Bestimmung der Abbildungseigenschaften einer SPECT/CT-Kamera und Vergleich mit Monte-Carlo-Simulationen

Ziel/Aim:

In der SPECT werden Radiotracer verwendet, die bei ihrer Kernumwandlung Photonen emittieren, anschließend detektiert und räumlich zugeordnet werden. Die Photonen besitzen je nach verwendetem Radiotracer verschiedene Energien, welche die Kollimatorwahl maßgebend bestimmen. Mithilfe von Monte-Carlo-Simulationen wurden in der Vergangenheit die Abbildungseigenschaften einer SPECT/CT-Kamera für verschiedene Kollimatorsätze bestimmt. Nach Installation einer neuen Kamera in unserer Klinik sollten die Simulationsergebnisse durch Messungen verifiziert werden.

Methodik/Methods:

Es wurden die SPECT-Komponenten einer Siemens Symbia Intevo 6 SPECT/CT-Kamera mittels GATE modelliert. Die durchgeführten Messungen umfassten die Bestimmung der Energieauflösung, der Sensitivität, der Ortsauflösung und des Systemauflösungsvermögens. Verwendet wurden die Radionuklide Tc-99 m, Lu-177 und Re-188 in verschiedenen Quellgeometrien. Ferner wurden der Abbildungsmaßstab sowie die Bildhomogenität ermittelt. Als Kollimatoren wurden die Typen LEHR, MELP und HE verwendet.

Ergebnisse/Results:

Die Energieauflösung lag für alle drei Nuklide zwischen 8,8% und 9,9% und entspricht damit der Spezifikation des Herstellers. Die Halbwertsbreite einer Tc-99 m-Punktquelle in 20 cm Abstand wurde am LEHR-Kollimator zu 12 mm bestimmt, wogegen die Simulation 10 mm prognostizierte. Für den MELP- und HE-Kollimator entsprach die Vorhersage exakt der Messung. Für Lu-177 zeigte sich eine Unterschätzung der Halbwertsbreite durch die Simulation bei allen drei Kollimatoren, für Re-188 beim LEHR- und MELP-Kollimator. Deutliche Abweichungen zeigten sich beim Vergleich der Sensitivitäten, welche durch die Simulationen stets überschätzt wurden. Die maximale Inhomogenität für Tc-99 m betrug < 3%. Weitere Ergebnisse und Akquisitionsaufnahmen werden präsentiert.

Schlussfolgerungen/Conclusions:

Das grundsätzliche Potential von Monte-Carlo-Simulationen zur Vorhersage des Abbildungsverhaltens von Gammakameras wurde bestätigt. Aufgrund der gefundenen quantitativen Abweichungen sind Messungen jedoch weiterhin unerlässlich und die Ursachen für die Diskrepanzen aufzuklären.