LYSO-SiPM-ilmaisintekniikkaan perustuvan digitaalisen PET-kameran suorituskyvyn arviointi H215O-torsofantomilla
Siekkinen, Reetta (2018-09-25)
LYSO-SiPM-ilmaisintekniikkaan perustuvan digitaalisen PET-kameran suorituskyvyn arviointi H215O-torsofantomilla
(25.09.2018)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018092736833
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018092736833
Tiivistelmä
Positroniemissiotomografia (PET) on kajoamaton lääketieteellinen kuvantamismenetelmä, joka perustuu radioaktiivisen merkkiaineen kertymiseen kehoon. Sydämen verenvirtauksen kuvantamisessa on PET-kuvan pohjalta mahdollista määrittää sydämen verenvirtauksen kvantitatiiviset arvot.
Sydänperfuusiokuvauksessa PET-TT-kameran suorituskyvyn tulee säilyä luotettavalla tasolla suurillakin aktiivisuuksilla. Tällöin PET-kuvista määritettävät sydämen verenvirtauksen arvot voidaan laskea luotettavasti. Suurilla aktiivisuuksilla ilmaisimen kuollut aika sekä fotonien sirontaosuuden määrä saattavat lisääntyä, mikä vaikuttaa heikentävästi laitteiston suorituskykyyn.
Tässä tutkimuksessa on tutkittu uuden digitaalisen LYSO-SiPM-ilmaisinta käyttävän PET-TT-laitteiston suorituskykyä suurilla aktiivisuuksilla hyödyntäen antropomorfista torsofantomia, jonka sydäntä mallintavaan keittosuolapulloon injisoitiin H215O-merkkiainetta yli 1500 MBq. Suorituskyvyn tarkastelemiseksi kerättiin fantomimittauksista koinsidenssihavaintojen määrä, kuolleen ajan kertoimet sekä sirontaosuuden kertoimet aktiivisuusalueen yli. Lisäksi tarkasteltiin aktiivisuusalueelta systeemin teoreettisten koinsidenssihavaintojen sekä menetettyjen havaintojen määrää. Työssä kerättiin myös Turun PET-keskuksen sydänperfuusiopotilaiden koinsidenssihavaintojen määrät, kuolleen ajan kertoimet sekä sirontaosuuden kertoimet ja verrattiin niiden sijoittumista fantomeiden käyrille. Laitteiston suorituskyvyn sekä potilaiden parametrien perusteella arvioitiin, oliko nykyinen aktiivisuuden injektioraja nostettavissa sydänperfuusiokuvauksissa.
Laitteiston suorituskyvyn havaittiin pysyvän lineaarisena 630 MBq asti, kunnes kuolleen ajan kertoimen arvo ylitti 1,9 ja koinsidenssihavaintojen määrä säilyi vakiona 12,8 Mcps. Sirontaosuuden kertoimen maksimiarvo saavutettiin 35 %, mutta 630 MBq ylittävillä aktiivisuuksilla havaittiin sirontaosuuden aliarvioituvan. Potilaiden kuolleen ajan kertoimen ja koinsidenssihavaintojen määrän havaittiin sijoittuvan fantomeiden käyrille kohtaan, jossa laitteiston suorituskyky säilyi lineaarisena. Täten potilaiden sydänperfuusiotutkimusten injektioannosta arvioitiin voitavan nostaa 700 MBq tasolle. Tutkimuksen perusteella todettiin nykyaikaista ilmaisintekniikkaa käyttävän PET-TT-kameran suorituskyvyn olevan parempi verrattuna aiempaa ilmaisintekniikkaa käyttäviin PET-TT-kameroihin.
Acknowledgement::
This project (15HLT05 PerfusImaging) has received funding from the EMPIR programme co-financed by the Participating States and from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme.
Sydänperfuusiokuvauksessa PET-TT-kameran suorituskyvyn tulee säilyä luotettavalla tasolla suurillakin aktiivisuuksilla. Tällöin PET-kuvista määritettävät sydämen verenvirtauksen arvot voidaan laskea luotettavasti. Suurilla aktiivisuuksilla ilmaisimen kuollut aika sekä fotonien sirontaosuuden määrä saattavat lisääntyä, mikä vaikuttaa heikentävästi laitteiston suorituskykyyn.
Tässä tutkimuksessa on tutkittu uuden digitaalisen LYSO-SiPM-ilmaisinta käyttävän PET-TT-laitteiston suorituskykyä suurilla aktiivisuuksilla hyödyntäen antropomorfista torsofantomia, jonka sydäntä mallintavaan keittosuolapulloon injisoitiin H215O-merkkiainetta yli 1500 MBq. Suorituskyvyn tarkastelemiseksi kerättiin fantomimittauksista koinsidenssihavaintojen määrä, kuolleen ajan kertoimet sekä sirontaosuuden kertoimet aktiivisuusalueen yli. Lisäksi tarkasteltiin aktiivisuusalueelta systeemin teoreettisten koinsidenssihavaintojen sekä menetettyjen havaintojen määrää. Työssä kerättiin myös Turun PET-keskuksen sydänperfuusiopotilaiden koinsidenssihavaintojen määrät, kuolleen ajan kertoimet sekä sirontaosuuden kertoimet ja verrattiin niiden sijoittumista fantomeiden käyrille. Laitteiston suorituskyvyn sekä potilaiden parametrien perusteella arvioitiin, oliko nykyinen aktiivisuuden injektioraja nostettavissa sydänperfuusiokuvauksissa.
Laitteiston suorituskyvyn havaittiin pysyvän lineaarisena 630 MBq asti, kunnes kuolleen ajan kertoimen arvo ylitti 1,9 ja koinsidenssihavaintojen määrä säilyi vakiona 12,8 Mcps. Sirontaosuuden kertoimen maksimiarvo saavutettiin 35 %, mutta 630 MBq ylittävillä aktiivisuuksilla havaittiin sirontaosuuden aliarvioituvan. Potilaiden kuolleen ajan kertoimen ja koinsidenssihavaintojen määrän havaittiin sijoittuvan fantomeiden käyrille kohtaan, jossa laitteiston suorituskyky säilyi lineaarisena. Täten potilaiden sydänperfuusiotutkimusten injektioannosta arvioitiin voitavan nostaa 700 MBq tasolle. Tutkimuksen perusteella todettiin nykyaikaista ilmaisintekniikkaa käyttävän PET-TT-kameran suorituskyvyn olevan parempi verrattuna aiempaa ilmaisintekniikkaa käyttäviin PET-TT-kameroihin.
Acknowledgement::
This project (15HLT05 PerfusImaging) has received funding from the EMPIR programme co-financed by the Participating States and from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme.