Диссертация (1144157), страница 15
Текст из файла (страница 15)
В Российской Федерации дозы пациентов были выше, чем вомногих странах с развитой медициной. В основном, превышение обусловленодозой от КТ-сканирования. Результаты оценки вкладов доз от внутреннего ивнешнего облучения в общую дозу пациента при ПЭТ/КТ-исследованиях, а такжеихсуществующийзначительныйразбросподчеркиваютнеобходимостьоптимизации метода ПЭТ/КТ в России путем снижения доз от КТ-сканирования.100ГЛАВА 5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОТОКОЛОВ ПРОВЕДЕНИЯПЭТ-ИССЛЕДОВАНИЙ5.1. Оптимизация и пути ее реализации для ПЭТ-исследований.Анализ данных о дозах пациентов от введения РФП при ПЭТ-исследованияхв России продемонстрировал, что разброс значений как вводимых активностей, таки доз внутреннего облучения пациентов не превышает 1,5 – 2 раз (Таблица 26).Сравнение с другими странами показало, что дозы в России находятся на нижнейграницедиапазонадозвмеждународнойпрактике(Рисунок25).Этосвидетельствует о нецелесообразности проведения оптимизации протоколов ПЭТисследований путём установления РДУ для доз внутреннего облучения пациентов.Результаты ПЭТ-исследований демонстрируют не только качественно, но иколичественно накопление РФП в органах и тканях тела в виде СУН или напрямуюв виде объёмной активности (кБк/см3).
Эти результаты используют при выборестратегии лечения пациентов. Некорректное определение индекса накопленияактивности может привести к пропущенному новообразованию или некорректномуметоду лечения. Наличие различных методик проведения исследований инеоднородность аппаратного парка приводят к тому, что уровни накопления РФПв очагах одного и того же пациента, полученные в разных отделениях, могутразличаться, а их интерпретация может приводить к разным результатамисследования (см. п. 1.6.1.). Это особенно важно для онкологических пациентов,которые консультируются в разных МО и вынуждены проходить повторныеисследования после проведения лечения в том же отделении ПЭТ-диагностики.Таким образом, оптимизация процедуры ПЭТ должна быть нацелена нагармонизацию методик проведения исследований в разных МО и получениесравнимойкачественнойдиагностическойинформации.Дляповышениядиагностической ценности и стандартизации данного метода в России необходимовыработать количественные критерии для сравнения результатов, полученных вразных отделениях ПЭТ-диагностики.Для сравнения протоколов ПЭТ-исследований и определения критериев ихоценки необходим анализ и контроль количественных параметров ПЭТ101изображения.
Для этого целесообразно провести анализ количественныхрезультатов ПЭТ-сканирования, оценить влияние различных факторов напараметры ПЭТ-изображения и на основе полученных результатов разработатькритерии их оценки.Объем и качество диагностической информации, полученной с помощьюметода ПЭТ, зависят от различных факторов медицинского и техническогопрофиля.
К медицинским факторам относятся методика подготовки пациента кисследованию, которая должна быть стандартизована и строго выполнятьсямедицинским персоналом, а также время ожидания пациента перед сканированиемпосле введения РФП. К техническим факторам относятся: детектирующая системааппарата, настройки дозкалибратора и часов, вводимый радионуклид, егоактивность, используемый протокол сбора данных и алгоритм реконструкции, атакже размер исследуемого очага (см.
п. 1.6.1.).Коэффициентвосстановленияявляетсяважнымколичественнымпараметром ПЭТ-изображения, который специфичен для каждого протокола сбораи обработки данных и изменяется с размером очага. КВ позволяют корректироватьнакопленную в очаге активность до реального значения (см. п. 1.6.1.).
Такой методпозволит корректировать уровень накопления РФП в образованиях и улучшитточность диагностики. Поэтому важной частью системы обеспечения качестваПЭТ-диагностики является процедура определения и контроля КВ для анализа исравнения протоколов сбора и обработки ПЭТ-изображения. Как показываетзарубежный опыт, данное решение позволяет улучшить точность количественнойоценкираспределенияРФПпутемконтролякачестваПЭТ-изображенияпосредством оценки КВ [43, 46, 65, 80, 85].Для решения этой задачи провели исследование, нацеленное на оценку иразработку методики контроля КВ. Для этого использовали специальные фантомыNEMA NU-2 2001 и MADEIRA (Рисунок 9 и 12), провели сравнительный анализметодов контроля качества ПЭТ-изображений на их основе и выбралиоптимальный.1025.2.
