Advanced Strategies for Attenuation Correction and Synergistic Reconstruction in Dynamic Time-Of-Flight PET/MRI

"التشخيص المبكر للأمراض يعمل على المستويات الخلوية والجزيئية والجينية، ومع تحول الأساليب التشخيصية إلى المستوى الجزيئي، تبرز أهمية التصوير المتعدد التقنية. إن تقنية البوزترون المقطعي المدمج مع الرنين المغناطيسي MRI\PET في طريقها إلى الاستخدام الإكلينيكي لتشخيص حالات الأورام السرطانية، ودراسة خطة العلاج ومدى استجابة هذه الأورام الخبيثة للعلاج. لكن تقنية MRI\PET لا زالت تعاني من ضعف أساليب تصحيح الاضمحلال، والذي من شأنه أن يؤثر سلبا على وضوح الصورة الطبية. لذا، فإن هذا البحث يهدف إلى إيجاد أساليب مبتكرة للحد من تأثير اضمحلال الإشارة في التصوير الرباعي الأبعاد MRI\PET، من خلال عمل بحثي تعاوني يضم كل من جامعة الكويت ومركز جابر الأحمد الصباح للطب النووي والتصوير الجزيئي وجامعة جنيف (الاتحاد السويسري). من أهداف البحث:
‌أ. إيجاد وتقييم أسلوب جديد لتحليل المعلومات المأخوذة من MRI لتوضيح حدود أنسجة العظام في الصورة الناتجة عن MRI\PET. وسيعتمد هذا الأسلوب على استخدام متواليات MRI التصويرية طويلة المدة.
‌ب. إيجاد وتقييم أسلوب مبتكر لتحديد أنسجة العظام في الأشعة المقطعية CT عن طريق استخدام أساليب معتمدة في MRI.
‌ج. إيجاد وتقييم أسلوب جديد لتصحيح اضمحلال الإشارة في PET عن طريق الاستفادة من المعلومات التي توفرها MRI في تصوير العظام.
‌د. المقارنة بين الأساليب السابقة لتحديد الأفضل من حيث النتائج العلمية وسهولة التطبيق العملي، ومن ثم تطبيقه على التصوير رباعي الأبعاد MRI\PET وذلك للحد من تأثير اضمحلال الإشارة وبالتالي الحصول على صورة واضحة المعالم.
‌ه. إيجاد وتقييم أسلوب فعال يدمج بين معلومات تقنية PET ونظيرتها MRI لتركيب صورة طبية عالية الوضوح مقارنة بالأسلوب الحالي."

Early diagnosis and therapy increasingly operate at the cellular, molecular or even at the genetic level. As diagnostic techniques transition from the systems to the molecular level. the role of multimodal and multiparametric imaging becomes increasingly important. Whole-body hybrid PET-MR imaging is being investigated in clinical setting for diagnosis and staging, treatment response monitoring and radiation therapy treatment planning of a wide range of oncologic malignancies. However. quantitative PET/MRI is still challenged by the lack of a reliable and robust attenuation correction methodology enabling to produce artefact-free and quantitative PET images. Conversely. substantial progress has been achieved during the last decade in parametric imaging based on full kinetic analysis using spatiotemporal image reconstruction, which is expected to enter the clinical arena during the next few years to replace commonly used analysis involving the use of static imaging and semi-quantitative indices.
We request funding to develop and validate in clinical setting novel MRI-guided attenuation correction strategies for whole-body PET/MR imaging on current and future generation time-of-flight PEI`•MRI systems with high timing resolution. A synergistic approach for 4D multiparametric PET/MRI reconstruction wili also be developed through the implementation a unified framework enabling direct estimation of parameters by exploiting correlations between the two modalities (PET and MRI). thus, enabling to achieve reconstructions with improved performance compared to what can be achieved through independent reconstructions for each modality.
We propose a robust methodology enabling to push forward the development and widespread adoption of fully quantitative multiparametric PET/MR imaging to routine clinical practice Ibr the assessment and characterization of discase spread and recurrence. This research involves medical physicists. scientists. physicians. and radiologists working at