“Подводные камни” на пути количественной оценки тяжести онкологических поражений в диагностической ядерной медицине

При обследовании пациентов методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии оценивалось распределение радиофармацевтического препарата (РФП) в биологических тканях. Активная быстрорастущая опухоль имеет повышенный захват препарата по сравнению со здоровыми тканями. В последние годы существенный интерес вызывает количественная оценка уровня интенсивности накопления РФП в опухолевых очагах, поскольку она может быть полезной для мониторинга эффективности назначенной терапии. Для получения количественных результатов необходимо, чтобы применяемые алгоритмы реконструкции включали основные факторы, которые оказывают влияние на формирование исходных данных. Одним из таких факторов является геометрическое разрешение коллиматора. Ожидалось, что учет этого фактора позволит улучшить количественные оценки опухолевых очагов на реконструированных изображениях. Однако на пути получения количественных оценок накопления РФП возникли "подводные камни". На диагностических изображениях, полученных с учетом геометрического разрешения коллиматора, наблюдались так называемые краевые артефакты, которые проявлялись в виде резкого роста интенсивности накопления РФП в опухолях малого размера и в виде осцилляций интенсивности накопления РФП на краях в опухолях большого размера. Проблема краевых артефактов ставит под сомнение правильность количественной оценки уровня интенсивности накопления препарата в опухолевых очагах. В работе выполнено исследование проблемы краевых артефактов с помощью метода математического моделирования. В численных экспериментах впервые исследовалась зависимость количественной оценки интенсивности накопления РФП от параметров алгоритма реконструкции.