Implementation of an enhanced planar processing protocol in clinical practice

Introdução: A cintigrafia óssea é um dos exames mais frequentes em Medicina Nuclear. Esta modalidade de imagem médica requere um balanço apropriado entre a qualidade de imagem e a dose de radiação, ou seja, as imagens obtidas devem conter o número mínimo de contagem necessárias, para que apresentem qualidade considerada suficiente para fins diagnósticos. Objetivo: Este estudo tem como principal objetivo, a aplicação do software Enhanced Planar Processing (EPP), nos exames de cintigrafia óssea em doentes com carcinoma da mama e próstata que apresentam metástases ósseas. Desta forma, pretende-se avaliar a performance do algoritmo EPP na prática clínica em termos de qualidade e confiança diagnóstica quando o tempo de aquisição é reduzido em 50%. Material e Métodos: Esta investigação teve lugar no departamento de Radiologia e Medicina Nuclear do Radboud University Nijmegen Medical Centre. Cinquenta e um doentes com suspeita de metástases ósseas foram administrados com 500MBq de metilenodifosfonato marcado com tecnécio-99m. Cada doente foi submetido a duas aquisições de imagem, sendo que na primeira foi seguido o protocolo standard do departamento (scan speed=8 cm/min) e na segunda, o tempo de aquisição foi reduzido para metade (scan speed=16 cm/min). As imagens adquiridas com o segundo protocolo foram processadas com o algoritmo EPP. Todas as imagens foram submetidas a uma avaliação objetiva e subjetiva. Relativamente à análise subjetiva, três médicos especialistas em Medicina Nuclear avaliaram as imagens em termos da detetabilidade das lesões, qualidade de imagem, aceitabilidade diagnóstica, localização das lesões e confiança diagnóstica. No que respeita à avaliação objetiva, foram selecionadas duas regiões de interesse, uma localizada no terço médio do fémur e outra localizada nos tecidos moles adjacentes, de modo a obter os valores de relação sinal-ruído, relação contraste-ruído e coeficiente de variação. Resultados: Os resultados obtidos evidenciam que as imagens processadas com o software EPP oferecem aos médicos suficiente informação diagnóstica na deteção de metástases, uma vez que não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas (p>0.05). Para além disso, a concordância entre os observadores, comparando essas imagens e as imagens adquiridas com o protocolo standard foi de 95% (k=0.88). Por outro lado, no que respeita à qualidade de imagem, foram encontradas diferenças estatisticamente significativas quando se compararam as modalidades de imagem entre si (p≤0.05). Relativamente à aceitabilidade diagnóstica, não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre as imagens adquiridas com o protocolo standard e as imagens processadas com o EPP software (p>0.05), verificando-se uma concordância entre os observadores de 70.6%. Todavia, foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre as imagens adquiridas com o protocolo standard e as imagens adquiridas com o segundo protocolo e não processadas com o software EPP (p≤0.05). Para além disso, não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas (p>0.05) em termos de relação sinal-ruído, relação contraste-ruído e coeficiente de variação entre as imagens adquiridas com o protocolo standard e as imagens processadas com o EPP. Conclusão: Com os resultados obtidos através deste estudo, é possível concluir que o algoritmo EPP, desenvolvido pela Siemens, oferece a possibilidade de reduzir o tempo de aquisição em 50%, mantendo ao mesmo tempo uma qualidade de imagem considerada suficiente para fins de diagnóstico. A utilização desta tecnologia, para além de aumentar a satisfação por parte dos doentes, é bastante vantajosa no que respeita ao workflow do departamento.

effects of weight and injected dose in the liver’s Signal-to-Noise Ratio in patients submitted to PET/CT scans

The quality of the image of 18F-FDG PET/CT scans in overweight patients is commonly degraded. This study evaluates, retrospectively, the relation between SNR, weight and dose injected in 65 patients, with a range of weights from 35 to 120 kg, with scans performed using the Biograph mCT using a standardized protocol in the Nuclear Medicine Department at Radboud University Medical Centre in Nijmegen, The Netherlands. Five ROI’s were made in the liver, assumed to be an organ of homogenous metabolism, at the same location, in five consecutive slices of the PET/CT scans to obtain the mean uptake (signal) values and its standard deviation (noise). The ratio of both gave us the Signal-to- Noise Ratio in the liver. With the help of a spreadsheet, weight, height, SNR and Body Mass Index were calculated and graphs were designed in order to obtain the relation between these factors. The graphs showed that SNR decreases as the body weight and/or BMI increased and also showed that, even though the dose injected increased, the SNR also decreased. This is due to the fact that heavier patients receive higher dose and, as reported, heavier patients have less SNR. These findings suggest that the quality of the images, measured by SNR, that were acquired in heavier patients are worst than thinner patients, even though higher FDG doses are given. With all this taken in consideration, it was necessary to make a new formula to calculate a new dose to give to patients and having a good and constant SNR in every patient. Through mathematic calculations, it was possible to reach to two new equations (power and exponential), which would lead to a SNR from a scan made with a specific reference weight (86 kg was the considered one) which was independent of body mass. The study implies that with these new formulas, patients heavier than the reference weight will receive higher doses and lighter patients will receive less doses. With the median being 86 kg, the new dose and new SNR was calculated and concluded that the quality of the image remains almost constant as the weight increases and the quantity of the necessary FDG remains almost the same, without increasing the costs for the total amount of FDG used in all these patients.