Background. Classification based PET/MRI attenuation correction methods utilize a PET/CT derived method of identifying tissues and assigning them attenuation values. Phantoms for PET/MRI generally use theoretical attenuation maps.Aim. This paper investigates the creation of fluids that can be used in phantoms for PET, CT, and MRI. The focus lies on creating properties that result in the attenuation to be correctly estimated with CT and MRI systems. This is a step toward the development of hybrid phantoms with tissue equivalency in all modalities.Method. Attenuation and fat fraction is altered in water to produce a fluid that generates correct attenuation values when measured with both CT and MRI. The fat fraction influences what type of tissue the fluid is classified as in the PET/MRI system used. In turn, the tissue type has an attenuation value associated with it. An emulsion of vegetable oil and water is investigated for the manipulation of fat fractions. The CT attenuation measurement in Hounsfield is modified by altering the density of the fluid. The concentration of sodium chloride is used to modify the Hounsfield value. In the end, the phantom of oil, water, salt solution, and emulsion is validated by adding PET-isotopes. The measured attenuation-corrected radioactivity concentration in PET/CT and PET/MRI are compared.Results. The results show that modification of salt concentration is an effective and easily applicable method of altering the Hounsfield attenuation value of a liquid. The use of emulsions results in expected classification based on fat fraction. Long- and short-term stability of the emulsions may be improved. Analysis of radioactivity concentration shows comparable values between PET/CT and PET/MRI proving that the concept works. / Bakgrund. Klassificeringsbaserad attenueringskorrektion i PET/MR utnyttjar en metod för PET/CT där vävnad identifieras och tilldelas ett attenueringsvärde. Fantomer för PET/MR använder vanligtvis teoretiska attenueringskartor.Mål. Den här rapporten undersöker skapandet av vätskor som kan användas i fantomer för PET, CT och MR. Fokuset ligger på att skapa egenskaper som ger samma korrekta resultat för attenuering i både CT- och MR-system. Detta är ett steg mot utvecklingen av hybridfantom med vävnadsekvivalens för alla modaliteter.Metod. Attenuering och fettfraktion ändras i vatten för att skapa en vätska som ger korrekta attenuringsvärden i både CT och MR. Fettfraktionen bestämmer vilken typ av vävnad som vätskan klassificeras som i det använda PET/MR-systemet. Vävnadsklassificeringen har ett associerat attenueringsvärde. En emulsion av vegetabilisk olja och vatten undersöks för manipulering av fettfraktioner. Attenueringsvärdet som mätt av en CT modifieras genom att ändra densiteten på vätskan. Koncentrationen av natriumklorid ändras för att påverka Hounsfield-attenueringsvärdet. Slutligen så undersöks fantomet med olja, vatten, saltlösning och en emulsion genom tillsatsen av PET-isotoper. Den attenueringskorrigerade radioaktiva koncentrationen som uppmättes i PET/CT och PET/MR jämförs.Resultat. Resultaten visar att modifikation av saltkoncentration är en effektiv och enkelt tillämpbar metod för att påverka Hounsfield-värdet på en vätska. Användningen av emulsioner leder till en förväntad klassificering baserad på fettfraktionen. Lång- och kortvarig stabilitet av emulsionerna kan förbättras. En analys av radioaktivitetskoncentrationen visar jämförbara värden mellan PET/CT och PET/MR vilket visar att konceptet fungerar.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-188487 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Nygren, Dag |
| Publisher | Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0025 seconds