Listmode-basierte Ganzkörperuntersuchungen mit dem PET-Scanner ECAT Exact HR+

Ziel/Aim:

Ganzkörperuntersuchungen mit PET-Scannern werden im sog. Frame- oder Histogramm-Modus (HM) durchgeführt. Dies spart Speicherplatz und Rechenzeit, jedoch geht die Information über die Einzelereignisse verloren, weshalb z. B. event-basierte Algorithmen zur Korrektur der Atembewegung nicht angewendet werden können. Zur Erhaltung der Information erlauben PET-Scanner, darunter der ECAT Exact HR+, die Akquirierung der Einzelereignisse, Listmode (LM) genannt. Bisher konnte dieser Modus in der klinischen Routine nur bei dynamischen Hirnuntersuchungen eingesetzt werden. Bei Ganzkörperuntersuchungen lässt sich das existierende Protokoll des ECAT Exact HR+ nur im HM betreiben. Um die Vorteile einer LM-Messung auch für Ganzkörperuntersuchungen zu nutzen, wurde eine spezielle Software entwickelt. Diese ermöglicht nicht nur routinemäßige Ganzkörperuntersuchungen im LM sondern auch die kompletteWeiterverarbeitung bis zum
rekonstruierten PET-Volumen.

Methodik/Methods:
Ganzkörperuntersuchungen setzen sich aus mehreren, durch Bettvorschübe unterbrochene Emissions und
Transmissionsmessungen zusammen. Nach der Messung erfolgen die Rekonstruktionen der einzelnen Bettpositionen und deren Zusammenfügen zu einem Bildvolumen. Für die Befehlsabfolge der Ganzkörperuntersuchung am ECAT Exact HR+ existiert keinerlei Dokumentation. Daher wurde die Abfolge im HM analysiert und analog in den LM überführt. Aus gerätetechnischen Gründen erfolgt die Transmissionsmessung weiterhin im HM. Aus diesem Grund muss ein Transmissionseintrag in die Patientendatenbank eingefügt werden, weshalb die zur Datenbank gehörenden Bibliotheken analysiert wurden. Außerdem musste die Integrität der Datenbank gewährleistet werden. Der Untersuchung aller notwendigen Befehle folgte deren Umsetzung in Software. Zur Konzeption der Software wurde die UML und zur Implementierung die objektorientierte Entwicklungsbibliothek Qt genutzt.

Ergebnisse/Results:

Die Implementierung der neuen Software ermöglicht erstmals LM-basierte Emissionsmessungen bei
Ganzkörperuntersuchungen in der klinischen Routine. Methoden zum automatischen ändern von Einträgen in der Patientendatenbank und die Sicherung der Datenbankintegrität vereinfachen die Datenverwaltung des PET-Scanners. Die Nutzung von UML und der objektorientierten Entwicklungsbibliothek Qt machen Veränderungen und Erweiterungen der Software problemlos möglich.

Schlussfolgerungen/Conclusions:

Mit der Umsetzung LM-basierter Ganzkörperuntersuchungen beim ECAT Exact HR+ Scanner ist die
Voraussetzung geschaffen, Methoden zur listmode-basierten Korrektur der Patientenatmung/-bewegung zu entwickeln und in die klinische Routine einzuführen. Des Weiteren erlauben die Methoden zum Ändern der Patientendatenbank eine Verbesserung der Handhabung der Archivierungssoftware des PET-Scanners.