Transmission-based attenuation correction for time-of-flight positron emission tomography

Abstract

Positronemissietomografie (PET) is een beeldvormingstechniek binnen de nucleaire geneeskunde waarbij met behulp van een radioactieve speurstof fysiologische processen in het lichaam in beeld gebracht worden. De techniek speelt een belangrijke rol in de diagnose van verschillende aandoeningen. Het verkrijgen van kwantitatieve PET beelden wordt echter bemoeilijkt door een aantal fysische effecten. Eén van de voornaamste effecten is de attenuatie van de fotonen uitgezonden door de speurstof. Om hiervoor te corrigeren, dient de verdeling van attenuatiecoëfficiënten binnen het beeldvolume gekend te zijn. PET beeldvorming is gedurende de laatste tien jaar geëvolueerd tot multimodale beeldvorming, waarbij functionele PET gecombineerd wordt met magnetische resonantiebeeldvorming (MRI). Het corrigeren voor attenuatie in een PET/MRI-studie is echter niet zo eenvoudig aangezien er geen rechtstreeks verband bestaat tussen de MRI-signalen en de attenuatiecoëfficiënten van weefsels. In dit onderzoek werd een nieuwe MR-compatibele methode ontwikkeld om de verdeling van de attenuatiecoëfficiënten van weefsels in een 'Time-Of-Flight' (TOF) PET-opname te bepalen. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een transmissiebron die binnen het beeldvolume wordt gebracht. Tevens laat de TOF-informatie toe de transmissie- en emissiedata simultaan op te meten. De methode werd getest met een simulatie-studie, experimentele studies en humane beeldvorming