Avaliação do desempenho de um sistema híbrido de tomografia por emissão de positrões e tomografia computorizada

Mestrado em Medicina Nuclear.

O equipamento híbrido de Tomografia por Emissão de Positrões e Tomografia Computorizada (PET/CT, acrónimo inglês de Positron Emission Tomography/Computed Tomography) tem tido na última década um impacto crescente na imagiologia médica. Muitas das investigações e aplicações clínicas de PET/CT baseiam-se na quantificação, que é altamente dependente das características de desempenho da instrumentação e da precisão dos algoritmos de correção e reconstrução de imagem. Com esta dissertação pretendeu-se analisar e avaliar o desempenho de um sistema híbrido PET/CT, bem como otimizar os parâmetros de aquisição CT de baixa dose para efeitos de correção de atenuação (CA) da imagem PET. A metrodologia consistiu em três fases distintas: 1) procedimentos de calibração da componente PET de PET/CT; 2) avaliação de características da qualidade de imagem CT com diferentes parâmetros de aquisição; 3) avaliação quantitativa da imagem PET com CA de diferentes CT de baixa dose. Efetuou-se uma análise qualitativa e quantitativa dos dados com recurso à estatística descritiva e análise inferencial. Os resultados obtidos permitiram concluir que: 1) as calibrações foram efetuadas, segundo as recomendações do fabricante, assegurando-se um funcionamento do equipamento conforme expectável; 2) definiram-se os valores de referência das Unidades de Hounsfield (UH), consoante a energia do feixe em CT e, de um modo geral, as UH aumentaram com o aumento da tensão, enquanto o ruído diminuiu, sendo essa característica também a mais afetada pelas variações da exposição; 3) CT de baixa dose (i.e., valores baixos de tensão e exposição) permite efetuar CA eficiente das imagens PET para efeitos de quantificação.

ABSTRACT - Hybried equipment of Positron Emission Tomography and Computed Tomography (PET/CT) has had in the last decade an increasing impact on medical imaging. Many research and clinical applications of PET/CT are based on quantification, which is highly dependent on the performance characteristics of the instrumentation and the accuracy of correction algorithms and image reconstruction. This work intends to analyze the performace of a hybrid system of PET/CT, as well as otimize acquisition parameters for low dose CT used to perform attenuation correction (AC) of the PET data. The methodology consisted of three distinct phases: 1) calibration procedures of the PET component of PET/CT; 2) evaluation of image quality characteristics of CT with different acquisition parameters; 3) quantitative evaluation of PET image with AC from different low dose CT. Qualitative and quantitative data analysis using descriptive statistics and inferential analysis were carried out. The results lead to the following conclusions: 1) the calibrations were performed according to the manufacturer's recommendations, ensuring operation of the equipment as expected; reference values of Hounsfied Units (HU) were defined, depending on the CT acquisition energy, and in general, the HU increased with increasing tube voltage, while the noise decreased, and this characteristic is more affected by variations of exposure; 3) low dose CT (i.e., low doses of tube voltage and exposure) enables efficient AC of PET images for quantification purposes.