- / -

Η οπτική τομογραφία διάχυσης είναι μια πρόσφατη μέθοδος απεικόνισης που χρησιμοποιεί φωτόνια κοντά στο φάσμα των υπερύθρων για τον υπολογισμό ορισμένων ιδιοτήτων των ιστών και η οποία ανακατασκευάζει τρισδιάστατες εικόνες βάση αυτών. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία αναλύονται πρόσφατες μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί γύρω από τη νέα αυτή τεχνική, οι οποίες περιλαμβάνουν μια ιστορική αναδρομή στην εξέλιξή της, τις προσπάθειες μαθηματικής βελτίωσης των τεχνικών χαρακτηριστικών της, καθώς και πειραματικές εφαρμογές της στην παρακολούθηση εγκεφαλικών βλαβών σε νεογνό, στην ανταπόκριση μιας ασθενούς με καρκίνο του μαστού στη χημειοθεραπεία και στην πορεία ασθενών με ρευματοειδή αρθρίτιδα. Τα πορίσματα αυτής της εργασίας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι σε μετέπειτα χρόνια μετά από βελτιώσεις στην τεχνολογία και στην επεξεργασία των σημάτων, η DOT θα αποδειχθεί μια χρήσιμη μέθοδος διάγνωσης και παρακολούθησης πολλών ασθενειών. / Diffuse optical tomography (DOT) is a recent imaging method which uses near-infrared photon emission in order to measure certain tissue properties, and processes them to reconstruct 3-D images. In this project, we analyze five studies on this method which include: a historic overview, the efforts of mathematical optimization of its technical features as well as some of the clinical trials using it, such as the observation of a neonate with brain lesions, the response of a breast-cancer patient to chemotherapy and the progress of patients suffering from rheumatoid arthritis. Based on this project’s conclusions, after several years and several improvements in its features and data-processing, DOT will prove to be a useful diagnostic and observational method for many illnesses.

- / -

- / -

- / -

The utilization of Computed Tomography in paediatric examinations constantly increases. During the procedure, a high amount of dose is delivered to children, which could be avoided. This study examined whether the selection of scanning parameters – tube voltage and tube current-time product- could be based on patient size instead of patient age or weight aiming, for dose reduction. The SRS78 spectrum processor software was employed to generate spectra with tube voltage between 80kVp and 120kVp and with tube current-time product between 50mAs and 165mAs. These spectra were attenuated by different thicknesses of polymethylmethacrylate (PMMA) phantoms. The simulation technique was validated with experimental measurements acquired on CTDI phantoms on a Siemens Somatom plus 4 scanner. The image quality was assessed in terms of noise, contrast and contrast-to-noise ratio (CNR). Furthermore the contrast of iodine, adipose tissue and cortical-bone relative to muscle were calculated in order to examine how the contrast of different materials was influenced when tube voltage changed. The data analysis shows that there is a definite relationship between image quality and the size of a patient. When exposure settings are kept constant, the level of noise, contrast and Contrast-to-Noise Ratio (CNR) depends on the size of the phantom. Noise is increased exponentially and contrast is reduced linearly as the size of the phantom is increased. CNR is markedly higher in small size phantoms. Moreover, when tube voltage was reduced the noise level was increased less in the small size phantoms and the contrast of high atomic number materials is reduced more when tube voltage is reduced. The