XNUMXD덴탈의 연례 회의 핵 의학 및 분자 이미징 학회 (SNMI), 이번 주 시카고에서 개최된 이 행사에서 연구자들은 질병의 영상화 및 치료를 위한 최신 기술 개발, 임상 발전 및 새로운 방사성 의약품을 선보였습니다. 회의에서 강조된 장치 혁신 중 연구자들은 PET의 성능을 향상시키기 위해 고안된 몇 가지 새로운 도구를 제시했습니다.
PET 성능을 향상시키는 'Outsert' 장치
연구원 세인트 루이스의 워싱턴 대학교 는 "확대 PET를 통한 증강 전신 스캐닝"(AWSM-PET)이라는 새로운 기술을 사용하여 임상 전신 PET/CT 영상의 해상도와 감도를 향상시킵니다. 비용 효율적인 이 기술은 표준 전신 PET 스캔 중에 환자를 동시에 스캔하는 고해상도 애드온 감지기를 사용합니다.
“전신 PET/CT 영상은 암 병기 결정 및 재병기 결정과 치료 개입에 대한 환자의 반응을 평가하는 데 널리 사용됩니다. 그러나 병변이 매우 작거나 신호가 약한 경우 진단 정확도가 저하됩니다.”라고 설명했습니다. 위안촨 타이, 회의에서 연구를 발표했습니다. "우리의 새로운 AWSM-PET 프로토타입은 전신 PET 이미징의 두 가지 주요 한계인 이미지 해상도와 전체 시스템 감도를 해결하는 데 도움이 됩니다."
AWSM-PET 기술은 연구자들이 "아웃서트(outsert)" 장치라고 부르는 스캐너의 축상 이미징 시야 외부에 배치된 두 개의 고해상도 PET 검출기를 활용합니다. 각 외부 패널은 각각 32×30 요소(각각 30×0.97×0.97mm)를 포함하는 10.0개의 LSO 크리스탈 어레이로 구성됩니다. 이 장치는 환자가 전신 PET를 받는 동안 고해상도 PET 데이터를 동시에 획득하므로 추가 스캔 시간이 필요하지 않습니다. 팀은 또한 데이터를 공동으로 재구성하기 위해 맞춤형 재구성 및 수정 알고리즘을 개발했습니다.
기술을 테스트하기 위해 연구원들은 Siemens Biograph Vision PET/CT 스캐너에 구현된 프로토타입 AWSM-PET 장치를 사용했습니다. 그들은 다양한 크기의 종양 삽입물을 포함하는 원통형 팬텀을 이미지화했으며, 외부 장치의 데이터가 포함되었을 때 이미지 해상도의 명확한 개선을 관찰했습니다. 그들은 아웃서트 검출기가 217ps의 시스템 수준 일치 해결 시간으로 뛰어난 공간, 에너지 및 타이밍 분해능을 나타내어 비행 시간 응용 프로그램에 적합하다는 점에 주목합니다.
"AWSM-PET 장치의 추가 고해상도 데이터는 전체 이미지 해상도를 향상시키고 통계적 노이즈를 줄일 수 있습니다."라고 Tai는 말했습니다. "임상 전신 PET/CT의 진단 정확도의 잠재적 개선은 암 환자에게 도움이 될 수 있습니다."
Tai와 동료들은 올해 후반에 St. Louis에 있는 Washington University School of Medicine에서 파일럿 인간 영상 실험을 시작할 계획입니다. 이 연구는 AWSM-PET 대 치료 표준 전신 PET/CT의 진단 정확도를 비교할 것입니다.
뇌 PET 해상도의 비약적 도약
작은 대뇌 구조에서 발생하는 생물학적 과정의 시각화 및 특성화를 가능하게 하려면 효과적인 뇌 PET에 높은 공간 해상도가 필수적입니다. 이를 위해 연구팀은 셔 브룩 대학 캐나다에서 초고해상도(UHR) 뇌 PET 스캐너를 개발했습니다. 이 시스템은 알츠하이머병, 우울 및 시각적 주의력 장애, 이명과 같은 상태와 관련된 이전에는 구별할 수 없었던 뇌 영역의 특성화를 가능하게 했습니다.
최초의 뇌 영상을 공유한 석사과정 학생인 빈센트 도욘(Vincent Doyon)은 “지금까지 PET는 신경학적 현상 연구와 진단 목적에 유용했지만 현재 PET 시스템의 빈약한 공간 해상도로 인해 그 잠재력이 다소 제한됐다”고 설명했다. 새로운 스캐너로 획득했습니다.
UHR 스캐너는 섬광체와 광검출기 사이에 일대일 결합이 있는 픽셀화된 검출기를 특징으로 합니다. 그 결과 1.12mm의 공간 해상도가 발생합니다. 이는 뇌 PET 이미징을 위한 현재 최첨단 기술보다 XNUMX배 이상 좋은 것입니다. 해상도 팬텀과 전임상 연구를 사용하여 UHR 스캐너의 이미징 기능을 시연한 후 연구원들은 이제 인간 뇌 이미징의 가능성을 조사했습니다.
XNUMX명의 환자가 임상을 받았다. 1810~20분 동안 전신 PET 스캐너에서 F-FDG PET 검사를 한 후 UHR 스캐너에서 30~60분 동안 뇌 스캔을 합니다. 팀은 CT 기반 감쇠 및 산란 보정과 함께 OSEM 알고리즘을 사용하여 UHR 이미지를 재구성한 다음 영역 식별을 수행하고 소뇌에 상대적인 표준화된 흡수 값을 계산했습니다.
UHR 이미지는 FDG-PET를 사용하기 전에는 볼 수 없었던 많은 구조를 포함하여 전신 스캐너로 확인할 수 없는 뇌의 여러 영역(특히 뇌간)을 명확하게 식별했습니다. 연구팀은 또한 UHR 영상에서 전신 PET 스캐너로 인식하기 힘든 피질 표면을 따라 과대사 영역을 관찰했다.
SNMMI 연례 회의는 핵 의학의 발전을 강조
Doyon은 표준 PET 이미지가 일반적으로 시상을 균일한 덩어리로 시각화하는 반면 UHR 이미지는 더 작은 시상 핵으로 분할될 수 있다고 지적했습니다. 그는 이러한 핵이 많은 생리적 기능에 관여하고 특정 방식으로 질병의 영향을 받기 때문에 이것은 유망한 발견이라고 설명했습니다.
"UHR 스캐너는 PET 이미지 해상도의 비약적 도약입니다."라고 Doyon은 말했습니다. “뇌간 핵의 적절한 시각화는 많은 질병과 관련된 초기 변화를 감지할 수 있는 능력을 제공하고 조기 진단을 위한 잠재적인 방법을 제공할 것입니다. 이것은 연구와 임상 환경 모두에 영향을 미칠 것입니다.” 첫 번째 UHR 프로토타입은 이제 완벽하게 작동하며 Sherbrooke Molecular Imaging Center에서 연구에 사용되고 있습니다.
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- 출처: https://physicsworld.com/a/innovative-devices-ramp-the-resolution-of-pet-imaging/
