• Nenhum resultado encontrado

Differential impact of multi-focus fan beam collimation with L-mode and conventional systems on the accuracy of myocardial perfusion imaging: Quantitative evaluation using phantoms

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Share "Differential impact of multi-focus fan beam collimation with L-mode and conventional systems on the accuracy of myocardial perfusion imaging: Quantitative evaluation using phantoms"

Copied!
7
0
0

Texto

(1)

 

* Corresponding author:Hideo Onishi, Program in Health and Welfare, Graduate School of Comprehensive Scientific Research, Prefectural University of Hiroshima, 1-1 Gakuenmachi, Mihara, Hiroshima, Japan 723-0053. Tel: +81-848-60-1268; Fax: +81-848-60-1186; E-mail: onisi@pu-hiroshima.ac.jp

© 2013 mums.ac.ir All rights reserved.

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Differential

 

impact

 

of

 

multi

­

focus

 

fan

 

beam

 

collimation

 

with

 

L

­

mode

 

and

 

conventional

 

systems

 

on

 

the

 

accuracy

 

of

 

myocardial

 

perfusion

 

imaging:

 

Quantitative

 

evaluation

 

using

 

phantoms

  

(ideo Onishi

,

, Norikazu Matsutomo , Yoshiharu Kangai ,Tatsunori Saho , 

(izuru Amijima  

Program in (ealth and Welfare, Graduate on School of Comprehensive Scientific Research, Prefectural University of  (iroshima 

Program  in  Biological  System  Sciences,  Graduate  on  School  of  Comprehensive  Scientific  Research,  Prefectural  University of (iroshima 

Department of Radiology, Kurashiki Central (ospital  Department of Nursing,(yogo University of (ealth Sciences 

A R T I C L E  I N F O 

Article type:  

Original article  

Article history:  

Received:  ‐Jun‐   Revised:     ‐Jul‐   Accepted:  ‐Jul‐    

Keywords:  

Multi‐focus  fan  beam Collimator  

)mage quality  Acquisition mode  

   

A B S T R A C T 

Objective(s): A novel )Q‐SPECTTM method has become widely used in clinical studies.  The  present  study  compares  the  quality  of  myocardial  perfusion  images  MP)   acquired using the )Q‐SPECTTM  )Q‐mode , conventional  ° apart: C‐mode  and L‐ mode  °  apart:  L‐mode   systems.  We  assessed  spatial  resolution,  image  reproducibility and quantifiability using various physical phantoms.

Methods: SPECT images were acquired using a dual‐headed gamma camera with C‐ mode, L‐mode,  and  )Q‐mode  acquisition  systems  from  line  source,  pai and  cardiac  phantoms containing solutions of  mTc. The line source phantom was placed in the  center of the orbit and at ±  . , ±  . , ±  . , ±  .  and ±  .  cm off center. We  examined quantifiability using the pai phantom comprising six chambers containing  . ,  . ,  . ,  . ,  . , and  .  MBq/mL of  m‐Tc and cross‐calibrating the  SPECT counts. )mage resolution and reproducibility were quantified as myocardial  wall thickness  MWT  and %uptake using polar maps. 

Results:  The full width at half maximum  FW(M  of the )Q‐mode in the center was  increased  by  %  as  compared  with  C‐mode,  and  FW(M  in  the  periphery  was  increased  % compared with FW(M at the center. Calibrated SPECT counts were  essentially  the  same  when  quantified  using  )Q‐and  C‐modes.  )Q‐SPECT  images  of  MWT  were  significantly  improved  P< .   over  L‐mode,  and  C‐mode  SPECT 

imaging  with  )Q‐mode  became  increasingly  inhomogeneous,  both  visually  and  quantitatively  C‐mode vs. L‐mode, ns; C‐mode vs. )Q‐mode, P< . .

Conclusion: Myocardial perfusion images acquired by )Q‐SPECT were comparable to  those acquired by conventional and L‐mode SPECT, but with significantly improved  resolution and quality. Our results suggest that )Q‐SPECT is the optimal technology  for myocardial perfusion SPECT imaging.

Please cite this paper as

Onishi  (,  Matsutomo  N,  Kangai  Y,  Saho  T,  Amijima  (.

 

Differential  impact  of  multi‐focus  fan  beam  collimation  with  L‐mode  and  conventional  systems  on  the  accuracy  of  myocardial  perfusion  imaging:  Quantitative evaluation using phantoms. Asia Oceania J Nucl Med Biol.  ;  : ‐ . 

