アーティファクトフリーな¹⁷⁷Lu-PSMA SPECTの部分体積補正

科学分野:

• 核医学
• 医用画像処理
• 放射性医薬品療法

背景:

• SPECTイメージングにおける部分体積効果（PVE）は、定量化精度を低下させます。
• 従来のPVC法は、空間的に不変な点拡がり関数（PSF）を使用することが多く、ギブスリンギングアーティファクトを導入する可能性があります。

研究 の 目的:

• ¹⁷⁷Lu-PSMA SPECT用のsvPSF強化PVCを開発すること。
• ギブスリンギングやノイズ増幅なしに定量化精度を向上させること。

主な方法:

• モンテカルロシミュレーションと線形補間によりsvPSFを生成しました。
• svPSFで、ボクセルごとにReblurred Van Cittert（RVC）および反復Yang（IY）アルゴリズムを強化しました。
• アーティファクトを軽減するために、RVCに非負制約（NC）を実装しました。
• シミュレーション（円筒形およびXCATファントム）および実際の臨床¹⁷⁷Lu-PSMA-617 SPECTデータを使用して方法を検証しました。

主要な成果:

• svPSF強化PVC法は、ファントム球の回収係数（RC）を改善しました。
• 腎臓、耳下腺、腫瘍における平均絶対誤差（MAE）は大幅に減少し、例えば腫瘍では51.8%から8.8%になりました。
• 提案されたsvPSF+NC-RVC法は、背景均一性の改善（変動係数0.082）を示しました。
• ギブスリンギングアーティファクトとノイズは、RVCでのNC実装により低減されました。

結論:

• 開発されたsvPSF強化PVC法は、¹⁷⁷Lu-PSMA-617 SPECTにおける定量化精度を向上させます。
• 非負制約（NC）は、RVC画像におけるギブスリンギングアーティファクトとノイズを効果的に抑制します。