Harmonisation en neuroimagerie d’une TEP/TDM analogique et d’une TEP/IRM numérique à l’aide d’un fantôme Hoffman

Abstract

L’utilisation de TEP de différentes générations rend nécessaire une harmonisation entre les équipements pour les études longitudinales. Nous proposons une méthodologie d’harmonisation basée sur des paramètres de reconstruction, en neurologie, à partir d’acquisitions d’un fantôme. Cette méthode sera appliquée pour une harmonisation entre un TEP/TDM analogique sans mesure du temps de vol et un TEP/IRM numérique et comparée à une méthodologie d’harmonisation a posteriori. Le fantôme Hoffman 3D est un fantôme cérébral, composé de compartiments représentant la substance grise (SG) et la substance blanche (SB). Nous avons acquis et reconstruit en 2013 ce fantôme à l’aide d’un TEP/TDM Gemini GXL (Philips) qui sert de reconstruction de référence. Le même fantôme a été acquis en 2023 avec le TEP/IRM Signa PET/MR (GE). Les reconstructions ont été effectuées avec OSEM avec les mêmes corrections qu’en 2013 en faisant varier le nombre d’itérations, de sous-ensembles et la taille du post-filtrage transaxial pour trouver les paramètres de reconstruction permettant d’harmoniser les données des deux machines. Une reconstruction avec des paramètres de routine a également été faite puis harmonisée selon la méthode a posteriori. La déviation par rapport à la reconstruction de référence est calculée pour chaque reconstruction à l’aide de trois métriques mesurées à l’aide d’un fantôme numérique : le rapport SG/SB, le rapport contraste sur bruit (RCB) et la résolution spatiale (RS). Pour la reconstruction TEP/TDM de référence, le rapport SG/SB est de 2,6, le RCB de 7,8 et la RS de 6,9 mm. La reconstruction TEP/IRM minimisant l’écart avec la référence est celle avec 10 itérations, 32 sous-ensembles et un post-filtrage de 5 mm, donnant un rapport SG/SB de 2,5, un RCB de 7,7 et une RS de 7 mm. Pour la reconstruction TEP/IRM harmonisée avec la méthode a posteriori le rapport SG/SB est de 2,4, le RCB de 8,5 et la RS de 7,7 mm. Notre méthodologie a permis de sélectionner un ensemble de paramètres minimisant les différences quantitatives entre les reconstructions d’un TEP/IRM numérique et celle d’un TEP/TDM analogique. Elle permet une meilleure harmonisation des reconstructions que la méthode a posteriori avec de meilleurs résultats pour les trois critères. Notre méthodologie d’harmonisation, basée sur l’acquisition d’un fantôme, sera validée à l’aide de données longitudinales provenant de sujets acquis sur les deux machines.