Contributo para o estabelecimento de níveis de referência de diagnóstico em equipamentos de TC multidetectores

Actualmente a Tomografia Computorizada (TC) é um dos métodos de diagnóstico por imagem que tem uma maior contribuição para a dose de radiação X recebida pelos pacientes. Pretende-se com este estudo avaliar as doses praticadas em TC e contribuir para o estabelecimento de Níveis de Referência de Diagnóstico (NRD) na região da Grande Lisboa, Portugal. Foram efectuadas medições de dose em 5 equipamentos de TC multidetectores, considerando o abdómen como área anatómica de interesse. Recorreu-se a uma câmara de ionização e a um fantoma para obter o índice de dose de TC (CTDI) e o produto dose-comprimento (DLP), que permitem determinar os NRD. Estes valores foram comparados com os NRD propostos pela Guideline Europeia e com os estudos desenvolvidos em outros países, como o Reino Unido, Grécia e Taiwan. Os resultados revelaram que os valores de NRD obtidos neste estudo (16,7 mGy para o CTDIvol e 436,5 mGy·cm para o DLP) são discrepantes relativamente à Guideline Europeia (±50%), mas muito próximos relativamente aos NRD estabelecidos nos países considerados. Estes valores podem ser eventualmente explicados pelos equipamentos em análise e pela utilização de protocolos de exame adoptados pelos profissionais de Radiologia nas instituições analisadas. ABSTRACT - Nowadays Computed Tomography (CT) is one of the imaging techniques which have a large contribution to radiation dose received by patients. The purpose of this study is to evaluate CT doses and contribute to the establishment of Diagnostic Reference Levels (DRL) in Lisbon, Portugal. Dose measurements on 5 multidetector CT scanners have been performed, considering the abdomen as the anatomic region of interest. All measurements were performed using an ionization chamber and a phantom to obtain the index CT dose (CTDI) and the dose-length product (DLP), which are used to determine DRL. These values were compared not only with European reference dose values but also with DRL studies developed in other countries like United Kingdom, Greece and Taiwan. The results revealed that DRL values obtained in this study (CTDIvol is 16,7 mGy and DLP is 436,5 mGy·cm) have a higher discrepancy to European Guideline (±50%), while the DRL´s of other countries are nearest to values obtained in this study. Those differences may be eventually explained by the type of the evaluated equipments but also by the exam protocols used by the Radiology professionals on the analyzed institutions.

Contributo para o estabelecimento de níveis de referência de diagnóstico locais em tomografia computorizada nos exames de crânio e tórax em adultos

Atualmente a Tomografia Computorizada (TC) é o método de imagem que mais contribui para a dose coletiva resultante de exposições médicas. Este estudo pretende determinar os valores de Índice de Dose de TC (CTDI) e produto dose-comprimento (DLP) para os exames de crânio e tórax em adultos num equipamento de TC multidetetores; e efetuar uma análise objetiva e subjetiva da qualidade da imagem. Determinaram-se os valores de CTDI e DLP utilizando uma câmara de ionização e fantomas de crânio e tórax. Efetuou-se ainda uma análise objetiva e subjetiva da qualidade da imagem com o fantoma Catphan® 500 e observadores, respetivamente. Os resultados obtidos foram superiores relativamente às Guidelines europeias no protocolo de crânio (CTDIvol = 80,13 mGy e DLP = 1209,22 mGy.cm) e inferiores no protocolo de tórax (CTDIvol = 8,37 mGy e DLP = 274,71 mGy.cm). Na análise objetiva da qualidade da imagem, à exceção da resolução de baixo contraste no protocolo de crânio, todos os outros critérios analisados estavam em conformidade com a legislação. Na análise subjetiva da qualidade da imagem existiu uma diferença estatisticamente significativa entre as classificações atribuídas pelos observadores às imagens nos parâmetros avaliados (p = 0,000-0,005).

