The myocardial perfusion SPECT is an important second level diagnostic test to identify and characterize cardiac ischemia. Our study investigates the role and the clinical impact of TC acquisition in hybrid SPECT/CT imaging. The acquisition of computed tomography (CT) has a fundamental role in providing the attenuation coefficients of the different tissues in order to correct for the attenuation. This allows to identify the real distribution of the radiopharmaceutical. However, the limit is that CT acquisition leads to increase in the effective dose to the patient. In particular, clinical and dosimetric data relating to a sample of patients who underwent a myocardial SPECT/CT, were evaluated. In addition, the sets of images were compared for each patient in order to evaluate the impact of CT images used for attenuation correction on the final images result. Considering the increase of effective dose, the main purpose was to identify, on the basis of the data collected, the subjects for whom the additional information linked to the CT acquisition had an effective meaning in diagnostic and prognostic terms. In this sense, we tried to define a protocol that would allow the selection of patients for whom it was possible to obtain a dose saving, avoiding CT acquisition, without any loss of information. The data analysis showed how for patients with overweight features (BMI> 25 Kg / m2) the images corrected for attenuation show substantial and obvious differences compared to SPECT images only. Similarly, for most patients with BMI characteristics lower than 25 kg/m2, it resulted that the information linked to the attenuation coefficients did not cause changes in the uptake of the radiopharmaceutical within the heart muscle. However, there have been cases of subjects with BMI characteristics greater than 25 kg/m2 for which the correction for the attenuation did not show any differences, or on the contrary cases of subjects of slender build for which the phenomenon of attenuation has in any case occurred due to the interposition of soft tissues. The median effective dose delivered by CT images was of 0.55 mSv and rarely over 1 mSv. From a clinical point of it was not possible to identify strict criteria that allows selecting the subjects for which it is possible to avoid a CT acquisition due to the extreme variability of the characteristics of each patient. However, it emerged that depending on the low dose (settled around the value of 0,55 mSv) a SPECT / CT acquisition on a hybrid machine can be indicated in all patients. The additional information provided by the coefficients allows an improvement in terms of diagnosis and prognosis, as well as to reduce false positive results. In this sense, it is important to emphasize the role of the X-Ray Technician in adopting all the most suitable procedures in order to maintain the patient's effective dose levels at the lowest achievable level.

La SPECT miocardica di perfusione è un importante esame diagnostico di secondo livello volto all’individuazione e alla caratterizzazione della patologia ischemica. L’evoluzione tecnologica ha portato ad associare allo studio SPECT una acquisizione TC, il cui ruolo e la cui importanza sono stati analizzati nel lavoro di tesi. In particolare sono stati valutati i dati relativi ad un campione di pazienti che hanno svolto un esame SPECT associato ad un’acquisizione TC. Inoltre per ciascun paziente sono stati confrontati i set di immagini al fine di valutare l’impatto della TC sul risultato finale dell’imaging. L’acquisizione di tomografia computerizzata ha dunque un ruolo fondamentale nel fornire i coefficienti di attenuazione dei diversi tessuti al fine della correzione per l’attenuazione, attraverso la quale è possibile individuare la reale distribuzione del radiofarmaco. Tuttavia il limite consiste nel fatto che si accompagna ad un incremento di dose efficace al paziente. Considerando tale aumento di dose l’obiettivo principale che ci si è posti è stato quello di individuare, sulla base dei dati raccolti, i soggetti per i quali l’informazione aggiuntiva legata all’acquisizione TC avesse un effettivo significato in termini diagnostici e prognostici. In tal senso si è cercato di definire un protocollo che permettesse di selezionare i pazienti per i quali al contrario fosse possibile ottenere un risparmio di dose, evitando l’acquisizione TC, senza che vi fosse perdita di informazione. L’analisi dei dati ha mostrato come, in linea generale, per i pazienti con caratteristiche di sovrappeso (BMI>25 Kg/m2) le immagini corrette per l’attenuazione mostrino sostanziali ed evidenti differenze rispetto alle sole immagini SPECT. Allo stesso modo, per la maggior parte dei pazienti con caratteristiche di BMI di molto inferiore al 25 si è visto che l’informazione legata ai coefficienti di attenuazione non ha apportato modifiche a livello della captazione del radiofarmaco all’interno del muscolo cardiaco. Tuttavia sono stati evidenziati casi di soggetti con caratteristiche di BMI superiore a 25 per cui la correzione per mezzo dell’acquisizione TC non ha mostrato differenze, o al contrario casi di soggetti di corporatura esile per i quali si è comunque verificato il fenomeno di attenuazione a causa dell’interposizione dei tessuti molli. In conclusione, non è risultato possibile individuare un protocollo che permetta di selezionare i soggetti per i quali sia possibile evitare un’acquisizione TC nella fase pre-scintigrafica proprio per l’estrema variabilità delle caratteristiche di ciascun paziente. Tuttavia è emerso la bassa dose in seguito all’acquisizione di una TC si attesta intorno ad un valore di 0,55 mSv e soltanto in rari casi supera il valore di 1 mSv. Pertanto in virtù dell’informazione aggiuntiva apportata dai coefficienti di attenuazione che può permettere un miglioramento in termini di diagnosi e prognosi, nonché di ridurre i risultati falsamente positivi un’acquisizione SPECT/TC su macchina ibrida sulla totalità dei pazienti può essere giustificata. In questo senso è importante sottolineare il ruolo del Tecnico Sanitario di Radiologia Medica nell’adottare tutte le procedure più indicate al fine di mantenere i livelli di dose efficace al paziente al livello più basso ottenibile.

