アテローム性動脈硬化プラーク活動と血管の炎症の定量化を用いて[18 F]フルオロ陽電子放射断層撮影/コンピュータ断層撮影（FDG-PET/CT）

この手順の全体的な目的は、ヒトの中・大動脈におけるアテローム性動脈硬化プラークの活性および血管炎症を検出および定量化することです。まず、全身のFDG PET CTスキャンを行い、心臓から足までの中央大動脈およびその主要分枝を撮像します。次に、レジストレーションされたCTスキャンを用いて、血管炎症の有無について画像を定性的に解析します。

PETスキャンの各スライスで検出された放射性トレーサー量を定量化し、関心領域を特定します。続いて、血管炎症を測定するための標準的なアウトカムおよび新規のアウトカムを算出します。最終的に、定量化を伴うFDG PET CTを用いることで、任意の動脈領域におけるアテローム性動脈硬化の負荷を描写し、定量化します。

FDG PET CTは、治療がプラーク活性をどのように調節するか、あるいは血管炎症がin vivoで経時的にどのように変化するかといった、血管イメージング分野における重要な疑問への回答に役立ちます。また、現在の技術では短期間での奏効率評価に利用可能な全身のリアルタイム分子イメージングが困難であるため、その意義はin vivoでの不顕性動脈硬化の診断にも及びます。FDG PET CTは診断の場面でも適用可能であるため、動脈硬化の自然経過に関する知見を提供することができます。

治療と予後。FDG PET CTには、CT血管造影やCTによる冠動脈カルシウムスコアリングなどの既存の手法と比較して、操作者の習熟度への依存度が低く、いくつかの利点があります。FDG PET CTは、リアルタイムのin vivoにおいて高いコントラスト分解能を提供します。

代謝活性を伴うプラーク体積の全身分子イメージング定量化により、多角的（マルチモーダル）なアテローム性プラークの定量化が可能になります。これらの要因を組み合わせることで、治療介入に伴うアテローム性動脈硬化の早期変化を検出する能力が向上します。イメージングの品質を確保するため、本作業を行うチームはPETスキャニングに精通している必要があります。また、画像解析においては、血管構造の同定に関する経験も重要となります。

そのため、血管解剖学の知識がない場合や、PET CT画像の解釈に不慣れな場合は、最初は苦労するかもしれません。しかし、全体として、この手法は非常に単純です。この手法を視覚的に提示することは、本技術の適用に関心を持つ方々にとって非常に有用であると考えています。

動脈硬化患者を研究し、画像取得と解析のための標準化されつつも使いやすい手法を提供するため、画像品質を向上させる目的でPET CTスキャナーの撮影時間を確保します。内因性グルコースがFDG放射性トレーサーと競合しないように、このGemini TFスキャナーplus CTのようなタイムオブフライト（TOF）機能を備えたスキャナーを使用してください。FDG PET CTスキャンの前に、患者が8時間の絶食を行っていることを確認してください。

次に、指先穿刺により空腹時血清血糖値を測定します。FSGが200 milligrams per deciliter未満であれば、FDG放射性トレーサーを投与するために20ゲージの静脈ラインを留置します。付随する論文で説明されている通りにCTおよびPET画像を取得した後、低線量単純CT画像を用いて目的とするすべての血管構造を定性的に描き出し、次いでPET画像上で放射性トレーサーの集積が視覚的に増加している対応する解剖学的領域を評価します。

また、壁石灰化や動脈瘤様拡張などの粗大な血管異常について、CT画像を定性的に評価します。まず、大動脈をセグメントに分けるための境界を特定します。簡便にするため、心臓からの起始部を確認し、上行大動脈から上方に進んで特定していきます。

胸部大動脈の上行部と下行部が接続し、横断像において連続したセグメントとして現れる部分を大動脈弓と定義します。また、下行胸部大動脈の上端を特定します。次に、下行胸部大動脈と腹部大動脈の間の解剖学的指標とするため、腹腔動脈の起始部を特定します。