Introduction 

Myocardial  ischemia,  infarcts and  viability  are  widely  assessed  using  myocardial  perfusion  imaging  MP)   using  single  photon  emission  computed  tomography  SPECT .  Nuclear  cardiology pioneers have developed several new  technologies  with  which  to  perform  myocardial  perfusion  SPECT.  Until  recently,  myocardial 

(2)

Multi-focus fan beam collimation    Onishi H et al

Asia Oceania J Nucl Med Biol. 2013; 1(2):28-34.    29

optimized  acquisition  geometry,  collimator  design and associated reconstruction software to  alleviate this problem.  

Advances  in  hardware  and  software  have  reduced imaging or dose duration and improved  patient  comfort  as  well  as  image  quality.  With  respect  to  software,  Jinghan et al    reported 

that  matched  filtering  improves  SPECT  resolution, and (ughes et al   and Onishi et al 

  validated  image  quality  using  a  novel  resolution recovery  method  in  phantom studies.  Myers et al  , DePuey et al  , and Ali et al   

showed  that  these  reconstruction  methods  clinically reduced the amount of time needed for  acquisition  and  the  radiation  dose.  With respect  to  hardware,  several  cameras  have  increased  photon  sensitivity  achieved  via  customized  detector geometry   and innovative collimation  design  ,  ,  focusing  the  field  of  view  on  the  heart  and  using  solid  state  detectors  .  Optimized  geometry  for  cardiac  imaging  has  significantly  reduced  or  totally  eliminated  detector motion, with the simultaneous collection  of counts from the entire heart. The )Q‐SPECTTM    has  a  combined  astigmatic  collimator  SMARTZOOM   , optimized organ‐of‐interest  centered acquisition and iterative reconstruction  with CT‐based attenuation correction, and it has  been  applied  in  clinical  studies.  Corbette  et  al   found in a single–center clinical trial that )Q‐ SPECTTM  provided  better  quality  images  than  conventional SPECT. 

The  current  study  quantifies  the  differential  impact  of  )Q‐SPECTTM  )Q‐mode   conventional  ° apart: C‐mode  and L‐mode  ° apart: L‐ mode  systems in myocardial perfusion imaging,  as  well  as  the  effect  of  spatial  resolution,  image  reproducibility  and  quantifiability  using  various  physical phantoms. 

Materials and Methods 

Study design 

This study qualitatively compares the quality of  myocardial perfusion images using a dual‐headed  camera  with  C‐mode,  L‐mode,  and  )Q‐mode  systems. We evaluated image quality in terms of  spatial  resolution,  image  reproducibility  and  quantifiability  using  line  source,  pai,  and  myocardial torso phantoms, respectively.  

Phantom study  Line source phantom 

Since  the  tomographic  spatial  resolution  of  gamma  cameras  is  often  analyzed  using  acquisition  with  small  line  sources  capillary  tubes  placed in air, we also performed capillary  tube  experiments.  Spatial  resolution  was  evaluated at full width at half maximum  FW(M   determined  from  an  in‐house  line  source 

phantom. Eleven capillary tubes   mm long and   mm in diameter  containing Tc‐ m   –    MBq  per  tube   were  positioned  on  a  Styrofoam  support  on  the  camera  scanning  bed  parallel  to  the axis of rotation of the camera in the center of  the orbit and at ±  . , ±  . , ±  . , ±  .  and ± 

 cm off center. 

Pai phantom 

A pai phantom shaped like a pie‐chart divided  into  six  chambers  was  symmetrically  positioned  in a cylinder   mm in diameter and   mm in  length.  Each  chamber  contained    mL  of  homogeneous solutions of  . ,  . ,  . ,  . ,  . ,  and  .   MBq/mL  mTc.  Linear  regression was then analyzed between the actual  and  measured  radioactivity  activity  concentrations  image quantitation .  

