Gestione di manufatti a movimento respiratorio in tomografiaad emissione di positroni F-fluorodeossiglucosio utilizzando un algoritmo di gating respiratorio ottimale basato sull'ampiezza

Sommario

La gating respiratoria ottimale (ORG) basata sull'ampiezza rimuove efficacemente la sfocatura del movimento indotta dalle immagini cliniche ^ditomografia a emissione di positroni F-fluorodeossiglucosio (FDG). La correzione delle immagini FDG-PET per questi artefatti del movimento respiratorio migliora la qualità dell'immagine, la precisione diagnostica e quantitativa. La rimozione dei manufatti in movimento respiratorio è importante per un'adeguata gestione clinica dei pazienti che utilizzano PET.

Abstract

La tomografia ad emissione di positroni (PET) combinata con la tomografia computerizzata a raggi X (CT) è un'importante piattaforma di imaging molecolare necessaria per una diagnosi accurata e la stadiazione clinica di una varietà di malattie. Il vantaggio dell'imaging PET è la capacità di visualizzare e quantificare una miriade di processi biologici in vivo con elevata sensibilità e precisione. Tuttavia, ci sono diversi fattori che determinano la qualità dell'immagine e l'accuratezza quantitativa delle immagini PET. Uno dei principali fattori che influenzano la qualità dell'immagine nell'imaging PET del torace e dell'addome superiore è il movimento respiratorio, con conseguente sfocatura del movimento indotta dalla respirazione delle strutture anatomiche. La correzione di questi manufatti è necessaria per fornire una qualità dell'immagine ottimale e una precisione quantitativa delle immagini IN PET.

Sono state sviluppate diverse tecniche di ghiandolazione respiratoria, che in genere si basano sull'acquisizione di un segnale respiratorio contemporaneamente ai dati PET. In base al segnale respiratorio acquisito, i dati PET vengono selezionati per la ricostruzione di un'immagine senza movimento. Sebbene questi metodi abbiano dimostrato di rimuovere efficacemente i manufatti del movimento respiratorio dalle immagini in PET, le prestazioni dipendono dalla qualità del segnale respiratorio acquisito. In questo studio viene discusso l'uso di un algoritmo di gating respiratorio ottimale (ORG) basato sull'ampiezza. A differenza di molti altri algoritmi di gating respiratorio, ORG consente all'utente di avere il controllo sulla qualità dell'immagine rispetto alla quantità di movimento rifiutato nelle immagini PET ricostruite. Ciò si ottiene calcolando un intervallo di ampiezza ottimale basato sul segnale surrogato acquisito e un ciclo di servizio specificato dall'utente (la percentuale di dati PET utilizzati per la ricostruzione delle immagini). L'intervallo di ampiezza ottimale è definito come il più piccolo intervallo di ampiezza che contiene ancora la quantità di dati PET necessari per la ricostruzione delle immagini. È stato dimostrato che ORG si traduce in un'efficace rimozione della sfocatura dell'immagine indotta dalla respirazione nell'imaging PET del torace e dell'addome superiore, con conseguente miglioramento della qualità dell'immagine e precisione quantitativa.

Introduzione

La tomografia ad emissione di positroni (PET) in combinazione con la tomografia computerizzata a raggi X (CT) è uno strumento di imaging ampiamente accettato nella pratica clinica per una diagnosi accurata e la stadiazione clinica di una varietà di^{malattie 1}. Il vantaggio dell'imaging PET è la capacità di visualizzare e quantificare una miriade di processi biologici in vivo con elevata sensibilità e precisione². Ciò si ottiene somministrando per via endovenosa al paziente un composto marcato radioattivamente, noto anche come radiotracciante. A seconda del radiotracciante utilizzato, le caratteristiche tissutali come il m....

Protocollo

Tutte le procedure eseguite che coinvolgevano partecipanti umani erano conformi agli standard etici del comitato di revisione interno (IRB) del centro medico universitario di Radboud e con la dichiarazione di Helsinki del 1964 e i suoi successivi emendamenti o standard etici comparabili. L'algoritmo ORG è un prodotto specifico del fornitore ed è disponibile nella famiglia di scanner PET/CT mCT biograph di Siemens e nei più recenti modelli PET/CT.

1. Preparazione del paziente

1. Anamnesi del paziente
   1. Controllare il nome e la data di nascita del paziente. I criteri di inclusione sono simili alla scansione PET non gated di routi....

Risultati

L'uso di ORG nel PET si traduce in una riduzione complessiva della sfocatura delle immagini indotta dalle vie respiratorie. Ad esempio, in una valutazione clinica di pazienti con cancro polmonare a cellule non piccole (NSCLC), ORG ha portato al rilevamento di più lesioni polmonari e linfonodi ilar / mediastino²⁰. Ciò è facilmente dimostrato nella figura 8 e nella figura 9, mostrando immagini in PET non gated e ORG di pazienti con NSCLC.

Discussione

Nella comunità della medicina nucleare, gli effetti deteriorati dei manufatti del movimento respiratorio nell'imaging PET sono stati ben riconosciuti per molto tempo. È stato dimostrato in molti studi che l'effetto sfocato dei manufatti del movimento respiratorio può influenzare significativamente la quantificazione dell'immagine e la rilevabilità della lesione. Sebbene siano stati sviluppati diversi metodi di ghiandolazione respiratoria, la gating respiratoria non è attualmente ampiamente utilizzata nella pratica clinic.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Porta sensore, sensore, scatola nera, ponte ondulato, fascia elastica, sensore a cella di carico (set completo)	anzai medical co.	gating system per vie respiratorie AZ-733V	http://www.anzai-med.co.jp/en/product/item/az733v