Otimização da imagem em tomografia computorizada no exame de tórax

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde. Área de especialização: Imagem Digital.

Radioterapia adaptativa: utilização do cone-beam computed tomography para o cálculo de dose em radioterapia

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde - Ramo de especialização: Terapia com Radiações

Medição dos níveis de referência de diagnóstico em tomografia computorizada para exames do abdómen

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Medição dos níveis de referência de diagnóstico em tomografia computorizada para exames de cabeça e pescoço

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Controle de qualidade e dosimetria em equipamentos de tomografia computadorizada

OBJETIVO: Avaliação de condições dos equipamentos e dosimetria em setores de tomografia computadorizada utilizando protocolos de cabeça, abdome e coluna lombar em pacientes adultos (em três equipamentos distintos) e pediátricos com até um ano e meio de vida (em um dos equipamentos avaliados). MATERIAIS E MÉTODOS: Foram estimados o índice de dose em tomografia computadorizada e a dose média em cortes múltiplos, em exames com pacientes adultos, em três distintos equipamentos. Ainda foram estimadas as doses na superfície de entrada e as doses absorvidas em exame de cabeça para pacientes adultos e pediátricos em um dos equipamentos avaliados. RESULTADOS: Foram realizados testes de controle de qualidade, mecânicos, demonstrando que os equipamentos satisfazem as especificações de uso estabelecidas pelas normas vigentes. Os resultados da dosimetria mostraram que valores de dose média em cortes múltiplos excederam em até 109,0% os valores de níveis de referência, apresentando consideráveis variações entre os equipamentos avaliados neste estudo. As doses absorvidas obtidas com protocolos pediátricos são inferiores aos de pacientes adultos, apresentando redução de até 51,0% na tireoide. CONCLUSÃO: Neste estudo foram avaliadas as condições de operação de três equipamentos tomográficos, estabelecendo quais parâmetros devem ser trabalhados para a implantação de um programa de controle de qualidade nas instituições onde esta pesquisa foi desenvolvida.

O papel da tomografia computadorizada no estadiamento e tratamento cirúrgico do carcinoma epidermóide do seio piriforme

OBJETIVO: Determinar a real extensão das neoplasias do seio piriforme através da tomografia computadorizada após estadiamento clínico/endoscópico (seio piriforme, prega ariepiglótica, espaço paraglótico, glote, subglote, orofaringe, cartilagem tireóide, cartilagem cricóide, cartilagem aritenóide, esôfago cervical, extensão para tecidos moles extralaríngeos e musculatura pré-vertebral) e sua repercussão no planejamento cirúrgico. MÉTODO: O estudo incluiu pacientes portadores de carcinoma epidermóide de seio piriforme, atendidos no Departamento de Cabeça e Pescoço e Otorrinolaringologia do Hospital Heliópolis, Hosphel, São Paulo de 1988 e 2003. Foram avaliados os prontuários de 31 pacientes, sendo 29 (93,5%) do sexo masculino e dois (6,5%) do sexo feminino. A análise das tomografias foi realizada por três radiologistas individualmente e para o estudo da concordância interobservadores, foi utilizado o índice Kappa. RESULTADOS: A TC apresentou: forte concordância na avaliação de seio piriforme, prega ariepiglótica, espaço paraglótico e subglote; boa concordância para a orofaringe, glote, cartilagem cricóide, esôfago cervical e tecidos moles extralaríngeos; moderada para as cartilagens tireóide e aritenóide; fraca no estudo da musculatura pré-vertebral. CONCLUSÃO: A avaliação interobservadores das imagens do CEC do seio priforme determina o re-estadiamento TNM e conseqüente mudanças do paradigma cirúrgico.

