Диссертация (1144157), страница 16
Текст из файла (страница 16)
При диаметрах конуса менее 6 мм недооценкаактивности в зоне интереса составляет 50% от реальной. При увеличении диаметраконуса недооценка активности снижается, и при диаметре конусов более 12 ммэффект частичного объёма оказывает меньшее влияние – недооценка активностине превышает 20%, независимо от модели томографа. Точность определенияобъёмной активности в 20% на ПЭТ-изображениях на аппаратах Gemini, GeminiToF, Discovery 710 и Biograph 16 достигалась при диаметрах конусов 12 мм, 12 мм,12 мм, 13 мм, соответственно.105Таблица 28.
Значения параметров b1 и b2 в формуле 26, которые определялиметодом наименьших квадратов для четырёх обследованных моделей томографови обобщенное значение, полученные с фантомом MADEIRA.ЗначениеКВКВсредКВмаксЗначениепараметраb1b2b1b2Gemini ToF(Philips)6,1∙10-1-6,9∙10-16,0∙10-1-6,1∙10-1Gemini(Philips)6,5∙10-1-8,6∙10-16,3∙10-1-6,7∙10-1Discovery 710(GE)5,0∙10-1-4,9∙10-14,2∙10-1-4,2∙10-1Biograph 16(Siemens)4,7∙10-1-3,6∙10-15,1∙10-1-3,7∙10-1Общее5,2∙10-1-4,6∙10-14,8∙10-1-4,2∙10-1При использовании фантома MADEIRA изучили влияние соотношения L/Bна воспроизводимость активности в очагах и КВ благодаря наличию шестнадцатиполых конусов для заполнения их раствором активности разной концентрации.
Дляоценки влияния соотношения L/B на КВ в фантоме MADEIRA для конусов,заполненных разной объемной активностью (Таблица 14, см. п. 2.3.3.). В результатеэкспериментальных работ с фантомом MADEIRA и обработки ПЭТ-изображенийопределили измеренную объемную активность в области интереса, позволяющуюрассчитать КВ для разных размеров очагов накопления РФП и разныхсоотношений активностей в очаге и окружающих тканях (L/B).Результаты работы с фантомом MADEIRA продемонстрировали, чтозначения КВ не являюся универсальными для всех уровней накопленнойактивности в очагах, а зависят не только от диаметра, но и от соотношениянакопленной активности в очаге к фоновой (L/B). Зависимости значений КВ,полученные с фантомом MADEIRA, приведены графически на Рисунке 33, котрыйдемонстрирует, максимум КВ при наибольших диаметрах конусов и соотношенияхL/B от 2 до 15.
Снижение диаметра очага или увеличение соотношениях L/Bприводит к снижению КВ и соответственно деградации ПЭТ-изображения.1061614141212Диаметр, ммДиаметр, мм1610810864051015202530356> 0.8< 0.8< 0.6< 0.4< 0.240L/B40510152025303540L/B> 1.0< 1.0< 0.8< 0.6< 0.4< 0.2абРисунок 33. 3D графики зависимостей значений коэффициента восстановления(КВ) от диаметра конуса и соотношения L/B, полученные с фантомом MADEIRAдля общей выборки из четырёх обследованных аппаратов, а – средние значения, б– максимальные значения.Зависимости КВ от соотношения L/B, для максимальной области интереса(16 мм), обрисованной у основания конусов, заполненных разной объемнойактивностью, представлены на Рисунке 34.1.01.2Gemini ToFGeminiDiscovery 710Biograph 160.9Gemini ToFGeminiDiscovery 710Biograph 161.11.00.8КВКВ0.90.80.70.70.60.60.505101520L/B253035400.50510152025303540L/BабРисунок 34.
Зависимости значений коэффициента восстановления (КВ) отсоотношения L/B, полученные на томографах разных моделей с фантомомMADEIRA для: а – средние значения, б – максимальные значения. Линиями награфиках отмечены аппроксимирующие зависимости для общей выборки(сплошные линии) и 90% интервал прогнозирования (пунктирные линии).107Результаты демонстрируют, что наилучшее воспроизведение активности наизображении (КВ близок к 1) наблюдали в случае, когда объёмная активность вочаге в 6 раз превышает фоновую.
С увеличением или уменьшением соотношенияL/B эффект частичного объёма проявляется больше, такую зависимость получилидля всех моделей томографов (Рисунок 34). На отрезке L/B от 2 до 6 наблюдаетсяувеличение КВ, что свидетельствует об увеличении контрастности с увеличениемактивности очагов. При уровне соотношения L/В>15 наблюдается существенноезанижение объемной активности (до 40 – 45%) в области интереса на изображении,что приводит к ошибочной количественной оценке результатов ПЭТ.Зависимость КВ от соотношения L/B описывается полиномом второйстепени для средних и максимальных значений КВ (коэффициент детерминацииR2>0,95):КВ c1 x 2 c2 x c3(27)где: x – отношение объёмной активности в очеге и фоновой объёмной активности(L/B), а c1, c2 и c3 – безразмерные параметры, значения которых определялиметодом наименьших квадратов для четырёх обследованных моделей томографов(Таблица 29).Таблица 29.
