Birleşik bilgisayarlı tek foton emisyon tomografisi/bilgisayarlı tomografi (SPECT/CT) ile birleşik pozitron emisyon tomografisi/bilgisayarlı tomografi (PET/CT) sistemlerinde tomografik görüntülere sistem yazılım parametrelerinin etkisinin incelenmesi

Abstract

Nükleer Tıp görüntüleri organ fonksiyonlarının saptanması ile ilgili önemli bilgi sağlar. Bilgisayarlı Tek Foton Emisyon Tomografi (Single Photon Emission Computed Tomography, SPECT) ve Pozitron Emisyon Tomografisi (Positron Emission Tomography, PET) sistemleri bu amaç için kullanılan başlıca sistemlerdir. Nükleer tıp uygulamalarında hastalığın doğru teşhisini sağlayan optimum görüntü kalitesi için bu sistemlerin kalite kontrol ve performans testlerinin yapılması gereklidir. Bu çalışmanın amacı, nükleer tıp görüntüleme sistemlerinde kullanılan tomografik görüntü oluşturma yöntemleri ve görüntü işleme parametrelerinin görüntü kalitesine etkisinin araştırılmasıdır. Bu amaç doğrultusunda tomografik görüntüler, bir SPECT ve bir PET sistemi kullanılarak farklı performans ölçüm fantomları (Jaszczak, Hoffman 3-D Beyin Fantomu) aracılığıyla filtre geriye projeksiyon (Filtered Back Projection, FBP) ve tekrarlayıcı (3D-Ordered Subset Expectation Maximization, OSEM) kesit görüntüsü elde etme yöntemleri ve farklı görüntü işleme parametreleri (filtre, tekrar sayısı, alt grup sayısı, filtre genişliği ve büyütme faktörü) kullanılarak oluşturulmuştur. Foton azalım düzeltmesi için, SPECT ve PET sistemleri ile birleşik olarak kullanılan bilgisayarlı tomografi (BT) sistemlerinden elde edilen transmisyon görüntüleri kullanılmıştır. Farklı parametre ile oluşturulmuş her görüntü üzerinde % rms, kontrast, homojenite, kontrast gürültü oranı (Contrast to Noise Ratio, CNR), radyoaktif tutulum oranı (Radioactivity Concentration Ratio, RCR)ve tomografik uzaysal ayırma gücü (FWHM) ölçülmüştür. Ölçümler sonucunda, uzaysal ayırma gücünün ve kontrastın PET sisteminde SPECT sistemine göre daha yüksek olduğu, 3D-OSEM tekrarlayıcı teknikte ise 4-6 tekrar ve 8-16 alt grup seçiminin kabul edilebilir bir görüntü kalitesi için optimum olduğu sonucuna varılmıştır.

Nuclear medicine images provides important information about metabolic abnormality of the organs. SPECT and PET systems are the main imaging systems using for this purpose. Quality control and performance tests of these systems are necessary for the optimum image quality required for correct diagnosis in nuclear medicine applications. The aim of this study is to investigate effect of tomographic image reconstruction methods and different image processing algorithms on tomographic image quality. for this purpose, tomographic images were reconstructed by using both filtered back projection and 3D-OSEM tomographic images reconstruction methods and different image processing parameters like filter, iteration number, subset number, filter width and zoom factor and different performance measurement phantoms (Jaszczak, Hoffman 3D- Brain phantom) for each SPECT and PET imaging systems. For foton attenuation correction in both SPECT and PET, CT transmission images were used. Relative noise (% rms – %root mean square), contrast, homogeneity, contrast- noise ratio (CNR), radioactivity concentration ratio and spatial resolution were measured for each tomographic image formed by using different prameters. As a result of the measurements, the spatial resolution and contrast in the PET system were better than that in SPECT system and 4-6 iterations and 8-16 subsets for 3D-OSEM method were observed as the optimum choice for acceptable image quality.