Reduktion der Strahlenexposition bei PET-Untersuchungen durch Datenakquisition im 3D-Modus

Abstract

Zusammenfassung Ziel: Moderne Volumen-PET-Systeme bieten die Möglichkeit, auf die abschirmende Wirkung von Septen zwischen den einzelnen Detektorringen (2D-Modus) zu verzichten, so daß auch koinzidente Ereignisse zwischen Detektoren auf weiter entfernt liegenden Ringen erfaßt werden können (3D-Modus). Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das Zählratenverhalten eines PET-Scanners der neuesten Generation im 2D- und im 3D-Modus anhand von Phantommessungen zu untersuchen und die sich daraus ergebenden Konsequenzen für die Strahlenhygiene bei PETUntersuchungen mit 2-[F-18]-Fluor-2-Desoxyglukose (F-18-FDG) zu diskutieren. Methoden: Alle Messungen wurden am Ganzkörper-PET-System ECAT EXACT HR+ durchgeführt. Für die 2D-Messungen wurde ein Kollimator aus dünnen Wolframlamellen in das Gesichtsfeld eingebracht. Das Zählratenverhalten des Scanners wurde dem NEMA-Protokoll folgend über einen weiten Bereich von F-18-Aktivitätskonzentrationen untersucht. Darüber hinaus wurden PET-Aufnahmen des EEC-Ganzkörperphantoms mit verschiedenen Einsätzen im 2D- und im 3D-Modus jeweils über 15 min akquiriert, wobei die F-18-Aktivitätskonzentrationen bei der 3D-Messung halb so hoch waren wie bei der 2D-Messung. Ergebnisse: Für das zylinderförmige NEMA-Phantom (Ø = 19,4 cm, Länge = 19,0 cm) ergab sich im 3D-Modus eine im Vergleich zur 2D-Akquisition etwa fünffach höhere Systemsensitivität (27,7 statt 5,7 cps/Bq/ml). Die Auswertung der rekonstruierten Aktivitätsverteilungen des EECPhantoms ergab, daß die Qualität der aus dem 3D-Projektionsdatensatz berechneten PET-Aufnahmen besser war als die der korrespondierenden 2D-Aufnahmen, obwohl die Aktivitätskonzentrationen nur halb so hoch waren. Schlußfolgerungen: Durch die Datenakquisition im 3DModus kann die zu applizierende Aktivitätsmenge bei gleichzeitiger Verbesserung der Bildqualität erheblich reduziert werden. Für Patientenuntersuchungen mit F-18-FDG im Ganzkörperbereich reicht es unserer Erfahrung nach aus, eine Aktivität zwischen 150 und 200 MBq zu applizieren. Dies entspricht einer effektiven Äquivalentdosis von 3 beziehungsweise 4 mSv.