The anti-epileptic drug Valproic Acid (VPA) inhibits steroidogenesis in bovine theca and granulosa cells in vitro

Valproic acid (VPA) is used widely to treat epilepsy and bipolar disorder. Women undergoing VPA treatment reportedly have an increased incidence of polycystic ovarian syndrome (PCOS)-like symptoms including hyperandrogenism and oligo- or amenorrhoea. To investigate potential direct effects of VPA on ovarian steroidogenesis we used primary bovine theca (TC) and granulosa (GC) cells maintained under conditions that preserve their 'follicular' phenotype. Effects of VPA (7.8-500 µg/ml) on TC were tested with/without LH. Effects of VPA on GC were tested with/without FSH or IGF analogue. VPA reduced (P<0.0001) both basal (70% suppression; IC(50) 67±10 µg/ml) and LH-induced (93% suppression; IC(50) 58±10 µg/ml) androstenedione secretion by TC. VPA reduced CYP17A1 mRNA abundance (>99% decrease; P<0.0001) with lesser effects on LHR, STAR, CYP11A1 and HSD3B1 mRNA (<90% decrease; P<0.05). VPA only reduced TC progesterone secretion induced by the highest (luteinizing) LH dose tested; TC number was unaffected by VPA. At higher concentrations (125-500 µg/ml) VPA inhibited basal, FSH- and IGF-stimulated estradiol secretion (P<0.0001) by GC without affecting progesterone secretion or cell number. VPA reversed FSH-induced upregulation of CYP19A1 and HSD17B1 mRNA abundance (P<0.001). The potent histone deacetylase (HDAC) inhibitors trichostatin A and scriptaid also suppressed TC androstenedione secretion and granulosal cell oestrogen secretion suggesting that the action of VPA reflects its HDAC inhibitory properties. In conclusion, these findings refute the hypothesis that VPA has a direct stimulatory action on TC androgen output. On the contrary, VPA inhibits both LH-dependent androgen production and FSH/IGF-dependent estradiol production in this in vitro bovine model, likely by inhibition of HDAC.

Controle de qualidade e dosimetria em equipamentos de tomografia computadorizada

OBJETIVO: Avaliação de condições dos equipamentos e dosimetria em setores de tomografia computadorizada utilizando protocolos de cabeça, abdome e coluna lombar em pacientes adultos (em três equipamentos distintos) e pediátricos com até um ano e meio de vida (em um dos equipamentos avaliados). MATERIAIS E MÉTODOS: Foram estimados o índice de dose em tomografia computadorizada e a dose média em cortes múltiplos, em exames com pacientes adultos, em três distintos equipamentos. Ainda foram estimadas as doses na superfície de entrada e as doses absorvidas em exame de cabeça para pacientes adultos e pediátricos em um dos equipamentos avaliados. RESULTADOS: Foram realizados testes de controle de qualidade, mecânicos, demonstrando que os equipamentos satisfazem as especificações de uso estabelecidas pelas normas vigentes. Os resultados da dosimetria mostraram que valores de dose média em cortes múltiplos excederam em até 109,0% os valores de níveis de referência, apresentando consideráveis variações entre os equipamentos avaliados neste estudo. As doses absorvidas obtidas com protocolos pediátricos são inferiores aos de pacientes adultos, apresentando redução de até 51,0% na tireoide. CONCLUSÃO: Neste estudo foram avaliadas as condições de operação de três equipamentos tomográficos, estabelecendo quais parâmetros devem ser trabalhados para a implantação de um programa de controle de qualidade nas instituições onde esta pesquisa foi desenvolvida.

Dose de radiação e risco para a saúde em doentes com Linfoma não-Hodgkin submetidos a estudos de TC

