Management von Atembewegungsartefakten in ¹⁸F-Fluorodeoxyglucose Positronen-Emissionstomographie mit einem Amplituden-basierten optimalen Respiratory Gating-Algorithmus

Die sich verschlechternden Auswirkungen von Atembewegungsartefakten in der PET/CT-Bildgebung sind seit langem anerkannt. Optimale Spiratierung ist eine Methode, mit der PET/CT-Bilder für diese Bewegungsartefakte korrigiert werden. Die Aufrechterhaltung einer ausreichenden Bildqualität ist für die meisten Atemregelalgorithmen problematisch.

Der optimale Atemgating-Algorithmus ermöglicht es dem Anwender, eine ausreichende Bildqualität zu pflegen und zu definieren. Atembewegungsartefakte können die Bildqualität und die quantitative Genauigkeit erheblich beeinflussen. Daher ist die Entfernung dieser Artefakte aus PET-Bildern wichtig, um die diagnostische Genauigkeit und die Fähigkeit zur Überwachung der Behandlungsreaktionen zu verbessern.

Demonstriert wird das Verfahren von Jurrian, einem leitenden Technologen am Department of Radiology and Nuclear Medicine. Vor der Verwaltung des Radiotracers. Es ist wichtig, den Blutzucker des Patienten zu messen.

Nach der Erläuterung der Vorbereitungs- und Bildgebungsverfahren für den Patienten, legen Sie eine periphere venöse Kanüle in eine der antekubitalen Venen des Patienten ein und befestigen Sie ein Drei-Wege-Stoppcock-System mit einem Köderschloss an einer 20-Milliliter-Spritze aus Saline. Entlüfigen Sie den Hahn mit Deraline und befestigen Sie den Stoppschnepfe an der venösen Kanüle. Überprüfen Sie die Durchgängigkeit der Kanüle mit 10 Milliliter naline, und befestigen Sie die Spritze mit dem Radiotracer an der Drei-Wege-Hahn.

Drehen Sie dann die Ventile des Drei-Wege-Stopphahns so, dass die Richtung der Flüssigkeit von der Spritze mit dem Radiotracer zur peripheren venösen Kanüle fließt. Die Spritze wurde in einen speziellen Wolfram-geschirmten Behälter gelegt. Um den Radiotracer zu verabreichen, drücken Sie den Spritzenkolben des Behälters langsam ab.

Wenn der gesamte Tracer geliefert wurde. Drehen Sie die Ventile des Hahns so, dass die Spritze, die die Saline enthält, mit der Radiotracerspritze verbunden ist, und spülen Sie die Spritze, um restliche Radiotracer innerhalb der Spritze in der Saline zu erfassen. Drehen Sie dann die Ventile des Hahns und liefern Sie die Herz-Mittelspülung mit Restradiotracer an den Patienten.

Nachdem die letzte Waschung von Radiotracer verabreicht worden war, entfernen Sie die Radiotracer-Spritze. Und liefern Sie 0,5 Milligramm pro Kilogramm Furosemid durch die venöse Kanüle. Nachdem das Furosemid abgegeben wurde, lassen Sie den Patienten 50 Minuten in einer bequemen Position ruhen, bevor er den Patienten bittet, seine Blase zu leeren.

Nach 55 Minuten den Patienten zum Scanner begleiten und den Patienten in der Hinternposition mit den Armen auf dem Scannerbett liegen lassen. Verwenden Sie geeignete Armunterstützung, um den Patienten so komfortabel wie möglich zu machen. Und beobachten Sie das Atmungsmuster des Patienten.

Sichern Sie den Atemgurt um den Brustkorb oder den Oberbauch des Patienten mit dem Sensor, der so platziert ist, dass der Bauchwandausflug nach einer Sichtkontrolle identifiziert werden kann. Verwenden Sie dann das Haken- und Schleifenverschlusssystem, um den Gurt um den Patienten herum zu sichern, und überprüfen Sie das Scanner-Display, um zu bestätigen, dass das Atemsignal innerhalb der Grenzen des minimalen und maximalen Bereichs bleibt. Wählen Sie 60 Minuten nach der Registrierung des Patienten das Ganzkörperprotokoll auf dem Scanner aus und klicken Sie auf das optimale Gated Acquisition-Protokoll.

Verschieben Sie die Scannertabelle an die richtige Position für die Erfassung des Topogramms. Um die Erfassung des Topogramms zu initiieren, drücken Sie die Starttaste des Scanners in der Scanner-Steuerbox und klicken Sie auf die linke Maustaste auf dem Topogramm, um den Scanbereich festzulegen. Dann erhalten Sie einen niedrig dosierten CT-Scan des Patienten.

Als Nächstes stellen Sie die PET-Bettposition ein, die für die Atembewegung korrigiert werden soll, und legen Sie die Bildaufnahmezeit für die Bettpositionen fest. Wenn die Erfassungsparameter eingegeben wurden, halten Sie die Bewegungstaste so lange, bis das Scannerbett wieder in die Startposition verschoben wurde, und drücken Sie erneut den Start, um den PET-Scan zu starten. Während der Erfassung, überprüfen Sie regelmäßig den Patienten und die Qualität des Atemsignals.

Bestätigen Sie am Ende des Scans, dass das Atemsignal erfasst wurde, und starten Sie die Scanrekonstruktion. Die Verwendung optimaler Gating in PET-Bildern führt zu einer allgemeinen Reduktion der atembedingten Verwischung der Bilder. In einer klinischen Bewertung von Patienten mit nicht-kleinzelligem Lungenkrebs führte beispielsweise eine optimale Verzahnung zum Nachweis von mehr Lungenläsionen sowie hilar- und mediastinalen Lymphknoten.

Diese Unterschiede können einen wichtigen Einfluss auf das Patientenmanagement haben, insbesondere bei nicht-kleinzelligen Lungenkrebspatienten mit frühen Krankheitsstadien. Ein wichtiger Vorteil des optimalen Atemregelalgorithmus ist, dass die Bildqualität vom Anwender bestimmt werden kann. In dieser Abbildung können zwei unterschiedliche optimal getorte PET- und nicht-gated PET-Bilder mit unterschiedlicher statistischer Qualität beobachtet werden.

Während die statistische Qualität des optimal getorten PET-Bildes mit einem Betriebszyklus von 35% rekonstruiert wird und das nicht gated äquivalente Bild konstant bleibt. Der Kompromiss zwischen Bildrauschen und der Menge der Bewegungsabstoßung aus den Haustierbildern wird durch den Zollzyklus bestimmt. Obwohl die Bildqualität bei Verwendung des optimalen Atemgating-Algorithmus erhalten bleibt, ist eine angemessene Positionierung des Gurtes vor dem Scannen wichtig, um ein hochwertiges Atemsignal zu erhalten.