 5 Datensätzen: Original-Daten, MAF (3x3x3 Gaussfilter, FWHM = 8 mm) sowie LAF optimiert für 3 Rauschamplituden (NR20, NR40, NR60). Ermittlung von Tumorvolumen und SUVmax über 3D Regions Of Interest mittels ROVER (ABX, Radeberg). Ausgewertet wurde die Änderung des Volumens und des SUVmax in Abhängigkeit von der Filterung.

Ergebnisse/Results:

Es wurden insgesamt 29 Läsionen ausgewertet. 9 Läsionen zeigten eine Volumen < 3 ccm, 12 Läsionen zwischen >3 ccm und < 10c cm, 5 Läsionen <10 und >20 ccm, und 5 Läsionen > 20 ccm. Der SUVmax lag im Mittel bei 6,5 für Läsionen < 3 ccm, SUVmax 8,3 bei Läsionen zwischen >3 und < 10 ccm, SUVmax 12,1 bei Läsionen <10 und >20 ccm und SUVmax 19,4 bei Läsionen > 20 ccm. MAF führte zu einer Zunahme des ermittelten Volumens zwischen 2 und 18%, wobei die kleinen Läsionen eine relativ größere Volumenzunahme aufwiesen. Der SUVmax sank auf 85% bis 95% des Ausgangswertes, wobei kleine Läsionen eine deutlichere Reduktion des SUVmax zeigten. LAF führte zu keiner wesentlichen Volumenänderung im Vergleich zum Originaldatensatz. Der SUVmax lag bei einer noise reduction von 60% zwischen 92% und 98% des Ausgangswertes, bei NR20 und NR40 waren die Abweichunegn noch geringer.

Schlussfolgerungen/Conclusions:

Der Einsatz glättender Filter reduziert die effektive räumliche Auflösung der Bilddaten und ist problematisch im Hinblick auf die visuelle und quantitative Bewertung von kleinen Läsionen nahe der Auflösungsgrenze, selbst bei nur geringfügiger Glättung. Kantenerhaltende lokal adaptive Filter bieten eine vielversprechende Alternative und führen visuell wie quantitativ zu überlegenen Ergebnissen. Dies erscheint insbesondere von Bedeutung für Verlaufsuntersuchungen, bei denen möglicherweise die prozentuale Änderung des SUVmax nach Chemotherapie für eine weitere Therapiestratifizierung genutzt wird.