Progettazione e valutazione del sistema di un PET portatile a doppio pannello (DP-PET)

L’articolo afferisce alla branca della medicina nucleare, ove la figura del TSRM è di ruolo chiave in tutte le fasi della procedura dell’esame diagnostico. La tecnologia PET/MR total body integrata continua a maturare ed è ora ampiamente utilizzata in ambito clinico. Tuttavia, a causa della speciale architettura di progettazione, il PET/MR integrato per tutto il corpo presenta alcune limitazioni intrinseche. In primo luogo, la PET/RM di tutto il corpo manca di sensibilità e risoluzione per gli organi focalizzati. In secondo luogo, l’accesso clinico più ampio alla PET/RM integrata è stato notevolmente limitato a causa del suo costo proibitivo. L’inserto PET compatibile con la risonanza magnetica è uno scanner PET indipendente e rimovibile che può essere posizionato all’interno di un foro per risonanza magnetica. Tuttavia, la mobilità e la configurabilità di tutti i prototipi di inserti in PET compatibili con la RM esistenti rimangono limitate. Metodi: è stato sviluppato un prototipo di inserto in PET portatile compatibile con la RM, PET portatile a doppio pannello (DP-PET), per l’imaging simultaneo di PET/RM. Utilizzando SiPM, elettronica di lettura digitale, nuova schermatura in fibra di carbonio, raffreddamento a cambiamento di fase e alimentazione a batteria compatibile con MRI, DP-PET è stato progettato per ottenere alta sensibilità e alta risoluzione con compatibilità con uno scanner MRI 3-T clinico. Per la ricostruzione DP-PET è stato sviluppato un metodo di ricostruzione basato su GPU con modellazione della risoluzione (RM). Abbiamo valutato le prestazioni del sistema sulla risoluzione PET, la sensibilità, la qualità dell’immagine e l’interferenza PET/MR. Risultati: I risultati iniziali rivelano che il prototipo DP-PET ha funzionato come previsto nel foro MRI e ha causato un compromesso minimo per la qualità dell’immagine MRI. Le prestazioni PET sono state misurate per mostrare una risoluzione spaziale ≤ 2,5 mm (parallela ai pannelli del rivelatore), sensibilità massima = 3,6% al centro del FOV e risoluzione energetica = 12,43%. L’impulso RM introduce una variazione inferiore al 2% ai risultati della misurazione delle prestazioni PET. Conclusioni: Abbiamo sviluppato un prototipo di inserto in PET compatibile con la risonanza magnetica e abbiamo eseguito diversi studi per iniziare a caratterizzare le prestazioni del DP-PET proposto. I risultati hanno mostrato che il DP-PET proposto ha funzionato bene nel foro MRI e avrebbe avuto poca influenza sulle immagini MRI. Il test fantasma di Derenzo ha mostrato che il metodo di ricostruzione proposto potrebbe ottenere immagini di alta qualità utilizzando DP-PET.

Background -Teorico

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