PET を用いた治療効果判定について

1. 治療効果判定
モニタリングの現状
大阪市立大学医学部附属病院
片山 豊
関東甲信越核医学画像処理研究会（SKIP会）
2013/09/28

2. Contents
• 治療効果判定の基準
• PERCISTの判定基準
• PERCISTの手技

3. Contents
• 治療効果判定の基準
• PERCISTの判定基準
• PERCISTの手技

4. 治療効果判定の基準
国際対癌連合 (UICC) および世界保健機関 (WHO) が
腫瘍縮小効果の評価体系として明確な規準を提唱
腫瘍病変を一次元的に測定することで
奏効率が得られる1つのモデルを開発
Response Evaluation Criteria in Solid Tumors Group
により大規模な検証が行われ新ガイドラインに統合
日本臨床腫瘍研究グループ (JCOG) は
固形がんの治療効果判定のためRECISTを提唱
1970年
代後期
1994年
2000年

5. 病変の評価
治療効果判定
完全奏効
complete response: CR
すべての病変の消失
部分奏効
partial response: PR
治療前 (ベースライン) と比較して
病変が基準値以上縮小
安定
stable disease: SD
PRとするには腫瘍の縮小が不十分
PDとするには腫瘍の増大が不十分
進行
progressive disease: PD
治療開始以降に記録された病変が
基準値以上増大
評価不能
Not Evaluable: NE
なんらかの理由で検査が行えない
何れの基準とも判定できない
高
低

6. RECIST
• 世界的に治療効果判定にはRECISTが一般的
• 日本の癌取り扱い規約にも反映
• 治療効果判定の標準化を念頭に定められた
• 全ての施設において利用できる
• 腫瘍サイズの変化を用いて治療効果評価
• 2009年1月にRECIST 1.1 が制定

7. RECIST 1.1 の判定基準
*径和: 非リンパ節標的病変の長径，リンパ節標的病変の短径，すべての標的病変の径の和
治療効果判定
完全奏効
complete response: CR
すべての標的病変の消失
リンパ節病変は10mm未満に縮小
部分奏効
partial response: PR
標的病変の径和が30%以上減少
安定
stable disease: SD
PR，PDでない
進行
progressive disease: PD
標的病変の径和が20%以上増加
標的病変の径和が5mm以上増加
*RECIST 1.1: 対象とする病変数 合計 5 (臓器ごとに最大2)

8. 臨床腫瘍学的解釈
• 腫瘍における18F-FDG集積
– 同一患者: 腫瘍増殖能よりも生存腫瘍細胞数や
細胞密度と相関が強い
– 異なる患者: 悪性度と関連がある
• 腫瘍に対する治療効果
• 形態よりも先に血流・代謝に変化が起こる
– がんの治療効果判定にPET/CTが用いられている
がん細胞死 代謝停止 集積低下 細胞自己融解
壊死 貪食 吸収・排除 腫瘍体積の縮小

9. From “morphology” to “metabolic”
• ベースライン時のPETにおける集積度合いを
治療後と比較することで行われる
• 1999年，European Organization for Research
and Treatment of Cancer (EORTC) によりPETを
用いた治療効果判定が初めて提案
• RECIST 1.1では，「新規病変」に関してのみ
PETによる治療効果判定が部分的に導入

10. EORTCの判定基準
治療効果判定
完全奏効
complete metabolic
response: CMR
すべての代謝活性腫瘍の消失
部分奏効
partial metabolic
response: PMR
化学療法1サイクル後に15％以上の集積低減
治療終了後に25％以上の集積低減
安定
stable metabolic
disease: SMD
25％以下の集積増強
15％以下の集積減弱
集積域の拡大が見られない
進行
progressive metabolic
disease: PMD
25％以上の集積増強
集積域の拡大が見られる
新規病変の出現

11. 治療による変化と評価
外科的手術 化学療法 放射線治療
期間 6週間以降 4~6週間以降 3ヶ月以降
特異的集積 手術による炎症
性変化
治療直後の一過
性集積減弱，フレ
ア現象，治療に
随伴した炎症反
応などが関与
照射後壊死の吸
収，繊維芽細胞
の増殖，血管炎
のための非特異
的集積
* 治療効果判定にPETを用いるのであれば上記期間以上間隔を開けることが望ましい

12. Contents
• 治療効果判定の基準
• PERCISTの判定基準
• PERCISTの手技

13. PERCISTとは
• PET Response Criteria in Solid Tumors
Richard L. Wahl, et al. : From RECIST to PERCIST: Evolving
Considerations for PET Response Criteria in Solid Tumors,
J Nucl Med. 2009;50(1):122S–150S.

