Clase 2(pet) Parte 3

Geometría de los detectores PET •

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•

Septa entre capas reduce la dispersión Compton, coincidencias aleatorias y cuentas de fondo Con Septa se obtienen varias imágenes bi-dimensionales (promedio de la capa) Sin septa se obtienen imágenes oblicuas, pero el proceso es más complicado.

Sensibilidad vs. tamaño del detector •

Cristales grandes: Menor tiempo de adquisición, menor resolución,

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Cristales pequeños: Se necesita un anillo más grande para evitar interacciones en centelladores laterales. Mejor resolución, tiempo de adquisición más largo.

PET POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY •

POSICION DE LOS DETECTORES EN EL GANTRI.

π/3 π/3

Madrid, 10 de Julio de 2003

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LA FORMACIÓN DE LA IMAGEN

Preamplificadores

PET POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY

ALMACENAMIENTO DE DATOS REGISTRADOS. EL ALMACENAMIENTO SE HACE DESDE EL PUNTO DE VISTA MATEMATICO ALMACENANDO LOS DATOS DE POSICIONAMIENTO DE LA LINEA DE RESPUESTA EN FUNCION DE SU ANGULO Y SU RADIO. A LA REPRESENTACION DE LOS DATOS EN COORDENADAS POLARES SE LE DENOMINA SINOGRAMA.

PET POSITRON EMISSION TOMOGRAPY •

ALMACENAMIENTO DE DATOS EN SINOGRAMAS, DESDE EL CONJUNTO DE DATOS PROYECTADOS SE OBTIENE LA DISTRIBUCION REAL DEL RADIOFARMACO MEDIANTE SOLUCIONES APROXIMADAS DE RECONSTRUCCION.

PET POSITRON EMISSION TOMOGRAPY • ALMACENAMIENTO DE DATOS EN SINOGRAMAS. AL FINALIZAR UNA ADQUISICION SE OBTIENE TAMBIEN INFORMACION SOBRE EL NUMERO DE ANIQUILACIONES QUE TUVIERON LUGAR PARA CADA LINEA DE RESPUESTA PERMITIDA, (LOR) ENTRE DOS DETECTORES. CON ESTE VALOR EL SISTEMA PUEDE ASIGNAR, AL CONJUNTO DE LA IMAGEN, DIFERENTES NIVELES DE INTENSIDAD EN FUNCION DE LA CONCENTRACION DEL RADIOFARMACO. LA REPRESENTACION DE NUMERO DE CUENTAS REGISTRADAS EN LOR’S PARALELAS CONSTITUYE LO QUE SE DENOMINA PROYECCION, LA CUAL ENTRA A FORMAR PARTE DE LA ESTRUCTURA DEL SINOGRAMA COMO UNA FILA.

• Si a cada una de las coordenadas de la posición en que hayamos detectado un fotón, las distribuimos en una serie de intervalos, el campo de detección lo habremos dividido en una serie de celdas bidimensionales. De esta forma a cada fotón detectado le corresponderá una determinada casilla.

Madrid, 10 de Julio de 2003

15

6 mm

Madrid, 10 de Julio de 2003

4 mm

3 mm

16

FWHM ≈ 3 mm Madrid, 10 de Julio de 2003

17

xr (cm)

φ (rad) Madrid, 10 de Julio de 2003

18

CORREGIDA POR NORMALIZACIÓN

Madrid, 10 de Julio de 2003

19

xr (cm)

φ (rad) Madrid, 10 de Julio de 2003

20

CORREGIDA POR NORMALIZACIÓN

Madrid, 10 de Julio de 2003

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FUENTES DE RUIDO

Fuentes de ruido en PET •

Coincidencias aleatorias: Dos fotones no correlacionados alcanzan dos centelladores opuestos 2 durante una ventana de tiempo τ (~10 ns). R s

C =τ f C

CR: Tasa de coincidencia f: Fracción de coincidencia Cs: Frecuencia de conteo para el anillo

•

CR se reduce al – Reducir ∆ t – Reducir Cs

Fuentes de ruido en PET •

Dispersión de Compton en el paciente produce eventos que son asignados a la cuerda equivocada.

• Se reduce usando • Ventana de energía pequeña • Uso de Septa

Fuentes de ruido en PET •

Elongación radial se produce cuando rayos gama que interactúan en el centellador con un ángulo oblicuo, son detenidos en el centelador equivocado.

• El efecto es mayor en centelladores menos densos (BaF2) • Se reduce midiendo • Profundidad de interacción en el centellador

3/10/2003

USACH - Tomografía Computarizada

VII.25

PET POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY PROBLEMAS TECNICOS DE LA PET • ALINEACION DE LOS DETECTORES, ELLOS TRABAJAN EN CONJUNTO UNO A MUCHOS O UNO A UNO,PERO DEBE DE EXISTIR UNA PERFECTA ALINEACION PARA QUE LA IMAGEN NO QUEDE CON DEFECTOS.

PET/SPECT multimodal. Reconstrucciones de fusión.

• TAC, RMN, SPECT, PET, combinadas para una reconstrucción 3D morfológica y funcional. • Más populares: – TAC+SPECT. – TAC+PET. Existen equipos que incluyen TAC+PET/SPECT juntos.

APLICACIONES

Resolución PET comparada a RMN • Modern PET ~ 2-3 mm resolution

¡ Con PET se obtienen imágenes funcionales !

APLICACIONES ¿Qué aplicaciones clínicas tiene la PET? Caracterización de tumores: especialmente en tumores cerebrales, donde puede diferenciar lesiones de bajo grado de las de alto grado; Evaluación del nódulo pulmonar solitario: la evaluación mediante PET de un nódulo pulmonar solitario tiene una sensibilidad de casi el 100% y una especificidad que ronda el 90%; Valoración de flujos sanguíneos y oxigenación: muy importante para los tratamientos radioterápicos; Farmacocinética: permite la evaluación de la biosdisponibilidad de la sustancia que estamos evaluando, sabiendo donde se ubica y cual es su forma de metabolismo y eliminación;

APLICACIONES -Respuesta al tratamiento: algunos trabajos indican que, probablemente, la PET detecta de manera más precoz la respuesta al tratamiento quimioterápico ya que evalúa la actividad celular y no sólo el tamaño de las lesiones, como sucede en otras técnicas de imagen. -Tumor de origen desconocido: existen determinadas situaciones en que, por más pruebas que se realizan a un paciente al que se le han diagnosticado metástasis de un tumor del que no conocemos el origen (lo que se denomina tumor de origen desconocido) no llegamos a detectar el lugar del que parten esas células. El uso de la PET podría ser de utilidad para detectar ese tumor primario que ha sido oculto a los ojos de las pruebas radiológicas o invasivas habituales.-Elevación de marcadores tumorales: en determinados pacientes, la elevación de marcadores tumorales puede ser la primera pista para detectar una recaída de su tumor; sin embargo, en algunos casos, a pesar de la realización de numerosas y repetidas pruebas a la búsqueda del lugar de la