Summary
Samenvatting semester 1 jaar 2
- Course
- Institution
Deze samenvatting bevat informatie over semester 1 in jaar 2 van de duale opleiding
[Show more]
Seller
Follow
jg_gonsalves
Content preview
Semester 1 nucleaire geneeskundeSPECT reconstructie en filtering
a) Beschrijf het principe van de SPECT-reconstructietechniek
b) Geef aan waarom de frames uit een SPECT-onderzoek moeten worden gefilterd
c) Beschrijf de werking en betekenis van een “laag doorlaatfilter”
d) Verklaar de begrippen ruis, frequentiedomein, cut off en shape (ook wel order
genoemd) en wat hun relatie is met een SPECT-onderzoek.
3.4 TOMOGRAFIE SPECT
Tomografische technieken (Grieks: tomos = ‘snede’) maken het echter mogelijk om een 3D-beeld van
deze verdeling te berekenen uit 2D-projecties rondom de patiënt.
Voor gammacamera’s wordt deze techniek single-photon-emission computed tomography (SPECT)
genoemd. Het berekenen van een 3D-beeld uit de 2D-projecties wordt reconstructie genoemd. Elk
punt (voxel) van het 3D-beeld heeft een waarde die overeenkomt met de hoeveelheid
gammastraling die afkomstig is van de corresponderende plaats in de patiënt.
De twee belangrijkste voordelen van SPECT vergeleken met planaire scintigrafie zijn:
• geen superpositie van activiteit van achter elkaar liggende structuren in de projectierichting
loodrecht op het collimatoroppervlak;
• het beeldcontrast – de relatieve verhouding tussen signaal en niet-signaal (ruis of
achtergrond) – is beter, doordat de bijdrage wordt verminderd van achtergrondstraling die
afkomstig is van weefsels die het te onderzoeken orgaan omringen.
Een SPECT-systeem bestaat feitelijk uit een standaard (doorgaans dubbelkops) gammacamera die om
de patiënt geroteerd kan worden en een of meerdere computersystemen ten behoeve van de
acquisitie van de 2D-projecties en de reconstructie van de 3D-SPECT-beelden. Terwijl de
gammacamera om de patiënt roteert, wordt een serie van planaire projecties geregistreerd.
Vervolgens wordt vanuit deze projecties het 3D-beeld gereconstrueerd (zie figuur 3.15).
Voor het CT gedeelte er zijn twee soorten systemen in de handel:
- de multi-slice spiraal – CT
➢ dubbelkops gammacamera met daarachter een 2- tot 16 slice-CT
, ➢ hoge rotatiesnelheid axiale CT-coupes verkregen kunnen worden van diagnostische
beeldkwaliteit, die nagenoeg vrij zijn van beweging van de patiënt.
- de cone-beam-CT met > flat-panel detector
➢ de röntgenbuis en de fiat-panel-detector van de CT zich op dezelfde axiale positie als de
detectoren van de gammacamera
➢ veel langere rotatietijd (10-60 s), waardoor bewegingsvrije beelden van bijvoorbeeld de
thorax niet mogelijk zijn.
Een hybride SPECT/CT-systeem heeft een aantal voordelen ten opzichte van een standalone SPECT
met apart CT-systeem.
• Lokalisatie: SPECT geeft doorgaans specifieke fysiologische informatie maar beperkte
anatomische informatie en voor de CT is dit precies omgekeerd. Daardoor kan een
fysiologisch proces gemeten met SPECT goed gelokaliseerd worden met de CT.
• Verzwakkingscorrectie (attenuatiecorrectie): CT geeft informatie over de weefseldichtheid,
die gebruikt kan worden om te corrigeren voor de verzwakking van gammastraling in de
patiënt tijdens SPECT-onderzoek.
• One-stop-shop: als de CT-component van de SPECT/CT toereikend is (voldoende slices), is
het in sommige gevallen mogelijk om tijdens één bezoek van de patiënt direct na elkaar een
diagnostische SPECT-scan en een CT-scan te maken.
SPECT -Data - acquisitie
data-acquisitie over 360° de voorkeur, omdat bij 180°-acquisitie afwijkingen in de gereconstrueerde
activiteitsverdeling kunnen ontstaan. Hierbij moet bedacht worden dat twee projectiebeelden die
zich 180° ten opzichte van elkaar bevinden (bijvoorbeeld anterior en posterior) van elkaar verschillen
omdat er twee effecten optreden.