Myocardial torso phantom 

The  conditions  of  capillary  tube  experiments  do  not  realistically  represent  those  of  patients.  Thus,  we  used  a  myocardial  torso  phantom  to  more  closely  model  patient  scans  with  photon  attenuation  and  scatter  in  a  non‐uniform  medium, while maintaining control over the true  activity distribution. The commercially available,  model R(  elliptical cylinder torso phantom    mm wide and   mm thick  has simulated bone,  lung,  mediastinum,  hepatic,  and  myocardial  regions  Kyoto  Kagaku  Co.  Ltd.,  Kyoto,  Japan .  The  mediastinum,  left  ventricle,  right  ventricle  and  hepatic  areas  were  filled  with  water.  Assuming  that    MBq  of  mTc  tracer  was  administered, the myocardial area would contain  .  KBq/mL. The phantom also contained a  ‐ mL  insert  modeling  a  healthy  myocardium 

without perfusion defects . 

Image acquisition and processing 

Datasets  were  acquired  during  SPECT  studies  using Symbia T  SPECT/CT dual‐headed gamma  cameras  Siemens  AG,  Erlangen,  Germany   equipped  with  a  low  energy  high  resolution  LE(R  collimator  FW(M  .  mm at the center   and  with  )Q‐SPECT  modification  using  SMARTZOOM collimators  FW(M  .  mm at the  center . The radius of the circular orbit was    mm  in  both  systems  and  saved  to  a  SMARTZOOMTM  system.  C‐mode  and  L‐mode  systems were equipped with LE(R collimators.  C‐model  and  L‐modes  both  comprised  over 

°contoured  orbits  with    and    views  per  detector for   sec in   x   matrices and  . ‐ mm  pixels.  )Q‐mode  images  were  acquired over 

(3)

Onishi H et al Multi-focus fan beam collimation

30 Asia Oceania J Nucl Med Biol. 2013; 1(2):28-34. 

were  reconstructed  on  a  Syngo  M)  Workplace  Siemens .  The  SPECT  data  were  reconstructed  using  ordered  subset  expectation  maximization  OSEM   with  depth‐dependent  D  resolution  recovery  Flash DTM,  and  with  ordered  subset  conjugates‐gradient  minimization  OSCGM   for  SMARTZOOM collimators. Subsets and iterations  were    and  ,  respectively.  Both  images  were  attenuation‐corrected  based  on  images  acquired  immediately before SPECT with the integrated CT  scanner.  Patient‐induced  scatter  was  corrected  using  an  energy‐window‐based  estimate.  The  scatter  correction  was  incorporated  into  an  OSEM  reconstruction  algorithm.  We  used  a  Gaussian  pre‐filter  FW(M  =    mm   in  the  Pai  and  myocardial  torso  phantom  studies.  A  pre‐ filter  was  not  used  and  neither  scatter  nor  attenuation was corrected in the study of the line  source phantom.  The  reconstruction  parameters  used  the  setting  recommended  by  the  manufactures  in  clinical  study.  Table    summarizes these conditions. 

Evaluation 

Spatial  resolution  was  determined  as  the  FW(M  of  images  of  the  line  sources  in  representative transaxial slices of the line source  phantom  after  Gaussian  fitting.  The  FW(M  was  calculated using an in‐house analytical tool based  on  the  method  specified  by  the  NEMA  standard  for calculating FW(M corrected for background.  )mage distortion was assessed as the aspect ratio  ASR    defined as the ratio of the radialFW(M 

and tangentialFW(M in  the  radial  and  tangential  directions  of  FW(M  at  each  position.  Furthermore,  C‐mode  acquisition  datasets  were  reconstructed with filtered back projection used  a  ramp  filter  and  non  pre‐  and  post‐filters  C‐ mode_FBP , as compared with )Q‐SPECT. 

We acquired SPECT data in air using a  ‐mm  diameter  calibration  source  and  measured  activity  in  C‐,  L‐,  and  )Q‐modes.  SPECT  counts  were  measured  within  a  circular  RO)  with  a  radius measuring: rod radius +  FWTM of SPECT  image / .  We  then  computed  the  cross‐ calibration  factor  CCF   as  Bq/SPECT  counts.  )mage  quantifiability  was  validated  with  the  linearly cross‐calibrated SPECT value  Bq  vs. the  radioactivity  concentration  Bq   of  each  hot  chamber in the pie‐phantom for each system.  

We performed myocardial image resolution to  determine  myocardial  wall  thickness  MWT  

when FW(M was calculated using a profile of  °  per  step  generated  from  the  short  axis  slices.  Profiles  were  drawn  through  four  slices  of  the  short  axis  in  the  mid‐ventricular  region  of  reconstructed  myocardial  phantom  images.  Myocardial  wall  thickness  was  determined  by  fitting  each  profile  to  a  Gaussian  model.  To  evaluate  myocardial  image  resolution,  the  MWT  was defined as FW(M values of myocardial wall  thickness  in  the  torso  phantom.  The  true  MWT  was  calculated  from  the  myocardial  areas  of  short‐axis  images  in  the  myocardial  torso  phantom using CT datasets. 