Значения параметров сn в формуле 27 для четырёх обследованныхмоделей томографов и обобщенные значения, полученные при исследованиях сфантомом MADEIRA.ЗначениеКВКВсредКВмаксЗначениепараметраc1c2c3c1c2c3Gemini ToF(Philips)-2,0∙10-4-3,4∙10-38,9∙10-1-3,0∙10-4-2,2∙10-31,1Gemini(Philips)-7,0∙10-45,1∙10-38,9∙10-1-5,0∙10-49,2∙10-41,1Discovery 710(GE)-2,0∙10-4-1,5∙10-39,0∙10-1-2,0∙10-4-1,8∙10-31,1Biograph 16(Siemens)-5,0∙10-43,2∙10-38,9∙10-1-4,0∙10-44,1∙10-31,1Общее-3,0∙10-4-9,0∙10-49,0∙10-1-2,0∙10-43,0∙10-41,1Для всех моделей аппаратов зависимость имеет одинаковый характер,небольшое расхождение параметров с1, с2 и с3 (формула 27) обуславливает108особенности каждой детектирующей системы и алгоритмов реконструкции ПЭТизображения.
Данная зависимость ограничена обследованным диапазономсоотношения L/B, для определения зависимости при L/B < 2 в будующей работебудут проведены дополнительные исследования.Проведенныенеобходимостьисследованияиспользованиясфантомамипоправочныхпродемонстрироваликоэффициентов(КВ)дляколичественной оценки накопления активности в очагах новообразований разныхразмеров и с разным уровнем накопленной активности (соотношения L/B). КВдолжны определяться для каждого конкретного аппарата и протокола.
Полученныекоэффициенты восстановления целесообразно использовать для корректировкииндекса накопления РФП в клинической практике на этих аппаратах дляобразований определенного размера.5.3. Методика оценки качества ПЭТ-изображения с использованием фантомаMADEIRA.На основе проведенных исследований с фантомом MADEIRA, литературныхданных [44, 47, 65, 101] и рекомендаций производителей диагностическогооборудования была разработана система обеспечения качества в ПЭТ, котораяподразумевает комплекс процедур контроля качества таких, как проверкаоднородности, нормализация, кросс-калибровка диагностического оборудования,и ряд других процедур [46, 80, 85].
Для базовых процедур контроля качестваиспользуютспециальныекалибровочныеисточникиилиоднородныецилиндрические фантомы, которые предоставляет производитель оборудования.Процедура контроля количественных параметров изображения являетсязаключительным этапом и должна выполняться только на откалиброванномоборудовании. Она разработана на основании исследований, проведенных сфантомом MADEIRA, и подразумевает оценку и контроль КВ. Для проведенияпроцедуры контроля качества и определения КВ на разных протоколах сбора иобработки данных необходимо следующее оборудование: работоспособная откалиброванная исследуемая система ПЭТ/КТ;109 фантом MADEIRA для контроля качества ПЭТ-изображения; шприц объемом не менее 20 мл для заполнения фантома; дозкалибратор для измерения активности, вводимой в фантом; часы для фиксирования времени измерения вводимой активности ивремени начала сканирования; раствор радионуклида 18F активностью 60 – 70 МБк.Перед экспериментом основную часть фантома (объём 2600 мл) необходимозаполнить фоновой объёмной активностью 20 кБк/мл; 5 конусов фантома (объёмкаждого 20 мл) необходимо заполнить объёмными активностями 50 кБк/мл, 100кБк/мл, 200 кБк/мл, 400 кБк/мл и 700 кБк/мл, что соответственно в 2,5, 5, 10, 20 и35 раз будет превышать фоновую объёмную активность.
Фантом следует заполнятьаккуратно, чтобы избежать образование воздушных пузырей, которые могутпривести к неточности определения КВ. После заполнения необходимо провестиПЭТ/КТ-сканирование фантома с использованием клинического протокола сбораданных и реконструкции изображений, обеспечивающих реальные условиядиагностики. Все измеренные перед заполнением фантома активности и времяизмерений, а также время сканирования необходимо зафиксировать в протоколе(приложение 2).В результате фантомного исследования получаются две серии изображений:КТ и ПЭТ. На КТ-изображении визуализируются структуры обследованногофантома и границы конусов; ПЭТ-изображение содержит информацию обобъемной активности радионуклида и его распределении.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
