Untersuchung des Einflusses von Kopfbewegungen auf die Quantifizierung von FDOPA-PET-Studien

Ziel/Aim:

Ziel war die Bestimmung des Einflusses von Kopfbewegungen während einer dynamischen Untersuchung auf die Kompartmentmodell-gestützte Quantifizierung des FDOPA Uptakes durch den Vergleich von Auswertungen der bewegungskorrigierten und der unkorrigierten Daten.

Methodik/Methods:

Retrospektiv wurden Daten von 57 Patienten (32 m, 25 w, mittleres Alter 58,8 Jahre) analysiert, welche im Rahmen der Parkinson-Diagnostik mit F-18-FDOPA eine PET-Untersuchung (EXACT HR+, Siemens) erhielten. Die Messung erfolgte im Listmode, daraus wurde eine dynamische Studie von 21 Frames erstellt. Parallel zur Aufnahme wurde die Kopfbewegung mit einem Motion-Tracking-System (A.R.T.,München) aufgezeichnet. Die Bewegungsdaten wurden detailliert analysiert und zur Korrektur der Emissionsbilder verwendet. Dopamin-Einstromraten für die korrigierten und unkorrigierten Studien wurden mittels grafischer Patlak-Analyse sowohl für 8 manuell positionierte striatale VOIs (0,35ml, Software: ROVER, abx biochemicals) als auch voxelweise quantifiziert (Referenzregion okzipitaler Cortex, Regression 15-60min) und verglichen.

Ergebnisse/Results:

Bei 2 Patienten wurde ein Versagen der Bewegungskorrektur festgestellt, was auf eine ungenügende Fixierung des Targets für die Bewegungsmessung am Patientenkopf zurückgeführt wurde. Über das Kollektiv betrachtet sind die Bewegungen klein: Median und Quantilen (10%-90%) Translationen in mm für x;y;z 1,6 (0,8-3,4); 1,8 (1,0-4,7); 2,8 (1,0-8,0); Rotation in Grad um x;y;z-Achse 2,2 (1,2-4,9); 0,8 (0,4-1,7); 0,6 (0,3-1,7). Daraus ergeben sich maximale Voxelverschiebungen innerhalb des Gehirns von: weniger als 4mm bei 24 Patienten, zwischen 4 und 8mm bei 20 Patienten und 10mm bei einem Patienten. Die Verteilung des prozentualen Unterschiedes der Einstromraten ohne und mit Korrektur für die 440 VOIs hat einen Median von 1%. 80% der Werte liegen zwischen -4% und 13,6%. Bei 11 Patienten finden sich Abweichungen von mehr als 20% (Absolutbetrag), wobei bei 3 Patienten mehr als 3 VOIs betroffen sind. Dies sind Patienten, welche sich insbesondere in z-Richtung stark bewegt haben (>11mm). Kopfbewegung während der Aufnahme führt meist zu einer Überschätzung der Einstromraten, was sich auch in den Histogrammen der voxelweise korrelierten parametrischen Bilder zeigt. Artefakte in den parametrischen Bildern sind am ehesten in den kortikalen Bereichen erkennbar.

Schlussfolgerungen/Conclusions:

Bei der Quantifizierung der Dopamin-Einstromraten sollte eine Bewegungskorrektur angestrebt werden. Die hier angewandte framebasierte Methode ist einfach und schnell anwendbar, weitere Verbesserungen sollten durch eventbasierte Korrektur der Emission und Einrechnung von korrigierten Transmissionsdaten erreichbar sein.