báo cáo ảnh hưởng của cao thế chụp ct lên chất lượng hình ảnh petct và liều bức xạ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP.HCM KHOA VẬT LÝ – VẬT LÝ KỸ THUẬT BỘ MƠN VẬT LÝ HẠT NHÂN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA CAO THẾ CHỤP CT LÊN CHẤT LƯỢNG HÌNH ẢNH PET/CT VÀ LIỀU BỨC XẠ SVTH: Võ Xuân Thịnh GVHD: Ths Nguyễn Tấn Châu GVPB: TS Hoàng Thị Kiều Trang NỘI DUNG MỤC TIÊU CỦA KHÓA LUẬN TỔNG QUAN MÁY PET/CT VÀ VAI TRÒ CỦA CT THỰC NGHIỆM KẾT QUẢ KẾT LUẬN MỤC TIÊU CỦA KHÓA LUẬN  Khảo sát ảnh hưởng cao chụp CT lên chất lượng hình ảnh PET/CT  Khảo sát thay đổi liều xạ thay đổi giá trị cao chụp CT TỔNG QUAN MÁY PET/CT VÀ VAI TRÒ CỦA CT Kĩ thuật ghi hình PET/CT Ghi hình truyền qua (CT scanner) Ghi hình phát xạ positron (PET scanner) 2.1 TỔNG QUAN MÁY PET/CT Kỹ tḥt chụp hình CT: - Cịn gọi ghi hình truyền qua - Tia X phát từ đầu bóng - Đầu bóng xoay quanh thể bệnh nhân CT: Computed Tomography 2.1 TỔNG QUAN MÁY PET/CT Ghi hình PET (Positron Emission Tomography)   hủy cặp (511 keV) phát từ thể bệnh nhân  Đầu dò bao quanh bệnh nhân PET: Positron Emission Tomography 2.1 TỔNG QUAN MÁY PET/CT Ảnh CT, ảnh giải phẫu Ảnh PET/CT, Chuyển hóa + Giải phẫu Ảnh PET, ảnh chuyển hóa 2.2 VAI TRỊ CỦA CT TRONG MÁY PET/CT Trước năm 2000, Khi chưa có máy ghi hình tích hợp PET/CT để hiệu chỉnh suy giảm cho ảnh PET người ta thường sử dụng phương thức ghi hình truyền qua với nguồn phát tia gamma bên ngồi: 2.2 VAI TRỊ CỦA CT TRONG MÁY PET/CT  Hệ số suy giảm ACF (Attenuation Coefficient Factor) cho bởi: ACF = Bij Tij  Và số đếm thực Eij true cho bởi: Etrue Bij = Eij ˟ Tij 2.2 VAI TRÒ CỦA CT TRONG MÁY PET/CT Sau năm 2000, với máy ghi hình PET/CT kết hợp hình ảnh CT có hai vai trị  Cung cấp thơng tin hình ảnh giải phẫu rõ nét  Hình ảnh CT dùng để hiệu chỉnh độ suy giảm cho ảnh PET 10 KẾT QUẢ Mục tiêu thực nghiệm đánh giá chất lượng hình ảnh PET/CT liều xạ thay đổi theo thông số chụp CT Đánh giá chất lượng hình ảnh qua phương pháp trực quan Đánh giá chất lượng hình ảnh qua giá trị phân tích bán định lượng SUV (Standardized Uptake Value) chuẩn hoá Đánh giá liều xạ thực thông qua số CTDIVOL số độ dài DLP 23 Đánh giá chất lượng hình ảnh qua phương pháp trực quan ẢNH CT (AXIAL) Cao 80 kV Cao 100 kV Cao 120 kV Cao 140 kV 24 ẢNH CT (CORONAL) Cao 80 kV Cao 100 kV Cao 120 kV Cao 140 kV 25 ẢNH KẾT HỢP PET/CT (AXIAL) Cao 80 kV Cao 100 kV Cao 120 kV Cao 140 kV 26 Giá trị phân tích bán định lượng SUV  SUV tham số khơng có thứ ngun, thể mức độ hấp thu thuốc phóng xạ phần thể tích vật thể cần quan tâm MBq Độ tập trung hoạt độ trung bình ROI( ) ml SUV = Liều tiêm vào (MBq) Cân nặng bệnh nhân (Kg) Bảng 3.5: Giá trị Max SUV ứng với cầu cao chụp CT khác Đường kính Giá trị cao (kV) ghi hình PET/CT phantom 80 kV 100 kV 120 kV 140 kV Max SUV Max SUV Max SUV Max SUV 37 mm 26,28 26,33 26,52 26,22 28 mm 25,42 26,07 25,76 26,09 22 mm 24,57 24,75 24,66 24,52 13 mm 19,33 18,2 17,89 19,24 10 mm 10,74 9,77 11,99 9,62 cầu 27 Giá trị phân tích bán định lượng SUV Biểu đồ biểu diễn thăng giáng Max SUV theo cao chụp CT cho cầu đường kính 37 mm, 28 mm, 22 mm, 13 mm 10 mm 28 Đánh giá liều xạ thực thông qua số CTDIVOL số độ dài DLP  CTDIvol mô tả liều trung bình cho bệnh nhân thể tích khảo sát cụ thể, đơn vị mGy CTDIvol dùng để tính tốn biến thiên liều chiếu dọc trục z hệ số pitch khác 𝐶𝑇𝐷𝐼 𝑣𝑜𝑙 𝐶𝑇𝐷𝐼 𝑤 = 𝑃  Để tính tổng liều hấp thụ lần ghi hình CT hồn chỉnh người ta đưa khái niệm liều có tên tích số liều chiều dài DLP (Dose length product), đơn vị mGy.cm 𝐷𝐿𝑃 = 𝐶𝑇𝐷𝐼 𝑣𝑜𝑙 𝐿  Liều hiệu dụng không đo trực tiếp phantom mà ước lượng nhiều cách khác thông qua hệ số chuyển đổi Một cách ước lượng thơ liều hiệu dụng E nhân DLP (Dose Length Product) với hệ số chuyển đổi trung bình k 𝐸 = 𝐷𝐿𝑃 𝑘 29 Đánh giá liều xạ thực thông qua số CTDIVOL số độ dài DLP Giả định phantom có hệ số chuyển đổi liều tương