Ишемическая болезнь сердца — самая частая причина смерти в мире и основная причина госпитализации. Визуализация перфузии миокарда (MPI), которая используется для оценки достаточности кровотока миокарда, является важным инструментом диагностики ишемической болезни сердца и определения ее степени тяжести. Сканирование обычно выполняется в два этапа, включая сканирование перфузии миокарда при стрессе и сканирование перфузии миокарда в состоянии покоя.
Пациенту делают инъекцию радиоактивного вещества, которое всасывается в тех частях сердечной мышцы, где кровоток нормальный. Сканирование выполняется с помощью гамма-камеры, которая обнаруживает излучение, исходящее от пациента.
Качество изображений, полученных с помощью MPI, зависит от множества факторов, наиболее важными из которых являются шум изображения, затухание фотонов, комптоновское рассеяние, отклик коллиматора-детектора (CDR) и движение пациента. Проблемы с качеством изображения, возникающие из-за вышеперечисленных факторов, можно исправить с помощью методов компенсации на основе реконструкции, но это не всегда просто.Исследование было сосредоточено на проверке методов, направленных на сокращение времени визуализации и исправление проблем с изображением, вызванных длительным временем визуализации.
Возможность сократить время визуализации упрощает сканирование для пациента и позволяет сканировать большее количество пациентов в течение одного дня. В исследовании изучались возможности сокращения времени визуализации за счет использования компенсации отклика коллиматора и одновременного выполнения сканирования MPI напряжения / покоя с использованием различных радионуклидов.При гамма-визуализации необходим коллиматор для передачи излучения, исходящего от пациента, в желаемом направлении; однако использование коллиматора также ухудшает качество изображения. Было обнаружено, что компенсация отклика коллиматора настолько значительно улучшила качество MPI, что стало возможным сократить время визуализации вдвое, сохраняя при этом то же качество изображения, что и при использовании традиционных вычислительных методов и полного времени визуализации.
Кроме того, был изобретен новый метод уменьшения ошибок, связанных с компенсацией отклика коллиматора. Исследование показало, что можно комбинировать сканирование MPI напряжения и покоя, но это требует использования точных методов компенсации рассеяния, чтобы компенсировать перекрестное рассеяние различных радионуклидов.Для многих пациентов даже сокращенное время визуализации слишком велико, и они имеют тенденцию двигаться во время сканирования. В рамках исследования также были разработаны и протестированы два метода коррекции движения.
Эти методы успешно исправляли даже серьезные ошибки, вызванные движением пациента, и в результате получали безошибочные изображения MPI.Вычислительные методы, проверенные и оптимизированные в исследовании, были интегрированы в коммерческий пакет реконструкции изображений MPI и в настоящее время клинически используются в десятках больниц как в Финляндии, так и по всему миру.
Первоначально результаты были опубликованы в журналах Nuclear Medicine Communications, International Journal of Molecular Imaging и Annals of Nuclear Medicine.