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Imagerie combinée SPECT et CT pour visualiser la fonctionnalité cardiaque
 

Imagerie combinée SPECT et CT pour visualiser la fonctionnalité cardiaque

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L'analyse combinée de SPECT-CT peut être employée pour fournir simultanément l'information anatomique et fonctionnelle au sujet d'un organe particulier d'intérêt.

La tomographie calculée par émission de photons unique, ou imagerie SPECT, mesure directement le rayonnement d'une espèce radioactive injectée par voie intraveineuse via une caméra gamma. Cela permet une imagerie non invasive de l'activité biologique plutôt que d'un simple instantané de l'organe.

Lorsqu'il est combiné avec la tomographie calculée ou CT, spect-CT imagerie fournit à la fois des données métaboliques et des informations anatomiques qui peuvent être utiles pour une grande variété d'applications.

Cette vidéo illustrera les principes de base de l'imagerie combinée SPECT-CT et fournira un bref aperçu de la façon dont les images SPECT-CT sont acquises, reconstruites et analysées.

L'imagerie SPECT-CT utilise deux modalités d'imagerie distinctes, SPECT et CT, pour combiner l'évaluation fonctionnelle et l'information anatomique afin d'améliorer la capacité diagnostique globale.

Dans CT, plusieurs images 2D de rayon X sont rassemblées pour créer un modèle 3D de l'anatomie du patient ou de l'animal. Pendant l'imagerie par tocont, les rayons X sont émis à partir d'une source. Pendant que les rayons X se déplacent par le patient, quelques-unes des rayons X sont absorbées, et le reste passent par le patient. En général, les matériaux à densité plus élevée, comme les os, absorbent plus de rayons X que les matériaux de faible densité comme les tissus mous.

Les rayons X restants, non absorbés, sont captés par un détecteur placé de l'autre côté du patient qui détermine l'intensité des rayons X non absorbés dans les unités Hounsfield. Cela produit une image 2D appelée une tranche. La source et le détecteur de rayons X sont ensuite tournés autour du patient pour acquérir une collection de tranches 2D. Les tranches sont ensuite reconstruites pour créer un modèle 3D.

Analogue à l'imagerie par tomodensitométrie, SPECT est une technique d'imagerie nucléaire qui acquiert l'émission de rayonnement d'un traceur radioactif qui est injecté dans le patient. Le traceur injecté se désintègre au fil du temps, émettant des rayons gamma qui sont représentés par une caméra gamma pour créer une image 2D. Semblable à CT, la caméra gamma recueille des images 2D à divers endroits pour générer une tranche, qui peut être reconstruite en un modèle 3D.

Dans cette étude, nous montrons l'imagerie SPECT-CT d'une souris. Les images CT et SPECT de souris reconstruites sont superposées pour créer une image qui affiche à la fois des évaluations anatomiques et fonctionnelles, comme le montrent les SPECTRACE colorés et la tomodensitogramme à l'échelle grise.

Maintenant que nous avons examiné les principes de base de l'imagerie SPECT-CT, examinons maintenant le protocole.

Tout d'abord, ouvrez le logiciel système. Ensuite, configurez la partie CT de l'analyse pour permettre au tube à rayons X de se réchauffer en sélectionnant l'option sur le logiciel. Le système commencera à chauffer le tube.

Placer la souris dans une chambre d'induction d'anesthésie et anesthésier l'animal à l'aide d'isoflurane. Ensuite, transférez la souris sur un banc équipé d'un cône de nez. Ensuite, vérifiez que la souris est inconsciente en utilisant la technique de pincement des orteils. Puis injectez la souris anesthésié avec le technétium-99m de radionucléide. Attendez que le radionucléide soit distribué dans la circulation sanguine et commence à se décomposer. Les balayages peuvent être commencés presque immédiatement pour des applications de cardiologie, alors que le temps d'attente pour imager des tumeurs peut être plusieurs heures à jours.

Ensuite, placez la souris sur le lit de scène SPECT-CT qui est équipé de capteurs de surveillance de l'ECG et de la respiration. Fixer le cône de nez et démarrer le flux de l'anesthésique. Allumez le chauffe-lit de la souris et surveillez les paramètres physiologiques de la souris à l'aide des capteurs et de la caméra interne de l'appareil.