RESUMO - A exposição a radiações ionizantes em tomografia computorizada (TC) pode constituir-se como um risco para a saúde dos utentes. A TC é utilizada no diagnóstico e follow-up de doentes com Linfoma não-Hodgkin, subtipo Linfoma Difuso das Grandes Células B (LDGCB). O objetivo deste estudo foi determinar a dose efetiva acumulada e o risco de segundas neoplasias nestes doentes, diagnosticados em 2011 no IPOLFG e seguidos na consulta de hematologia até 2013. Foram avaliados retrospetivamente 70 doentes com base nos registos de dose do “Patient Protocol” das TC efetuadas. Em média cada doente fez 12 TC e a dose efetiva acumulada foi de 64,76 mSv (percentil 75). Três doentes foram expostos a doses de radiação superiores 90 mSv e um atingiu 111,72 mSv. Os resultados demonstram ser necessário rever os parâmetros e protocolos de exames de TC: (i) TC crânio (DLP= 777 mGycm) e TC abdominal-pélvico (DLP= 628 mGycm). O aumento do número de exames de TC efetuados e a consequente dose parece corresponder a um aumento do risco de segundas neoplasias e risco de morte por doenças neoplásicas durante a vida destes doentes. Os resultados são aparentemente mais significativos para as mulheres, que apresentam o dobro do risco de cancro do pulmão e risco de mortalidade superior em 14% para todas as doenças neoplásicas. O elevado número de exames de TC realizados por cada doente contribui para o aumento da probabilidade de efeitos deletérios e também para o aumento dos níveis de dose efetiva coletiva na população em geral.

Índice orientador do tratamento sistêmico da gravidez ectópica íntegra com dose única de metotrexato

Foi realizado estudo longitudinal em 42 pacientes com diagnóstico de gravidez ectópica íntegra, com o intuito de se elaborar um índice orientador do uso sistêmico de metotrexato em dose única (50 mg/m²) por via intramuscular. O acompanhamento se fez através de dosagens de beta-hCG (fração beta do hormônio gonadotrópico coriônico) realizadas no 1º, 4º e 7º dias após o emprego do quimioterápico. Quando ocorreu queda de 15% ou mais nos títulos de beta-hCG, apurados no 4º e no 7º dia, as pacientes receberam alta hospitalar e seguimento ambulatorial com dosagens semanais de beta-hCG até que se atingissem níveis inferiores a 5 mUI/ml. Foi elaborado um índice orientador do tratamento sistêmico com metotrexato baseado nos seguintes parâmetros: (1) valores iniciais de beta-hCG; (2) aspecto da imagem à ultra-sonografia (hematossalpinge, anel tubário, embrião vivo); (3) maior diâmetro da massa anexial; (4) quantidade de líquido livre; (5) fluxo vascular medido por meio do doppler colorido. Cada parâmetro recebeu pontuação de 0 a 2. A nota zero significa elemento de mau prognóstico, a nota dois indica parâmetros favoráveis e a nota um, situações intermediárias. O índice de sucesso com dose única foi de 69,0% (29/42 pacientes). A ultra-sonografia transvaginal com doppler colorido foi realizada em 20 das 42 pacientes do estudo. Neste grupo de 20 pacientes o sucesso do tratamento ocorreu em 75,0% dos casos (15/20). Entre as 22 pacientes que não foram avaliadas com doppler colorido a média das notas do índice nos casos de sucesso foi de 6,6, nas de insucesso 3,1. No grupo de pacientes avaliadas por doppler (20 pacientes) as médias foram de 7,9 (sucesso) e 4,2 (fracasso). No presente estudo a nota de corte foi estabelecida levando-se em conta o valor abaixo do qual o tratamento não foi efetivo e correspondeu a cinco, pois 93,75% das pacientes com nota superior a 5 evoluíram com sucesso (15/16), ao passo que notas inferiores ou iguais a cinco estiveram todas relacionadas com o fracasso do tratamento. O índice orientador ajuda-nos a indicar os melhores casos para o tratamento medicamentoso. Não o aconselhamos, portanto, quando a nota for inferior ou igual a cinco; por outro lado, podemos predizer boa evolução do tratamento, quando a nota for superior a cinco.

