Vergleich zweier Pipelines für die Partial-Volumen-Korrektur und Auswirkung auf die Netzwerkparameter des Dopaminsystems

Ziel/Aim: Partial-Volumen-Effekte (PVE) in Positronen-Emissions-Tomografie (PET)-Studien beeinflussen das Bindungspotenzial (BP_ND) des D_2/3-Radioliganden und weitere Analysen, wie z. B. Konnektivitätsanalysen des Gehirns. Der Müller-Gärtner-Algorithmus für die Partial-Volumen-Korrektur (PVK) ist u. a. in zwei Software-Pakete integriert: in die PMOD-Software und PETPVE12-Toolbox in SPM12. Ziel dieser Studie war es, den Einfluss dieser Pipelines auf die Korrektur des PVE und auf globale und lokale Parameter des dopaminergen Netzwerks zu untersuchen.

Methodik/Methods: In einer [¹⁸F]Fallyprid-PET-Studie wurden 20 Probanden (31±8 Jahre) mit 175±12 MBq [¹⁸F]Fallyprid untersucht. Nach der Vorverarbeitung der Daten wurde mit der PMOD-Software und der PETPVE12-Toolbox in SPM12 die PVK durchgeführt, Regionen des dopaminergen Netzwerks (nodes) definiert und Zeit-Aktivitäts-Kurven extrahiert. Unter Verwendung des simplified reference region model 2 wurde das BP_ND ohne und mit vorheriger PVK berechnet. Für beide Pipelines wurden die Graphentheorie angewendet, um die topologische Organisation des dopaminergen Netzwerks für das Kollektiv zu berechnen und anhand von t-Tests zu vergleichen.

Ergebnisse/Results: Für striatale Regionen erhöhte die PVK mit PMOD und PETPVE12 das BPND und die Streuung im Vergleich zu den unkorrigierten Daten. Dies ging mit einer Abnahme der Pfadlänge (unkorrigiert=1,505±0,332; PVK (PMOD)=1,386±0,182, p<0,001; PVK (PETPVE12)=1,209±0,031, p<0,001) sowie mit einer Abnahme des Clustering (unkorrigiert=0,830±0,063; PVK (PMOD)=0,820±0,058, p<0,001; PVK (PETPVE12)=0,817±0,068, p<0,001) insbesondere für die PETPVE12-Toolbox einher.

Schlussfolgerungen/Conclusions: Im Hinblick auf die erhöhte Variabilität der Daten sollte eine Korrektur für PVE für [¹⁸F]Fallyprid abgewogen werden. Die Analysen von Maßzahlen zur Integration und Segregation des Netzwerks haben aber gezeigt, dass die PVK die Topographie optimiert, insbesondere für die open-source PETPVE12-Toolbox.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
12. März 2025