Ensuite, faites glisser le lit de souris à l'intérieur du collimateur. Ensuite, acquérir une seule image axiale de la souris comme une référence pour déterminer le placement des animaux comme il réside pendant la numérisation SPECT. En utilisant cette image de référence, définir une région d'intérêt pour un balayage pilote SPECT. Cette analyse pilote aidera l'utilisateur à définir les paramètres de l'analyse SPECT expérimentale, y compris le nombre d'images recueillies, l'heure par image, le mode d'analyse ou la trajectoire de rotation du détecteur, et le mode étape pour améliorer la précision de l'image ou la vitesse d'imagerie accrue.

Ensuite, définissez les paramètres de la tomodensitomètre tels que le courant et la tension du tube, l'angle de rotation, la vitesse de l'analyse et le nombre d'images prises à chaque angle de rotation. Enfin, commencez l'acquisition de données en appuyant sur le bouton d'acquisition de démarrage. La durée de l'analyse dépend des paramètres d'analyse, mais est généralement de 30 à 60 minutes de longueur.

Une fois l'analyse terminée, retirez le lit du collimateur et retirez la souris du lit. Surveillez la souris jusqu'à ce qu'elle soit consciente et qu'elle puisse se déplacer normalement. Les images SPECT et CT recueillies peuvent maintenant être reconstruites individuellement et ensuite combinées à l'aide d'un logiciel intégré.

Passons maintenant en revue les résultats de l'imagerie SPECT-CT.

Ce chiffre montre un balayage combiné représentatif spect-CT obtenu à l'aide d'un traceur de base technétium-99m chez une souris. L'analyse SPECT-CT combinée affiche les données SPECT dans des tons de jaune à orange dans la figure superposée aux données CT affichées dans des tons de gris.

Dans les données SPECT, le degré d'activité physiologique est démontré par l'intensité de la couleur. Ainsi, les zones de jaune montrent une plus grande activité que les zones d'orange.

Examinons maintenant comment les techniques de médecine nucléaire sont utilisées pour obtenir des données d'imagerie plus précises pour améliorer le diagnostic médical.

Dans le dépistage du cancer, un traceur radioactif est utilisé pour cibler sélectivement un récepteur spécifique de surface cellulaire trouvé dans les tumeurs. L'étude du traceur radioactif dans une image SPECT-CT indique la présence d'une tumeur.

Le TEP-IRM intégré est une autre technique d'imagerie hybride utilisée pour diagnostiquer la maladie et surveiller le traitement, car il fournit à la fois un contraste élevé des tissus mous et de l'information métabolique. Les régions à fort contraste indiquent l'étude du traceur radiolabelté et peuvent suggérer une métasse dans le dépistage du cancer. Ces images fusionnées de TEP et de MRI montrent les métastases pulmonaires hypermétaboliques multiples et une métastase dans le tract usriculaire droit de sortie du coeur.

Pour mesurer l'efficacité des nouvelles stratégies de traitement pour l'infarctus du myocarde, l'évaluation de l'étape aigue ainsi que des résultats à long terme est nécessaire. Des agents de contraste intraveineux sont livrés pour l'imagerie séquentielle de PET-MRI du coeur de souris. La procédure d'IRM prend généralement 30 minutes, et l'analyse DE TEP dure 45 minutes. Ceci est significatif dans l'évaluation de nouvelles thérapies parce que le cours de temps peut ne pas être connu. Les secteurs améliorés sur le MRI représentent le tissu non viable et correspondent aux secteurs de l'utilisation réduite de FDG qui suggèrent des blocages ou des infarctus coronaires potentiels.

Vous venez de regarder l'Introduction de JoVE à la tomographie par calcul combinée par émission de photons uniques et à l'imagerie par tomographie calculée. Vous devez maintenant savoir comment configurer les paramètres SPECT et CT, effectuer l'analyse combinée et analyser l'image. Vous devez également savoir comment l'imagerie nucléaire est utilisée dans les applications biomédicales. Merci d'avoir regardé!

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