Mejoras en el procesamiento de imágenes de TC para el tratamiento con radioterapia adaptativa del cáncer de próstata

El cáncer de próstata es el tipo de cáncer con mayor prevalencia entre los hombres del mundo occidental y, pese a tener una alta tasa de supervivencia relativa, es la segunda mayor causa de muerte por cáncer en este sector de la población. El tratamiento de elección frente al cáncer de próstata es, en la mayoría de los casos, la radioterapia externa. Las técnicas más modernas de radioterapia externa, como la radioterapia modulada en intensidad, permiten incrementar la dosis en el tumor mientras se reduce la dosis en el tejido sano. Sin embargo, la localización del volumen objetivo varía con el día de tratamiento, y se requieren movimientos muy pequeños de los órganos para sacar partes del volumen objetivo fuera de la región terapéutica, o para introducir tejidos sanos críticos dentro. Para evitar esto se han desarrollado técnicas más avanzadas, como la radioterapia guiada por imagen, que se define por un manejo más preciso de los movimientos internos mediante una adaptación de la planificación del tratamiento basada en la información anatómica obtenida de imágenes de tomografía computarizada (TC) previas a la sesión terapéutica. Además, la radioterapia adaptativa añade la información dosimétrica de las fracciones previas a la información anatómica. Uno de los fundamentos de la radioterapia adaptativa es el registro deformable de imágenes, de gran utilidad a la hora de modelar los desplazamientos y deformaciones de los órganos internos. Sin embargo, su utilización conlleva nuevos retos científico-tecnológicos en el procesamiento de imágenes, principalmente asociados a la variabilidad de los órganos, tanto en localización como en apariencia. El objetivo de esta tesis doctoral es mejorar los procesos clínicos de delineación automática de contornos y de cálculo de dosis acumulada para la planificación y monitorización de tratamientos con radioterapia adaptativa, a partir de nuevos métodos de procesamiento de imágenes de TC (1) en presencia de contrastes variables, y (2) cambios de apariencia del recto. Además, se pretende (3) proveer de herramientas para la evaluación de la calidad de los contornos obtenidos en el caso del gross tumor volumen (GTV). Las principales contribuciones de esta tesis doctoral son las siguientes: _ 1. La adaptación, implementación y evaluación de un algoritmo de registro basado en el flujo óptico de la fase de la imagen como herramienta para el cálculo de transformaciones no-rígidas en presencia de cambios de intensidad, y su aplicabilidad a tratamientos de radioterapia adaptativa en cáncer de próstata con uso de agentes de contraste radiológico. Los resultados demuestran que el algoritmo seleccionado presenta mejores resultados cualitativos en presencia de contraste radiológico en la vejiga, y no distorsiona la imagen forzando deformaciones poco realistas. 2. La definición, desarrollo y validación de un nuevo método de enmascaramiento de los contenidos del recto (MER), y la evaluación de su influencia en el procedimiento de radioterapia adaptativa en cáncer de próstata. Las segmentaciones obtenidas mediante el MER para la creación de máscaras homogéneas en las imágenes de sesión permiten mejorar sensiblemente los resultados de los algoritmos de registro en la región rectal. Así, el uso de la metodología propuesta incrementa el índice de volumen solapado entre los contornos manuales y automáticos del recto hasta un valor del 89%, cercano a los resultados obtenidos usando máscaras manuales para el registro de las dos imágenes. De esta manera se pueden corregir tanto el cálculo de los nuevos contornos como el cálculo de la dosis acumulada. 3. La definición de una metodología de evaluación de la calidad de los contornos del GTV, que permite la representación de la distribución espacial del error, adaptándola a volúmenes no-convexos como el formado por la próstata y las vesículas seminales. Dicha metodología de evaluación, basada en un nuevo algoritmo de reconstrucción tridimensional y una nueva métrica de cuantificación, presenta resultados precisos con una gran resolución espacial en un tiempo despreciable frente al tiempo de registro. Esta nueva metodología puede ser una herramienta útil para la comparación de distintos algoritmos de registro deformable orientados a la radioterapia adaptativa en cáncer de próstata. En conclusión, el trabajo realizado en esta tesis doctoral corrobora las hipótesis de investigación postuladas, y pretende servir como cimiento de futuros avances en el procesamiento de imagen médica en los tratamientos de radioterapia