Titelaufnahme

Titel
Selective internal radiotherapy - determination of the 90Y biodistribution using computer simulation of PET / Johannes Anderl
VerfasserAnderl, Johannes
Begutachter / BegutachterinGröschl, Martin
Erschienen2014
UmfangVIII, 79 S. : zahlr. Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2014
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Nuklearmedizin / Computersimulation / Selektive interne Radiotherapie (SIRT) / Positron-Emissions-Tomographie (PET)
Schlagwörter (EN)Nuclear medicine / Computer simulation / Selective internal radiotherapy (SIRT) / Positron-Emission-Tomography (PET)
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-72874 Persistent Identifier (URN)
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Selective internal radiotherapy - determination of the 90Y biodistribution using computer simulation of PET [5.44 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Bei der Selektiven Internen Radiotherapie (SIRT) werden zur Bekämpfung von unheilbaren Lebertumoren radioaktive Y-90 Mikrosphären eingesetzt, die hochenergetische beta-Strahlung im Tumor deponieren, und diesen gleichzeitig von der Blutzufuhr abkappen. Die Y-90 Aufnahme und deren Auswirkungen im gesunden Zellgewebe der Leber sind, obwohl weitgehend unbekannt, von großem medizinischem Interesse. Bisher wurde die Effektivität dieser Therapieform in Bezug auf die Y-90 Dosisverteilung in der Leber mittels SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) durch Bremsstrahlung gemessen. Aufgrund der schlechten Bildqualität bietet die Abbildung mittels Positron-Emissions-Tomographen (PET) eine mögliche Alternative. Ziel dieser Diplomarbeit war es eine Computersimulationsbasis für ein bestehendes PET Gerät an der MedUni Wien mit nachfolgender Bildrekonstruktion zu schaffen. Des Weiteren wurden die Auswirkungen auf das Bild unter Verwendung verschiedener Rekonstruktionsmethoden (gefilterte Rückprojektion (FBP), iterativ) untersucht. F-18, zu Testzwecken simuliert, lieferte akzeptable Resultate für FBP und gute Resultate unter Verwendung der iterativen Bildrekonstruktion (spezifische Aktivität 20 kBq/ml, Dauer: 30 Minuten). Y-90 zeigte eine erwartete Verschlechterung der Bildqualität im Vergleich zur F-18 Simulation aufgrund einer Verringerung der Sensitivität um einen Faktor 10^-5. FBP lieferte eine schlechte Bildqualität für die 4 MBq/ml (1/8 Hintergrundaktivität, Dauer: 30 Minuten) Simulation und akzeptable Resultate für die 40 MBq/ml (keine Hintergrundaktivität, Dauer: 30 Minuten) Simulation. Iterative Bildrekonstruktion lieferte eine gute Bildqualität für die 40 MBq/ml Simulation und eine akzeptable Bildqualität für die 4 MBq/ml Simulation. Y-90 Phantom-Messungen an der MedUni Wien zeigten etwa vergleichbare Ergebnisse. Durch Implementierung weiterer Rekonstruktionskorrekturen und Einlesen von realen PET/CT Daten in die Simulationsbasis wird die Bildqualität weiter verbessert und die deponierte Dosis kann bestimmt werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Selective Internal Radiotherapy (SIRT) has become a popular treatment against non resective liver tumours. Y-90 microspheres are used to deposit high energetic radiation in the tumour cells, simultaneously cutting them off their blood supply. In the past, Bremsstrahlung was used to examine the dose distribution in the liver, however it suffers from bad image resolution. The aim of this diploma thesis was to design a computer based simulation model for Y-90 PET imaging for a PET system currently present at the MedUni Vienna. Additionally, the impact of the settings for image reconstruction on the reconstructed image using filtered back projection (FBP) and iterative reconstruction was examined. F-18 image reconstruction with a specific activity of 20 kBq/ml and a measurement time of 30 minutes showed acceptable image results for FBP and good results for the iterative reconstruction method (4 iterations, 12 subsets). Y-90 image reconstruction exhibited an expected degradation in image quality compared to F-18 due to a decrease in sensitivity by a factor of 10^-5. FBP showed bad results for 4 MBq/ml and acceptable results for 40 MBq/ml. With iterative reconstruction and a specific activity of 40 MBq/ml all the sources could be identified, leading to a good image quality. Iterative reconstruction with a realistic specific activity of 4 MBq/ml and a background activity of 0.5 MBq/ml led to a worse image quality. Still, 5 out of 6 sources could be identified. Real Y-90 PET phantom measurements showed similar results concerning image quality.