• Vanwege de verzwakking van de gammastraling die in de patiënt zelf optreedt, zal een
structuur die zich niet in het midden van de patiënt bevindt, minder counts geven op de
projectie waarvoor de afstand door de patiënt groter is. (In tegenstelling tot CT waarvoor
geldt dat de externe straling afkomstig vanaf de röntgenbuis voor beide projecties door de
gehele patiënt dient te gaan alvorens de detector te bereiken.)
• Vanwege de afnemende plaatsresolutie bij toenemende diepte zal een structuur minder
scherp worden afgebeeld op de projectie waarvoor de afstand tot de collimator het grootst
is.
- Step and shoot
➢ camera stil tijdens het opnemen van iedere projectie.
➢ De rotatie vindt plaats tussen de afzonderlijke projecties. T
➢ Tijdens de actuele rotatiebeweging worden geen beelden opgenomen.
- Continue – data – acquisitie
➢ de camera niet stil tijdens het opnemen van de projecties maar is er een langzame,
continue rotatie tijdens de acquisitie.
➢ Dit stelt bepaalde eisen aan het systeem, omdat tijdens de data-acquisitie de precieze
positie en beweging van de detectoren geregistreerd en gecontroleerd moeten worden.
Synchronisatieproblemen kunnen serieuze artefacten in het gereconstrueerde 3D-beeld
veroorzaken.
Het nadeel:
, van de step-and-shoot-methode is echter dat de data-acquisitie (een beetje) meer tijd in beslag
neemt ten gevolge van het verlies van teltijd dat optreedt tijdens de rotatie tussen de verschillende
projecties.
SPECT acquisitieparameters
Over het algemeen wordt een acquisitietijd van 30-45 minuten als acceptabel beschouwd. Vooraf
moeten de volgende parameters gekozen worden:
• matrixgrootte;
• aantal projecties;
• acquisitietijd per projectie;
• straal van de draaicirkel van de gammacamera rond de patiënt;
• type collimator.
Matrixgrootte
Een grotere matrix, ofwel kleinere voxels, resulteert in een afname van het zogenoemde partiële
volume-effect (het verschijnsel dat één enkele voxel informatie bevat van meer dan één
weefseltype), waardoor het oplossend vermogen in het gereconstrueerde beeld toeneemt. De voxels
kunnen echter ook weer niet te klein gekozen worden. Een vergroting van de matrixgrootte met een
factor 2 in alle drie dimensies betekent dat het aantal counts per voxel met een factor 8 wordt
verlaagd. Dit betekent een verslechtering van de signaal-ruisverhouding. Bovendien wordt er een
groter beslag gelegd op de geheugencapaciteit van de computer en leidt een grotere matrix tot
langere reconstructietijden.
Voor een optimale beeldkwaliteit moet daarom een zodanige matrixgrootte gekozen worden dat de
grootte van een voxel ongeveer een factor 2 tot 3 kleiner is dan de systeemresolutie (FWHM). In de
praktijk betekent dit dat een matrix van 64 × 64 of 128 × 128 een goede keuze is (zie ook
paragraaf 3.3.3).
Aantal projecties
Op puur theoretische gronden geldt dat een groter aantal verkregen projecties zal resulteren in
betere beelden. Hierbij is het van belang dat per projectie voldoende aantallen counts per pixel (of
per projectie) verkregen worden. Gezien de beperkende factor van de totale acquisitieduur kan het
aantal projecties daarom niet al te groot gekozen worden. Voor het verkrijgen van gereconstrueerde
beelden met een uniforme resolutie zonder intrinsieke artefacten wordt vaak de volgende vuistregel
gehanteerd.
N=π⋅Dd
waarbij N het aantal projecties per 360° is, D de diameter van het te onderzoeken object en d de
systeemresolutie. Voor de meeste klinische onderzoeken is een aantal van 64 projecties een
acceptabele keuze, hoewel de formule in sommige gevallen een groter aantal voorschrijft.
Acquisitietijd per projectie
De acquisitietijd per projectie wordt in principe bepaald door een aantal factoren: de toelaatbare
totale acquisitietijd van 30-45 minuten in relatie tot het aantal gekozen projecties, de matrixgrootte
(er dient een voldoende groot aantal counts per pixel verkregen te worden voor een betrouwbare
telstatistiek), de aan de patiënt toegediende dosis activiteit. De acquisitietijd zal, afhankelijk van deze
parameters, variëren tussen de 10 en 40 seconden per projectie.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller jg_gonsalves. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.61. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
47561 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 15 years now