Development of an MRI-compatible Multi-compartment Phantom for Dynamic Studies

• Main Authors: Ström Seez, Jonas, Holmer Fann, Frederick
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Medicinteknik och hälsosystem 2020
• Subjects: Dynamic studies; Dynamic phantom; Multi-compartment analysis; MRI compatible; PET; SPECT; Gamma camera; Nuclear medicine; Dynamiska studier; Dynamisk fantom; Multi-kammar analys; MRI kompatibel; Gammakamera; Nuklearmedicin; Medical Image Processing; Medicinsk bildbehandling
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-276996

Medical imaging based on radioactive tracers exposes the patient to radiation. For this reason, a phantom is preferably used for non-clinical studies such as routine quality assurance and research. The aim of this project was to design, build and test a multi-compartment phantom to be used in dynamic SPECT/CT, PET/CT and PET/MRI studies. By treating each compartment as a biological system and plotting activity distribution, desired characteristics of the phantom can be obtained. A software program was created to simulate compartment activity distribution for different input parameters. Such parameters include number of compartments, administered activity, flow rates between compartments and compartment volume. Based on the simulation, the phantom was designed to meet the desired characteristics. Due to the outbreak of the SARS-CoV-2 virus, no phantom could be built nor tested. Consequently, leading the project to create a foundation that facilitates future building of the phantom. === Medicinsk avbildning med radioaktiva spårämnen utsätter patienter för en stråldos. Av detta skäl används företrädesvis en fantom för icke-kliniska studier såsom rutinmässig kvalitetssäkring och forskning. Syftet med detta projekt var att designa, bygga och testa ett flerkammarfantom som ska användas i dynamiska SPECT/CT, PET/CT och PET/MRI studier. Genom att behandla varje kammare som ett biologiskt system och plotta aktivitetsfördelning kan önskade egenskaper hos fantomen erhållas. Ett program skapades för att simulera aktivitetsdistributionen i flerkammarfantomer för olika in parametrar så som antal kammare, administrerad aktivitet, flöden mellan kammare och kammarvolym. Baserat på simuleringen utformades fantomen för att uppfylla de önskade egenskaperna. På grund av utbrottet av SARS-CoV-2 viruset kunde ingen fantom byggas eller testas. Följaktligen leddes projektet till att skapa en grund som underlättar framtida byggande av fantomen.