Comparative evaluation of gamma cameras with scintillation and semiconductor detectors in myocardial perfusion imaging

Emisyjna Tomografia pojedynczego fotonu (SPECT) jest niezwykle czuła techniką obrazowania, wykorzystywaną w medycynie nuklearnej. Kardiologia jądrowa jest jedną z najważniejszych nieinwazyjnych metod wykorzystywaną do obrazowania ser-ca. Umożliwia przede wszystkim ocenę czynnościową serca z oceną perfuzji i funkcji skurczowej. Opracowanie nowych typów detektorów do kardiologii jądrowej daje więcej możliwości w badaniach i praktyce klinicznej. Wprowadzenie detektorów półprzewodnikowych do praktyki klinicznej umożliwiło poprawę obrazowania perfuzji mięśnia sercowego w porównaniu z badaniami na konwencjonalnym aparacie, w którym wykorzystywane są detektory scyntylacyjne. Dodatkowo skrócenie czasu badania i zmniejszenie narażenia pacjenta na promieniowanie jonizujące, umożliwia zwiększenie ilości przeprowadzonych badań w pracowni a także możliwość poszerzenia diagnostyki z użyciem promieniowania jonizującego dla pacjenta. W pracy zaprezentowane jest porównanie działania aparatów z detektorem scyntylacyjnym i półprzewodnikowym w badaniu perfuzji mięśnia sercowego u 80 pacjentów płci męskiej, u których w różnym stopniu stwierdzona została choroba serca, związana z niedokrwieniem tego narządu. Porównaniu zostały poddane takie parametry jak aktywność pododawanego radiofarmaceutyka, przestrzenna zdolność rozdzielcza obu detektorów, czas akwizycji, a także dawka efektywna, na jaką zostali narażeni pacjenci poddani badaniu. Dodatkowo w pracy zostały zaprezentowane testy kontroli jakości, jakie należy wykonywać na aparatach SPECT wykorzystywanych w badaniach klinicznych.

Single-photon emission computed tomography (SPECT) is an extremely sensitive ima-ging technique used in nuclear medicine. Nuclear cardiology is one of the most important non-invasive methods of heart imaging. First of all, it enables functional assessment of the heart, including the perfusion and systolic function. The development of new types of de-tectors for nuclear cardiology opens new opportunities in research and clinical practice. The introduction of semiconducting detectors into clinical practice has enabled an im-provement in myocardial perfusion imaging compared to conventional studies using scin-tillation detectors. In addition, reduction of examination time and patient's exposure to io-nizing radiation allows to increase the number of tests carried out in the laboratory as well as open the possibility to extend the diagnostics using ionizing radiation for the patient. The thesis presents a comparison of the performance of two devices used in the clini-cal conditions: one with a scintillation detector, and the other with a semiconducting de-tector. The comparison is based on the study of myocardial perfusion in eighty male pa-tients with varying degree of heart disease associated with the ischemia of this organ. Pa-rameters such as the activity of the administered radiopharmaceutical and the spatial reso-lution of both cameras, acquisition time, as well as the effective dose to which the patients were exposed to the study were compared. Additionally, the results of the quality control tests routinely performed on SPECT devices used in the clinics were presented.