14. PERCISTの判定基準
治療効果判定
完全奏効
complete metabolic
response: CMR
すべての代謝活性腫瘍の消失
血液プールレベルまでの集積低減
部分奏効
partial metabolic
response: PMR
30%以上及び0.8 SUL 単位のSULpeakの集積低減
FDG取込の範囲の減少はPMRの要件ではない
安定
stable metabolic
disease: SMD
PMR，PMDでない
進行
progressive metabolic
disease: PMD
30%以上及び0.8 unitのSULpeakの集積増強
新規病変の出現
*PERCIST 1.0: 対象とする病変数 合計 5 (臓器ごとに最大2)

15. 治療効果の判定基準
WHO RECIST 1.0 RECIST 1.1 EORTC PERCIST 1.0
完全寛解
Complete
Response: CR
全ての標的病
変の消失
全ての標的病
変の消失
全ての標的病
変の消失
リンパ節病変
は10mm未満
全ての代謝活
性腫瘍の完全
消失
全ての代謝活
性腫瘍の完全
消失
部分寛解
Partial
Response: PR
サイズ
50%減少
サイズ
30%減少
サイズ
30%減少
SUV
1cyc.15％減少
2cyc.25％減少
SULpeak
30%減少
0.8 unit 減少
安定
Stable
Disease: SD
PR，PDでない PR，PDでない PR，PDでない PMR，PMDで
ない
PMR，PMDで
ない
進行
Progressive
Disease: PD
サイズ
25%増加
サイズ
20%増加
サイズ
20%増加
5mm増加
SUV
25％以上増加
新規病変出現
SULpeak
30%増加
0.8 unit 増加
新規病変出現

16. Contents
• 治療効果判定の基準
• PERCISTの判定基準
• PERCISTの手技

17. PERCIST で推奨されている試み
• SUVの補正に体重を用いたSUVbw (SUV) では
なく除脂肪体重を用いたSUVlbm (SUL) を推奨
• 関心領域の値を最大値や平均値ではなく
ピーク値を用いることを推奨
• 基準となるSUL値を設定し病変の閾値を定義

18. SUV (standardized uptake value)
• SUVとは18F-FDGの取込を投与量と体重で補
正した指標である
• 比重を1.0g/mlと仮定しうると無単位指標と
なり，全身に均等分布し排泄がない場合に
SUV=1.00となる
T: 関心領域中の組織1mlあたりの集積放射能量
D: 体重1gあたりの投与放射の量

19. SUVの変動要因
• 体格
• 血糖値
• 撮像までの時間
• 呼吸性移動
• PET装置の精度
• 画像再構成法の違い
• SUVの計算方法
• 関心領域の値

20. SUVの変動要因
• 体格
• 血糖値
• 撮像までの時間
• 呼吸性移動
• PET装置の精度
• 画像再構成法の違い
• SUVの計算方法
• 関心領域の値

21. 体格が及ぼす影響への取組

22. SUV の問題点
• SUVの定義
”全身に均等分布した場合SUV=1.00となる”
– FDGの脂肪や筋肉への集積は乏しく体内分布は
不均一となる
– 脂肪の多い症例では，FDGが分布する容積が過
大評価され，SUVは過大評価される
BMIの大きい症例: SUVが過大評価
BMIの小さい症例: SUVが過小評価

23. 体重とSUVの相関
Sugawara Y, Zasadny KR, Neuhoff AW, Wahl RL.
Reevaluation of the standardized uptake value for FDG:
variations with body weight and methods for correction.
Radiology 1999;213:521–525.
体重により補正 除脂肪体重により補正
SUV
SUL

24. SUL
一般的なSUV
除脂肪体重で補正したSUV
SUV = 組織放射能[MBq/g]
FDG投与量[MBq]/体重[g]
SUL = 組織放射能[MBq/g]
FDG投与量[MBq]/除脂肪体重[g]

25. 除脂肪体重
1.07 × 体重[kg] – 148 × (体重 [kg] ／ 身長 [cm])2
1.10 × 体重[kg] – 120 × (体重 [kg] ／ 身長 [cm])2
女性の除脂肪体重
男性の除脂肪体重

26. 新しい関心領域の値

27. 関心領域の値
Richard L. Wahl, et al.
From RECIST to PERCIST:
Evolving Considerations for PET Response Criteria in Solid Tumors,
J Nucl Med. 2009;50(1):122S–150S.

