Evaluation of PET scanner performance in PET/MR and PET/CT systems: NEMA tests

Demir, Mustafa; Toklu, Türkay; Abuqbeitah, Mohammad; Çetin, Hüseyin; Sezgin, H.sezer; Yeyin, Nami; Sönmezoğlu, Kerim

Mustafa Demir¹, Türkay Toklu², Mohammad Abuqbeitah¹, Hüseyin Çetin³, H.sezer Sezgin³, Nami Yeyin¹, Kerim Sönmezoğlu¹

¹Istanbul University, Cerrahpaşa Medical School, Nuclear Medicine Department
²Yeditepe University, Nuclear Medicine Department
³Epsilon Landauer Company

INTRODUCTION: The aim of the present study is to compare the performance of PET component of PET/CT/CT scanner with new emerging PET/MR of the same vendor.
METHODS: According to NEMA NU2-07, five separate experimental tests were performed to evaluate the performance of PET scanner of General Electric GE company, SIGNATM model PET/MR and GE Discovery 710 model PET/CT. The investigated aspects were spatial resolution, sensitivity, scatter fraction, count rate performance, image quality, count loss and random events correction accuracy.
RESULTS: The findings of this study demonstrated that the PET component of PET/MR achieved superior sensitivity ( ̴ 4 folds) compared to PET/CT system. Image quality test exhibited more contrast in PET/MR by 9% compared with PET/CT. Scatter fraction of PET/MR was 43.4% at NECR peak 218 kcps and corresponding activity concentration of 17.7 kBq/cc. Whereas scatter fraction of PET/CT was found to be 39.2% at NECR peak 72 kcps and activity concentration 24.3 kBq/cc. The percentage error of random event correction accuracy was 3.4% and 3.1% in PET/MR and PET/CT respectively.
DISCUSSION AND CONCLUSION: It was concluded that the sensitivity of PET/MR system is about 4 folds more than PET/CT, and the contrast of hot lesions in PET/MR was 9% higher than PET/CT. These outcomes emphasize also the possibility to achieve excellent clinical PET images with low administered dose and/or a short acquisition time in PET/MR.

Keywords:

PET/MR ve PET/CT Sistemlerinde PET Tarayıcının Performanslarının Değerlendirilmesi: NEMA Testleri

Mustafa Demir¹, Türkay Toklu², Mohammad Abuqbeitah¹, Hüseyin Çetin³, H.sezer Sezgin³, Nami Yeyin¹, Kerim Sönmezoğlu¹

¹İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Nükleer Tıp Anabilim Dalı
²Yeditepe Üniversitesi Nükleer Tıp Bölümü
³Epsilon Landauer Firması

GİRİŞ ve AMAÇ: Bu çalışmada son yıllarda nükleer tıpta rutin uygulaya giren PET/MR görüntüleme sistemi ile PET/BT görüntüleme sistemlerinde NEMA testlerinin yapılması ve sonuçların karşılaştırılması amaçlandı.
YÖNTEM ve GEREÇLER: NEMA NU2-07 testlerinden uzaysal ayırma gücü, hassasiyet, saçılma fraksiyonu kayıp sayımlar ve rastgele olay ölçümleri, görüntü kalitesi, sayım kayıpları rastgele olay düzeltme doğruluğu olmak üzere beş ayrı deneysel çalışma yapıldı.
BULGULAR: Sensitivite testi sonuçları değerlendirildiğinde PET/MR sisteminin PET/BT sistemine göre yaklaşık 4 kat daha üstün olduğu bulundu. Görüntü kalitesi test sonuçlarından sıcak lezyon kontrastının PET/MR’da %9 daha yüksek olduğu bulundu. PET/MR scatter oranı NECK 218 kcts ve aktivite konsantrasyonunun 17.7 kcts/cc olduğu durumda % 43.4 buluındu. Buna karşılık PET/CT scatter oranı NECK 72 kcts ve aktivite konsantrasyonunun 24.3 kcts/cc olduğu durumda % 39.2 buluındu. Tesadüfi hataları düzeltme doğruluğu PET/MR da 3.4 ve PETY/CT de 3.1 bulundu.
TARTIŞMA ve SONUÇ: PET/MR’da sensitivite değerinin PET/CT’ye göre yaklaşık 4 kat daha yüksek olduğu, PET/MR’da sıcak lezyon kontrastının PET/CT’ye göre %9 daha yüksek olduğu ayrıca PET/MR’da PET görüntülerinin daha az aktivite miktarı / veya yüksek aktivite daha kısa zaman da elde edilebilecği sonucuna varıldı.

Anahtar Kelimeler:

Mustafa Demir, Türkay Toklu, Mohammad Abuqbeitah, Hüseyin Çetin, H.sezer Sezgin, Nami Yeyin, Kerim Sönmezoğlu. Evaluation of PET scanner performance in PET/MR and PET/CT systems: NEMA tests. . 2018; 27(1): 0-0

Corresponding Author: Mustafa Demir, Türkiye