đương với hệ số chuyển đổi liều toàn thân k = 0,015 (mSv.mGy-1.cm-1) Bảng 3.6: Liều xạ phantom từ phần chụp hình CT kỹ thuật PET/CT Thơng số chụp 80 kV 100 kV 120 kV 140 kV Dòng (mAs) 130 134 140 137 CTDIvol (mGy) 2,36 5,28 9,45 14,46 DLP (mGy.cm) 61 137 245 375 0,915 2,055 3,675 5,625 -75,10% -44,08% ECT (mSv) % khác biệt so với giá trị chuẩn 120 kV 0,00% 53,06% 30 KẾT LUẬN  Chất lượng hình ảnh CT thay đổi theo cao Với mức cao thấp ta có độ tương phản hình ảnh mức cao nhiên nhiễu cao, làm cho hình ảnh nhìn chung có độ phân giải không tốt  Chưa thấy mối tương quan giá trị phân tích bán định lượng SUV cao chụp hình ảnh PET/CT Mặc dù có khác biệt giá trị Max SUV với mức cao khác nhau, ngẫu nhiên có khả liên quan đến sai số thống kê số liệu hạt nhân  Kết thực nghiệm cho thấy, với điều kiện thông số cài đặt liều xạ phụ thuộc mạnh vào giá trị cao chụp hình CT Tuy nhiên cần cân nhắc giảm cao cho đảm bảo chất lượng hình ảnh sau 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Châu Văn Tạo (2004), An toàn xạ, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [2] Đinh Thị Thu Ngân (2014), Tính liều hiệu dụng cho bệnh nhân chụp CT, luận văn Thạc sĩ đại học Khoa Học Tự Nhiên TP Hồ Chí Minh [3] Huỳnh Hồng Phúc, Giới thiệu chung máy CT xoắn ốc y học, khóa luận cử nhân khóa 2007 Đại học Khoa học tự nhiên TP Hồ Chí Minh [4] Mai Trọng Khoa (2012), Atlas PET/CT số bệnh ung thư người Việt Nam, nhà xuất Y Học [5] Nguyễn Tấn Châu (2013), PET-CT Vật lý Kỹ thuật, Đơn vị PET-CT Cyclotron bệnh viện Chợ Rẫy TP Hồ Chí Minh [6] Nguyễn Tấn Châu (2013), Tính liều chiếu cho bệnh nhân ghi 18F-FDG PET/CT phương pháp MIRD, luận văn Thạc sĩ đại học Khoa Học Tự Nhiên TP Hồ Chí Minh Tiếng Anh [7] Andreas K Buck, Ken Herrmann, Tom Stargardt, Tobias Dechow, Bernd Joachim Krause and Jonas Schreyögg, Economic Evaluation of PET and PET/CT in Oncology: Evidence and Methodologic Approaches, J Nucl Med Technol 2010;38:6-17 [8] Frederic H Fahey, Data Acquisition in PET Imaging, J Nucl Med Technol 2002;30:39-49 [9] P E Kinahan, D W Townsend, T Beyer, and D Sashin, Attenuation correction for a combined 3D PET/CT scanner, Department of Radiology, University of Pittsburgh, 200 Lothrop Street, Pittsburgh, Pennsylvania 15213 [10] Peter E Valk, Dale L Bailey, David W Townsend and Michael N Maisey (2003), Positron Emission Tomography: Basic Science and Clinical Practice, Springer, London [11] Ronald Boellaard, Nanda C Krak, Otto S Hoekstra and Adriaan A Lammertsma (2004), Effects of Noise, Image Resolution, and ROI Definition on the Accuracy of Standard Uptake Values: A Simulation Study, Journal of Nuclear Medicine 45, pp 1519-1527 [12] Siemens (2010), guide to low dose - Answers for life, Siemens [13] Siemens (2010), Principles and Practice of PET/CT Part A Technologist‘s Guide, Siemens [14] Simon R Cherry, James A Sorenson, and Michael E Phelps, Physics in nuclear medicine 4th ed, Elsevier saunders ISBN: 978-14160-5198-5, 2012 [15] IAEA, IAEA human health series no Quality assurance for PET and PET/CT systems — Vienna : International Atomic Energy Agency, 2009 Internet [16] Medgadget, Philips GEMINI TF Big Bore PET/CT Tomograph http://www.medgadget.com/2008/06/philips_gemini_tf_big_bore_petct_tomograph.html [17] Medgadget, Siemens Unveils SOMATOM Force Dual Source CT Scanner, http://www.medgadget.com/2013/12/siemens-unveils-somatomforce-dual-source-ct-scanner.html [18] Taringa, The Beatles y el Nobel de Medicina 1979 (Relación), http://www.taringa.net/posts/info/14098579/The-Beatles-y-el-Nobel-deMedicina-1979-Relacion.html [19] Wikipedia, Positron emission tomography, http://en.wikipedia.org/wiki/Positron_emission_tomography 32 Cảm ơn quý thầy cô bạn theo dõi 33 34 Hệ số 80 keV chuyển 500 keV đổi 80 keV: Quang Compto Tổng Quang Compto Tổng 500 điện n cộng điện n cộng keV 0,006 0,161 0,167