Data  were  quantified  from  myocardial  torso  phantom SPECT images using the American (eart  Association  ‐segment    model  for  the  left  ventricle.  Polar  maps  were  normalized  to  %  peak activity and the relative ratio  %  of gamma  ray  count  uptake  %uptake   was  assessed  for  each  segment.  )n  addition,  homogeneity  and  mismatches were quantified in the three datasets  by  comparing  the  ‐segment  values.  The  homogeneity,  h (n)  index for each segment was 

calculated as: 

h(n)  

     ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐   

Where n represents the maximal and minimal 

values measured for each segment. The value of a  completely  uniform  segment  based  on  this  equation is zero. 

The reference image was the C‐mode %uptake  and  the  process  images  were  L‐mode  and  )Q‐ mode %uptake for each segment, respectively. A  mismatch  m  s  was calculated using equation 

.  

m         ‐‐‐‐  , 

Where is one segment. 

Statistical analysis 

All data are shown as means ± standard deviation  SD   and  were  analyzed  by  ANOVA  followed  by  the  Bonferroni  test.  Probability  values  of  < .   were considered statistically significant. All data  were  analyzed  using  SPSS  .   )BM  Corp.,  Chicago,  )L,  USA   software.  )mage  quantifiability  between  SPECT  values  and  radioactivity  values  for  the  pai  phantom  were  assessed  using  linear  regression analysis.  

Results 

Figure   shows the FW(M  radial  and ASR of 

Table 1. Acquisition and reconstruction conditions.  

*FW(M =   mm; AC, attenuation correction  X‐CT ; SC, scatter correction.  

SYSTEM Matrix size  Collimator   arc  °  Scan  Pixel size mm   Number of views  rotation  mmRadius of  Acquisition sec/view Reconstruction MLEM: )t =    Post Filter Correction AC  SC 

C‐mode.   x    LE(R    .         Flash D  Gaussian*  ✓  

L‐mode   x    LE(R    .         Flash D  Gaussian*  ✓  

(4)

Multi-focus

 

Asia Ocean

each  ac phantom locations center  o

Figure 2. L A  Linear  and )Q B  Pai pha

Figure 3. C FW(M of p

s fan beam collim

nia J Nucl Med B

cquisition  m m.  The  valu

s  is  shown  of  rotation.  T

Linear regressio regression anal Q‐modes. 

antom SPECT im

Correlations amo phantom. NS, no

mation

iol.. 2013; 1(2):2

mode  in  th ue  of  FW(M

in  rough  sy The  FW(M  in

n analysis and p lysis shows relat

mages. Top, )Q‐m

ong C‐, L‐ and )Q t significant. 

28-34.

he  line  sou M  at  differ ymmetry  in 

n  the  C‐  and

pai phantom SPE tionship betwee

mode; middle, C‐m

Q‐modes.Myocar

urce  rent  the  d  L‐

mo Th sou mo

ECT images.  n relative SPECT

mode; bottom, L‐

rdial wall thickne

odes  did  not e  FW(M  val urce was incr ode, and FW(

Figur locat and ) A We a

FBP of  FW locat

B away acqui ASR=

   

T counts and rel

‐mode. 

ess was lower w

t  significantly lue  of  )Q‐mo

reased by  (M in the per

re 1.  Estimated ion of line sourc Q‐modes. 

 Estimated added FW(M of 

 reconstructed  W(M  at  C‐mod ion and was rea Estimated y  from  center

isition  with 

=tangential  FW(

ative radioactivi

with )Q‐mode tha

On

y  vary  with  de  at  the  cen

% compared riphery was in

d  FW(M  and  A ces using acquis

d FW(M in radi the filtered back  data  C‐mode_F de_FBP  did  not 

sonably uniform   ASR  tended  t r.  C‐mode_FBP

FBP  reco

(M  / radial  FW

ity concentratio

 

an C‐mode and L

nishi H et al

31

location.  ntral  line  d with C‐ ncreased  

ASR  at  each  sition C‐, L‐, 

ial position.  k projection  FBP . Value  depend  on  m. 

to  increase  P:  C‐mode  onstruction.  W(M  

 

ns for C‐, L‐ 

(5)

Onishi H et

32 Table 2. F

Segment                                     C, Convent The  segme anterolate : apical a by  %  ASR of )Q of  ASR  w were inc

Figure calibrate concentr in  six  ch m‐Tc.  between concentr . X  +  .   R R  =  . from  L‐ function y‐interce

The tr the myo higher in

. ± .

