本邦における gated SPECT の使用状況

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受付：14 年 12 月 26 日最終稿受付：15 年 2 月 20 日

別刷請求先：京都市上京区河原町広小路上る梶井町 465 (0 602–8566) 京都府立医科大学放射線医学教室

西村恒彦 I. 緒言

Gated SPECT は心筋血流と心機能を同時に評価し得る方法として広く受け入れられており，米国核医学会ではその臨床的有用性を承認し，1999 年には position statement およびガイドラインを公表している．わが国においても gated SPECT は急速に普及し，pFAST など国内で独自に開発されたプログラムも汎用されている．しかし，gated SPECT が最初に報告されてから 7 年が経過した現在，その利用方法に関しては施設間で必ずしも統一されておらず，本邦における使用状況につい

ても充分把握されていない．

そこで，日本核医学会 gated SPECT ワーキンググループが中心となり，アンケート結果をもとに本邦における gated SPECT の使用状況を調査した．

II. 方法

アンケート調査の内容として，以下の項目を設定した．

1. Gated SPECT の施行数・頻度

2. 対象疾患

3. 使用核種

4. プロトコール

5. Gated SPECT 不成功例の頻度および疾患の内訳

6. 収集条件

7. 再構成条件 8. 解析ソフトウエア

《報告》

本邦における gated SPECT の使用状況

日本核医学会 gated SPECT ワーキンググループ

西村恒彦（京都府立医大放）中嶋憲一（金沢大核）

中田智明（札幌医大二内）中村智樹（京都府立医大放）

山辺裕（市立加西病院内）汲田伸一郎（日医大放）

伴和信（東海大循内）丸野廣大（虎の門病院放）

福地一樹（国循センター放）

要旨本邦における gated SPECT の使用状況を把握するため，日本核医学会 gated SPECT ワーキンググループが中心となりアンケート調査を施行した．Gated SPECT の施行数・頻度，

対象疾患，使用核種，プロトコール，gated SPECT 不成功例の頻度および疾患の内訳，収集条件，再構成条件，解析ソフトウエア，診断上参考にしているパラメータを調査項目とし，

gated SPECT が行われていると予想される全国 345 施設にアンケート票を配布，180 施設から回答を得た (回収率 52%，うち 177 施設で gated SPECT が施行されていた)．これらのデータを集計し，本邦での gated SPECT の使用状況につき概説する．

(核医学 40: 205–212, 2003)

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9. 診断上参考にしているパラメータ

これらが記載されたアンケート票を g a t e d SPECT が行われていると考えられる全国 345 施設へ郵送，1 8 0 施設から回答を得た (回収率 52%)．そのうち，177 施設 (98%) で gated SPECT が施行されていた．

Fig. 1 Indications for gated SPECT. Gated SPECT was mainly used for ischemic heart disease.

Table 1 Radiopharmaceuticals used for gated SPECT (Number of institutions)

201Tl and ^99mTc 88

99mTc only 74

201Tl only 11

201Tl and ¹²³I 2

99mTc and ¹²³I 1

201Tl , ^99mTc and ¹²³I 1

Fig. 2 Protocol for gated SPECT. Exercise-rest or rest protocol with ^99mTc-myocardial agents were mainly used.

Fig. 3

Proportion of exercise protocol. Exercise protocol was done by using bicycle ergo- meter (76%).

Fig. 4

P r o p o r t i o n o f p h a r m a - cological stress protocol.

Pharmacological stress was used less than exercise.

Dipyridamole was mostly used for this purpose.

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III. 結果

1. Gated SPECT の施行数・頻度

心筋血流評価のために施行された SPECT 症例数は月間 8,384 例で，1 施設当たり 47 例の換算となる．このうち，gated SPECT は 55% (月間 4,580 例，1 施設当たり 26 例) に施行されていた．

2. 対象疾患

対象疾患は虚血性心疾患の割合が多かった．心筋症や弁膜疾患も比較的多く見られた (Fig. 1，複数回答あり)．

Fig. 5 Acquisition time after injection of ^99mTc- myocardial agents with exercise-rest protocol.

Fig. 6 Acquisition time after injection of ^99mTc- myocardial agents with rest-exercise protocol.

Fig. 7 Acquisition time after injection of ^99mTc- myocardial agents with rest protocol.

Fig. 8 Acquisition time after injection of ^99mTc- myocardial agents with stress protocol.

Fig. 9 Unsuccessful cases for gated SPECT. The incidence of unsuccessful case was 6.8%. The patients who had arrhythmia, large defect (infarction), small heart, high liver accumulation were unsuitable for gated SPECT.

Fig. 10 Number of the collimator(s) used in gated SPECT.

