Challenges and opportunities in quantitative brain PET imaging

Abstract

Een van de voornaamste voordelen voor de beeldvorming van Positron Emissie Tomografie (PET) is het verkrijgen van kwantitatieve informatie omtrent fysiologische processen. Helaas vereisen de wiskundige modellen voor het kwantificeren over het algemeen lange acquisitieprotocollen en potentiele invasieve procedures, welke zorgen voor uitdagingen in termen van patiënt comfort en de bezetting van de gezondheidszorg. Als gevolg, de kwantitatieve kwaliteiten van PET komen niet terecht in de klinische toepassing en veel preklinische studies (kleine dierlijke studies) onderzoeken de potentie van kwantificatiemodellen niet volledig. In deze context onderzoekt deze thesis een aantal kansen om 1) het gat te overbruggen tussen het kwantitatieve potentieel en de noodzaak van simpele methodes voor klinische toepassing en 2) het optimaliseren van kwantitatieve methodologieën voor de preklinische omgeving. Ten eerste zijn er twee nieuwe gesimplificeerde methodes ontwikkeld en gevalideerd. Deze methodes pasten wiskundige benaderingen toe om modellen vast te stellen en waren succesvol in het significant reduceren van PET-scan tijd zonder nadelig te zijn voor de kwantitatieve accuraatheid. Als consequentie is het mogelijk volledige kwantitatieve informatie te verkrijgen door middel van korte, simpele, patiëntvriendelijke scans. Vervolgens richtte het onderzoek zich op het optimaliseren van kwantitatieve methodologie voor PET-beeldvorming van het rattenbrein. Hier werd een gevestigde tracer uit menselijk onderzoek geëvalueerd op specifieke toepassing in de preklinische omgeving en optimale kwantitatieve methodes vastgesteld. De bevindingen van dit werk lieten zien dat het niet mogelijk is de methodologie van mensen direct toe te passen op onderzoek bij ratten. Het markeerde het belang van model validatie, ook in het geval van radiotracers welke vastgesteld zijn voor een ander soort