Kineikai számíások Varga József Debreceni Egyeem OE Nukleáris Medicina Inéze Leggyakoribb PET racerek Nuklid Felezési idő (min) Max. úhossz (mm) - 2.4 4. N-3 9.98 5.4 O-5 2.3 8. F-8 9.8 2.4 22. Kineika - 22 Varga J. 2 - bomlás és képidők Kvaniaív elemzési módszerek % 8% 6% 4% 2% % 2 4 6 8 min Felve hányad - SUV Beüés-arányok Görbeilleszés és paraméerek Dekonvolúció uán görbeilleszés Gamma-válozós függvény Rekeszes kineikai modell Grafikus módszerek Részérfoga-haás korrekciója Kineika - 22 Varga J. 3 Terüle-kijelölés, görbék előállíása, görbeilleszés Kineika - 22 Varga J. 4 Az elemzés újai VOI = Volume of Ineres Dinamikus PET képsor + MRI VOI-rajzolás + vér-adaok Modell-számolás Részerülegörbék Paramerikus kép + vér-adaok Modell-számolás + MRI VOI-rajzolás SPM Terüle kineikai jellemzői Kóros erüle Kineika - 22 Varga J. 5 Kineika - 22 Varga J. 6 Egy szövei rekeszes (comparmen modell In vivo 2 szövei rekeszes modell ( : szövei koncenráció ( : koncenráció a plazmában Eloszlási ér: d( K = K k2( DV = d k 2 Feléelezések: a rekeszeken belül ökélees és gyors elkeveredés a rekeszek köz a koncenrációval arányos áramlás a rendszer a k sebességi állandók jellemzik k 2 ( = K ( e szabad + nem-specifikus + specifikus K k 2 nem leszoríhaó Kineika - 22 Varga J. 7 Kineika - 22 Varga J. 8
Álalános rekeszes modell és PET-kép Grafikus módszerek Alapelv: a köődés paraméereinek visszavezeése (megfelelő ranszformációval) egyenes illeszésére Reverzibilis köődésre: Logan-analízis Irreverzibilis kiválaszásra: Palak-analízis Kineika - 22 Varga J. 9 Grafikus elemzés A eljes eloszlási ér becslése recepor PET vizsgálaból A plazmaérfogara normalizál GFR közvelen becslése meredekség ~ GFR/PV Kineika - 22 Varga J. Arériás görbe meaboli-korrekciója (McN-5652) Bemenő ada? hplc 2 blood Arériás görbe Referencia-erüle 8 5 Irreverzibilis: Palak Reverzibilis: Logan Lineáris: Logan Bilineáris: Ichise 6 4 2 5 Arériás akiviás Korrigál inpu Nemlineáris: SRTM, Lammersma-Hume 2 4 6 8 min 2 4 6 8 min Kineika - 22 Varga J. Reverzibilis köődésre: Logandiagram Kineika - 22 Varga J. 2 Példa: Logan-analízis arériás inpual szöve szöve ( u) du ( = DV plazma szöve ( u) du ( + I 2 pons Teljes eloszlási ér (egység: <ml plazma> / <cm 3 szöve>) Nem feléelez rekeszeke, hanem közvelenül makro-paraméereke becsül 8 6 4 2 l.cerebell r.cerebell m idbrain l.am ygdala r.am ygdala l.halamus r.halamus l.caudae r.caudae 6 5 pons.5 r Ha ν B = plazmaérfoga: l.puam en r.puamen l.whie& W 4.995 szövei rekesz eseén: 2 szövei rekesz eseén: r.whie& W - 2 2 3 4 5 6 7 8 9 m in 3.99 DV = K / k2 + ν B DV = K / ( / ) k2 + k3 k4 + ν B szöve 3 25 2 Korrigál illesze arériás görbe 2.985.98 K k 3 plazma 2 k 2 k 4 Kineika - 22 Varga J. 3 Logan paramerikus kép: Seroonin-receporok eloszlási ere PET vizsgálaból Kooperáció: Johns Hopkins Egyeem, Balimore Dinamikus PET-vizsgálaból a reverzibilisen köődő jelze anyag eloszlási ere képelemenkén számolhaó. Konroll MDMA (exasy) 5 5 - -5 5 Kineika - 22 Varga J. 4 2 3 4 5 6 A voxelenkéni görbék zajosak! Logan-analízis:.975.97 5 5 Alkalmazás: beegség és drogok haása. Leszoríás Nagy erüleből Egy voxelből Varga J., Szabó Zs., Eur.J.Nucl.Med. 28: 73, 2. Varga J., Ricaure G., hen M., Szabo Z.: J.Nucl.Med. 42/5(Suppl.): 225P, 2. Kineika - 22 Varga J. 5 Kineika - 22 Varga J. 6
