Effekt af respiratorisk bevægelse på positronemissionstomografi-billeddannelse

Den nuværende kliniske FDG-billeddannelse med NIH's PET/CT-maskine (og faktisk med de fleste kommercielle PET/CT-maskiner) kræver, at der foretages en CT-scanning før PET-scanningen. Denne CT-scanning bruges til dæmpningskorrektion af PET-dataene og til at tillade sammensmeltning af anatomiske og metaboliske billeddata.

En vanskelighed ved brug af CT-scanningen til dæmpningskorrektion ('CTAC') er, at CT-scanningen er hurtig sammenlignet med vejrtrækningscyklussen. Hver CT skive fanger lungerne i en (normalt vilkårlig) fase af respirationscyklussen. PET-dataene på den anden side tager mange minutter at indhente, og dermed gennemsnit bevægelseseffekterne af hele respirationscyklussen sammen. Denne 'frysning' af respirationscyklussen af ​​CT'en og sløring af respirationscyklussen under PET giver et misforhold mellem PET- og CT-dataene. Denne mis-match kan producere ukorrekt dæmpningskorrektion under PET-rekonstruktion, især ved blødt væv/lunge-grænseflader. Eksistensen af ​​dette fænomen er blevet rapporteret i litteraturen [1-7], især ved leverens kuppel, men det er ikke blevet grundigt kvantificeret. Kun få eller ingen data er tilgængelige for at indikere de kvantitative fejl, som effekten producerer ved hjertebilleddannelse[8]. Dette til trods for, at myokardiet kun er omkring 10 mm tykt, og det er blevet rapporteret, at hjertet bevæger sig i gennemsnit 9 mm (og så meget som 14 mm) i løbet af en enkelt gennemsnitlig respirationscyklus[9].

Formålet med denne protokol er at bestemme, i hvilken grad åndedrætsbevægelser kan påvirke kvantitativ PET-billeddannelse, især ved lunge/lever-grænsefladen og myokardiets frie væg. Ved at karakterisere effektens størrelse håber vi at få viden om, hvornår korrektion for effekten er og ikke er nødvendig. Det er håbet, at de opnåede oplysninger også vil give os mulighed for at foreslå potentielle metoder til at udføre sådanne rettelser.

For at få ovenstående information vil vi ændre CT-optagelsesprotokollen for forsøgspersoner, der allerede er planlagt til at gennemgå en FDG PET/CT-scanning af hele kroppen. Sammenfattende vil vi, i stedet for at opnå den sædvanlige CT med fuld strålingseksponering (som tager ca. 20-30 sekunder), foretage 3 CT-scanninger (hver tager ca. 20-30 sekunder), hver med 1/3 af den sædvanlige strålingseksponering. Hver CT vil blive erhvervet i en anden fase af respirationscyklussen (i modsætning til nuværende erhvervelse, som kun er ved slutudløb). De efterfølgende PET-data vil blive indhentet som normalt, men vil blive behandlet og analyseret separat med hver af CT-scanningerne og også med en summeret CT-scanning.

Bemærk, at personer, der accepterer at deltage i denne protokol, ikke vil modtage yderligere strålingseksponering. Deltagelse i protokollen vil forlænge den aktuelle samlede scanningstid (typisk mere end 45 minutter) en meget lille mængde (ca. 40-60 ekstra sekunder til billeddannelse og ca. 60 ekstra sekunder for patientopsætning osv.).