Katarina Sjögreen Gleisner
Professor
Image Processing for Quantitative Scintillation-Camera Imaging. Application to Radionuclide Therapy.
Författare
Summary, in Swedish
Popular Abstract in Swedish
Behandling med radionuklidterapi baseras på radioaktiva läkemedel, d.v.s. läkemedel som i sig består av ett radioaktivt ämne, eller som kopplats till en radionuklid. Den strålningsenergi som avges vid de radioaktiva sönderfallen absorberas i vävnad och ger en lokalt absorberad stråldos där läkemedlet tas upp. Viktigt är härvid att upptaget är högre i patologisk vävnad än i normal, så att stråldosen till strålningskänslig normal vävnad, t.ex. benmärg, kan hållas under toxicitetsnivån, medan tumören får en tillräckligt hög stråldos. För att verifiera upptagsmönstret av läkemedlet och för att optimera läkemedels-doseringen, bör den absorberade stråldosen till viktiga vävnader och organ mätas för varje patient som genomgår behandling.
Den absorberade stråldosen vid radionuklidterapi är fundamentalt beroende av fördelningen av det radioaktiva ämnet i kroppen, och hur det omfördelas över tiden. För att följa ämnets fördelning och passage genom kroppen görs mätningar med en s.k. gammakamera, vid ett antal tillfällen efter injektion, antingen som still-bilder, helkroppsscanning, eller som tomografi för att ge tre-dimensionella bilder. Ibland kombineras dessa med mätningar med röntgen-tomografi (CT), vilka kan användas för att korrigera för tekniska och fysikaliska begränsningar i gammakamerabilderna, samt ge anatomiska bilder som komplement till de funktionella bilder som resulterar från gammakamera-undersökning.
Syftet med arbetet som rapporteras i denna avhandling har varit att studera och utveckla metoder för behandling och analys av gammakamerabilder, med syftet att kompensera för fysikaliska och tekniska begränsningar i bildtagningsprocessen. Speciellt har metoder för samregistrering*, segmentering** och aktivitetskvantifiering*** utvecklats. Den huvudsakliga applikationen har varit bilder tagna i samband med radionuklidterapi för B-cells-lymfom med 131-I-märkta monoklonala antikroppar, där kvantitativa bilder behövs som bas för en bestämning av fördelningen av absorberad dos.
*Samregistrering: geometrisk matchning av två bilder så att de stämmer överens anatomiskt, d.v.s. motsvarande pixlar i de två bilderna innehåller information som representerar exakt samma position i patienten. **Segmentering: utlinjering/inringning av intressanta områden i bilderna. ***Aktivitetskvantifiering: Absolutmätning av koncentrationen av radioaktivt läkemedel.
Behandling med radionuklidterapi baseras på radioaktiva läkemedel, d.v.s. läkemedel som i sig består av ett radioaktivt ämne, eller som kopplats till en radionuklid. Den strålningsenergi som avges vid de radioaktiva sönderfallen absorberas i vävnad och ger en lokalt absorberad stråldos där läkemedlet tas upp. Viktigt är härvid att upptaget är högre i patologisk vävnad än i normal, så att stråldosen till strålningskänslig normal vävnad, t.ex. benmärg, kan hållas under toxicitetsnivån, medan tumören får en tillräckligt hög stråldos. För att verifiera upptagsmönstret av läkemedlet och för att optimera läkemedels-doseringen, bör den absorberade stråldosen till viktiga vävnader och organ mätas för varje patient som genomgår behandling.
Den absorberade stråldosen vid radionuklidterapi är fundamentalt beroende av fördelningen av det radioaktiva ämnet i kroppen, och hur det omfördelas över tiden. För att följa ämnets fördelning och passage genom kroppen görs mätningar med en s.k. gammakamera, vid ett antal tillfällen efter injektion, antingen som still-bilder, helkroppsscanning, eller som tomografi för att ge tre-dimensionella bilder. Ibland kombineras dessa med mätningar med röntgen-tomografi (CT), vilka kan användas för att korrigera för tekniska och fysikaliska begränsningar i gammakamerabilderna, samt ge anatomiska bilder som komplement till de funktionella bilder som resulterar från gammakamera-undersökning.
Syftet med arbetet som rapporteras i denna avhandling har varit att studera och utveckla metoder för behandling och analys av gammakamerabilder, med syftet att kompensera för fysikaliska och tekniska begränsningar i bildtagningsprocessen. Speciellt har metoder för samregistrering*, segmentering** och aktivitetskvantifiering*** utvecklats. Den huvudsakliga applikationen har varit bilder tagna i samband med radionuklidterapi för B-cells-lymfom med 131-I-märkta monoklonala antikroppar, där kvantitativa bilder behövs som bas för en bestämning av fördelningen av absorberad dos.
*Samregistrering: geometrisk matchning av två bilder så att de stämmer överens anatomiskt, d.v.s. motsvarande pixlar i de två bilderna innehåller information som representerar exakt samma position i patienten. **Segmentering: utlinjering/inringning av intressanta områden i bilderna. ***Aktivitetskvantifiering: Absolutmätning av koncentrationen av radioaktivt läkemedel.
Avdelning/ar
- Medicinsk strålningsfysik, Lund
Publiceringsår
2001
Språk
Engelska
Dokumenttyp
Doktorsavhandling
Förlag
Department of Radiation Physics, Lund university
Ämne
- Radiology, Nuclear Medicine and Medical Imaging
Nyckelord
- tomografi
- radiologi
- Klinisk fysiologi
- medical instrumentation
- tomography
- radiology
- 131-I
- Clinical physics
- SPECT
- conjugate-view
- volume quantification
- activity quantification
- image registration
- image segmentation
- medicinsk instrumentering
- Nuclear medicine
- radiobiology
- Nukleärmedicin
- radiobiologi
- Radiopharmaceutical technology
- Radiofarmaceutisk teknik
Status
Published
Handledare
- [unknown] [unknown]
ISBN/ISSN/Övrigt
- ISBN: 91-628-4903-4
Försvarsdatum
28 september 2001
Försvarstid
10:15
Försvarsplats
N/A
Opponent
- Glenn Flux (Dr)