CNR for high atomic number materials presents modest improvements when tube voltage is increased therefore examinations with contrast agents could be performed at lower tube voltages. Furthermore the high CNR in small size phantoms could be traded off with lower mAs. In particularly the mAs could be reduced by up to 95% while maintaining the same CNR as for adults resulting in dramatic dose reductions for children. Moreover, since Computed Tomography stands out from all the other X-ray techniques due to its ability to detect structures of similar densities the detect ability of low contrast details was investigated. The Catphan phantom and particularly the CTP515 module was employed. The phantom was scanned with the Siemens Somatom plus 4 scanner at 80kVp, 120kVp and 140kVp and with tube current-time product between 43mAs and 165mAs. The image quality was assessed subjectively and objectively. It is observed that when 120kVp and 140kVp are applied there are not sufficient differences on image quality which justify the selection of 140kVp in paediatric protocols. When 80kVp is applied structures with contrast lower than 10HU are not detected. Concerning mAs does not contribute to the detection of low contrast details except if it is combined with high tube voltages. However, mAs contribute to the visualisation of smaller in size details but above a threshold value, higher mAs does not serve any purpose and the value of 300mAs employ in many protocols is not justified. In conclusion, the reduction of dose during paediatric Computed Tomography examinations is more than probable since scanning parameters could be reduced without degradation of image quality. However in order to assure the reduction of dose without side effects, protocols must be constructed which will individualize the Computed Tomography examinations. That is, the optimum spectrum must be selected relative to the diagnostic task and the size of the patient. / -

In 3D positron emission tomography the scatter effect is a significant physical factor degrading image quality. The advancements in computing that occurred the last decades al lowed us to simulate the scatter coincidences fast and ef ficiently. The main concern now is how accurately do we simulate the scatter events. The scope of this project is the implementation and the evaluation of a scatter simulation algorithm that would be able to simulate the scat ter ef fect more precisely than the existing ones. One way to simulate the scatter distribut ion is with an algorithm, first published by Watson and Ollinger, that is based on the Klein-Nishina formula. These methods have been implemented taking into account only the single scatter events (where a photon scatters once in the at tenuation medium). Multiple scatter is generally taken into account by some scaling or filtering procedure. Their main advantages are short computational time and relatively good precision compared to previous more heuristical methods. Although these single scatter algorithms have been effective there are cases where their results are not that accurate. For low energy thresholds and large at tenuation mediums multiple scatter is increased. Given that a significant percentage of people are over -weight (thus the at tenuation medium has large volume) we should consider introducing multiple scatter events in our simulations. Moreover, the distribut ion of all scatter events is broader than the one of single scatter events therefore even if the single scatter