Контроль качества ПЭТ-изображения.5.2.1. Сравнение фантомов для контроля качества ПЭТ-изображения.Наиболее распространенный метод оценки качества и количественныхпараметровПЭТ-изображения,применяемыйвзарубежнойпрактике,подразумевает использование фантома NEMA NU-2 2001 (Рисунок 9) [43, 44, 46,65, 80, 85]. Благодаря наличию в фантоме сфер разного диаметра для имитацииочагов его используют для оценки активности в объектах разных размеров. Для техже целей в работе использовали фантом MADEIRA (Рисунок 12).
Для имитацииочагов фантом содержит конические вставки. Оба этих фантома подходят дляоценки КВ при разных протоколах проведения исследования, а также даютвозможностьопределитьвлияниеэффектачастичногообъёма наПЭТ-изображения при разных размерах исследуемых объектов.Для оценки влияния размера очага на воспроизводимость активности ПЭТизображения провели несколько серий экспериментов с обоими фантомами начетырёхаппаратахПЭТ/КТ:Gemini,GeminiToF,Discovery,Biograph,представляющих аппаратный парк в МО страны.Для оценки влияния размера очага на КВ построили кривые восстановления– зависимости КВ от размера моделируемого очага (диаметра конуса/сферы),определенные для средних и максимальных значений активностей в зоне интереса(Рисунок 32).
Аппроксимирующие кривые построили для общей выборки КВ,определенных для аппаратов разных моделей, и определили характер ихзависимости.аб103вгРисунок 32. Зависимости значений коэффициента восстановления (КВ) от размераочага, мм, полученные на томографах разных моделей с фантомом MADEIRAдля: а – средние значения, б – максимальные значения, и фантомом NEMA NU-22001 (NEMA): в – средние значения, г – максимальные значения.
Линиями награфиках отмечены аппроксимирующие зависимости для общей выборки(сплошные линии) и 90% интервал прогнозирования (пунктирные линии).Зависимости КВ от диаметров исследуемой области, полученные для каждоймодели томографа с использованием обоих фантомов, имеют одинаковый характер(Рисунок 32), они описываются логарифмической функцией (коэффициентдетерминации R2>0,90) вида:КВ b1 ln y b2(26)где: y – диаметр очага, мм, а b1 и b2 – безразмерные параметры, специфичные дляметода определения КВ (используемого фантома) и модели аппарата. Параметрыb1 и b2, полученные с фантомом MADEIRA приведены в Таблице 28.Различия формы имитаторов очагов (сферы и конусы) и их размеры вобследованных фантомах не дают возможность полноценно сравнить два методамежду собой.
Однако результаты, полученные для сфер фантома NEMA NU-2 2001и конусов фантома MADEIRA, описываются схожими функциями. Небольшиерасхождения параметров b1 и b2 в формуле 26 обуславливаются разным диапазономразмеров очагов и их формой. Таким образом, для задачи сравнения проколов и104уточнения активности в очагах возможно использовать любой из исследованныхметодов при условии его повсеместного применения.Сравнение фантомов NEMA NU-2 2001 и MADEIRA для контроля качестваПЭТ-изображения показало пригодность фантома MADEIRA для целей оценки исравнения параметров изображения при исследовании объектов разных размеров,полученных на разных аппаратах и разных протоколах.
При этом фантомMADEIRA обладает несомненными преимуществами, которые были выявлены вовремя работы: возможность оценки воспроизводимости активности в маленькихочагах, размерами менее 10 мм, возможность одновременно исследовать областиинтереса разного размера с разной концентрацией активности, простотаиспользования благодаря его небольшим размером. В связи с этим в работевыбрали фантом MADEIRA.5.2.2. Определение коэффициентов восстановления с использованиемфантома MADEIRA.Результаты измерений с фантомом MADEIRA, представленные на Рисунке32, демонстрируют, что увеличение диаметра конуса фантома MADEIRA приводитк возрастанию значения КВ. Для всех исследуемых систем ПЭТ/КТ минимальныйдиаметр конуса, который визуализируется на ПЭТ-изображениях составил 5 мм,что совпадает с пространственным разрешением ПЭТ-аппаратов (Таблица 15) [18].Кроме того, следует отметить влияние эффекта частичного объёма на точностьвоспроизводимости объёмной активности в зоне интереса (очаге) для маленькихобъектов (диаметр < 10 мм).