adaptativa en cáncer de próstata. Asimismo, se siguen abriendo nuevas líneas de aplicación futura de métodos de procesamiento de imágenes médicas con el fin de mejorar los procesos de radioterapia adaptativa en presencia de cambios de apariencia de los órganos, e incrementar la seguridad del paciente. I.2 Inglés Prostate cancer is the most prevalent cancer amongst men in the Western world and, despite having a relatively high survival rate, is the second leading cause of cancer death in this sector of the population. The treatment of choice against prostate cancer is, in most cases, external beam radiation therapy. The most modern techniques of external radiotherapy, as intensity modulated radiotherapy, allow increasing the dose to the tumor whilst reducing the dose to healthy tissue. However, the location of the target volume varies with the day of treatment, and very small movements of the organs are required to pull out parts of the target volume outside the therapeutic region, or to introduce critical healthy tissues inside. Advanced techniques, such as the image-guided radiotherapy (IGRT), have been developed to avoid this. IGRT is defined by more precise handling of internal movements by adapting treatment planning based on the anatomical information obtained from computed tomography (CT) images prior to the therapy session. Moreover, the adaptive radiotherapy adds dosimetric information of previous fractions to the anatomical information. One of the fundamentals of adaptive radiotherapy is deformable image registration, very useful when modeling the displacements and deformations of the internal organs. However, its use brings new scientific and technological challenges in image processing, mainly associated to the variability of the organs, both in location and appearance. The aim of this thesis is to improve clinical processes of automatic contour delineation and cumulative dose calculation for planning and monitoring of adaptive radiotherapy treatments, based on new methods of CT image processing (1) in the presence of varying contrasts, and (2) rectum appearance changes. It also aims (3) to provide tools for assessing the quality of contours obtained in the case of gross tumor volume (GTV). The main contributions of this PhD thesis are as follows: 1. The adaptation, implementation and evaluation of a registration algorithm based on the optical flow of the image phase as a tool for the calculation of non-rigid transformations in the presence of intensity changes, and its applicability to adaptive radiotherapy treatment in prostate cancer with use of radiological contrast agents. The results demonstrate that the selected algorithm shows better qualitative results in the presence of radiological contrast agents in the urinary bladder, and does not distort the image forcing unrealistic deformations. 2. The definition, development and validation of a new method for masking the contents of the rectum (MER, Spanish acronym), and assessing their impact on the process of adaptive radiotherapy in prostate cancer. The segmentations obtained by the MER for the creation of homogenous masks in the session CT images can improve significantly the results of registration algorithms in the rectal region. Thus, the use of the proposed methodology increases the volume overlap index between manual and automatic contours of the rectum to a value of 89%, close to the results obtained using manual masks for both images. In this way, both the calculation of new contours and the calculation of the accumulated dose can be corrected. 3. The definition of a methodology for assessing the quality of the contours of the GTV, which allows the representation of the spatial distribution of the error, adapting it to non-convex volumes such as that formed by the prostate and seminal vesicles. Said evaluation methodology, based on a new three-dimensional reconstruction algorithm and a new quantification metric, presents accurate results with high spatial resolution in a time negligible compared to the registration time. This new approach may be a useful tool to compare different deformable registration algorithms oriented to adaptive radiotherapy in prostate cancer In conclusion, this PhD thesis corroborates the postulated research hypotheses, and is intended to serve as a foundation for future advances in medical image processing in adaptive radiotherapy treatment in prostate cancer. In addition, it opens new future applications for medical image processing methods aimed at improving the adaptive radiotherapy processes in the presence of organ’s appearance changes, and increase the patient safety.

