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BIBTEX RIS

Validation of automated image co-registration integrated into in-house software for voxel-based internal dosimetry on single-photon emission computed tomography images

2023; Colégio Brasileiro de Radiologia e Diagnóstico por Imagem; Volume: 56; Issue: 3 Linguagem: Inglês

10.1590/0100-3984.2022.0096

1678-7099

André Luiz Alberti Leitão, Uysha de Souza-Fonda, Carlos Alberto Buchpiguel, José Willegaignon, Marcelo Tatit Sapienza,

Radiopharmaceutical Chemistry and Applications

To develop an automated co-registration system and test its performance, with and without a fiducial marker, on single-photon emission computed tomography (SPECT) images.Three SPECT/CT scans were acquired for each rotation of a Jaszczak phantom (to 0°, 5°, and 10° in relation to the bed axis), with and without a fiducial marker. Two rigid co-registration software packages-SPM12 and NMDose-coreg-were employed, and the percent root mean square error (%RMSE) was calculated in order to assess the quality of the co-registrations. Uniformity, contrast, and resolution were measured before and after co-registration. The NMDose-coreg software was employed to calculate the renal doses in 12 patients treated with 177Lu-DOTATATE, and we compared those with the values obtained with the Organ Level INternal Dose Assessment for EXponential Modeling (OLINDA/EXM) software.The use of a fiducial marker had no significant effect on the quality of co-registration on SPECT images, as measured by %RMSE (p = 0.40). After co-registration, uniformity, contrast, and resolution did not differ between the images acquired with fiducial markers and those acquired without. Preliminary clinical application showed mean total processing times of 9 ± 3 min/patient for NMDose-coreg and 64 ± 10 min/patient for OLINDA/EXM, with a strong correlation between the two, despite the lower renal doses obtained with NMDose-coreg.The use of NMDose-coreg allows fast co-registration of SPECT images, with no loss of uniformity, contrast, or resolution. The use of a fiducial marker does not appear to increase the accuracy of co-registration on phantoms.Desenvolver corregistro automático e testar seu desempenho com ou sem marcador fiducial em imagens de tomografia computadorizada de emissão de fóton único (SPECT).Três SPECT/CTs foram adquiridas para cada rotação de um simulador de Jaszczak em relação ao eixo da maca (0°, 5° e 10°), com e sem fiducial. Dois métodos de corregistro inelástico foram aplicados - SPM12 e NMDose-coreg -, e a porcentagem do erro quadrático médio (%RMSE) foi usada para analisar a qualidade do corregistro. Uniformidade, contraste e resolução foram medidos antes e após o corregistro. NMDose com corregistro automático foi usado para calcular a dose renal de 12 pacientes tratados com 177Lu-DOTATATE e comparado com OLINDA/EXM.A marcação fiducial não modificou a qualidade do corregistro das imagens SPECT, medida pela %RMSE (p = 0,40). Não houve impacto na uniformidade, contraste e resolução após o corregistro de imagens adquiridas com ou sem fiduciais. Aplicação clínica preliminar mostrou tempo total de processamento de 9 ± 3 min/paciente para NMDose e 64 ± 10 min/paciente para OLINDA/EXM, com alta correlação entre ambos, apesar de menor dose renal em NMDose.NMDose-coreg permite o corregistro rápido de imagens SPECT, sem perda de uniformidade, contraste ou resolução. O uso da marcação fiducial não aumentou a precisão do corregistro em fantomas.