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Table 2 The angles between the 2 collimators of dual- head scintillation camera

Angle Number of institutions

76° 22

78°–79° 7

90° 43

101°–108° 6

180° 37

Table 3 The range of data acquisition Angle Number of detector(s) Number of

Single Dual Triple institutions

104° 3 3

180° 13 80 93

200° 1 1

208° 2 2

360° 26 53 79

Fig. 11 Histogram of the pixel size. Fig. 12 Proportion of the matrix size.

Fig. 13 Degree of the data sampling.

Table 4 Acquisition time and heart rate/projection

Acquisition time (sec)/projection Number of institutions Heart rate/projection Number of institutions

≤20 23 ≤20 7

21–40 68 21–40 14

41–60 31 41–60 19

61–80 2 61–80 5

81≤ 1 81≤ 1

Total 125 Total 46

Fig. 14 Window of heart rate for data acquisition of gated SPECT.

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209 3. 使用核種

Gated SPECT に使用している放射性医薬品は

201Tl と ^99mTc の併用が ^99mTc を上回った．²⁰¹Tl 単独，あるいは ¹²³I を他の放射性医薬品と併用している施設も僅かながら見受けられた (Table 1)．

4. プロトコール

4-1. プロトコールの内訳

安静時に gated SPECT を適用している割合が最も多く (58.8%)，負荷→安静法 (50.3%) がこれに

次いだ．²⁰¹Tl による負荷→再分布法を用いてい

る割合も比較的多かった (44.1%)．安静→負荷法 (10.2%) や負荷のみのプロトコール (10.7%) も少数であるがみられた (Fig. 2，複数回答あり)．

1 施設あたり運動負荷を施行している割合をみると，50% 以上の施設が大半でその内訳はエルゴ

メータによるものが 76%，トレッドミルによるものが 24% であった (Fig. 3)．一方，1 施設あたりの薬物負荷を施行している割合は 30% 以下がほとんどで，その内訳はジピリダモール 62%，

ATP 27%，ドブタミン 10%，その他 1% であっ

た (Fig. 4)．

4-2. 使用核種の投与量・撮像時間

99mTc による負荷→安静時法では，平均投与量

は負荷時 322.6 MBq，安静時 675.3 MBq であった．撮像開始時間の内訳は Fig. 5 の通りで，その平均時間は負荷時 33.6 分，安静時 61.2 分，平均撮像間隔は 4.7 時間であった．

99mTc による安静→負荷法では，平均投与量は

安静時 285.6 MBq，負荷時 808.6 MBq であった．

撮像開始時間の内訳は Fig. 6 の通りで，その平均時間は安静時 39.7 分，負荷時 33.8 分，平均撮像間隔は 1.9 時間であった．

99mTc による安静法では，平均投与量は 598.8

MBq，撮像開始時間の内訳は Fig. 7 の通りで，

その平均時間は 39.7 分であった．

99mTc による負荷法では，平均投与量は 571.2

MBq，撮像開始時間の内訳は Fig. 8 の通りで，

その平均時間は 42.9 分であった．

201Tl による負荷→再分布法では，平均投与量

は 109.5 MBq，平均撮像開始時間は負荷時 8.6 分，再分布時 188.3 分で，平均撮像間隔は 3.5 時間であった．

5. Gated SPECT 不成功例の頻度および疾患の内訳

Gated SPECT 不成功例の平均頻度は 6.8% で，

内訳は不整脈 5 1 . 4 %，広範囲の梗塞 4 4 . 1 %， small heart 42.9%，高度肝集積 36.2%，肝臓の接近 27.1%，肥大心 18.6%，その他 8.5% であった (Fig. 9，複数回答あり)．

6. 収集条件

6-1. 検出器の使用数と配置

検出器の使用数は 1 検出器が 7%， 2 検出器が

63%， 3 検出器が 30% と 2 検出器の割合が最も

多く (Fig. 10)，その配置は直行型が最も多く，次いで対向型，可変型の場合 76° が多かった (Table Table 5 Number of frames/cardiac cycle

Number of Number of detector(s) Number of frames Single Dual Triple institutions

4 1 1

8 11 73 22 106

10 4 4 8

12 7 5 12

16 2 23 19 44

20 1 1

32 1 1 2

40 1 1

Table 6 Collimators used for gated SPECT Collimators Number of detector(s) Number of

Single Dual Triple institutions

LEHR 6 66 27 99

LEGP 5 26 20 51

MEGP 1 1

Fanbeam 1 1

LEHR, LEGP 2 8 2 12

LEHR, Iodine

collimator LMEGP 1 1

LEGP, VXGP 1 1

MEGP, VXGP 1 1

Fanbeam, LEVHR 1 1

Others 7 2 9

Total 13 111 53 177

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2，複数回答あり)．

6-2. 収集角度範囲の内訳

180° 収集が 360° 収集を上回った．1 検出器型では全例 180° 収集で，2 検出器型でも大部分が 180° 収集であった．3 検出器型では全例 360° 収集であった (Table 3，複数回答あり)．

