Onderzoeksgroep
Expertise
Ik doe onderzoek naar bewegingscorrectiemethoden en beeldreconstructie voor positronemissietomografie (PET). Specifiek ontwikkel ik bewegingstracking- en reconstructiemethoden voor het scannen van de hersenen van wakkere en vrij bewegende dieren. Deze methoden zijn ook aangepast voor het tracken van beweging tijdens PET-scans bij patiënten of studievrijwilligers. Daarnaast werk ik aan PET-reconstructiemethoden om de resolutie van de gereconstrueerde beelden te verbeteren. De PET-tomografische gegevens worden verwerkt en een bewegingsregistratie-algoritme werd ontwikkeld om de beweging van het hoofdtijdens de PET-scan te meten. Zodra de bewegingsvolggegevens zijn berekend, worden deze gebruikt in reconstructiemethoden voor PET-bewegingscorrectie om tomografische beelden te verkrijgen zonder bewegingsartefacten. Ik heb PET-scan-experimenten uitgevoerd van wakkere ratten, waarbij methoden voor het volgen van hoofdbewegingen werden getest: optische bewegingsregistratie met en zonder specifieke markeringen bewegingsregistratie van radioactieve puntbronnen werden geïmplementeerd. De puntbron trackingsmethode werd ook geïmplementeerd in PET-scans in de hersenen van vrijlopende muizen. De puntbron-trackingsmethode werd ook aangepast aan en getest ineen PET-scanner van het menselijk brein om de hoofdbeweging van patiënten te volgen tijdens langere PET scans.
PET beeldvorming gebaseerd op data van de hersenen en het hart van wakkere knaagdieren.
Abstract
Preklinische positronemissietomografie (PET) van de hersenen wordt uitgevoerd met behulp van anesthetica om het dier te immobiliseren. Het is echter aangetoond dat anesthetica de hersenfunctie en de opname van verschillende PET-tracers kunnen veranderen. Om het gebruik van anesthesie te vermijden, zijn methoden ontwikkeld die de beweging van de kop van het dier tijdens de PET-scan volgen, voor de daaropvolgende bewegingscorrectie van de PET-gegevens van de hersenen. Deze methoden vertrouwen op optische volgcamera's of markeringen die op de kop van het dier zijn aangebracht om de bewegingen van de kop te volgen. Deze traceerprocedure vereist extra voorbereiding bovenop het opzetten van de PET-scan. Om de toepasbaarheid te bevorderen en additionele voorbereidende stappen tot een minimum te beperken bij het scannen van wakkere knaagdieren, zullen we in dit project een data-gestuurde trackingtechniek voor knaagdieren valideren en optimaliseren. Deze methode vereist geen extra setup naast de PET-scan, omdat de bewegingsregistratie wordt uitgevoerd met behulp van de verkregen PET-gegevens. Bovendien zal ook de monitoring van torsobewegingen worden gevalideerd en geoptimaliseerd met als doel hartbewegingen te corrigeren. De gecorrigeerde hartbeelden worden gebruikt om een verbeterde image-derived input functie te bepalen voor kinetische modelering tijdens verdere kwantificatiestappen. Ratten- en muizenscans zullen worden uitgevoerd met verschillende PET-tracers om verschillende hersen- en lichaamsdistributies en verschillende ruiskarakteristieken te kunnen onderzoeken, om hiermee de tracking-algoritmen te optimaliseren. De hier ontwikkelde methoden zullen bijdragen aan de toegankelijkheid van wakkere PET-scans bij knaagdieren, waardoor de techniek bij het bredere PET-preklinische publiek ingezet kan worden. Door het gebruik van anesthetica en hun verstorende effecten op de dierfysiologie te omzeilen, wordt bovendien ook de translatie van preklinische PET-resultaten naar de kliniek verbeterd.Onderzoeker(s)
- Promotor: Miranda Menchaca Alan
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject