Le but de cette étude a été de créer un modèle réaliste de tomoscintigraphie pulmonaire de ventilation/perfusion (V/P-TEMP/TDM) double isotope normal en simulation Monte Carlo.

Les simulation ont été réalisées à l’aide du logiciel SIMIND. La première étape a été de vérifier la modélisation de la gamma-caméra. Pour cela, des objets test ont été acquis sur une caméra Symbia T6 (Siemens) équipée d’un collimateur moyenne énergie, puis simulés sur SIMIND. Les fantômes numériques ont été créés à partir du TDM des objets tests. Les tests ont été réalisés avec des sources de 99mTc. La résolution spatiale (RS) a été testée à l’aide de sources ponctuelles situées de 5 à 25cm du détecteur. L’erreur quadratique moyenne (EQM) entre la RS simulée et mesurée a été calculée. La sensibilité planaire a été testée à l’aide d’une source de 65MBq à 10cm du détecteur et la différence relative a été calculée. Les facteurs de recouvrement (FR) ont été testés à l’aide d’un fantôme NEMA-NU2 2007 ayant un rapport de concentration radioactive entre les sphères chaudes et froides de 9,4 et l’EQM a été calculée. La seconde étape a été de créer un fantôme numérique voxelisé pour la simulation d’un poumon normal. L’examen TDM d’un patient a été segmenté en 5 zones de densités différentes (air, poumons, graisse, tissus mous et os). La concentration radioactive a été considérée comme homogène pour la ventilation. Pour la perfusion, un gradient antéropostérieur a été modélisé grâce à une mesure sur 10 patients et un ajustement mathématique. Les simulations double isotope ont été réalisées à l’aide d’un isotope fictif comprenant le pic d’émission du 99mTc et du 81mKr. La dernière étape a été de valider le modèle simulé en le comparant à une base de 76V/P TEMP/TDM normaux ayant subi une fusion élastique. Les Z-scores entre la simulation et la base ont été exprimés par leur valeur médiane [min, Q1, Q3, max].

L’EQM de la RS était de 1,6mm. La différence relative pour la sensibilité était de 4,6 %. L’EQM pour les FR était de 0,86 %. Les Z-scores pour la perfusion étaient de 0 [−2,6, −0,6, 0,5, 4,1] et pour la ventilation de −0,2 [−3,1, −0,8, 0,6, 6,7] respectivement.

Nous avons créé un modèle réaliste de V/P-TEMP/TDM, qui, comparé à une base d’examens normaux, a donné des Z-scores proches de 0 pour la plupart des voxels. Ce modèle pourrait être utilisé pour simuler des embolies pulmonaires et tester différentes méthodes de segmentation.