Desenvolvimento de phantom antropomórfico cerebral para simulação de atividade ICTAL e imterictal utilizando a metodologia pet com flúor-18

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Silbermann, Karina Nique Franz
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Escola de Medicina
Brasil
PUCRS
Programa de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da Saúde
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8379
Resumo: Os equipamentos e processos utilizados em medicina nuclear devem estar incluídos em um programa de controle de qualidade, o que inclui uma série de testes e calibrações com periodicidade estabelecida pelas normas vigentes, baseadas nos protocolos de instituições internacionais. Os simuladores antropomórficos, pela sua capacidade de mimetizar situações realísticas, são amplamente empregados para aferir dados essenciais que garantam a qualidade nos processos geradores de imagens médicas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um phantom antropomórfico cerebral para simulação de imagens de atividade ictal em medicina nuclear, utilizando metodologia PET com Flúor-18 (18F). O phantom foi confeccionado em impressora industrial com tecnologia SLS (Selective Laser Sintering), de espessura de 4 mm, utilizando como matéria prima nylon 12. O modelo foi segmentado a partir de um estudo de ressonância magnética de um adulto normal, do sexo feminino, com 40 anos. Para a simulação de atividade ictal foram inseridos, na região correspondente ao lobo frontal direito, dois eletrodos metálicos constituídos de filme fino de 40 nm de prata (Ag). Para a aquisição das imagens, o modelo foi preenchido com água destilada e com o radioisótopo 18F. As imagens foram adquiridas em equipamento de PET-CT com protocolo específico para estudos cerebrais tomográfico e dinâmico. Foram adquiridas imagens: (1) simulador sem a inserção dos eletrodos (padrão/basal), (2) simulador com eletrodos sem aplicação de campo elétrico e (3) simulador com os eletrodos e aplicação de campo elétrico. As imagens foram comparadas entre si através dos valores de SUV máximo e do índice de captação. A abordagem estatística utilizada considerou as três condições de imagens como grupos independentes e o teste não paramétrico de Wilcoxon-Mann-Whitney foi aplicado. Houve diferença significativa entre os grupos, sendo o valor de p < 0,001 quando comparados os valores de média de SUV máximo por corte nas situações basal x sem campo elétrico e basal x com campo elétrico. Na comparação sem campo elétrico x com campo elétrico, o valor de p = 0,129 indica que a diferença entre os grupos não é significativa. Quando avaliado o índice de captação entre os grupos, todas as condições apresentaram diferença significativa, sendo p < 0,001 para os grupos basal x sem campo elétrico e basal x com campo elétrico, e p = 0,0123 na comparação sem campo elétrico x com campo elétrico. As curvas TAC (time-activity-curve) foram adquiridas para demonstrar a captação de 18F no tempo, nas condições com campo elétrico e sem campo elétrico, em estudo dinâmico de PET-CT. As imagens foram subtraídas através da metodologia SISCOM, utilizando a condição basal como referência. Os valores encontrados para p, tanto para SUV como para índice de captação, são compatíveis com os achados visualizados nas imagens obtidas. Os histogramas gerados com a metodologia SISCOM demonstram que há diferenças entre as três condições de imagem. As curvas TAC traçadas correspondem ao aumento gradativo da concentração 18F no tempo, embora exista este aumento nas condições sem campo e com campo, obtivemos a maior concentração quando o sistema está sob efeito do campo elétrico. O phantom antropomórfico desenvolvido é capaz de simular zonas análogas às de imagens de atividade ictal, porém o material utilizado como resina nos eletrodos deve ser modificado para que o produto possa ser comercializado futuramente.