Impatto della TC nella SPECT miocardica di perfusione

MARCONETTO, ADELE
2019/2020

Abstract

La SPECT miocardica di perfusione è un importante esame diagnostico di secondo livello volto all’individuazione e alla caratterizzazione della patologia ischemica. L’evoluzione tecnologica ha portato ad associare allo studio SPECT una acquisizione TC, il cui ruolo e la cui importanza sono stati analizzati nel lavoro di tesi. In particolare sono stati valutati i dati relativi ad un campione di pazienti che hanno svolto un esame SPECT associato ad un’acquisizione TC. Inoltre per ciascun paziente sono stati confrontati i set di immagini al fine di valutare l’impatto della TC sul risultato finale dell’imaging. L’acquisizione di tomografia computerizzata ha dunque un ruolo fondamentale nel fornire i coefficienti di attenuazione dei diversi tessuti al fine della correzione per l’attenuazione, attraverso la quale è possibile individuare la reale distribuzione del radiofarmaco. Tuttavia il limite consiste nel fatto che si accompagna ad un incremento di dose efficace al paziente. Considerando tale aumento di dose l’obiettivo principale che ci si è posti è stato quello di individuare, sulla base dei dati raccolti, i soggetti per i quali l’informazione aggiuntiva legata all’acquisizione TC avesse un effettivo significato in termini diagnostici e prognostici. In tal senso si è cercato di definire un protocollo che permettesse di selezionare i pazienti per i quali al contrario fosse possibile ottenere un risparmio di dose, evitando l’acquisizione TC, senza che vi fosse perdita di informazione. L’analisi dei dati ha mostrato come, in linea generale, per i pazienti con caratteristiche di sovrappeso (BMI>25 Kg/m2) le immagini corrette per l’attenuazione mostrino sostanziali ed evidenti differenze rispetto alle sole immagini SPECT. Allo stesso modo, per la maggior parte dei pazienti con caratteristiche di BMI di molto inferiore al 25 si è visto che l’informazione legata ai coefficienti di attenuazione non ha apportato modifiche a livello della captazione del radiofarmaco all’interno del muscolo cardiaco. Tuttavia sono stati evidenziati casi di soggetti con caratteristiche di BMI superiore a 25 per cui la correzione per mezzo dell’acquisizione TC non ha mostrato differenze, o al contrario casi di soggetti di corporatura esile per i quali si è comunque verificato il fenomeno di attenuazione a causa dell’interposizione dei tessuti molli. In conclusione, non è risultato possibile individuare un protocollo che permetta di selezionare i soggetti per i quali sia possibile evitare un’acquisizione TC nella fase pre-scintigrafica proprio per l’estrema variabilità delle caratteristiche di ciascun paziente. Tuttavia è emerso la bassa dose in seguito all’acquisizione di una TC si attesta intorno ad un valore di 0,55 mSv e soltanto in rari casi supera il valore di 1 mSv. Pertanto in virtù dell’informazione aggiuntiva apportata dai coefficienti di attenuazione che può permettere un miglioramento in termini di diagnosi e prognosi, nonché di ridurre i risultati falsamente positivi un’acquisizione SPECT/TC su macchina ibrida sulla totalità dei pazienti può essere giustificata. In questo senso è importante sottolineare il ruolo del Tecnico Sanitario di Radiologia Medica nell’adottare tutte le procedure più indicate al fine di mantenere i livelli di dose efficace al paziente al livello più basso ottenibile.
Impact of CT in myocardial perfusion SPECT
The myocardial perfusion SPECT is an important second level diagnostic test to identify and characterize cardiac ischemia. Our study investigates the role and the clinical impact of TC acquisition in hybrid SPECT/CT imaging. The acquisition of computed tomography (CT) has a fundamental role in providing the attenuation coefficients of the different tissues in order to correct for the attenuation. This allows to identify the real distribution of the radiopharmaceutical. However, the limit is that CT acquisition leads to increase in the effective dose to the patient. In particular, clinical and dosimetric data relating to a sample of patients who underwent a myocardial SPECT/CT, were evaluated. In addition, the sets of images were compared for each patient in order to evaluate the impact of CT images used for attenuation correction on the final images result. Considering the increase of effective dose, the main purpose was to identify, on the basis of the data collected, the subjects for whom the additional information linked to the CT acquisition had an effective meaning in diagnostic and prognostic terms. In this sense, we tried to define a protocol that would allow the selection of patients for whom it was possible to obtain a dose saving, avoiding CT acquisition, without any loss of information. The data analysis showed how for patients with overweight features (BMI> 25 Kg / m2) the images corrected for attenuation show substantial and obvious differences compared to SPECT images only. Similarly, for most patients with BMI characteristics lower than 25 kg/m2, it resulted that the information linked to the attenuation coefficients did not cause changes in the uptake of the radiopharmaceutical within the heart muscle. However, there have been cases of subjects with BMI characteristics greater than 25 kg/m2 for which the correction for the attenuation did not show any differences, or on the contrary cases of subjects of slender build for which the phenomenon of attenuation has in any case occurred due to the interposition of soft tissues. The median effective dose delivered by CT images was of 0.55 mSv and rarely over 1 mSv. From a clinical point of it was not possible to identify strict criteria that allows selecting the subjects for which it is possible to avoid a CT acquisition due to the extreme variability of the characteristics of each patient. However, it emerged that depending on the low dose (settled around the value of 0,55 mSv) a SPECT / CT acquisition on a hybrid machine can be indicated in all patients. The additional information provided by the coefficients allows an improvement in terms of diagnosis and prognosis, as well as to reduce false positive results. In this sense, it is important to emphasize the role of the X-Ray Technician in adopting all the most suitable procedures in order to maintain the patient's effective dose levels at the lowest achievable level.
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