次に、腎動脈を特定し、腹部大動脈の腎動脈上区域および腎動脈下区域を定義します。また、腹部大動脈の遠位端の解剖学的指標とするため、大動脈分岐部を特定します。これで、大動脈の横断PET CT画像における動脈のFDG集積を測定します。

最も上方の主動脈のスライスから開始します。各関心領域は、周囲の集積亢進組織を避けつつ、そのスライスにおけるFDG集積領域の全体が含まれるように描出します。次に、PET-CT画像解析ソフトウェアを用いて、スライスごとの各関心血管の標準化取込値（SUV）を記録します。

各ROIの最大SUVおよび平均SUVに加えて、断面積とスライス厚を必ず記録してください。この手順を、関心のある動脈を通過するPETスキャン画像のスライスに対して、例えば4枚ごとなど、一定の間隔で繰り返します。なお、スライス枚数の合計は、体格、解剖学的変異、および選択した間隔によって被験者ごとに異なることに注意してください。

組織対背景比（tissue to background ratio）を算出するため、腹部において少なくとも8枚の連続したスライスで確認できる下大静脈（IVC）を特定します。各横断像のIVC内またはその直近にROIを設定し、少なくとも8箇所の静脈平均SUV値を測定します。また、各対象動脈セグメントの平均SUV値および最大SUV値を算出し、その領域における動脈硬化の平均的な負荷量の指標とします。

次に、正規化のために、動脈セグメントの平均SUVを、前のステップで下大静脈において得られた静脈の平均SUVで除します。このターゲット対バックグラウンド比は、アテローム性動脈硬化プラーク活性のもう一つの評価指標となります。各動脈セグメントについて、血管を通過するすべてのROIの断面積の合計に、スライス厚とスライス測定頻度を乗じて、その体積を算出します。

最後に、動脈セグメントの平均SUVに動脈セグメントの体積を掛け合わせます。この結果得られる平均代謝体積積（mean metabolic volumetric product）は、関心のある動脈または動脈セグメントにおけるプラークの活性および負荷を測定するための3つ目のアウトカムとなります。大動脈の全セグメントの平均MVPを合計することで、全般的な炎症負荷を算出します。

大動脈内のアテローム性動脈硬化およびアテローム性プラーク活性の測定に関する4つ目のアウトカム。初期PET再構成。加齢とアテローム性動脈硬化に関する本研究の患者の画像では、腸骨動脈、大腿動脈、膝窩動脈、腹部大動脈、および大動脈弓においてFDGの集積が認められる。

この横断融合FDG PET CT画像は、下行胸部大動脈の周囲にROIを配置したデータスライスを示しています。ソフトウェアにより、ROIの平均SUV、最大SUV、および面積が算出されます。これは、進行中の乾癬に関する研究の一環です。

単一患者から得られたデータは、動脈硬化プラークの活性および血管炎症を決定する4つのアウトカム、すなわち標準化取込値の標的対背景比（SUVt/b）、代謝体積積（MVP）、および全炎症負荷を示しています。この手法を習得すれば、スキャン時間から画像解析まで3時間で適切に実施することが可能です。定量解析においては、撮像時の画像上の問題が血管炎症の正確な定量化を制限するため、高品質な画像を得ることが重要です。

血管炎症性病変が検出された後、その解剖学的な重症度など、さらなる疑問を解消するために、CTアンギオグラフィーなどの他の手法を実施することができます。このビデオを視聴することで、ヒトの動脈におけるアテローム性動脈硬化プラークの活性および血管炎症を検出・定量化するために、FDG PET CTをどのように利用できるかについて十分に理解できたはずです。FDGを取り扱う際は危険が伴うため、標準的な放射線防護などの予防措置を忘れないでください。

本手順を実施する際は、常に安全手順に従ってください。この手法の開発により、動脈硬化分野の研究者は、炎症が強いアテローム性プラークが、スタチン療法や生活習慣の改善などの既知の治療的介入後にどのように変化するかを理解することが可能になりました。さらに、本手法は、血管疾患の発症リスクが高い乾癬患者など、新たな疾患群への適用が可能であり、特定の疾患が動脈硬化に及ぼす影響を解明するのに役立ちます。