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DOI: 10.1055/s-0037-1600424
4D MR-PET der Lunge: Effekte der Atmungsbewegungskorrektur der PET durch eine self-gated MR-VIBE auf die Rundherddetektion im belüfteten Phantom
Publication History
Publication Date:
23 March 2017 (online)
Zielsetzung:
Für die Thoraxorgane führt die Akquisition des PETs in freier Atmung zu einer unscharfen Ortsrekonstruktion und damit zu einer Unterschätzung der rekonstruierten Aktivität und einer Überschätzung des Läsionsvolumens. Ziel der Studie war die Quantifizierung des Einflusses der Atmungsbewegungsartefakte mittels einer MR-PET-basierten Bewegungskorrektur.
Material und Methodik:
Vier Schweine-Lungen-Explantate wurden in einem Thorax-Phantom belüftet und mit 8 – 10 artifiziellen Rundherden (0,1 – 1 ml; 12,5 bis 50 kBq/ml Mischung Agarose/F-18 oder FDG) markiert. Die Hintergrund-Aktivität der Brustwand und der Leber wurde durch Dotierung (25 – 50MBq) der Wand des Phantoms simuliert. Die MR-PET Daten wurden während künstlicher Atmunsexkusionen ("dynamisch", 8/min) aufgenommen und mit einem Standard-Algorithmus (dynamische PET), Atem-Gating/Listen-Modus (LM-PET) oder mit 4D-Mapping (selfgated MR-VIBE) aus den MRI-Bewegungsdaten (PETmoco) rekonstruiert. Die Nachweisbarkeit der Rundherde gegenüber dem Hintergrund wurde durch ROI-Messungen quantifiziert und ihre scheinbare Größe entlang der z-Achse des Phantoms gemessen.
Ergebnisse:
Das durchschnittliche Rauschen gegenüber dem Lungensignal betrug zwischen 22,7 kBq/ml (dynamisches PET), 36,7 kBq/ml für das LM-PET und 19,8 kBq/ml für PETmoco. Für PETmoco betrug das S/N-Verhältnis 6,5 (min 1,3, max 12,7, SD 3,6), für die dynamische PET, 9,4 (min 3,9, max 19,4, SD 5,2) und für die LM-PET 11,7 (min 2,3, max 27,4, SD 7,9). Die durchschnittliche z-Achsengröße reduzierte sich um 37,0% (SD 5,5) für die LM-PET und 31,2% (SD 4,3) für die PETmoco (p < 0,05) im Vergleich zur dynamischen PET.
Schlussfolgerungen:
Die Ex-vivo-Studie zeigt den Umfang der Fehlerkorrektur und die hohe resultierende Bildqualität der 4D MR-PET. Die bewegungskorrigierte PET mittels selfgated MR-VIBE kombiniert die Vorteile der dynamischen PET (alle Signale gehen in die Messung ein) mit guten Signal-Rausch-Verhältnis und der LM-PET (Bewegungskorrektur für räumliche Fehlregistrierung) in einer einzigen Akquisition.