Einfluss der SPECT-Segmentierung auf die Quantifizierung der Aktivität in Organen und Tumoren für die Dosimetrie in der Lu-177 Radionuklidtherapie

Ziel/Aim Für eine genaue Quantifizierung der Aktivität in Organen und Tumoren spielt die Methode der Segmentierung eine wesentliche Rolle, besonders bei kleinen vom Partialvolumeneffekt beeinflussten Strukturen. Ziel dieser Studie war es, unterschiedliche Segmentiermethoden hinsichtlich ihrer quantitativen Genauigkeit in Abhängigkeit von Objektvolumen, Objekt-Hintergrund-Verhältnis (OHV) und Bildrauschen zu untersuchen.

Methodik/Methods Lu-177 Phantom SPECT/CT-Aufnahmen wurden mit einer Mediso AnyScan SPECT/CT Dreikopfkamera im List-Mode durchgeführt, in Projektionen mit 40 s bis 5 s je Projektion prozessiert und mittels des iterativen Tera-Tomo 3D SPECT/CT Algorithmus rekonstruiert. Hierfür wurde das IEC-NEMA-Körperphantom mit Kugel- bzw. Zylindereinsätzen mit Volumina zwischen 350 und 0,5 ml verwendet mit für Patienten relevanten Aktivitätskonzentrationen und OHVs von 20:1 bis 3:1. Die Aktivitätssegmentierung erfolgte mithilfe der Dosimetriesoftware QDOSE. Die folgenden Segmentiermethoden wurden verglichen: anatomische Segmentierung (AS), Faltung der anatomischen VOI mit einer Gaußfunktion (FS), prozentuale Schwellwerte im SPECT (SS), Multiplikation der mittleren Aktivitätskonzentration einer Schwellwert VOI mit dem Objektvolumen (MS), sowie SPECT-Segmentierung mit Hintergrundsubtraktion (HS). Zur quantitativen Analyse wurde die Aktivitätsrückgewinnung der Objekte betrachtet.

Ergebnisse/Results Bei AS und MS wurde die Aktivität unterschätzt mit zunehmender Ungenauigkeit bei kleinen Volumen. Die Ergebnisse der SS waren stark volumen- und OHV-abhängig. Als am robustesten gegenüber Partialvolumeneffekt und Bildrauschen erwies sich die FS (Halbwertsbreite 5 mm) mit Abweichungen von 1-16 % für OHV ≥ 15/Volumen ≥ 2,5 ml bzw. ≤ 5 % für OHV ≥ 5/Volumen ≥ 50 ml. Ähnliche Ergebnisse für OHV ≥ 10 lieferte die HS.

Schlussfolgerungen/Conclusions Insbesondere für kleine Organe oder Tumore ist die Wahl der Segmentiermethode essentiell. Die FS lieferte für die betrachteten Abhängigkeiten die genaueste Quantifizierung, bei hohem Kontrast, wie in späten Dosimetrieaufnahmen, auch bei kleinen Volumen.

Publication History

Article published online:
08 April 2021