Optimalisering av FDG- PET/CT for pasienter med lymfom

Abstract

Bakgrunn Positronemisjonstomografi (PET) med 18-F fluorodeoksyglukose (FDG), integrert med computertomografi (CT)- (18F- FDG- PET / CT) blir i økende grad brukt til klassifisering og i oppfølgingsvurderingen av behandlingsrespons hos pasienter med lymfom, på grunn av dens evne for å måle metabolske endringer i kroppen. I tillegg til visuell inspeksjon kan kvantitativ PET-dataanalyse gi ytterligere fordeler, som økt presisjon og redusert variasjon mellom observatør variabilitet. Nye rekonstruksjonsalgoritmer har blitt utviklet og vist å forbedre bilde diagnostisk i forskjellige solide tumorer. Som blant annet fra EANM Research Ltd. (EARL) harmoniseringsprogram fra European Association of Nuclear Medicine (EANM) EARL- standarden og EARL2- kompatible som ble nylig ble utviklet. Deauville Score (DS) er et klinisk verktøy, basert på sammenligningen mellom lesjon og referanseorganopptak av FDG, brukes til å definere pasienter med lymfom i kategorier som gjenspeiler deres sykdomsforløp. For å standardisere tolkningene har Deauville 5-punkts skala blitt foreslått og er internasjonalt akseptert for vurdering av behandlingsrespons ved Hodgkin lymfom (HL) og visse typer ikke- Hodgkin lymfomer (NHL). Men imidlertid ulike rekonstruksjonskombinasjoner kan påvirke DS ved systematisk å øke poengsummen. Formålet med denne studier er å vurdere hvordan valg av avbildnings- og rekonstruksjonsparametere med siste generasjon PET/CT skannere (digitalt system) påvirker opptaksmålinger og kan påvirke den etablerte metoden for vurdering gjennom bruk av DS. Metode Totalt femtifem pasienter med både HL (62%) og NHL (38%) for baseline og respons, gjennomgikk en FDG- PET/CT undersøkelse på Radiumhospitalet- Oslo Universitetssykehus perioden fra August. 2020 til Januar. 2021. For måling av mediastinal blod- aorta og lever ble automatisk utført, mens måling av lesjoner ble manuelt utført. Fra disse målingene ble SUV- maksimal (maks), og SUV- gjennomsnitt målt og DS beregnet. Vi evaluerte også bildekvaliteten ved hjelp av signal- støy-forhold i leveren (SNR). I denne studiet undersøkte vi innflytelse av ulike rekonstruksjonskombinasjoner på FDGPET/CT undersøkelser for lymfom pasienter for å evaluer effekten av disse på kvantitative målingene. Vi undersøkte Q. Clear rekonstruksjon og den oppdaterte EARL2-kompatible rekonstruksjonsalgoritme ved å sammenlinget denne med EARL- standarden. Samt redusert opptakstid fra 2,5 minutter (min) til 1,5 min på tre ulike rekonstruksjonskombinasjoner, EARL 1,5, Q. Clear 1,5 og EARL2- 1,5. For dette arbeidet ingen personsensitive opplysninger ble brukt samt denne studien var godkjent av personvernombud og av interne godkjenningsinstanser ved klinikk for radiologi og nukleærmedisin (KRN). Resultat For beregning av SUV- maks og SUV- gjennomsnitt det var en statistisk signifikant forskjell mellom de ulike rekonstruksjonskombinasjonene. Men ingen statistiske signifikant forskjell mellom to ulike rekonstruksjonskombinasjon med full versus redusert opptakstid, EARL og EARL2. For SNR, viste en statistisk signifikant forskjell mellom alle de ulike rekonstruksjons-kombinasjonen med full og redusert opptakstid. Men ikke mellom standard rekonstruksjonskombinasjon Q. Clear versus EARL. Konklusjon Funnene våre viser at bruken av rekonstruksjon EARL2-kompatible gir høyere SUV- verdier og DS- klassifisering, sammenlignet med EARL- standarden. Dette bør være oppmerksomt på ved SUV- målinger og DS- klassifisering. Fordi anvendelse av oppdaterte EARL2-standarder vil påvirke kvantitative lesinger. Det er mulig å redusere opptakstiden for EARL og EARL2 rekonstruksjoner fra 2,5 min til 1,5 min i FDG-PET / CT undersøkelse for HL og NHL pasienten uten å gå på kompromiss med DS eller bildekvalitet. Nøkkelord Lymfom/ lymfom, 18 F-FDG-PET CT, Deauville skala, Rekonstruksjonsalgoritme, Opptakstid, Signal- støy- forholdet.

