Závislost šumu v PET obraze jater na aplikované aktivitě, hmotnosti a BMI pacienta

Veronika PEJŠKOVÁ

Bachelor's thesis

Noise dependence in PET liver image on patient's applied activity, weight and BMI

Abstract:

Tématem této bakalářské práce je "Závislost šumu v PET obraze jater na aplikované aktivitě, hmotnosti a BMI pacienta". Pozitronová emisní tomografie (PET) je v dnešní době jedno z nejvíce využívaných vyšetření v oblasti onkologických onemocnění. Cílem bakalářské práce je sledovat šum v PET obraze jater při pozitronové emisní tomografii (PET) s FDG (fluorodeoxyglukóza) v závislosti na aplikované aktivitě, hmotnosti a BMI pacienta. Dalším cílem této práce je ke stávajícímu algoritmu určení aktivity aplikovaného množství FDG vycházejícího čistě z hmotnosti pacienta navrhnout alternativní algoritmus se zohledněním BMI s cílem zachovat kvalitu zobrazení a redukovat radiační zátěž, která je spojena s vyšetřením. V návaznosti na tyto cíle byla vytvořena hypotéza, kde zohledněním BMI pacienta při určování aktivity aplikovaného množství FDG lze při zachování míry šumu redukovat radiační zátěž spojenou s daným vyšetřením. V úvodu této bakalářské práce jsem se zaměřila na podrobný popis principu zobrazovací metody PET, jeho stavby a vším, co je se zobrazovací metodou PET spojeno. Podstatnou část teorie této práce zaujímají informace, které souvisí s kvalitou PET obrazu, především míra šumu. Dále jsem specifikovala jednotlivá radiofarmaka využívající se v oblasti PET a větší pozornost jsem zaměřila na radiofarmakum FDG, které je pro tuto práci stěžejní. Část této bakalářské práce se dále věnuje i aplikované aktivitě a prvkům, které s ní souvisejí, tedy hmotnost a BMI. V poslední části bakalářské práce jsem se zaměřila na popis hybridní metody PET/CT. Praktická část byla zaměřena na kvantitativní výzkum. Pro tento výzkum bylo nejprve stanoveno, jaké parametry bude nutné dohledat pro zpracování praktické části a poté byla nasbírána data od pacientů vyšetřovaných pomocí FDG PET/CT v PET centru v Nemocnici České Budějovice a.s. za kalendářní rok 2021. Tato data byla následně graficky znázorněna, a nakonec využita k analýze. Doplňkem k závislosti šumu na hmotnosti pacienta bylo vytvořeno znázornění závislosti hmotnosti na BMI pacienta. Z výsledků praktické části vyplynulo, že šum je ovlivňován aplikovanou aktivitou, hmotností i BMI pacienta a na základě další analýzy byla potvrzena výchozí hypotéza. Konečné výsledky této práce mohou být dále využity k optimalizaci vyšetřovacího protokolu v PET centru Nemocnice České Budějovice a.s.

Abstract:

The topic of this bachelor thesis is "Dependence of noise in the PET image of the liver on the applied activity, weight and BMI of the patient". Positron emission tomography (PET) is currently one of the most widely used examinations in the field of oncological diseases. The goal of the bachelor thesis is to monitor the noise in the PET image of the liver during positron emission tomography (PET) with FDG (fluorodeoxyglucose) depending on the applied activity, weight and BMI of the patient. Another goal of this work is to propose an alternative algorithm taking into account BMI in order to maintain the image quality and reduce the radiation exposure associated with the examination in addition to the existing algorithm for determining the activity of the applied amount of FDG based purely on patient weight. In connection with these goals, a hypothesis was developed where, taking into account the patient's BMI in determining the activity of the applied amount of FDG, the radiation exposure associated with the examination can be reduced while maintaining the noise level. In the introduction to this bachelor's thesis, I focused on a detailed description of the principle of the PET imaging method, it´s construction and everything associated with the PET imaging method. A substantial part of the theory of this work is occupied by information related to the quality of the PET image, especially the noise level. I also specified the individual radiopharmaceuticals used in the field of PET and I focused more attention on the radiopharmaceutical FDG, which is crucial for this work. Part of this bachelor thesis also deals with the applied activity and the elements related to it, is weight and BMI. In the last part of the bachelor thesis I focused on the description of the hybrid PET / CT method. The practical part was focused on quantitative research. For this research, it was first determined what parameters will need to be found for the processing of the practical part and then data were collected from patients examined by FDG PET / CT at the PET center in the Hospital of České Budějovice a.s. for the calendar year 2021. This data was then graphically plotted and finally used for analysis. In addition to the dependence of noise on patient weight, a representation of weight on patient BMI was created. The results of the practical part showed that the noise is affected by the applied activity, weight and BMI of the patient and based on further analysis, the initial hypothesis was confirmed. The final results of this work can be further used to optimize the examination protocol in the PET center of the Hospital of České Budějovice a.s.

Keywords

nukleární medicína, PET, FDG, šum, aplikovaná aktivita, hmotnost, BMI

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: MUDr. Vojtěch Kratochvíl, MHA

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Sciences

Bachelor programme / field:
Specialization in Health Service / Radiological Assistant