28. 関心領域の値
• SUVを診断に使用する際，関心領域の
最大値や平均値を使用するのが一般的
方法 問題点
最大値 収集マトリックス，再構成条件，測定部位により統計的な
ばらつきが大きくなる
平均値 関心領域の大きさにより比較的小さな領域の高集積の感度低下
ピーク値 関心領域内の統計的なばらつきが抑制され，収集・処理条件に伴う
ノイズの影響を低減
ピーク値とは
関心領域内で1cm3の球を動かしてその平均の最大値で評価する
病変関心領域のVOI自身の体積が1cm3未満の場合は，
病変VOIの平均値をピーク値とする (SULに限定されない指標)

29. 最大値とピーク値の比較
Martin A. Lodge, Muhammad A. Chaudhry, and Richard L. Wahl
Noise Considerations for PET Quantification
Using Maximum and Peak Standardized Uptake Value
J Nucl Med. 2012;53(7):1041-7.
最大値 ピーク値

30. PERCISTの具体的な手技

31. 肝臓の右葉に直径3cmの
球状参照VOIを配置する
下行大動脈に1cm×2cm以上の
円筒状参照VOIを配置する
PERCISTの
閾値を計算する
病変にVOIを
設定する
PERCIST報告が
不可能な病変
PERCIST報告が
可能な病変
報告可能な病変の
ピーク値を記録する
yes
no
肝臓は健康か?
他に懸念の
病変はあるか?
ピーク値 > 閾値
が成立しているか?
yes
no
no
yes
単一の時相での解析
Liver: 1.5×mean + 2SD以上
Aorta: 2.0×mean + 2SD以上

32. 閾値
Richard L. Wahl, et al.
From RECIST to PERCIST:
Evolving Considerations for PET Response Criteria in Solid Tumors,
J Nucl Med. 2009;50(1):122S–150S.

33. 時点の間の最大ピーク値の
パーセント変化を算出する
PERCIST非適合 CMR
PMR
PMD
SMD
参照VOI
SULの変動は20%以下
SULの変動は0.3以下
全ての病変が
バックグラウンドレベルに消失
ピーク値が30% (SULが0.8) 以上減少
対象外病変の30%以下の増加
ピーク値が30% (SULが0.8) 以上増加
腫瘍取込範囲の増加
新規病変の発生
no
no
no
no
yes
yes
yes
yes
複数の時相での解析

34. PERCIST GE VCAR

35. SIEMENS syngo.via

36. PERCISTの長所
• 効果的な治療においても腫瘍径が最小限度しか
変化しない腫瘍の治療効果判定には代謝的な
定量解析が有効
– リンパ腫，肉腫，肝癌，中皮腫，消化管間質腫瘍など
• 手技が簡単
– VOIの設置
– ピーク値の計測
– SULの計算
• 繰り返し治療効果判定が行える
– SULpeakの増減割合の評価

37. PERCISTの問題点
• 同一の装置で撮像する必要がある
– SUV算出に必要な係数は装置メーカーにより異なり
単独の絶対値として使用するには注意を要する
– 参照VOIの値で画像を標準化していない
• ソフトによって仕様が異なっている
– 参照VOIの値が定義されていない
– 解析を自動化してしまうと根拠が見えにくいが
VOIの設置などは自動化するべきだと考える
– RECISTでも推奨していない体積計算を行っているた
め誤差が大きくなる
• 保険適用をどの様に考えるか

38. FDG-PET/CT検査の保険適用
(2012年4月改訂)
疾患 保険適用要件
てんかん 難治性部分てんかんで外科切除が必要とさ
れる患者に用いる
虚血性心疾患における
心筋バイアビリティ診断 *
虚血性心疾患による心不全患者における
心筋組織のバイアビリティ診断**
心サルコイドーシス * 心サルコイドーシスにおける炎症部位の診
断が必要とされる患者に使用する
悪性腫瘍
早期胃癌を除き，悪性リンパ腫を含む
病期診断，転移・再発の診断が確定できな
い患者に使用する**
*心疾患は PET 検査のみに適用が認められている
PET/CT 装置で心疾患の検査を実施した場合でも，診療報酬はPET検査として算定する
**他の検査で診断のつかない場合に限る

39. 参考文献
• Wahl RL, Jacene H, Kasamon Y, Lodge MA.
From RECIST to PERCIST Evolving Considerations for
PET Response Criteria in Solid Tumors
J Nucl Med. 2009;50(1):122S–150S.
• SIEMENS
Expanding the Power of PET with PERCIST
• M. Yanagawa et al.
Evaluation of Response to Neoadjuvant Chemotherapy
for Esophageal Cancer: PET Response Criteria in Solid
Tumors Versus Response Evaluation Criteria in Solid
Tumors
J Nucl Med. 2012;53(6):872-80.