P< .

modes  Figure  significa with L‐ a Figure  %uptak with  the torso  ph mismatc The  max three  m segment the  mism t al indings of uptak C   .   .   . .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   tional mode; L, L

ent  is  :  basal  ral,  : mid anter anterior,  : api

compared  w Q‐mode was  was  .   in  th creased more e   shows the ed  SEPCT  rations as a f hambers  of  t  The results  n  SPECT  va rations  were

.   R =  R  =  .  and

.  Compare ‐mode,  the   for C‐ and ) ept value of )Q ue MWT mea ocardial  torso n L‐ and C‐, th ,  P< .   a

,  respectiv did  not  si . The MWT  ntly improve and C‐modes.   shows  th ke,  mismatch e  ‐segment hantom.  Tab ch and homog ximal  differe modes  was 

t  model.  L‐  a match  more  ke, mismatch and Uptake  %   L   .   .   .   .   .   .     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   L‐mode; )Q, )Q‐m anterior,  :  bas rior,  : mid ante

cal septal,  : ap

with  the  cent . ‐ . . No a he  center,  an e in the periph

e correlation values  and function of a the  pai  phan

of linear reg lues  and  th e  as  follows . ;  L‐mo d )Q‐mode; Y  ed  with  the  r gradient  of  Q‐modes wa Q‐mode was  asured at  . o  phantom  w han in )Q‐mo and  . ± . vely.  Conven

gnificantly   in the torso  ed by )Q‐mod

hree  sets  o h   for  C‐,  L‐,

t  model  and  ble    shows geneity of the ence  in  %upt %  in  the  q and  )Q‐mode than  C‐mod d homogeneity in )Q   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   mode; Seg, segme sal  anteroseptal roseptal,  : mid pical inferior, 

tral  FW(M.  T acquisition m

nd  those  of  A hery.  n between cro d  radioactiv cquisition m ntom  contain gression analy he  radioactiv s:  C‐mode,  Y ode,  Y  =  .

=  . X –  . results  obtain

the  regress s about  . . T

negative.   ±  .  mm fr was  significan ode  . ± .

  vs.  . ± ntional  and  differ  P= .

phantom wa de, as compa

of  polar  m ,  and  )Q‐mo the  myocar s  the  %upta e three datas take  among  quantitative  es  both  affec

e.  )n  particu

n   segments u Misma   L   ‐ .   ‐ .   ‐ .   .   ‐ .   ‐ .   ‐ .   ‐ .   ‐ .   .   ‐ .   ‐ .   ‐ .   ‐ .   ‐ .   ‐ .   ‐ .   ent.  

l,  :  basal  infer  inferoseptal,  : apical lateral,  The  ode  ASR  oss‐ vity  ode  ning  ysis  vity  Y  =  X+    ned  sion  The  rom  ntly   vs.  . ,   L‐ .   s   ared  maps  odes  dial  ake,  sets.  the  ‐ cted  ular,  bas ant Figu seg Valu map   we mo hom seg hom wa mo res thr Dis T ima clin sys Asia using myocardial atch )Q   ‐ .   ‐ .   ‐ .   .   ‐ .   ‐ .   ‐ .   .   ‐ .   .   ‐ .   ‐ .   ‐ .   .   ‐ .   ‐ .   ‐ .  

roseptal,  :  basa : mid inferior, 

: apex 

sal  anterose teroseptal, an

ure 4. Polar ma

ment model.  ues for % uptake ps.

ere  significa odel.  The  e mogeneity  s gment  mode

mogeneity in as significantl ode  vs.  L‐m spectively; C‐ ree regions .

scussion 

The  rapid  ac ages  can  red nical  studies stem  reduces

Mult

a Oceania J Nucl l torso phantom (om   C   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .  

al  inferior,  :  b : mid inferolat eptal,  basal nd mid‐infero ap of myocardia e and mismatche ntly  larger  ffects  of  th significantly 

el.  The  eff n the basal, m ly larger than ode:  P= .

