Correzione dell’attenuazione
L’attenuazione è la perdita di eventi reali attraverso l’assorbimento di fotoni nel corpo o per dispersione fuori dal FOV del rivelatore. I problemi di attenuazione sono significativamente peggiori con l’imaging PET che con la SPECT. Anche se l’energia dei fotoni di annichilazione è maggiore rispetto all’imaging a singolo fotone, con la PET, due fotoni devono sfuggire al paziente per essere rilevati e il percorso medio dei fotoni è più lungo, aumentando la probabilità di attenuazione. In una persona grande, la perdita di conteggi attribuibile all’attenuazione può superare il 50% – 95%.
La perdita di conteggi attraverso l’attenuazione aumenta il rumore, gli artefatti e la distorsione dell’immagine. Artefatti significativi possono verificarsi su immagini PET del corpo intero ottenute senza correzione dell’attenuazione. Questi includono quanto segue: (1) distorsioni di aree ad alta attività (come la vescica) come risultato dell’attenuazione variabile in diverse direzioni, (2) un bordo prominente della superficie corporea (“pelle calda”), e (3) tassi di conteggio apparentemente elevati (maggiore attività) in tessuti a bassa attenuazione, come i polmoni. Di conseguenza, la correzione dell’attenuazione di queste immagini è necessaria prima di poter determinare accuratamente la vera quantità di radionuclidi presenti in vari punti del corpo. Questo è vero sia per un’accurata valutazione qualitativa della distribuzione dell’attività su immagini regionali o di tutto il corpo, sia per precise misurazioni quantitative dell’assorbimento del tracciante, come i valori di assorbimento standardizzato (SUV).
I metodi di correzione dell’attenuazione includono i seguenti: (1) correzione calcolata, basata su ipotesi di contorno del corpo e usata principalmente per l’imaging della testa/cervello dove l’attenuazione è relativamente uniforme; e (2) correzione misurata usando dati di trasmissione reali, usata per l’imaging del torace, dell’addome, della pelvi e di tutto il corpo dove l’attenuazione è variabile. La correzione dell’attenuazione della trasmissione viene eseguita acquisendo una mappa della densità del corpo e correggendo l’assorbimento nei vari tessuti. La quantità di radionuclide che emette positroni in una posizione specifica può quindi essere determinata. Una volta eseguita la correzione, le informazioni vengono ricostruite in immagini trasversali.
Negli scanner PET/CT, i raggi X della tomografia computerizzata (CT) vengono utilizzati per la correzione dell’attenuazione e per fornire informazioni anatomiche di localizzazione. Poiché i raggi X utilizzati sono inferiori a 511 keV, i dati di trasmissione sono regolati per costruire una mappa di attenuazione appropriata per i fotoni di annichilazione. Le mappe di attenuazione possono essere ottenute rapidamente (durante una singola pausa di respiro) con uno scanner PET/CT, ottenendo mappe di attenuazione di alta qualità. Tuttavia, poiché la mappa di attenuazione ottenuta con la TC è ottenuta molto più rapidamente della scansione PET a cui è applicata, possono verificarsi artefatti in regioni di strutture in movimento come il diaframma.
L’attenuazione è più probabile quando la reazione di annichilazione si verifica nel centro del paziente e meno probabile quando l’evento si verifica al bordo del corpo. Quindi, in un’immagine non corretta per l’attenuazione, c’è meno attività al centro del corpo e più attività alla superficie della pelle. In genere vengono fornite per l’interpretazione sia le immagini corrette per l’attenuazione che quelle non corrette per l’attenuazione. Le immagini senza correzione dell’attenuazione possono essere riconosciute dalla superficie del corpo (o “pelle”) e dai polmoni che sembrano contenere un’attività considerevolmente maggiore (vedi Fig. 2-29). Nelle immagini corrette per l’attenuazione, i polmoni hanno meno attività delle strutture più vicine alla superficie e appaiono fotopenici. Alcune lesioni situate vicino alla superficie del corpo sono più evidenti sulle immagini non corrette, ma la maggior parte sarà visibile sulle immagini corrette. Un artefatto di disallineamento può verificarsi quando un paziente si muove tra la trasmissione e le scansioni di emissione. Questo può comportare una sovracorrezione su un lato del corpo e una sottocorrezione sull’altro. Inoltre, il contrasto a densità molto alta (unità Hounsfield elevate) sulla scansione CT può causare una sovrastima delle concentrazioni di 18F-FDG nel tessuto, producendo aree di apparente maggiore attività. Così un artefatto può verificarsi come risultato del riempimento della vescica con radionuclide durante l’acquisizione della scansione PET. Questo si traduce in un’area calda che appare intorno alla vescica sulle immagini corrette per l’attenuazione ma non sulle immagini non corrette per l’attenuazione. Un effetto simile si verifica se ci sono oggetti metallici significativi (impianti o lavori dentali) nel paziente.
Un problema specifico può verificarsi quando si utilizza l’iniezione in bolo di contrasto endovenoso per una scansione CT del collo o del torace. Le immagini corrette in base all’attenuazione possono mostrare dei focolai di attività 18F-FDG artificialmente aumentata nella regione delle strutture venose che accettano per prime il bolo non diluito. Se la coregistrazione non è perfetta, questo può essere interpretato erroneamente come attività anormale in un linfonodo o in un’altra struttura. Tuttavia, per scopi pratici, la maggior parte dei regimi di contrasto orale o endovenoso non causano artefatti significativi, e, poiché la fonte ad alta densità di qualsiasi artefatto può essere riconosciuta sulla parte CT dello studio, di solito c’è poco problema di interpretazione. Inoltre, poiché questi artefatti sono il risultato della correzione dell’attenuazione, la loro natura speciosa può essere dimostrata dalla loro assenza nella revisione delle immagini non corrette per l’attenuazione. Gli artefatti da somministrazione di contrasto orale ed endovenosa così come quelli da impianti metallici sono diminuiti man mano che gli algoritmi di correzione dell’attenuazione sono diventati più sofisticati e sono diventati disponibili protocolli CT diagnostici più appropriati. Inoltre, studi recenti non hanno mostrato alcun aumento spurio statisticamente o clinicamente significativo dei SUV che possono potenzialmente interferire con il valore diagnostico della PET/CT derivante dall’uso di contrasto iodato per via endovenosa.