SERT eljes eloszlási ere a) b) c) Egyszerűsíe referenciaerülees modell (SRTM) Konroll személy d) e) f) Fenphen-kezelés 5 ml/ml Kineika - 22 Varga J. 7 Kineika - 22 Varga J. 8 Eloszlási ér (disribuion volume, DV) Logan-képleek referencia-erüleel Logan2 d REF d DVR ( ) + = ( k REF ( REF 2 + δ + d ahol: REF k 2 : a reference-erüle k 2 -jének populációs álaga Ha: DVR REF ( k ) 2 = konsans v. kicsi, akkor egyszerűen: eloszlási ér (DV) 3 rekeszes modellből DV (2 és 3 rekeszes modell Akaike-súlyozo álaga) egyszerűsíe (nemlin.) referenciaerülees módszer (SRTM) Logan d DVR REF ( d + d Logan J., Nuclear Medicine & Biology 27:66-67, 2. Kineika - 22 Varga J. 9 Kineika - 22 Varga J. 2 FDG kineikája FDG kineikája Palak kép: K felvéeli sebességi állandó Forrás: V.Oikonen, Turku Kineika - 22 Varga J. 2 Szívizom-perfúzió PET [N-3] ammóniával Kineika - 22 Varga J. 22 Palak-módszer alkalmazása: Agyfélekei rbf becslése Elzár ér elláási erülee Tc-99m HM-PAO beáramlási képsoron az agyfélekék és az aora-ív görbéjéből Jobb Bal Paramerikus képek: A. Nemlineáris illeszés, B. Súlyozo nemlin. illeszés,. Palak elemzés. Kineika - 22 Varga J. 23 Újíások: Paramerikus képek a ROI-kijelöléshez Aora-agy ranziidő ponosíása erebral blood flow Rel. Flow = 4.7% : 58.3% Lef: BPI = 7.5% rbf = 38 ml/g/min Righ: BPI =.5% rbf = 47 ml/g/min Garai I., Szomják E., Varga J., Tóh s., Olvaszó S., Ficzere A., Galuska L.: omparison of hemispherical cerebral blood flow in various cerebral disease wih quaniaive HMPAO imaging. Eur.J.Nucl.Med. 28: 47, 2. Kineika - 22 Varga J. 24
Melyik módszer válasszuk? Ha ismer és megbízhaó az arériás görbe: a köés jellegéől függően Logan v. Palak Ha nem, próbálhajuk vénás mérésből v. a szövei görbék alapján becsülni Paramerikus képekhez jók lehenek a referenciaerüleen alapuló SRTM v. grafikus módszerek VOI-alapú ponos elemzés a rekeszes modellel végzendő. 3D akiviás-eloszlások összehasonlíása (normál adabázis lérehozása) Probléma: különböző mére alak szögállás Megoldások: Nemlineáris 3D ranszformáció Sandard geomeriába veíés Kineika - 22 Varga J. 25 Kineika - 22 Varga J. 26 Képilleszés módszerei: Transzformációk Alapponok segíségével Külső jelzőponok Anaómiai azonosíó ponok Felüle vagy él illeszése fej és kalap (Pelizzari) Voxel-inenziás alapján Főengelyekkel Inenziás-különbség minimalizálása Keresz-korreláció Minimális variancia (pl. Woods, AIR ) Inenziás-hiszogrammal (pl. muual informaion ) Kineika - 22 Varga J. 27 mereves-rf. áméreezés affin rf. helyi orzíások hp://www.ci.gu.edu.au/~anhony/graphics/imagick6/disors/ Kineika - 22 Varga J. 28 VOI-sablonok Ké sablon kell: Alasz : VOI sablonok együese Egy MRI-meszesor, amelyre az alasz vonakozik Pl.: IBM emplae 3D comparison of brain PET sudies: Paien s 4D PET Summed (3D) PET Rigid coregisraion Paien s MRI Exraced brain MRI emplae Regisraion:. sep: affine (2 pm.) 2. sep: 3-5h order nonlin. IBM Labels Parameric images ombined PET-IBM ransform PET / param. images in IBM geomery SPM Kineika - 22 Varga J. 29 Kineika - 22 Varga J. 3 SPM: Saisical parameric mapping Részérfoga -haás ( parial volume effec ) A rendszer felbonásához közeli méreű vagy annál kisebb objekumok kevésbé akívnak lászanak eredei mér Kineika - 22 Varga J. 3 Kineika - 22 Varga J. 32
Példa: Részérfoga-korrekció szeroonin ranszporer PET-en Részérfoga-haás korrekciója glükóz anyagcsere sebessége Korrigálalan Korrigál (2 szövei komparmen Kineika - 22 Varga J. 33 Kineika - 22 Varga J. 34