Influence de la densité et du numéro atomique moyen du milieu dans la correction d’atténuation par TDM en TEP : une étude sur fantômes

RésuméObjectifÉtude de l’influence de la densité du milieu sur les images corrigées de l’atténuation par scanner X ou source externe, par simulation sur fantôme, sur différents tomographes à émission de positons.Matériel et méthodeLes expérimentations d’un même fantôme cylindrique rempli d’eau marquée au [18F]-FDG et contenant six flacons, remplis par paire avec des milieux de densité différente ou avec des solutions de KI, de CaCl2 et de saccharose, ont été réalisées dans des conditions comparables sur trois tomographes différents. Dans un seul des flacons de chaque paire a été rajoutée une activité identique de [18F]-FDG afin d’avoir une activité volumique triple à quintuple de celle du milieu environnant. Les reconstructions et les corrections d’atténuation, proposées par les constructeurs, ont été réalisées dans les conditions habituelles de chaque site. Par les méthodes des profils et des zones d’intérêt, l’activité estimée de chaque structure a été étudiée sur les images non corrigées de l’atténuation (NAC), corrigées par TDM (CTAC) et/ou par source externe (AC).RésultatsAvec les trois tomographes, les activités estimées sur les images NAC varient en sens inverse de la densité du milieu et du numéro atomique moyen (absorption importante par le matériau dense). Sur images corrigées CTAC, il a été observé, avec seulement deux des trois tomographes, une surestimation de l’activité dans les flacons actifs, dépendant de la densité du milieu (sur-correction) et une « activité » artefactuelle dans le flacon froid le plus dense (correction d’atténuation incorrecte). Les solutions denses de saccharose, de Z non élevé, n’affectent pas la correction d’atténuation par TDM.

AimThe aim of this work is to study the influence of medium density on the CT or external source attenuation corrected images, by simulation on a phantom, with various positron emission tomographs.Material and methodA series of experiments on a cylindrical phantom filled with water marked with [18F]-FDG, containing six vials filled per pair with mediums of different densities or solutions of KI, CaCl2 and saccharose with various densities, was carried out under comparable conditions on three different tomographs. In only one of the vials of each pair, an identical radioactivity of [18F]-FDG was added, three to five fold the surrounding activity. The reconstructions and attenuation corrections suggested by the manufacturers, were carried out under the usual conditions of each site. The activity of each structure was estimated by the methods of profiles and regions of interest, on the non attenuation corrected images (NAC), the images corrected by CT (CTAC), and/or external source (GPAC).ResultsWith all three tomographs, the activities estimated on the NAC images present an inverse correlation to the medium density (important absorption by dense material). On CTAC images, we observed with only two of the three tomographs, an overestimation of the activity in the “radioactive” vials, depending on the medium mean Z number and density (over correction), and a artefactual “activity” in the denser “cold” vial (incorrect attenuation correction. The dense saccharose solutions, with non elevated Z number, do not affect the CT attenuation correction.