Optimization of spect for parathyroid imaging with varying instrumentation parameters: A simulation study

Abstract

Paratiroid sorunları sık karşılaşılan sorunlardır ve tedavinin belirlenmesinde nükleer tıp önemli bir yer tutar. Bu çalışma, Monte Carlo Simülasyonu kullanarak paratiroid SPECT görüntüleme ve farklı cihaz parametrelerinin etkisini ölçme amacıyla yapılmıştır. Simüle edilen adenom küçük seçilerek sonuçlar incelenmiştir. Önceki çalışmalarda yalnızca fiziksel fantom simüle edilerek paratiroid SPECT görüntüleri optimize edilmişti. Bu çalışmada ise antropomorfik fantom (Zubal Fantom) ile simülasyon yapılmıştır. Küçük adenomların tespit edilebilmesi cerrahi operasyonlarda oldukça önemlidir. Bu çalışmada paratiroid adenomu küçük seçilip (0.58 cm3) bir küre ile modellenmiştir. Adenomu detekt edebilmek için 99mTc-Sestamibi SPECT yöntemi kullanılmıştır. Kolimatör etkisini inceleyebilmek amacıyla, görüntüler iki ayrı SPECT cihazı ve farklı tiplerde paralel hol kolimatörler kullanılarak elde edilmiştir. Görüntüler farklı iterasyon numaraları kullanılarak rekonstrükte edilmişir. Siemens Symbia gamma kamera için en iyi sonucu LEUHR kolimatörü, 16 iterasyon scatter correction olmadan yapılan simülasyon vermiştir (CNR:3.74). General Electric Infinia gamma kamera için ise, LEHR kolimatörü 16 iterasyon scatter correction olmadan en iyi sonuca ulaşılmıştır (CNR:2.81). Çalışma, paratiroid SPECT görüntülemede simülasyon çalışmasının doğru sonuçlar verip veremeyeceğini inceleme amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bilgisayar simülasyon metotlarıyla, görüntüleme cihazlarına ihtiyaç kalmadan ve daha kısa sürede SPECT cihazlarının optimal parametreleri araştırılabilir.

Parathyroid problems are frequently experienced problems. Nuclear medicine has a significant role in determining treatment. The study tried to find out the visibility of the small adenoma with a simulation method and the usefulness of the simulation with changing optimal instrumentation and reconstruction parameters for parathyroid SPECT imaging. In previous studies, parathyroid SPECT Imaging has been optimized using physical phantoms only. In this study, an anthropomorphic phantom (Zubal Phantom) and a sphere as a parathyroid adenoma were simulated. Simulated adenoma was chosen small (0.58 cm3). In order to create a parathyroid adenoma SPECT image, 99mTc-Sestamibi SPECT was used.SPECT acquisitions were done simulating two separate SPECT devices and different types of parallel hole collimators. It was found that the optimal parameters were LEUHR collimator, 16 iterations and no scatter correction for Siemens Symbia gamma camera (CNR:3.74). LEHR collimator, 16 iterations, without scatter correction gave better result according to the other parameters for General Electric Infinia gamma camera (CNR:2.81). Scatter correction did not result in a significant improvement in this study. The study showed that a small parathyroid adenoma could be studied with computer simulation methods. The optimal parameters could be investigated without the necessity of the machine itself. With this flexibility, optimal parameters for each camera could be studied in a shorter time in comparison with using real SPECT devices.