‐mode vs. )Q

quisition  of  duce  the  bur s  have  show s  the  amoun

ti-focus fan beam

l Med Biol. 2013; .  mogeneity  % L   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .     asal  inferolater teral,  : mid an l  inferolater olateral mism al torso phantom es are overlaid o in  the  he  three  m

differed  in  fect  of  C‐m mid, and apica n that of )Q‐m

,  .   an Q‐mode: P< .

myocardial  p rden  on  pati wn  that  the  ) nt  of  time  n

m collimation

; 1(2):28-34.  )Q   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .

al,  :  basal  nterolateral,  ral,  mid  matches   m using  ‐ on polar  ‐segment  modes  on  the  ‐ mode  on  al regions  mode  C‐ nd  . , 

 for all 

(6)

Multi-focus fan beam collimation    Onishi H et al

Asia Oceania J Nucl Med Biol. 2013; 1(2):28-34.    33

acquire myocardial perfusion SPECT images. The  present assessment of image quality in C‐, L‐, and   )Q‐  acquisition  modes  using  phantoms  showed  that that )Q‐mode can improve image resolution  and quantifiability. 

)mage  resolution  in  the  center  of  the  field  of  view was similar among the three modes, but the  resolution  in  )Q‐mode  was  degraded  at  the  periphery region compared with the other modes  Figure  A . Paramithas et al   and )mbert et  al   reported that FW(M between   and   

mm  confers  a  slight  improvement  towards  the  collimator  face.  Our  results  roughly  coincided  with  theirs  when  FW(M  was  centrally  located.  The  differences  between  the  central  and  periphery  were  larger  for  )Q‐mode  than  for  C‐  and  L‐modes;  mainly  because  the  Smartzoom  focused  collimator  produced  distortions  in  the  absence  of  focused  targets.  These  notions  were  supported by the findings of the ASR  Figure  B   which  at  the  periphery  increased  .   fold  compared  with  the  center,  and  images  were  distorted  at  the  periphery  in  the  absence  of  focused targets. The center of the suggested ASR  was  not  . ,  possibly  due  to  the  low  iteration  updates  obtained  using  the  conditions  recommended  by  the  manufacturer  for  the  clinical study. )mbert et al indicated a difference 

between  radial  and  tangential  FW(M  .  Our  ASR  findings  agreed  with  those  described  by  Onishi et al  ,  who  noted  that  S)  product  of 

subset  and  iteration   >   updates  are  needed  for  ASR  to  be  . .  Resolution  recovery  clearly  improved resolution more than FBP.  

)mage  resolution  of  MWT  was  significantly  better in )Q‐mode than in C‐ and L‐modes  Figure  .  Resolution  recovery  correction  in  C‐  and  L‐ modes  did  not  significantly  improve  resolution.  We previously reported that resolution recovery  is limited by the radii of rotation  <  mm , and  that  the  resolution  recovery  ratio  decreases  as  the  radii  of  rotation  increase  .  On  the  other  hand, )Q‐mode slightly underestimates MWT, but  was closer to the true MWT value.  

We  evaluated  the  accuracy  of  the  three  acquisition modes for quantitative imaging using  a cross‐calibration technique    Figure  . The  gradients of the regression function for C‐, L‐, and  )Q‐modes were  . ,  . , and  . , respectively.  The accuracy of the y‐intercept values was within  %  of the  maximum activity  of  the chambers  in  the pai phantom. )mage degradation was obvious  in  L‐mode  Figure  b .  The  accuracy  of  acquisition  modes  for  quantitative  imaging  was  the same for the C‐ and )Q‐modes. )n contrast, L‐ mode  underestimated  the  SPECT  count  by  %  according  to  the  gradient  of  the  regression  function. 

This phantom study showed that L‐mode had a  considerable  and  negative  impact  on  image  homogeneity  and  the  accuracy  of  image  quantitation.  )maging  the  myocardial  torso  phantom  using  L‐mode  significantly  increased  %uptake  and  basal  anteroseptal,  basal  inferolateral,  mid  anteroseptal,  and  mid  inferolateral mismatches compared with C‐mode  because the myocardial region was positioned off  center  in  the  phantom  Figure  .  Liu et al   

revealed  significant  erroneous  homogeneity  and  artifacts when the target object is off the center of  a  °  orbit.  )n  contrast,  the  %uptake  and  homogeneity did not change with C‐mode in the  segments  Table  , because the acquisition orbit  was  ° and SPECT images were reconstructed  from  ° projection datasets.  The )Q‐mode sets  the  rotational  center  at  the  cardiac  region  and  thus improved %uptake and mismatch compared  with L‐mode. A slight mid‐inferolateral mismatch  . %  that occurred in )Q‐mode might have been  due  to  the  acquisition  angle  being  limited  to  a 

° arc. 