distribution is scaled it will not match the total scatter one. In previous work by C. Tsoumpas et al, a new scatter simulation algorithm was developed that attempts to approximate the total scatter distribution by taking into account the case where the one annihilated photon is scattered twice and the case where both annihilated photons are scattered once. These two cases describe the double scatter events and by introducing them into our scatter simulation algorithm we aim to obtain a better approximation of the total scatter distribution. In this thesis we have improved this double scatter simulation algorithm in two important ways. When both annihilated photons scatter they acquire a favourable polarization direction with respect to each other and this influences thei r detect ion probabilities, especially when low energy photons are detected. In the algorithm that we implemented we considered this effect by using the polarized Klein-Nishina formula for this case. In addition, we investigated and validated the need to introduce extra solid angle factors in the implementation. The whole implementation is based on the STIR library (Software for Tomographic Image Reconstruction) written in the C++ programming language. Scatter events can also be simulated by Monte Carlo simulation packages such as SimSET. SimSET is a public domain package designed to simulate positron emission tomography (PET) (and Single Photon Emission Tomography) and was used extensively in this project. Monte Carlo packages because of their ability to exclude any unknown physical parameter they can simulate physical processes like the ones that take place in PET very accurately. Thus they were essential for the evaluation of our scatter correction algorithm. The reason why Monte Carlo packages are not used inclinical practice instead of the model-based methods is that they demand a large computational time. Besides Monte Carlo packages we also per formed a series of experimental scans in order to evaluate our scatter simulation algorithm. The tomograph used for the experiments was the ECAT 962 used in a 3D mode. / -

Η φυσιολογία του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ) έχει καλά περιγραφεί όσον αφορά τα υποσυστήματα, γενικά και ειδικά. Γενικά: Σχετικά με το ενδοκρανιακό αγγειακό σύστημα, oι δυναμικές αλληλεπιδράσεις και αλλαγές (οξείες και χρόνιες) μεταξύ του εγκεφαλικού παρεγχύματος, της ενδοκράνιας πίεσης (intracranial pressure ICP), του εγκεφαλονωτιαίου υγρού (ΕΝΥ) και χωροκατακτητικών μαζών έχουν αρχίσει και εκτεταμένα μελετηθεί και περιγραφεί τα τελευταία 100 χρόνια. Ειδικά: Η λειτουργική χαρτογράφηση του παρεγχύματος (π.χ. φλοιϊκή, βασικών γαγγλίων, λευκής ουσίας, συνδετικών και συνδεσμικών ινών) που σχετίζεται με το τραύμα, τη λοίμωξη, τους όγκους και το αγγειακό σύστημα, έχουν αναλυθεί με τη χρήση του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (ΗΕΓ) και τις σύγχρονες νευροαπεικονιστικές μεθόδους όπως PET, SPECT, MEG (Magneto encephalography), fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging) από το 19254. Αυτές οι μελέτες έχουν δώσει νέα ώθηση στην κατανόηση και ερμηνεία των υποσυστημάτων (νευρωνικών, αγγειακών -rCBF, ενδοκρινολογικών, ανοσολογικών) του εγκεφάλου, σε σύγκριση με τις γνώσεις των προηγουμένων αιώνων. Όμως δεν πρέπει να αγνοήσουμε τις πληροφορίες που έχουν αποκτηθεί τα τελευταία 2000-3000 χρόνια, από την εποχή του Ιπποκράτη. Όσο εντυπωσιακές και αν είναι οι πρόσφατες ανακαλύψεις θα πρέπει να τοποθετηθούν στην κατάλληλη