Atembewegungskorrektur von listmode-basierten Ganzkörperuntersuchungen mit dem PET-Scanner ECAT Exact HR+

Ziel/Aim:

Die Messzeit bei Ganzkörperuntersuchungen (GKU) am PET-Scanner ECAT Exact HR+ beträgt 6-8 Minuten pro Bettposition. Atembewegungen des Patienten sind während einer solchen Aufnahme unvermeidbar, woraus unter anderem eine lageabhängige Beeinträchtigung der Tumorabbildung resultiert. Hieraus ergibt sich insbesondere eine Verfälschung quantitativer Parameter wie des SUV und des scheinbaren Tumorvolumens, die unter anderen im Rahmen der Therapieresponse und Follow-up Untersuchungen von Bedeutung sind. Daher ist es wünschenswert die atmungsbedingte Unschärfe bei GKU in der klinischen Routine zu korrigieren.

Methodik/Methods:

Es wurden Methoden für die Durchführung listmode-basierter GKU implementiert (Akquisition der Listmodedaten für jede Bettposition, Steuerung des Bettvorschubs, Eintrag der Datensätze in die ECAT-Datenbank). Das Verfahren wurde bisher bei 32 klinischen Untersuchungen eingesetzt. Gleichzeitig erfassten Infrarot-Tracking-Kameras die Brustkorbbewegung der Patienten. Anhand der Bewegungsamplitude erfolgte die Einteilung der Listmodedaten in einzelne Atemphasen (Gates). Mit Hilfe eines Atembewegungsmodells, das die Atembewegung im inneren des Körpers vereinfacht modelliert, wurden alle Atemphasen auf eine einzige Atemphase abgebildet.

Ergebnisse/Results:

Erstmals konnten listmode-basierte GKU (6-8 Bettpositionen) mit gleichzeitiger Atembewegungserfassung am PET-Scanner ECAT Exact HR+ in der klinischen Routine durchgeführt werden. Dadurch wird eine Atembewegungskorrektur bei GKU ermöglicht. Um die Größe der Korrektur zu prüfen, wurde die Organbewegung der Patienten bestimmt. Vorläufige Ergebnisse zeigen eine mittlere transaxiale Bewegung der Niere von 0.93 ± 0.43 cm. Die Bewegung war so groß, dass bei den meisten Patienten eine Korrektur sowohl im Bereich des Thorax als auch im Abdomen notwendig ist. Die bewegungskorrigierten GKU enthalten nur noch minimale Bewegungen, wodurch eine bessere Quantifizierung des Tumorvolumens und des SUV im Tumor möglich ist.

Schlussfolgerungen/Conclusions:

Die hier vorgestellte Methode der Atembewegungskorrektur bei GKU mit dem PETScanner ECAT Exact HR+ führt zu einer deutlichen Verbesserung der Bildqualität. Die Bewegungskorrektur erfolgt weitestgehend automatisch, wodurch ein Einsatz in der klinischen Routine problemlos möglich ist.