Background Positron emission tomography (PET) with18 F- fluorodeoxyglucose (FDG) integrated with computed tomography (CT)- (18-F- FDG- PET/CT) as is increasingly being used for classification and in the follow-up assessment of treatment response in patients with lymphoma. Due to its ability to measure metabolic changes in the body. In addition to visual inspection quantitative PET- data analysis can provide additional benefits, such as increased precision and reduced inter-observer variability. Such as from EANM Research Ltd. (EARL) harmonization program from the European Association of Nuclear Medicine (EANM) EARL standard and EARL2 compliant that was recently developed. New reconstruction algorithms were developed and shown to improve diagnostic accuracy in various solid tumors. The Deauville score (DS) is a clinical tool, based on the comparison between lesion and reference organ uptake of FDG, used to defining patients with lymphoma into categories reflecting their disease status. To standardize the interpretations, the Deauville 5‐point scale has been proposed and is internationally accepted for the assessment of treatment response in Hodgkin lymphoma (HL) and certain types of non‐Hodgkin lymphomas (NHL). However, different reconstruction combinations can affect DS by systematically increasing the score. The purpose of this study is to assess how the choice of imaging and reconstruction parameters with the latest generation PET/ CT scanners (digital system) affects recording measurements and can affect the established method of assessment through the use of DS. Methods A total of fifty- five patients with both HL (62%) and NHL (38%) for baseline and response underwent an FDG-PET/ CT examination at Radiumhospitalet-Oslo University Hospital from August. 2020 to January. 2021. For measurement of mediastinal blood pool aorta and liver was performed automatically, while measurement of lesions was performed manually. From these measurements, the SUVmaximum (max) and SUV mean were measured and the DS was calculated. We also evaluated the image quality using signal-to-noise ratio (SNR). In this study, we examined the influence of different reconstruction combinations on FDGPET / CT examinations for lymphoma patients to evaluate the effect of these on the quantitative measurements. We examined Q. Clear reconstruction and the updated EARL2- compatible reconstructionalgorithm by comparing it with the EARL standard. As well as reduced recording time from 2,5 minutes (min) to 1,5 min on three different reconstruction combinations, EARL 1,5, Q. Clear 1,5 and EARL2- 1,5. No personal sensitive information was used for this work and this study was approved by the privacy representative and by internal approval bodies at the clinic for radiology and nuclear medicine (KRN). Results For the calculation of SUV max and SUV average there was a statistically significant difference between the different reconstruction combinations. But no statistically significant difference between two different reconstruction combinations with full versus reduced recording time, EARL and EALR2. For SNR, showed a statistically significant difference between all the different reconstruction combinations with full vesus reduced recording time. But not between standard reconstruction combination Q. Clear versus EARL. Conclusion Our findings show that the use of reconstruction EARL2 compliant provides higher SUV values and DS classification, compared to the EARL standard. This should be taken into account when SUV measurements and DS classification. Because the application of updated EARL2 standards will affect quantitative readings. It is possible to reduce the recording time for EARL and EARL2 reconstructions from 2,5 min to 1,5 min in the FDG-PET / CT examination for the HL and NHL patient without compromising DS or image quality. Keywords Lymphoma, 18 F-FDG-PET/ CT, Deauville score, Reconstruction algorithm, Recording time, Signal-to-noise ratio.