ιστορική προοπτική. Οι νέες γνώσεις μας είναι σχετικές και σε πολλές περιπτώσεις χρήζουν περισσότερης μελέτης. Η αυτόματη υπαραχνοειδής αιμορραγία (SAH) με τις λειτουργικές και ανατομικές επιδράσεις στο εγκεφαλικό παρέγχυμα είναι μια από τις νοσολογικές οντότητες που οι νέες απεικονιστικές μέθοδοι έχουν τύχει εκτεταμένης εφαρμογής. SAH με το ίδιο μέγεθος, Εισαγωγή 11 εντόπιση, επέκταση, δεν προκαλούν τις ίδιες δυσλειτουργίες ή ελλείμματα -μόνιμα ή προσωρινά. Υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που επιδρούν σε αυτό άμεσα ή έμμεσα: 1. Η δομική οργάνωση του ΚΝΣ δεν επιτρέπει επιβλαβείς παράγοντες να καταστρέψουν τους νευρώνες, τις ίνες της λευκής ουσίας, τις αγγειακές δομές ή το ανοσοποιητικό σύστημα. 2. Η θέση των κύριων λειτουργιών μέσα στο ΚΝΣ είναι γνωστή, όμως οι κυτταρικές ομάδες αυτών των περιοχών δεν είναι απομονωμένες από τις γύρω κυτταρικές ομάδες, από τα απομακρυσμένα συστήματα, από ολόκληρο τον εγκέφαλο, ή ακόμη και από το σώμα. 3. Τα υποσυστήματα του ΚΝΣ και κυρίως η rCBF, σχετίζoνται με ένα πολύπλοκο δικτυωτό σύστημα (network-like system). H ένταση των μηχανικών, χημικών, βιολογικών ερεθιστικών παραγόντων και η δυνατότητα ερεθισμού του υποσυστήματος είναι υπεύθυνα 4. για την σοβαρότητα και τη διάρκεια της δυσλειτουργίας και των ελλειμμάτων (διάσχιση). 5. Η πίεση του εγκεφαλικού παρεγχύματος (οίδημα, παρεκτόπιση, εγκολεασμός) ως ακτινολογικό εύρημα της συμβατικής τεχνολογίας δεν μπορεί να προβλέψει την κλινική συμπτωματολογία, αλλά κυρίως, δεν μπορεί να προβλέψει πότε η πίεση θα γίνει επικίνδυνη. H αντιμετώπιση της υπαραχνοειδούς αιμορραγίας που βασίζεται στη φαρμακευτική υπερδυναμική θεραπεία (αυξημένος ενδοαγγειακός όγκος υγρών, ελεγχόμενη αυξημένη πίεση, αιμoαραίωση) και στη χρήση των αναστολέων Ca+2 αρχίζει τα τελευταία χρόνια να εμπλουτίζεται με νέες χειρουργικές τεχνικές, όπως την αγγειοπλαστική και το by-pass.  Το SPECT-εγκεφάλου παρέχει επιπρόσθετες πληροφορίες όσον αφορά στη SAH από ότι οι μέχρι τώρα υπάρχουσες νευροαπεικονιστικές μέθοδοι;  Μπορεί η μέτρηση της rCBF-SPECT και η έγκαιρη πρόβλεψη των αλλαγών της να τροποποιήσουν τη φαρμακευτική θεραπεία με την ελπίδα να επιτευχθούν αποτελέσματα ανώτερα από εκείνα που ανακοινώνονται μέχρι σήμερα στη διεθνή βιβλιογραφία;  Πώς η διαφορετικότητα του χρόνου εμφάνισης του “αγγειόσπασμου” μπορεί να συσχετιστεί με τις δυσλειτουργίες του εγκεφάλου (ισχαιμία) και την πρόγνωση;  Μπορεί ο χρόνος εμφάνισης του “αγγειόσπασμου” να προβλεφθεί με το SPECT;  Γιατί μετράμε τις εφεδρείες της rCBF; Εισαγωγή 12  Μπορεί το 99mTc-ECD να αποτελέσει ένα αξιόπιστο ραδιοφάρμακο για τη μέτρηση της rCBF, συγκρινόμενο με ραδιοφάρμακα της ίδιας κατηγορίας; Tα ερωτήματα που τέθηκαν παραπάνω, των οποίων η απάντηση (μελέτη) γίνεται ολοένα και πιο επιτακτική στο κατώφλι του ερχομένου αιώνα, έδωσαν το ερέθισμα για να συνταχθεί το παρόν πόνημα. Η γοητεία της πρόβλεψης του αγγειόσπασμου και η επίδρασή της στη θεραπευτική αντιμετώπιση και την πρόγνωση της νόσου, οδήγησαν την ερευνητική προσπάθεια στη “μελέτη της εγκεφαλικής αιμάτωσης με 99mTc-ECD της υπαραχνοειδούς αιμορραγίας με SPECT”, που είναι ο τίτλος της παρούσας μελέτης. Το Γενικό Μέρος της παρούσας μελέτης περιλαμβάνει μια σύντομη ιστορική αναδρομή της σχέσης της πυρηνικής ιατρικής και του rCBF, των ραδιοφαρμάκων γενικά και του 99mTc- ECD ειδικότερα, την περιγραφική παρουσίαση της ανατομίας και παθοφυσιολογίας του αιματοεγκεφαλικού φραγμού και της αγγειακής εγκεφαλικής αυτορρύθμισης, την εκτενή παρουσίαση της SAH και του αγγειόσπασμου (αίτια, παθοφυσιολογία, παθολογία, ταξινόμηση, κλινική εκδήλωση, αντιμετώπιση). Τέλος, γίνεται εισαγωγή στην ιατρική τεχνολογία του SPECT και τις εφαρμογές του στην Νευροχειρουργική γενικά και στην SAH ειδικότερα. Στο Ειδικό Μέρος παρουσιάζονται το υλικό και η ανάλυση της μεθόδου, τα κλινικά, ακτινολογικά και σπινθηρογραφικά αποτελέσματα και η συζήτησή τους, καθώς επίσης η σύγκριση της μεθόδου με τις ήδη υπάρχουσες. Τέλος αναφέρονται τα συμπεράσματα της μελέτης και ακολουθεί η περίληψη αυτής. / -

