Einfluss des Normkollektivs auf die Semiquantifizierung der Dopamintransporter-SPECT bei CZT- vs. NaI-Kameras

Abstract

Einleitung: Diese Arbeit untersucht den Einfluss des Normkollektivs (NDB) auf die Performance der Semiquantifizierung von Dopamintransporter (DAT)-Single-Photon-Emissionscomputertomographien (SPECT) mit [123I]FP-CIT, die mit einer Cadmium-Zink-Tellurid (CZT)-Kamera akquiriert wurden. Dafür wurden die existierende, NaI-basierte NDB des Herstellers (GE NDB) und eine aus prospektiven CZT-Aufnahmen generierte NDB (CZT NDB) herangezogen. Zudem wurde die Performance beider NDB in einer Untergruppe von Patient*innen verglichen, die sowohl an einer CZT- als auch NaI-Kamera untersucht wurden.

Methodik: Prospektiver Einschluss von 73 Patient*innen mit klinischem Verdacht auf Parkinson-Syndrom (PS). Bei allen Patient*innen wurde eine [123I]FP-CIT SPECT gemäß geltender Leitlinien mit identischen Akquisitions- und Rekonstruktionsparametern an einer CZT-Kamera durchgeführt. Bei 32 Personen erfolgte randomisiert zusätzlich eine Untersuchung an einer NaI-Kamera. Nach visueller Beurteilung durch zwei erfahrene Befunderinnen wurden alle Patient*innen in die Subgruppen „neurodegeneratives PS“ und „nicht-neurodegeneratives PS“ aufgeteilt. Aus den CZT-Daten von 25 Personen der letztgenannten Subgruppe wurde eine neue „CZT NDB“ erstellt. Die verbleibenden 48 Patient*innen beider Subgruppen wurden als „Testgruppe“ bestimmt. Die spezifischen Bindungsraten (SBR) und putaminalen z-Werte wurden unter Verwendung der CZT NDB und GE NDB mittels DaTQUANT berechnet. Ein z-Wert unter −2 diente als Grenzwert, um Personen mit neurodegenerativem PS von solchen mit nicht-neurodegenerativem PS semiquantitativ zu differenzieren. Die Ergebnisse der visuellen Befundung und Semiquantifizierung wurden zur Performance-Bewertung beider NDB miteinander verglichen. Zudem wurden für die CZT-Daten der Einfluss der Alterskorrektur auf die z-Werte getestet.

Ergebnisse: Die Verwendung der CZT NDB zur Berechnung putaminaler z-Werte von CZT-Aufnahmen ergab in Korrelation mit der visuellen Beurteilung weniger diskordante Befunde als die GE NDB (3 vs. 8 von 48). Diese Diskrepanz wird durch die stets höheren z-Werte bei der Anwendung der GE NDB auf CZT-basierten Daten verursacht (mediane absolute Differenz von 1,68) und kann durch die Anhebung des Grenzwertes auf −0,5 anstelle von −2,0 ausgeglichen werden. Im Crossover-Vergleich zeigten sich signi-fikant niedrigere SBR (−0,23; p = 0,001) und z-Werte (−0,46; p = 0,011) in den CZT- gegenüber den NaI-Daten. Der Testung der alterskorrigierten vs. nicht-alterskorrigierten z-Werte ergab zwar statistisch signifikante Unterschiede (p = 0,003), die aufgrund der geringen medianen absoluten Differenz beider Werte (0,17) jedoch nicht klinisch relevant sind.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse zeigen, dass bei der Durchführung einer [123I]FP-CIT SPECT an einer CZT-Kamera die Verwendung einer dedizierten, CZT-basierten NDB angestrebt werden sollte, um eine größere Übereinstimmung zwischen den semiquantitativen Parametern und dem visuell erhobenen DAT-Status zu erzielen.

Background: This study examined the influence on performance of semiquantification in dopamine transporter (DAT) single-photon emission computed tomography (SPECT) with [123I]FP-CIT acquired with a cadmium zinc telluride (CZT) scanner when using a preexisting normal database (NDB) established with NaI detectors (GE NDB) in comparison to a newly defined normal database from prospective CZT imaging (CZT NDB). Moreover, performance of semiquantification with the CZT and GE NDB was compared in a subset of subjects who underwent imaging on both CZT and NaI cameras.

Methods: Seventy-three subjects with clinically uncertain parkinsonian syndrome (PS) who underwent [123I]FP-CIT SPECT in our clinic were included in this prospective study. Imaging was performed according to standard guidelines on a CZT camera for all subjects and on a NaI camera for 32 individuals with identical acquisition and reconstruction protocols (DaTQUANT), respectively. After visual assessment by two experienced readers, all subjects were divided into the subgroups of “neurodegenerative PS” and “non-neurodegenerative PS”. From 25 individuals of the latter group’s CZT data, a new “CZT NDB” was established. The remaining 48 subjects of both subgroups were labeled as “test group”. Specific binding ratios (SBR) and putaminal z-scores using the CZT NDB and the preexisting NaI-derived NDB (GE NDB) were calculated by DaTQUANT. A z-score of below −2 served as fixed cut-off to distinguish subjects with neurodegenerative PS from persons with non-neurodegenerative PS. The visual rating and results of the semiquantification were compared to assess performance of both NDB. Furthermore, impact of age correction on the semiquantitative parameters was tested for CZT-derived data.

Results: The use of the CZT NDB for putaminal z-score calculation produced fewer discordant findings in CZT scans than the GE NDB when correlated with the visual as-sessment (3 vs. 8 out of 48). This discrepancy is caused by the consistently higher z-scores when using the GE NDB for a CZT-derived data (median absolute difference of 1.68) and can be mitigated by raising the cut-off to −0.5 instead of −2.0. Crossover comparison showed significantly lower SBR (−0.23; p = 0.001) and z-scores (−0.46; p = 0.011) in CZT vs. NaI data. Testing age corrected vs. non-age corrected z-scores resulted in significant differences (p = 0.003), which, however, should not be clinically relevant, given the minor median absolute difference of these values (0.17).

Conclusions: Our findings demonstrate that using a dedicated, CZT-derived NDB results in semiquantification performance more in line with DAT status based on visual assessment and is, thus, recommended when performing [123I]FP-CIT SPECT on CZT-based scanners.