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O objetivo deste trabalho foi desenvolver um phantom antropomórfico cerebral para simulação de imagens de atividade ictal em medicina nuclear, utilizando metodologia PET com Flúor-18 (18F). O phantom foi confeccionado em impressora industrial com tecnologia SLS (Selective Laser Sintering), de espessura de 4 mm, utilizando como matéria prima nylon 12. O modelo foi segmentado a partir de um estudo de ressonância magnética de um adulto normal, do sexo feminino, com 40 anos. Para a simulação de atividade ictal foram inseridos, na região correspondente ao lobo frontal direito, dois eletrodos metálicos constituídos de filme fino de 40 nm de prata (Ag). Para a aquisição das imagens, o modelo foi preenchido com água destilada e com o radioisótopo 18F. As imagens foram adquiridas em equipamento de PET-CT com protocolo específico para estudos cerebrais tomográfico e dinâmico. Foram adquiridas imagens: (1) simulador sem a inserção dos eletrodos (padrão/basal), (2) simulador com eletrodos sem aplicação de campo elétrico e (3) simulador com os eletrodos e aplicação de campo elétrico. As imagens foram comparadas entre si através dos valores de SUV máximo e do índice de captação. A abordagem estatística utilizada considerou as três condições de imagens como grupos independentes e o teste não paramétrico de Wilcoxon-Mann-Whitney foi aplicado. Houve diferença significativa entre os grupos, sendo o valor de p < 0,001 quando comparados os valores de média de SUV máximo por corte nas situações basal x sem campo elétrico e basal x com campo elétrico. Na comparação sem campo elétrico x com campo elétrico, o valor de p = 0,129 indica que a diferença entre os grupos não é significativa. Quando avaliado o índice de captação entre os grupos, todas as condições apresentaram diferença significativa, sendo p < 0,001 para os grupos basal x sem campo elétrico e basal x com campo elétrico, e p = 0,0123 na comparação sem campo elétrico x com campo elétrico. As curvas TAC (time-activity-curve) foram adquiridas para demonstrar a captação de 18F no tempo, nas condições com campo elétrico e sem campo elétrico, em estudo dinâmico de PET-CT. As imagens foram subtraídas através da metodologia SISCOM, utilizando a condição basal como referência. Os valores encontrados para p, tanto para SUV como para índice de captação, são compatíveis com os achados visualizados nas imagens obtidas. Os histogramas gerados com a metodologia SISCOM demonstram que há diferenças entre as três condições de imagem. As curvas TAC traçadas correspondem ao aumento gradativo da concentração 18F no tempo, embora exista este aumento nas condições sem campo e com campo, obtivemos a maior concentração quando o sistema está sob efeito do campo elétrico. O phantom antropomórfico desenvolvido é capaz de simular zonas análogas às de imagens de atividade ictal, porém o material utilizado como resina nos eletrodos deve ser modificado para que o produto possa ser comercializado futuramente.The equipment and processes used in nuclear medicine must be included in a quality control program that includes a series of tests and calibrations following the frequency established by current standards, which are based on international institutions protocols. The capability of anthropomorphic simulators mimic realistic situations are widely appointed to gauge essential data that guarantee the quality in medical generating processes. The purpose of this study was developing a cerebral anthropomorphic phantom for image simulation of ictal activity in nuclear medicine with 18F, PET-CT. It was made in an industrial printer with SLS (Selective Laser Sintering) technology, 4mm thick, using nylon 12. The model was segmented from a magnetic resonance study of a 40-year-old female adult. Two 40 nm thickness metal (Ag) electrodes were inserted in the right frontal lobe region to simulate ictal activity. For the images acquisition, the phantom was filled with distillated water and the 18F radioisotope. The images were acquired in PET-CT equipment with specific protocol for tomographic and dynamic cerebral studies. Images from the simulator without the insertion of the electrodes were acquired as pattern (basal), also were acquired images from the simulator with the electrodes and without electric field application, and the simulator with electric field application. The images were compared through SUV maximum values and uptake index. The non-parametric Wilcoxon-Mann-Whitney test was used as statistic approach, considering the three image conditions as independent groups. There was significant difference amongst the groups, being p < 0,001 when compared the average SUV maximum values by slices in the situations: basal x with electric field, and basal x without electric field, p = 0,129 when compared situations with electric field x without electric field, suggesting that this difference is not significant. All the groups presented significant differences for the uptake indexes obtained, being p < 0,001 in the situations basal x with electric field and basal x without electric field. The TAC (time-activity-curve) curves were obtained in A PET-CT dynamic protocol to demonstrate the 18F uptake in time, in the conditions with electric field and without electric field. The images were subtracted through SISCOM, using the basal condition as reference. The values found for p (SUV and uptake index) are compatible. The SISCOM histograms demonstrate differences for the three image comparisons. Although there are gradual raise of 18F uptake in time obtained in TAC evaluation for both with and without electric field conditions, the highest uptake visualized was when the electric field is applied. The anthropomorphic phantom developed is capable of simulating compatible zones with ictal activity, however the material used as resin in the electrodes must be modified so that the product may be commercialized in the future.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulEscola de MedicinaBrasilPUCRSPrograma de Pós-Graduação em Medicina e Ciências da SaúdeCosta, Jaderson Costa dahttp://lattes.cnpq.br/9962204158580009Teixeira, Sérgio RibeiroSilbermann, Karina Nique Franz2018-12-13T19:18:32Z2018-08-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8379porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RS2023-12-15T22:00:12Zoai:tede2.pucrs.br:tede/8379Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2023-12-15T22:00:12Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
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