The  )Q‐mode  equipped  with  Smartzoom  system  increase  sensitivity  and  resolution    and decreased homogeneity more significantly 

< .  than C‐mode. 

The  performance  accuracy  and  homogeneity   of  )Q‐mode  is  the  same  as  C‐mode  and  is  thus  useful  for  acquiring  MP).  )n  addition,  performance  is  maintained  during  a  short  acquisition  period  .  (owever,  although  the  myocardial torso phantom is representative of a  normal human chest, upward creep of the heart  provoked  reconstruction  errors  and  created  artifacts.  Other  artifacts  such  as  those  arising  from  motion  generated  by  patients  or  the  heart  during  acquisition  for  CT  attenuation  correction 

 are unpredictable. 

We  consider  that  )Q‐mode  is  useful  for  myocardial perfusion imaging despite decreasing  projection datasets and orbit issues. 

Conclusion 

The  quality  of  myocardial  perfusion  imaging  was comparable among )Q‐mode, C‐mode and L‐ mode  SPECT,  with  significantly  improved  image  resolution  and  quality.  This  study  provides  new  and  important  information  about  image  resolution  and  quality  using  a  multi‐focus  fan  beam collimator system  )Q‐SPECT , which might  be  the  most  effective  technology  for  myocardial  perfusion SPECT imaging. 

Acknowledgments 

(7)

Onishi H et al Multi-focus fan beam collimation

34 Asia Oceania J Nucl Med Biol. 2013; 1(2):28-34. 

References 

. Jinghan  Y,  Xiyun  S,  Zuo  Z, Da  Silva.  )terative  SPECT  Reconstruction  Using  Matched  Filtering  for  )mproved  )mage  Quality.  Nuclear Science Symposium conference )EEE. 

; ‐ . 

. (ughes  T,  Scherbinin  S,  Celler  A.  A  multi‐ center  phantom  study  comparing  image  resolution  from  three  state‐of  art  SPECT‐CT  systems. J Nucl Cardiol.  ;  : ‐ .  . Onishi (, Motomura N, Fujino K, Natsume T, 

(aramoto  Y.  Quantitative  performance  of  advanced  resolution  recovery  strategies  on  SPECT images: Evaluation with use of digital  phantom models. Radio Phys Technol.  ; 

: ‐ . 

. Myers RW, (aseman MK, Durbin M. (alftime  acquisition  of  MP)  with  maintained  image  quality. J Nucl Cardiol.  ;  :S ‐ .  . DePuey EG, Gadiraju R, Clark J, Thompson L, 

Ansetett  F,  Shwartz  SC.  Ordered  subset  expectation  maximization  and  wide  beam  reconstruction  "half‐time"  gated  myocardial  perfusion  SPECT  functional  imaging:  a  comparison  to  "full‐time"  filtered  backprojection. J Nucl Cardiol  ;  : ‐

. Ali ), Ruddy TD, Almgrahi A, Anstett FG, Wells  RG.  (alf‐time  SPECT  myocardial  perfusion  imaging  with  attenuation  correction.  J  Nucl  Med.  ;  : ‐ . 

. Lewin (C, (yun MC. A clinical comparison of  UN  upright  triple‐head  digital  detector  system  to  a  standard  supine  deal‐head  gamma  camera  [abstract].  J  Nucl  Cardiol 

,  : . 

. Funk  T,  Kirch  DL,  Koss  JE,  Botvinick  E,  (asegawa  B(.  A  novel  approach  to  multipinhole SPECT for myocardial perfusion  imaging. J Nucl Med  ; :  ‐ .  . Vija  (,  Chapman  J,  Ray  M.  )QSPECT 

technology  White  Paper.  Siemens  Medical  Solutions USA Molecular )maging;  : ‐ .  . Sharir T, Ben‐(aim S, Merzon K, Prochorov V, 

Dickman  D,  Ben‐(aim  S,  et  al.  (igh‐speed  myocardial perfusion imaging: )nitial clinical  comparison with Conventional dual detector  anger  camera  imaging.  J  Am  Coll  Cardiol  )maging  ;  : ‐ . 

