Pozitron emisyon tomografisi (PET) ve tek foton emisyonlu bilgisayarlı tomografi (SPECT) gibi nükleer tıp yöntemleri, diğerlerinin yanı sıra kanser teşhisi ve kardiyak görüntüleme de dahil olmak üzere sağlık hizmetlerinin birçok alanında hayati bir rol oynamaktadır. Bunun yanı sıra, yenilikçi araştırma projeleri, ihtiyaç duyulan radyoaktif izleyici miktarını en aza indirerek, gerekli görüntüleme süresini azaltarak veya görüntü kalitesini artırarak bu moleküler görüntüleme tekniklerini sürekli olarak iyileştirmeyi amaçlamaktadır. son zamanlarda Yıllık Toplantısı Nükleer Tıp ve Moleküler Görüntüleme Derneği'nin (SNMMI), araştırmacılar PET ve SPECT enstrümantasyonundaki en son gelişmeleri sundular.
CT içermeyen PET radyasyon dozunu azaltır
Uzun eksenel görüş alanına sahip tüm vücut PET tarayıcıları, son derece düşük dozlu PET taramaları sağlayabilir. Ancak, atenüasyon haritaları elde etmek için yapılan CT taraması, bu düşük doz faydalarını ortadan kaldırarak önemli bir radyasyon dozu sağlayabilir. SNMMI Yıllık Toplantısında, Muhammed Rıza Teimoorisichani Siemens Medical Imaging'den BT taraması gerektirmeyen ve hastaya iletilen radyasyon miktarını önemli ölçüde azaltan tamamen kantitatif bir PET görüntüleme tekniği sundu. Yaklaşım, pediatrik hastalara ve çoklu tarama gerektirenlere özellikle fayda sağlayabilir.
Teimoorisichani bir basın açıklamasında "Modern PET tarayıcıların çoğu, gama fotonlarını algılamak için lutesyum tabanlı sintilatörler kullanır" diye açıklıyor. "Sintilatördeki lutesyum, radyoizotopun küçük bir miktarını -% 3'ten az - içerir. 176Tarama sırasında arka plan radyasyonu yayan Lu. Çalışmamızda, CT kullanmadan zayıflama haritalarını ve kantitatif PET görüntülerini aynı anda yeniden oluşturmak için bu arka plan radyasyonunu bir iletim kaynağı olarak kullandık.”
Araştırmacılar, Siemens Biograph Vision Quadra PET/CT tarayıcı ile elde edilen klinik FDG-PET taramasından elde edilen verileri kullanarak önerilen rekonstrüksiyon tekniğini değerlendirdiler. Hastaya kabaca 170 MBq enjekte edildi. 18F-FDG ve enjeksiyondan 55 dakika sonra 10 dakika süreyle tarandı. 202 ve 307 keV gama fotonlarını kullanarak 176Zayıflama haritalarını yeniden yapılandırmak için çeşitli BT'siz yeniden yapılandırma algoritmaları kullanarak PET görüntüleri oluşturdular.
Sonuçların standart PET/CT görüntüleri ile karşılaştırılması, atenüasyon haritalarındaki en büyük niceleme hatalarının hasta sınırında ortaya çıktığını gösterdi. İncelenen çeşitli organlar arasında beyin en büyük nicel hataya sahipti (%15-21'lik aktivite hafife alma). Bununla birlikte, CT'siz yeniden yapılandırılmış PET görüntüleri, incelenen iki yeniden yapılandırma tekniği için ortalama %4.8 ve %10'luk organ kantitatif hataları gösterdi.
Önerilen yöntem, hasta dozunu azaltmanın yanı sıra CT ve PET taramaları arasındaki hasta hareketinden kaynaklanabilecek potansiyel zayıflama haritası yanlış kaydını da ortadan kaldırır. Yaklaşım ayrıca hibrit PET/MR tarayıcılarda atenüasyon düzeltmesi için güvenilir bir teknik sağlayabilir.
Teimoorisichani, "Bu çalışma pratik BT'siz kantitatif PET görüntülemeye yönelik önemli bir adımdır" diyor. "Hastanın radyasyona maruz kalmasını azaltmanın yanı sıra, gerçek bir düşük doz kantitatif PET taraması, insan fizyolojisini moleküler düzeyde daha iyi anlamayı amaçlayan araştırma çalışmaları ve radyofarmasötiklerin geliştirilmesini içeren araştırmalar üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir. Algoritma şu anda tam potansiyelini keşfetmek için çok sayıda hasta üzerinde değerlendiriliyor.”
Self-colimating SPECT, hızlı kardiyak görüntüleme sunar
bir ekip Tsinghua Üniversitesi Pekin'de, taramaları mevcut SPECT cihazlarından 10 ila 100 kat daha hızlı gerçekleştiren bir kardiyak SPECT sistemi tasarladı. Yeni sistem, algılama ve kolimasyonun ikili işlevselliğini gerçekleştiren çok katmanlı bir mimaride aktif dedektörler kullanır. Bu "self-colimation" konsepti, geleneksel SPECT yaklaşımlarını önemli ölçüde kısaltan tarama süresi, daha iyi görüntü kalitesi, artan hasta verimi ve hastalara daha az radyasyon maruziyeti sağlamak için geliştirir.
"SPECT, koroner kalp hastalığı olan hastaların teşhisi ve risk sınıflandırması için önemli bir non-invaziv görüntüleme aracıdır" diyor. Debin Zhang bir basın açıklamasında. "Bununla birlikte, geleneksel SPECT, mekanik bir kolimatöre güvenmenin bir sonucu olarak uzun tarama süresi ve düşük görüntü kalitesinden muzdariptir. Yeni SPECT sistemi, yüksek kalitede hızlı çerçeveli dinamik taramalar gerçekleştirebiliyor.”
Kendi kendini yönlendiren kardiyak SPECT, küresel bir görüş alanını çevreleyen yarım altıgen oluşturmak üzere birleştirilmiş üç özdeş yamuk dedektör ünitesinden oluşur. Her bir detektör birimi, pek çok açıklık içeren bir iç tungsten plakası, ardından dört istiflenmiş detektör katmanı, üçü bir satranç tahtası modelinde seyrek olarak düzenlenmiş sintilatörleri ve dıştaki yakından paketlenmiş sintilatörleri içerir. Bu sintilatörler, foton algılama ve kolimasyonun ikili işlevlerini yerine getirir.
Araştırmacılar metal plakadaki (aynı zamanda kolimasyonun bir parçasını da sağlayan) üç açıklık düzenini karşılaştırdılar ve 140 açıklığın rastgele dağılımının, bir ızgara modelindeki 48 veya 140 açıklıktan daha iyi sinyal-gürültü performansı sağladığını buldular. Bu rasgele yapılandırmayı kullanarak, kardiyak SPECT'in görüş alanında ortalama 0.68 duyarlılığı vardı.
Fantom taramalarında, sistem bir sıcak çubuk fantomunda 4 mm'lik çubukları ayırabiliyor ve bir kalp fantomundaki bir kusuru 2 saniye gibi kısa bir sürede tanımlayabiliyordu.
Ekip, önerilen dedektör tasarımının, hastanın solunum hareketinin etkisini ortadan kaldırarak, hasta verimini artırarak, ultra düşük doz görüntülemeyi mümkün kılarak ve miyokardiyal kan akışını ve koroner akış rezervini hassas bir şekilde ölçerek dinamik kardiyak SPECT'in klinik uygulamalarını genişletme potansiyeline sahip olduğu sonucuna varır.
