Use of the Polaris Vicra for monitoring subject head movement during neurological PET scans

• Main Author: Woch, Katherine
• Other Authors: Christopher J Thompson (Internal/Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2007
• Subjects: Physics - Radiation
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=18453

Head motion is a significant source of image quality degradation in neurological PET scans. It is especially detrimental in PET scanners with high resolution, specifically the HRRT (High Resolution Research Tomograph) with a spatial resolution of approximately 2.5 mm. Head restraints are often used to minimize subject movement and subject comfort is essential to obtain reliable data. We have investigated subject movement during long scans (over an hour) and subject repositioning accuracy for a series of scans. The Polaris Vicra is a commercially available optical measurement device we used to measure the position and orientation of the subject's head over the course of the scan. A tracking tool was attached to a swim cap worn by the subject and tracked relative to a second tool attached to the scanner gantry. The head is a body part that can be treated as a rigid body. For rigid bodies, movement detected at the surface can be directly translated to any point in that body. We have used this principle and the Polaris Vicra's movement data to track several ROIs in subject's brains. We found that over the course of a long scan, ROIs placed near the occipital pole can move as much as 14 mm. This will cause significant blurring in images taken with the HRRT. The repositioning device tested was very accurate and repositioned the subject within 2 mm of her initial position. === Les mouvements de la tête sont une source significative de dégradation de la qualité de l'image provenant de PET scans. Ils jouent un rôle particulièrement négatif avec les scanners PET à haute définition comme le HHRT (High Resolution Research Tomograph) qui possède une résolution approximative de 2,5 mm. Différents outils de stabilisation de la tête sont souvent utilisés afin de minimiser les mouvements, et le confort du sujet est essentiel pour obtenir des résultats fiables. Nous avons testé les mouvements du sujet au cours de longs scans (plus d'une heure) ainsi que la précision du repositionnement du sujet lors d'une série de scans. Le Polaris Vicra est un instrument de mesure optique disponible sur le marché que nous avons utilisé pour mesurer la position et l'orientation de la tête du sujet durant le scan. Un outil mesurant les mouvements de la tête relativement au scanner a été attaché à un bonnet de bain déposé sur la tête du sujet. La tête peut être considérée comme un corps rigide. Pour les corps rigides, un mouvement détecté à la surface est directement relié au mouvement de n'importe quel point sur ce corps. Nous avons utilié ce principe ainsi que les données de mouvement du Polaris Vicra afin de dépister plusieurs régions d'intérêts dans le cerveau du sujet. Nous démontrons que durant un long scan, les régions d'intérêts situés près du pôle occipital peuvent se déplacer sur près de 12 mm. Ceci peut donc rendre l'image floue. L'outil de repositionnement testé s'est avéré très précis et a repositionné le sujet en deçà de 2 mm de sa position initiale.