.  Vija  (,  Malmin  R,  Yahil  A,  Zeintl  J, 

Bhattcharya  M,  Rempel  TD,  et  al.  A  method  for  improving  the  efficiency  of  myocardial  perfusion imaging using Conventional SPECT  and  SPECT/CT  imaging  systems.  Paper  represented  at  )EEE  Nuclear  Science  Symposium conference  ;  : ‐ .  .  (awman  PC,  (aines  RJ.  The  cardiofocal 

collimator:  A  variable  focus  collimator  for  cardiac SPECT. Phys Med Biol  ;  : ‐

.  Corbett  J,  Meden  J,  Ficaro  E.  Clinical  validation  of  attenuation  corrected  cardiac  imaging with )Q‐SPECT SPECT/CT [abstract].  J Nucl Med.  ;  suppl  :  . 

.  Knoll  P,  Kotalova  D,  Köchle  G,  Kuzelka  ),  Minear  G,  Mirzaei  S,  et  al.  Comparison  of  advanced  iterative  reconstruction  methods  for SPECT/CT. Z Med Phys.  ;  : ‐ .  .  Cerqueira  MD,  Weissman  NJ,  Dilsizian  V, 

Jacobs  AK,  Kaul  S,  Laskey  WK,  et  al.  Standardized  myocardial  segmentation  and  nomenclature for tomographic imaging of the  heart. Circulation  ; : ‐ . 

.  Paramithas A, )rwin AG. Characterization of  the  )QSPECTTM  cardiac  SPECT  system.  EANM   [abstract].  Eur  J  Nucl  Med  Mol  )maging  ;    suppl  : P.  

.  )mbert  L,  Poussier  S,  Franken  PR,  Songy  B,  Verger  A,  Morel  O,  et  al.  Compared  performance  of  high‐sensitivity  camera  dedicated  to  myocardial  perfusion  SPECT:  a  comprehensive  analysis  of  phantom  and  human  images.  J  Nucl  Med  ;  : ‐

.  Zeintl J, Vija A(, Yahil A, (ornegger J, Kuwert  T.  Quantitative  accuracy  of  clinical  mTc  SPECT/CT  using  ordered‐subset  expectation  maximization  with  ‐dimensional  resolution  recovery, attenuation, and scatter correction.  J Nucl Med  ;  :  ‐ . 

.  Liu  Y(,  Lam  PT,  Sinusass  AJ,  Wackers  FJ.  Differential  effect  of    degrees  and    degrees acquisition orbits on the accuracy of  SPECT  imaging:  Quantitative  evaluation  in  phantoms. J Nucl Med  ;  :  ‐ .  .  Goetze  S,  Brown  TL,  Lavely  WC,  Zhang  Z, 

Bengel  FM.  Attenuation  correction  in  myocardial  perfusion  SPECT/CT:  Effects  of  misregistration and value of reregistration. J  Nucl Med  ;  : ‐ . 

Imagem

Figure   shows the FW(M  radial  and ASR of 

Referências

Documentos relacionados

The electrons in the HMS were reconstructed using the stan- dard HMS reconstruction code extended for the effects of the beam raster and the target magnetic field. On the neu-

All of the 5 patients who had lesions in the adjacent oral commissure that were reconstructed using the Abbé-Estlander lap technique with a myomucosal lap and bilateral skin

The probability of attending school four our group of interest in this region increased by 6.5 percentage points after the expansion of the Bolsa Família program in 2007 and

The comparison of parental genotypes - reconstructed by Gerud 2.0 using the genotype matrix of the offspring - with the genotypes of males collected along with the broods, showed

Using elements from the theory of finite differences, difference and differential equations, and dynamic systems, we examined the problem based on a model with discrete generations

 O consultor deverá informar o cliente, no momento do briefing inicial, de quais as empresas onde não pode efetuar pesquisa do candidato (regra do off-limits). Ou seja, perceber

O trabalho está organizado em oito capítulos: o primeiro introduz o restante trabalho e aborda o que determinou a sua realização e os objetivos que pretende alcançar; o segundo

Gender Differences in Ventricular Volumes and Left Ventricle Ejection Fraction Estimated by Myocardial Perfusion Imaging: Comparison of Quantitative Gated SPECT (QGS) and Segami