6-3. ピクセルサイズ・マトリクスサイズピクセルサイズの内訳は 3–4 mm と 5–7 mm にピークが見られた．これは前者では 128×128 の，後者では 64×64 のマトリクスサイズを用いたことを反映した結果と思われた．マトリクスサ

イズの使用割合は 64×64 が 95%, 128×128 が 4%，双方使用が 1% であった (Fig. 11, 12)．

6-4. サンプル角度の内訳

サンプル角度は 5–6° を使用している施設が大部分であった (Fig. 13)．

6-5. 1 方向あたりの収集心拍数・収集時間収集時間を採用している施設が 73%，収集心拍数を採用している施設が 27% であった．収集時間の内訳は 21–40 sec が最も多く，収集心拍数 Table 7 Reconstruction of SPECT

Reconstruction Number of institutions FBP optional filter Number of institutions

Filtered Back Projection 165 Ramp 152

OSEM 5 Shepp & Logan 14

Both 5 Both 1

MLEM 1 Hanning 1

Table 8 Filters and cut-off frequency used for reconstruction

Filters Number of institutions Cut-off frequency (cycle/pixel) Number of institutions

Butterworth 167 –0.2 3

Butterworth＋Hanning 1 0.2–0.4 52

Butterworth＋Quantitative 1 0.4–0.6 53

Butterworth＋TEW 1 0.6–0.8 24

Butterworth＋Ramp 1 0.8–1.0 20

Low Pass 4 1.0– 4

Pega Butterworth 1

Fig. 15 Software for gated SPECT processing. QGS program developed by Germano was mostly

used for data analysis. Fig. 16 Reliable parameters used in gated SPECT.

Ejection fraction (EF) and ventricular volume (EDV, ESV) were mainly evaluated from quantitative gated SPECT.

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211 では 41–60 beats の割合が最も多かった (Table 4)．

6-6. 許容心拍数

許容心拍数は 20% までと設定している施設が大部分であった (Fig. 14)．

6-7. R-R 分割数

8 分割あるいは 16 分割を採用している施設が大部分で，その割合は前者が全体の 60%，後者が 25% をしめた (Table 5)．

6-8. コリメータの内訳

コリメータの内訳では LEHR が最も多く，

LEGP がこれに次いだ (Table 6)．

7. 再構成条件 7-1. 再構成条件

再構成方法は Filtered Back Projection を採用している施設がほとんどで，大部分が Ramp フィルターを使用していた (Table 7)．

7-2. 前処置・後処置フィルタ

Butterworth フィルタの単独使用が大部分で，

この場合の cut off 周波数は 0.2–0.6 cycle/pixel が多かった (Table 8)．

8. 解析ソフトウエア

解析ソフトウエアの内訳では QGS が圧倒的に多く，pFAST がこれに次いだ．Emory Cardiac Toolbox, 4-DM SPECT, CardiaQ など他のソフトウエアを使用・保有している施設も見られたが，

ごくわずかであった (Fig. 15，複数回答あり)．

9. 診断上参考にしているパラメータ

どのパラメータも診断上参考にしている割合が高かった．とりわけ，ejection fraction (EF), end- diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV), Thickening polar map は重視されていた (Fig. 16，

複数回答あり)．

IV. 総括

本邦における gated SPECT の使用状況を報告した．これらのデータをもとに，治療効果の判定・

予後評価など evidence-based medicine の観点からも gated SPECT に関する日本人固有のデータベースが確立されることが期待される．

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Summary

Current Utilization of Gated SPECT in Japan The Working Group of The Japanese Society of Nuclear Medicine

The circumstances for gated SPECT in Japan were surveyed by the working group of the Japanese Soci- ety of Nuclear Medicine, using a questionnaire meth- od. The questionnaire included the following items;

1) proportion of the gated SPECT, 2) indication, 3) radiopharmaceuticals, 4) study protocols, 5) unsuccessful cases, 6) data acquisition, 7) reconstruction methods, 8) software, and 9) reliable parameters. The questionnaires were sent to 345 institutions and were returned in 180 (52%), 177 of which used gated

SPECT. Gated SPECT was mainly used for ischemic heart disease, exercise-rest or rest studies with ^99mTc- myocardial agents were used in most of these patients.

QGS software was used mostly for gated SPECT processing. Common parameters used in gated SPECT were ejection fraction, end-diastolic and systolic volume. The incidence of successful case for gated SPECT was 6.8% which patients had arrhythmia, large infarct, small heat, and high liver accumulation.