Medicina Clínica Práctica (Jan 2023)
Effect of irregular imaging on the quality of myocardial perfusion myocardial single-photon emission computed tomography images
Abstract
Background: Providing high-quality myocardial perfusion myocardial single-photon emission computed tomography (SPECT) images while keeping the radiation dose at a low level for patients with cardiovascular disease is a challenging issue in nuclear medicine. In this research, optimization of imaging protocol by using the idea of irregular imaging was proposed as a potential technique to achieve this goal. Methods: Humanoid digital phantoms for male and female in 3 sizes of big, medium, and small were produced in this study. We examined 2 sets of imaging protocols on these phantoms. The standard regular imaging protocol includes 32 views at equiangular distances (5.6°). The irregular imaging protocol is implemented by increasing the number of views at anterior to left lateral angular span while decreasing the views at other angles. We compared the image quality of both protocols in terms of contrast, resolution, and signal-to-noise ratio (SNR). Results: The images resolution at 4 walls of the heart (Septal, Lateral, Inferior, Anterior) were evaluated for both proposed and conventional methods and showed that the proposed irregular imaging protocol resulted in images with enhances resolution at Septal, Lateral, and Inferior images. The wall to background contrast and signal-to-noise ratio for the short-axis cross-sections were also calculated and showed the superiority of irregular imaging protocol over the conventional approach. Conclusion: The results presented in this study suggest that irregular imaging protocol can be a promising approach in nuclear medicine for patients with cardiovascular disease. Resumen: Antecedentes: Proporcionar imágenes de tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) miocárdicas de perfusión miocárdica de alta calidad mientras se mantiene la dosis de radiación en un nivel bajo para los pacientes con enfermedades cardiovasculares es un tema desafiante en la medicina nuclear. En esta investigación, se propuso la optimización del protocolo de imágenes utilizando la idea de imágenes irregulares como una técnica potencial para lograr este objetivo. Métodos: En este estudio se produjeron fantasmas digitales humanoides para hombres y mujeres en tres tamaños: grande, mediano y pequeño. Examinamos dos conjuntos de protocolos de imágenes en estos fantasmas. El protocolo estándar de imágenes regulares incluye 32 vistas a distancias equiangulares (5,6°). El protocolo de imágenes irregulares se implementa aumentando el número de vistas en el intervalo angular anterior al lateral izquierdo mientras se reducen las vistas en otros ángulos. Comparamos la calidad de imagen de ambos protocolos en términos de contraste, resolución y SNR. Resultados: La resolución de las imágenes en las cuatro paredes del corazón (septal, lateral, inferior, anterior) se evaluó tanto para los métodos propuestos como para los convencionales y mostró que el protocolo de imagen irregular propuesto resultó en imágenes con resolución mejorada en las imágenes septal, lateral e inferior. También se calcularon el contraste de la pared y el fondo y la relación señal-ruido para las secciones transversales del eje corto y mostraron la superioridad del protocolo de imagen irregular sobre el enfoque convencional. Conclusión: Los resultados presentados en este estudio sugieren que el protocolo de imagen irregular puede ser un enfoque prometedor en medicina nuclear para pacientes con enfermedades cardiovasculares.
