Während diese Gleichung einfach aussieht, gibt es eine Reihe von Punkten, die diskutiert werden müssen, wie (1) der Ursprung der cimg-Daten, (2) der Ursprung der cinj-Daten, (3) die Zeit und (4) die Einheiten.

ImageEdit

Die cimg-Daten können die Pixelintensitäten eines kalibrierten PET-Bildes sein. Die berechneten SUV-Daten können dann als parametrisches SUV-Bild visualisiert werden. Alternativ können Gruppen solcher Pixel ausgewählt werden, z. B. durch manuelles Einzeichnen oder anderweitiges Segmentieren einer Region of Interest (ROI) auf dem PET-Bild. Dann kann z. B. die durchschnittliche Intensität dieser ROI als cimg-Eingabe verwendet werden, um SUV-Werte zu berechnen.

InjectionEdit

Der cinj-Wert wird als Verhältnis zweier unabhängiger Messungen berechnet: die injizierte Radioaktivität (injizierte Dosis, ID) und das Körpergewicht (BW) des Patienten. Die ID kann z. B. als Differenz der Radioaktivität in der Spritze vor und nach der Injektion geschätzt werden, falls dies als notwendig erachtet wird, mit Korrektur für den physikalischen Zerfall zwischen jeder dieser Messungen und dem Zeitpunkt der Injektion. Üblicherweise ist der Zeitpunkt der Injektion t=0. Diese Referenzkonzentration repräsentiert den hypothetischen Fall einer gleichmäßigen Verteilung der injizierten Radioaktivität über den gesamten Körper. Gemessene SUV-Werte in bestimmten Körperregionen quantifizieren somit die Abweichung von dieser hypothetischen gleichmäßigen Radioaktivitätsverteilung: SUV > 1 zeigt an, dass die Radioaktivitätsakkumulation in dieser Region oberhalb der hypothetischen gleichmäßigen Radioaktivitätsverteilung liegt.

Zeit (Physikalischer Zerfall)

Nach der Injektion von Radioaktivität folgt oft ein Wartezeitintervall und dann eine Zeitspanne, in der die PET-Bilddaten akquiriert werden. Nach der Bildrekonstruktion müssen die Daten des Bildes cimg (t) auf den Injektionszeitpunkt t=0 zerfallskorrigiert werden. Der Zeitpunkt t kann der Startzeitpunkt der Bildaufnahme sein, oder im Falle einer langen Aufnahmedauer z.B. der Mittelpunkt der PET-Bildaufnahme ist geeigneter. Diese Abklingkorrektur muss bei einer Serie von Bildern, die nach einer einzigen Injektion aufgenommen wurden („dynamische Bildgebung“), für jedes Bild durchgeführt werden.

Masse und VolumenEdit

Die Einheit von cimg ist MBq/mL oder äquivalent, basierend auf (a) der Pixelintensität, die mit einer radioaktiven Quelle („Phantom“) mit bekannter Radioaktivität und bekanntem Volumen kalibriert wurde, und (b) dem Pixelvolumen oder ROI-Volumen. Die Einheit von cinj ist MBq/g oder äquivalent, basierend auf der gemessenen Radioaktivität und dem Körpergewicht der Person. Dies würde SUV in Einheiten von g/mL oder Äquivalent ergeben. SUV wird jedoch üblicherweise als einheitenloser Parameter dargestellt. Eine Möglichkeit, diese Vereinfachung zu erklären, ist die Überlegung, dass die durchschnittliche Massendichte des menschlichen Körpers typischerweise nahe bei 1 g/mL liegt. Während also das Körpergewicht normalerweise gemessen und für die SUV-Berechnung verwendet wird, wird dieses implizit in das Körpervolumen in ml umgerechnet, indem es durch 1 g/ml geteilt wird, was zu einem einheitenlosen SUV-Parameter führt.

Alternativ kann das cimg als implizit in eine Massenkonzentration umgewandelt betrachtet werden, wobei eine Massendichte von 1 g/ml für das ROI-Volumen angenommen wird, was eine gute Annäherung für einige, aber nicht alle Gewebe im menschlichen Körper ist.

EquationEdit

Zusammengefasst ergibt dies die folgende Gleichung zur Berechnung des SUV zum Zeitpunkt t nach der Injektion,

S U V ( t ) = c i m g ( t ) I D / B W {\displaystyle SUV(t)=frac {\mathit {c_{img}(t)}}{\mathit {ID/BW}}}}

Mit (1) der Radioaktivität, die von einem Bild gemessen wird, das zum Zeitpunkt t (oder um den Zeitpunkt t) aufgenommen wurde, der Abklingvorgang auf t=0 korrigiert und als Volumenkonzentration (z.z. B. MBq/mL), (2) der injizierten Dosis ID zum Zeitpunkt t=0 (z. B. in MBq) und (3) das Körpergewicht BW (nahe dem Zeitpunkt der Bildaufnahme), das implizit in das Körpervolumen umgerechnet wird, wobei eine durchschnittliche Massendichte von 1 g/mL angenommen wird.

Ein verwandtes Maß, das in der präklinischen PET und SPECT häufiger verwendet wird, ist die Konzentration in Einheiten von % ID/mL (Prozentsatz der injizierten Dosis pro mL Gewebe) für die Biodistributionsanalyse. Wenn sie aus Radionuklearaufnahmen gewonnen wird, ist dies gleich

% I D / m L ( t ) = c i m g ( t ) I D ⋅ 100 % {\displaystyle \%ID/mL(t)={\frac {\mathit {c_{img}(t)}}{\mathit {ID}}\cdot 100\%}

.

Mit anderen Worten kann SUV als der % ID/mL interpretiert werden, der auf das Körpergewicht (oder Körpervolumen) normiert (hier mit diesem multipliziert) und als Bruchteil statt als Prozentsatz ausgedrückt wird.

Weitere Überlegungen

Einige Autoren ersetzen das Körpergewicht durch das magere Körpergewicht oder die Körperoberfläche.

Auch für c(t) aus einer Region of Interest finden sich in der Literatur verschiedene Maße, z. B. der maximale Intensitätswert innerhalb der ROI, der mittlere Intensitätswert der ROI oder der mittlere Intensitätswert der ROI nach Anwendung eines Intensitätsschwellenwerts (wodurch eine Anzahl von Pixeln der ROI ausgeschlossen wird).