Στη συγκεκριμένη διατριβή περιλαμβάνεται όλη η απαραίτητη θεωρία της σεισμικής τομογραφίας όπως και ιστορική αναδρομή των μεθόδων που προηγήθηκαν αυτής που παρουσιάζεται στην ανα χείρας μελέτη. Γίνεται σύγκριση των μεθόδων ειδικά σε δεδομένα από επιφανειακά πειράματα και μελετάται η αντίδραση των αλγορίθμων σε περιπτώσεις εντόνου αντιθέσεως στη ταχύτητα των σεισμικών κυμάτων, αναλυτική μεθοδολογία ανάλυσης αβεβαιοτήτων με στατιστικές μεθόδους, θεωρητική ανάπτυξη του ευθέους αλλά και του αντιστρόφου προβλήματος, χρήση για πρώτη φορά σε ανάλογα προβλήματα των αλγορίθμων Kohonen, μεθοδολογία βέλτιστης λήψης δεδομένων σε δυσχερείς συνθήκες και τέλος λήψη, ανάλυση, ποιοτικός έλεγχος, επεξεργασία και ερμηνεία ενός μεγάλου όγκου σεισμικών δεδομένων, αλλά και ορισμένων γεωηλεκτρικών που έδρασαν συνεπικουρικά, πάνω σε ένα γεωτεχνικό πρόβλημα. Η καινοτομία της διατριβής έγκειται στην εισαγωγή γεωμετρίας Finsler για την επίλυση των προβλημάτων που δημιουργούνται στα επιφανειακά προβλήματα από τις έντονες αντιθέσεις των σεισμικών κυμάτων. / In this PhD we include all the necessary theory on seismic tomography as well as an historical review of older methods. We compare these methods especially on shallow experiments data, we compare the uncertainties with statistical methods, we develop new methods on forward and inverse problem, we use also Kohonen algorithms. The data we gathered apart from seismic ones were also downhole and electrical data in order to compare the validity of the method. We also applied Finsler geometry in order to overpass the problems that occur in shallow experiments.

Η διερεύνηση της διαγνωστικής και προγνωστικής αξία της διόρθωσης φωτονιακής εξασθένησης με χάρτες μέσω CT χαμηλής δόσης και ευκρίνειας στη στεφανιαία νόσο. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΣΚΕΛΟΣ Υλικό και Μέθοδος: Σε ομοίωμα Data Spectrum πραγματοποιήθηκαν SPECT/CT απεικονίσεις με 201Tl & 99mTc αφενός χωρίς ελλείμματα στο καρδιακό ένθεμα όπου μετρήθηκε ομοιογένεια εικόνας και κρούσεις και αφετέρου με την τοποθέτηση ελλειμμάτων, «διατοιχωματικών» & «υπενδοκαρδίων» όπου υπολογίστηκαν το μέγεθος (FWHM) και η αντίθεση του ελλείμματος. Κατόπιν οι AC & NAC απεικονίσεις συνεκρίθησαν κατά ζεύγη ως προς τις προαναφερθείσες παραμέτρους. Αποτελέσματα: Στις μετρήσεις χωρίς έλλειμμα ευνοήθηκε η μέθοδος με διόρθωση (AC) αυξάνοντας την ομοιογένεια της φυσιολογικής εικόνας και εξομαλύνοντας το λόγο κρούσεων κατωτέρου/προσθίου τοιχώματος. Στις απεικονίσεις με έλλειμμα η AC μέθοδος εμφάνισε καλύτερο FWHM ενώ η τεχνική χωρίς διόρθωση εξασθένησης (NAC) αποδείχθηκε ανώτερη ως προς την αντίθεση του ελλείμματος. ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΟ ΣΚΕΛΟΣ Υλικό και Μέθοδος: Διερευνήθηκαν αναδρομικώς 120 εξεταζόμενοι χαμηλού pre-test κινδύνου ΣΝ με αρνητικούς κλινικούς δείκτες και 120 πρώϊμα στεφανιογραφηθέντες (<60 ημέρες μετά MPI με 201Tl + CT-AC). Οι AC & NAC εικόνες εκτιμήθηκαν τυφλά τόσο ποιοτικά όσο και ημιποσοτικά (Summed Stress Score - SSS, Summed Difference Score - SDS). Κατόπιν, υπολογίστηκε το normalcy στον πληθυσμό χαμηλού κινδύνου ενώ στους στεφανιογραφηθέντες με gold standard τα αγγειογραφικά δεδομένα υπολογίστηκαν ευαισθησίες, ειδικότητες και διαγνωστικές ακρίβειες στο γενικό πληθυσμό και κατά φύλο στην επικράτεια του LAD και του συνδυασμού RCA/LCx οι οποίες συνεκρίθησαν με τη McNemar δοκιμασία. Τέλος, σχεδιάστηκαν ROC καμπύλες και έγινε σύγκριση μεταξύ τους κατά ζεύγη. Αποτελέσματα: Στον πληθυσμό χαμηλού κινδύνου η AC τεχνική υπερίσχυσε στο normalcy, ενώ στους στεφανιογραφηθέντες στατιστική σημαντικότητα παρατηρήθηκε στην περιοχή κατανομής της RCA/LCx στο γενικό πληθυσμό και στους άνδρες, όπου η NAC μέθοδος ήταν πιο ευαίσθητη και η AC πιο ειδική, χωρίς να προκύψουν στατιστικώς σημαντικά αποτελέσματα κατά τις συγκρίσεις ως προς τη διαγνωστική ακρίβεια και στις κατά ζεύγη συγκρίσεις των AUC στις ROC καμπύλες. ΠΡΟΓΝΩΣΤΙΚΟ ΣΚΕΛΟΣ Υλικό και Μέθοδος: Πρόκειται για προοπτική μελέτη με 637 συμμετέχοντες στους οποίους πραγματοποιήθηκε SPECT/CT απεικόνιση ρουτίνας και εκτιμήθηκαν ημιποσοτικά οι AC & NAC εικόνες (SSS – τυφλή ανάλυση). Μετά από κλινική παρακολούθηση κατεγράφησαν οι θάνατοι (πρωτεύον καταληκτικό σημείο), καθώς και οι συνδυασμοί θανάτων/ΟΕΜ και θανάτων/ΟΕΜ/οψίμων επαναγγειώσεων (δευτερεύοντα καταληκτικά σημεία). Κατόπιν, ορίστηκαν διαχωριστικές SSS τιμές του πληθυσμού βάσει της συχνότητας συμβαμάτων, και σχεδιάστηκαν Kaplan-Meier καμπύλες επιβίωσης στο γενικό πληθυσμό και στις SSS υποομάδες (AC & NAC) οι οποίες συνεκρίθησαν μεταξύ τους με την LogRank μέθοδο. Τέλος, οι κλινικές και απεικονιστικές παράμετροι αξιολογήθηκαν με την Cox μέθοδο, τόσο στο μονοπαραγοντικό (univariate) μοντέλο όσο και στην πολυπαραγοντική ανάλυση παλινδρόμησης (multivariate regression analysis). Αποτελέσματα: Κατά τη διάρκεια της κλινικής παρακολούθησης (ѱSD = 42.3±12.8 μήνες) σημειώθηκαν 24 θάνατοι (7 καρδιογενείς), 13 ΟΕΜ και 28 επαναγγειώσεις. Από την κατηγοριοποίηση του πληθυσμού προέκυψαν τρεις SSS υποομάδες για κάθε μέθοδο: 0-4, 5-13 και >13 (NAC) και 0-2, 3-9 και >9 (AC). Στην Kaplan-Meier ανάλυση η NAC παρήγαγε στατιστικώς σημαντικά αποτελέσματα μεταξύ των ομάδων 5-13 και >13 ως προς θανάτους και μεταξύ όλων των SSS υποπληθυσμών για αμφότερα τα δευτερεύοντα καταληκτικά σημεία, ενώ η AC κατάφερε να διαχωρίσει μεταξύ 0-2 & >9 ως προς θανάτους/ΟΕΜ και 0-2 & 3-9 ως προς συνολικά συμβάματα. Στο μονοπαραγοντικό Cox μοντέλο η NAC απεικόνιση κατάφερε στατιστική σημαντικότητα τόσο για SSS>4 όσο και >13 ως προς όλα τα καταληκτικά σημεία με την AC να παρουσιάζει ανάλογα αποτελέσματα για SSS>2 ως προς μείζονα και συνολικά συμβάματα και για SSS>9 ως προς το σύνολο των συμβαμάτων. Τέλος, στην πολυπαραγοντική ανάλυση παλινδρόμησης, η NAC αποδείχθηκε ανεξάρτητη προβλεπτική παράμετρος για θανάτους/ΟΕΜ και σύνολο συμβαμάτων, ενώ στην AC δεν παρατηρήθηκαν στατιστικώς σημαντικά αποτελέσματα. Συμπέρασμα: Η διόρθωση φωτονιακής εξασθένησης μέσω χαρτών εξασθένησης με CT δεν φαίνεται να προσαυξάνει τη διαγνωστική ακρίβεια ή την προγνωστική ισχύ του SPECT αιματώσεως μυοκαρδίου και η ανεπίλεκτη χρησιμοποίησή της στην κλινική πράξη μπορεί να οδηγήσει σε υποεκτίμηση της στεφανιαίας νόσου και του κινδύνου καρδιακών συμβαμάτων που αυτή συνεπάγεται. / To investigate the diagnostic and prognostic value of photon attenuation correction through maps derived from low-dose/low-resolution CT in coronary artery disease. EXPERIMENTAL PART Materials and Methods: SPECT/CT 201Tl and 99mTc imaging was performed on a Data Spectrum torso phantom, firstly without “myocardial” defects (assessment of overall and regional image uniformity and counts) and afterwards with the insertion of “subendocardial” and “transmural” defects (measurement of defect FWHM and contrast); subsequently, attenuation corrected (AC) & non-corrected (NAC) images were compared pairwise as regards the aforementioned parameters. Results: AC was favoured in the measurements without defects by increasing image uniformity and optimizing inferior-to-anterior wall count ratio. When defects were imaged, AC was superior at the assessment of FWHM whereas NAC achieved better defect contrast. DIAGNOSTIC PART Materials and Methods: One-hundred and twenty patients with negative clinical markers for CAD as well as 120 patients (90 males, 30 females) who were subjected to coronary angiography within 60 days post-MPI (201Tl SPECT/CT) were retrospectively reviewed. AC & NAC images were evaluated blindly both qualitatively and semi-quantitavely (Overall Summed Stress Score – SSS & Summed Difference Score – SDS as well as corresponding scores for LAD and RCA/LCx vascular domains). In the low-risk population, AC & NAC normalcy rate was assessed and in the population with angiographic reference sensitivity, specificity and diagnostic accuracy were calculated for both AC & NAC MPI which were compared with the McNemar test. Finally, ROC curves were created and the AUC were compared. Results: In the low-risk population AC increased normalcy rate while in the patients with angiographic correlation statistically significant results were obtained in the general and male population in the RCA/LCx territory, where NAC was more sensitive and AC displayed higher specificity without any significant results as regards diagnostic accuracy or ROC AUC comparisons. PROGNOSTIC PART Materials and Methods: 637 unselected patients underwent 201Tl MPI with CT-AC. AC & NAC images were interpreted blindly and summed stress scores (SSS) were calculated. Study endpoints were all-cause mortality and the composites of death/non-fatal acute myocardial infarction (AMI) and death/AMI/late revascularization. On the basis of the event rate distribution across SSS values SSS subgroups were created, Kaplan-Meier curves were drawn and compared by the use of the LogRank test and finally clinical and scintigraphic parameters were entered into the univariete and multivariate Cox regression model. Results: During a follow-up of 42.3±12.8 months 24 deaths, 13 AMIs and 28 revascularizations were recorded. Prognostic SSS groups formed were: 0-4,5-13,>13 for NAC and 0-2,3-9,>9 for AC. Kaplan-Meier functions were statistically significant between NAC SSS groups for all study endpoints. AC discriminated only between SSS 0-2 and >9 for death/AMI and between 0-2 and 3-9 for death/AMI/revascularization. In the univariate Cox regression, abnormal NAC achieved statistical significance for all endpoints whereas AC managed to do so only for SSS >2 & >9 regarding major and all events and for SSS>9 as regards all events. In the multivariate model, abnormal AC yielded no significance for either endpoint whereas abnormal NAC proved independent from other covariates for the composite endpoints. CONCLUSION: Photon attenuation correction with the use of CT-derived attenuation maps does not seem to increase the diagnostic accuracy or prognostic value of myocardial perfusion SPECT and its non-selective utilization in clinical practice may lead to underestimation of coronary artery disease and the subsequent risk of cardiac events.