アルツハイマー病のMR画像なしの自動半定量的アミロイドPET分析技術

目的：ベータアミロイド（Aβ）ポジトロン放出断層撮影（PET）画像は視覚的に陽性または陰性と解釈されますが、約10％はアルツハイマー病で曖昧であると判断されます。したがって、解剖学的画像なしで18F-フルートメタモールPET画像を使用して、自動半定量分析技術を開発することを目指しました。 方法：全体として、18F-フルートメタモールを投与された136症例の患者が登録されました。136症例のうち、大脳皮質からポンの標準化された取り込み値比（SUVR）の最高値と最低値を持つ5つのPET画像を使用して、正と負のテンプレートを作成しました。これらのテンプレートを使用して、残りの126症例のPET画像が標準化され、SUVR画像が参照領域としてPonsを使用して作成されました。大脳皮質で描かれた関心量のSUVR値の平均は、皮質スイート（GE Healthcare）の平均と比較されました。さらに、Centiloidプロジェクト（http://www.gaain.org/centiloid-project）と両方のテンプレートのデータを使用して、126のケースでセンチロイド（CL）値が計算されました。18F-フルートメタモール-PETは、皮質のAβ沈着に基づいて陽性/陰性として視覚的に解釈されました。ただし、分類が困難な焦点または軽度のAβ蓄積を伴う症例については、「曖昧な」基準が追加されました。Aβ検出の感度と特異性を最大化するSUVRおよびCLの最適なカットオフ値は、視覚評価を真実の基準として使用した受信機の動作特性（ROC）分析によって決定されました。 結果：私たちの方法によって計算され、皮質が高度に相関していました（R2 = 0.9657）。126のPET画像は、視覚評価による84の負の否定的および42の陽性のAβ沈着の症例で構成され、そのうち11と10はそれぞれ曖昧なものとして分類されました。ROC分析により、SUVRの最適なカットオフ値、感度、および特異性が、それぞれ0.544、89.3％、および92.9％、CLのそれぞれ12.400、94.0％、および92.9％として決定されました。両方の半定量的分析は、21の曖昧な症例のうち12と9が最適なカットオフ値の下でそれぞれ負と陽性であることを示しました。 結論：18F-フルートメタモール-PETを使用したこの半定量分析手法は、解剖学的画像なしでSUVRとCLを自動的に計算しました。さらに、それは、日常的な臨床診療における曖昧な症例を視覚的に読むための補足ツールとして、脳の陽性または陰性のAβの負担を客観的かつ均質に解釈しました。

OBJECTIVE: Although beta-amyloid (Aβ) positron emission tomography (PET) images are interpreted visually as positive or negative, approximately 10% are judged as equivocal in Alzheimer's disease. Therefore, we aimed to develop an automated semi-quantitative analysis technique using 18F-flutemetamol PET images without anatomical images. METHODS: Overall, 136 cases of patients administered 18F-flutemetamol were enrolled. Of 136 cases, five PET images each with the highest and lowest values of standardized uptake value ratio (SUVr) of cerebral cortex-to-pons were used to create positive and negative templates. Using these templates, PET images of the remaining 126 cases were standardized, and SUVr images were produced with the pons as a reference region. The mean of SUVr values in the volume of interest delineated on the cerebral cortex was compared to those in the CortexID Suite (GE Healthcare). Furthermore, centiloid (CL) values were calculated for the 126 cases using data from the Centiloid Project ( http://www.gaain.org/centiloid-project ) and both templates. 18F-flutemetamol-PET was interpreted visually as positive/negative based on Aβ deposition in the cortex. However, the criterion "equivocal" was added for cases with focal or mild Aβ accumulation that were difficult to categorize. Optimal cutoff values of SUVr and CL maximizing sensitivity and specificity for Aβ detection were determined by receiver operating characteristic (ROC) analysis using the visual evaluation as a standard of truth. RESULTS: SUVr calculated by our method and CortexID were highly correlated (R2 = 0.9657). The 126 PET images comprised 84 negative and 42 positive cases of Aβ deposition by visual evaluation, of which 11 and 10 were classified as equivocal, respectively. ROC analyses determined the optimal cutoff values, sensitivity, and specificity for SUVr as 0.544, 89.3%, and 92.9%, respectively, and for CL as 12.400, 94.0%, and 92.9%, respectively. Both semi-quantitative analyses showed that 12 and 9 of the 21 equivocal cases were negative and positive, respectively, under the optimal cutoff values. CONCLUSIONS: This semi-quantitative analysis technique using 18F-flutemetamol-PET calculated SUVr and CL automatically without anatomical images. Moreover, it objectively and homogeneously interpreted positive or negative Aβ burden in the brain as a supplemental tool for the visual reading of equivocal cases in routine clinical practice.