Imaging Metabolico PET per una Moderna Radioterapia 3 Meeting Internazionale 4D PET/CT GATED: acquisizione ed elaborazione - Alfredo Palmieri U.O. Medicina Nucleare ASMN Il percorso Introduzione al Gating respiratorio Perché l esame 4D PET/CT Gated La tecnologia e le apparecchiature dedicate L acquisizione Gating Elaborazione La nostra esperienza 1
4D PET/CT Gated Un Assaggino Cosa significa 4D gated? Il concetto di Spaziotempo Spazio quadridimensionale 3 Dimensioni Spaziali (3D) Variabile Tempo (t) 2
Lo spazio quadridimensionale 4D Variabile tempo y z x 4D PET/CT Gated: : Cos è? Acquisizione PET e CT di tipo volumetrica e dinamica di un distretto corporeo Acquisizione Gated è sincronizzata con il respiro del paziente, monitorato da un sistema di controllo del respiro (RPM system) 3
Un esempio di 4D PET/CT Gated 4D PET/CT Gated Perché? 4
Perché l esame 4D PET/CT Gated? Eliminare o ridurre gli artefatti da movimento L escursione diaframmatica degli atti respiratori causa artefatti da movimento, in particolare nella regione del passaggio toraco-addominale Artefatti da movimento Risultati ad alta statistica (aumento del volume) Risultati a bassa statistica (perdita delle piccole focalità) 5
Esempio di artefatto da movimento Dimensioni della lesione: NON Gated: 44.7 mm PET Gated: 32.0 mm NON Gated PET Gated Esempio di artefatto da movimento AREA DELLA LESIONE: Area reale: 3 cm 2 Area Gating: 8 cm 2 IMPORTANTE: nella valutazione del piano di cura per un eventuale trattamento di Radioterapia 6
Risultati del 4D PET/CT Gated Permette la corretta fusione dell immagine PET/CT NON Gated CT/PET Gated Disallineamento PET CT Corretto allineamento Risultati del 4D PET/CT Gated Aumenta la quantizzazione del SUV (Standardized Uptake Value) NON Gated Gated 4.72 g/ml SUV 8.93 g/ml 7
Utilità clinica del 4D PET/CT Gated Impiego per la diagnostica Ricerca delle lesioni: Noduli polmonari Lesioni epatiche Pancreas Definizione dei volumi Utilità clinica del 4D PET/CT Gated Utilità per la Radioterapia Definizione del volume Conformazione biologica della dose (BTV) Pianificazione del Trattamento Gating 8
4D PET/CT Gated La tecnologia L evoluzione della tecnologia e dell imaging PET PET/CT multislice 16 banchi 9
La PET/CT Sistema ibrido PET-CT Tomografo PET Tomografo CT multislice Work-station PET/CT multislice 16 banchi Il monitoraggio del respiro Corrispondenza tra escursione polmonare e espansione toracica 10
Sistema RPM Respiratory Gating System Videocamera ad infrarossi Software per la rilevazione del respiro PET/CT e RPM System Marker foto-rifrangente 4D PET/CT Gated: L acquisizione 11
Preparazione Iniezione e.v. 225-370 MBq 18F-FDG 1 ora di attesa in condizioni di riposo Accoglienza in sala PET INFORMAZIONE al paziente Buona Riuscita dell esame Posizionamento Per piano trattamento Radioterapia: Come TC di centratura Utilizzo dei sistemi d immobilizzazione e laser di centratura Diagnostico: Supino, braccia lungo il corpo 12
Posizionamento dei markers In teoria Torace o addome in corrispondenza della lesione/regione da indagare Posizionamento dei markers ma nella pratica: Torace o addome in corrispondenza del punto di maggior escursione verticale Marker Punto di maggior escursione verticale N.B. dipende dalle caratteristiche respiratorie del paziente 13
Sistema RPM Respiratory Gating System Telecamera ad infrarossi Markers rifrangenti Tracciato respiratorio registrato dal RPM System Prima d iniziare l acquisizione Gated Acquisizione PET/CT Orbita-Inguine Valutazione col Medico Nucleare Valutazione del tracciato respiratorio: Periodo, ampiezza, regolarità Se è IRREGOLARE Training respiratorio 14
Acquisizione 4D CT Gated Alla CT Protocollo 4D GATED Impostare limiti di scansione sullo scout-view Scansione tipo: CINE Parametri tecnici: 120 Kv t. rotaz: 0.5 80 ma* Spessore: 2.5 Inserire dati relativi al respiro: Tempo cine = Periodo respiro + 0.5 Start Scan RPM Creare nuovo file RPM Avviare la registrazione del tracciato del respiro Monitorare il tracciato (periodo e regolarità) Enable Gating Salvataggio dei dati RPM Scansione CT CINE & Tracciato RPM Elaborazione CT Gated 15
Acquisizione 4D PET Gated Sincronizzazione PET col tracciato respiratorio Unico lettino (corrispondente alla scansione CT Gated) Acquisizione PET: LIST MODE Durata AFOV: 12 min Start RPM Start 4D PET 4D PET/CT Gated: L elaborazione 16
Ricostruzione CT Gating Elaborare i dati della CT cine con il file RPM Spacchettamento della CT cine in 6 FASI, ognuna relativa ad una fase respiratoria Immagini CT Gating Tracciato RPM 6 FASI CT Assegnazione delle FASI Tracciato RPM 6 FASI CT 1 2 3 4 5 6 17
Il risultato CT Gating Tracciato IRREGOLARE Tracciato REGOLARE Esempio CT Gating 18
Mappa d attenuazione 4D Alla CT Ricostruzione della mappa d attenuazione CT cine spacchettamento della mappa d attenuazione CT nelle 6 FASI Ricostruzione 4D PET Gating Ricampionamento dei dati PET (list mode) associando le sequenze temporali del tracciato RPM 1 2 3 4 5 6 Ricostruzione delle 6 FASI PET (6 fasi PET corrette per l attenuazione) 6 FASI CT Cine della mappa d attenuazione Immagini PET Gating 19
Esempio PET Gating Fusione CT/PET Gating Dopo aver ricostruito i volumi PET e CT Gating Immagini di fusione CT/PET Gated PET Gated CT Gated Fusion Gated 20
Esempio PET/CT Gating E per concludere la nostra esperienza U.O. Medicina Nucleare Arcispedale S. Maria Nuova di 21
Inizio del nostro viaggio Installazione: autunno 2006 Training sul campo Prove su fantoccio (collaborazione con Fisica Sanitaria) Primi pazienti: inizio 2007 Perfezionamento della tecnica Gating la nostra destinazione?! 22
Alfredo Palmieri U.O. Medicina Nucleare ASMN 23