Zarządzanie artefaktami ruchu oddechowego w ¹⁸pozytonowej tomografii emisyjnej F-fluorodeoksyglukozy przy użyciu algorytmu optymalnego bramkowania oddechowego opartego na amplitudzie

Pogarszające się skutki artefaktów ruchu oddechowego w obrazowaniu PET/CT są od dawna dobrze znane. Optymalne bramkowanie oddechowe to metoda stosowana do korygowania obrazów PET/CT dla tych artefaktów ruchowych. Utrzymanie wystarczającej jakości obrazu jest problematyczne dla większości algorytmów bramkowania oddechowego.

Optymalny algorytm bramkowania oddechowego pozwala użytkownikowi na utrzymanie i zdefiniowanie wystarczającej jakości obrazu. Artefakty ruchu oddechowego mogą znacząco wpływać na jakość obrazu i dokładność ilościową. Dlatego usunięcie tych artefaktów z obrazów PET jest ważne dla poprawy dokładności diagnostycznej i możliwości monitorowania odpowiedzi na leczenie.

Procedurę zademonstruje Jurrian, starszy technolog w Zakładzie Radiologii i Medycyny Nuklearnej. Przed podaniem radioznacznika. Ważne jest, aby zmierzyć poziom glukozy we krwi pacjenta.

Po wyjaśnieniu pacjentowi procedur przygotowania i obrazowania, należy wprowadzić obwodową kaniulę żylną do jednej z żył łokciowych pacjenta i przymocować trójdrożny system kranu z blokadą przynęty do 20-mililitrowej strzykawki z solą fizjologiczną. Odpowietrzyć kran solą fizjologiczną i podłączyć kran do kaniuli żylnej. Sprawdź drożność kaniuli za pomocą 10 mililitrów soli fizjologicznej i podłącz strzykawkę z radioznacznikiem do kranu trójdrożnego.

Następnie przekręć zawory trójdrogowego kranu tak, aby kierunek płynu płynął od strzykawki zawierającej radioznacznik do obwodowej kaniuli żylnej. Strzykawka została umieszczona w specjalnym pojemniku z osłoną wolframu. W celu podania radioznacznika należy powoli wcisnąć tłok strzykawki w pojemniku.

Gdy wszystkie znaczniki zostaną dostarczone. Przekręcić zawory zaworu odcinającego w taki sposób, aby strzykawka zawierająca sól fizjologiczną była podłączona do strzykawki ze znacznikiem promieniotwórczym i przepłukać strzykawkę w celu wychwycenia wszelkich pozostałości radioznacznika w strzykawce w roztworze soli fizjologicznej. Następnie przekręć zawory kurka i dostarcz pacjentowi płukanie solą fizjologiczną zawierającą resztki radioznacznika.

Po podaniu ostatniego przemywania radioznacznikiem należy wyjąć strzykawkę z radioznacznikiem. I dostarczyć 0,5 miligrama na kilogram furosemidu przez kaniulę żylną. Po podaniu furosemidu należy pozwolić pacjentowi odpocząć w wygodnej pozycji przez 50 minut, zanim poprosi się go o opróżnienie pęcherza.

Po 55 minutach odprowadź pacjenta do skanera i połóż go w pozycji leżącej z rękami do góry na łóżku skanera. Użyj odpowiedniego podparcia ramion, aby pacjent czuł się jak najbardziej komfortowo. I obserwuj wzorzec oddychania pacjenta.

Przymocuj pas oddechowy wokół klatki piersiowej lub górnej części brzucha pacjenta za pomocą czujnika umieszczonego w taki sposób, aby można było zidentyfikować wychylenie ściany brzucha po oględzinach. Następnie użyj systemu zamykania na rzep, aby zabezpieczyć pas wokół pacjenta i sprawdź wyświetlacz skanera, aby potwierdzić, że sygnał oddechowy pozostaje w granicach minimalnego i maksymalnego zakresu. Po 60 minutach od zarejestrowania pacjenta wybierz protokół całego ciała na skanerze i kliknij optymalny protokół akwizycji bramkowanej.

Przesuń tabelę skanera do właściwej pozycji w celu uzyskania topogramu. Aby rozpocząć pobieranie topogramu, naciśnij start skanera na skrzynce kontrolnej skanera i kliknij lewym przyciskiem myszy na topogramie, aby ustawić zakres skanowania. Następnie należy wykonać niskodawkową tomografię komputerową pacjenta.

Następnie ustaw pozycję łóżka PET, która ma być korygowana pod kątem ruchu oddechowego, i ustaw czas nagrywania obrazu dla pozycji łóżka. Po wprowadzeniu parametrów akwizycji naciśnij i przytrzymaj ruchu, aż łóżko skanera zostanie przesunięte z powrotem do pozycji wyjściowej, a następnie ponownie naciśnij start, aby rozpocząć skanowanie PET. Podczas akwizycji należy regularnie sprawdzać pacjenta i jakość sygnału oddechowego.

Pod koniec skanowania upewnij się, że sygnał oddechowy został uzyskany i rozpocznij rekonstrukcję skanowania. Zastosowanie optymalnego bramkowania w obrazach PET powoduje ogólne zmniejszenie rozmycia obrazów wywołanego przez układ oddechowy. Na przykład w ocenie klinicznej pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuca optymalne bramkowanie skutkowało wykryciem większej liczby zmian w płucach oraz węzłów chłonnych wnęki i śródpiersia.

Różnice te mogą mieć istotny wpływ na postępowanie z pacjentem, szczególnie u pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuca we wczesnych stadiach choroby. Ważną zaletą algorytmu optymalnego bramkowania oddechowego jest to, że jakość obrazu może być określana przez użytkownika. Na tym rysunku można zaobserwować dwa różne obrazy PET z bramką optymalnie bramkowaną i bez bramki o różnej jakości statystycznej.

Podczas gdy jakość statystyczna optymalnie bramkowanego obrazu PET jest rekonstruowana z cyklem pracy 35% i niebramkowanym odpowiednikiem obrazu jest utrzymywana na stałym poziomie. Kompromis między szumem obrazu a stopniem tłumienia ruchu z obrazów domowych jest określany przez cykl pracy. Chociaż jakość obrazu jest zachowywana przy użyciu optymalnego algorytmu bramkowania oddechowego, odpowiednie ustawienie pasa przed skanowaniem jest ważne dla uzyskania wysokiej jakości sygnału oddechowego.