Estudo da circulação retrobulbar e do campo visual após dose única oral de citrato de sildenafil (Viagra®)

Purpose: To analyze the effects of 100 mg of sildenafil citrate (Viagra®) on the retrobulbar circulation and visual field. Methods: A double masked, placebo controlled study was conducted in 10 males with a mean age of 27.7 + 5.68 years. The right eye of each volunteer underwent orbital color Doppler imaging and automated perimetry (Humphrey, program 30-2, Full-Threshold Strategy) at 3 occasions: baseline, 1 hour after placebo and 1 hour after 100 mg of sildenafil. The foveal threshold and the mean deviation (MD) were analyzed by automated perimetry on the three occasions. Color Doppler imaging allowed the measurement of the peak systolic velocity (PSV), end diastolic velocity (EDV) and Pourcelot index (PI) in the central retinal artery and ophthalmic artery. Results: The foveal threshold and the mean deviation did not show a significant change following the administration of sildenafil. The ophthalmic artery peak systolic velocity and end diastolic velocity significantly increased after the administration of sildenafil (p<0.001). The hemodynamic parameters in the central retinal artery and the ophthalmic artery PI did not significantly change. Conclusions: Sildefanil citrate increased the blood flow velocities in the ophthalmic artery in normal subjects, with no significant changes in the foveal threshold and mean deviation in the automated perimetry.

IMAGE QUANTIFICATION FOR RADIATION DOSE CALCULATIONS-LIMITATIONS AND UNCERTAINTIES

Radiation dose calculations in nuclear medicine depend on quantification of activity via planar and/or tomographic imaging methods. However, both methods have inherent limitations, and the accuracy of activity estimates varies with object size, background levels, and other variables. The goal of this study was to evaluate the limitations of quantitative imaging with planar and single photon emission computed tomography (SPECT) approaches, with a focus on activity quantification for use in calculating absorbed dose estimates for normal organs and tumors. To do this we studied a series of phantoms of varying complexity of geometry, with three radionuclides whose decay schemes varied from simple to complex. Four aqueous concentrations of (99m)Tc, (131)I, and (111)In (74, 185, 370, and 740 kBq mL(-1)) were placed in spheres of four different sizes in a water-filled phantom, with three different levels of activity in the surrounding water. Planar and SPECT images of the phantoms were obtained on a modern SPECT/computed tomography (CT) system. These radionuclides and concentration/background studies were repeated using a cardiac phantom and a modified torso phantom with liver and ""tumor"" regions containing the radionuclide concentrations and with the same varying background levels. Planar quantification was performed using the geometric mean approach, with attenuation correction (AC), and with and without scatter corrections (SC and NSC). SPECT images were reconstructed using attenuation maps (AM) for AC; scatter windows were used to perform SC during image reconstruction. For spherical sources with corrected data, good accuracy was observed (generally within +/- 10% of known values) for the largest sphere (11.5 mL) and for both planar and SPECT methods with (99m)Tc and (131)I, but were poorest and deviated from known values for smaller objects, most notably for (111)In. SPECT quantification was affected by the partial volume effect in smaller objects and generally showed larger errors than the planar results in these cases for all radionuclides. For the cardiac phantom, results were the most accurate of all of the experiments for all radionuclides. Background subtraction was an important factor influencing these results. The contribution of scattered photons was important in quantification with (131)I; if scatter was not accounted for, activity tended to be overestimated using planar quantification methods. For the torso phantom experiments, results show a clear underestimation of activity when compared to previous experiment with spherical sources for all radionuclides. Despite some variations that were observed as the level of background increased, the SPECT results were more consistent across different activity concentrations. Planar or SPECT quantification on state-of-the-art gamma cameras with appropriate quantitative processing can provide accuracies of better than 10% for large objects and modest target-to-background concentrations; however when smaller objects are used, in the presence of higher background, and for nuclides with more complex decay schemes, SPECT quantification methods generally produce better results. Health Phys. 99(5):688-701; 2010