Date post: | 12-May-2015 |
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Health & Medicine |
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PARÁMETROS DE PROCESAMIENTO Y ADQUISICIÓN EN PET
Facultad de Medicina Tecnología Medica
Mención Imagen y Física Medica Seminario de Medicina Nuclear
¿Que es un PET?
Positrón
Emisión
Tomography
Isótopos usados en PET
ADQUISICIÓN
PROCESAMIENTO
BASES FISICAS
BASES FISICAS PROCESO DE ANIQUILACION
• producción de dos fotones de 511 keV
• par de detectores en situación opuesta
PUNTO DE ANIQUILACION
• dos fotones viajan en direcciones opuestas en línea recta.
• información direccional se puede determinar “electrónicamente”
ATENUACION
• dependerá solamente del recorrido total a través del paciente
• independiente de la ubicación exacta del evento de aniquilación en la profundidad del tejido.
Limitaciones físicas “resolución inherentes al PET”
• Efecto de alcance • Radiación dispersa
• Efecto angular • Coincidencia aleatoria.
• Resolución intrínseca y global • Tiempo de vuelo
Emisión de positrón
PUNTO DE ANIQUILACION
Colimación convencional
Coincidencia aleatoria
Atenuación v/s fotones de coincidencia
ADQUISICION
• El sistema consiste en múltiples detectores en anillo, y cada anillo contiene un juego de pequeños detectores.
• El diseño de los sistemas PET establecen los siguientes objetivos:
OBJETIVOS
• luz compartida entre los tubos fotomultiplicadores
• la señal sumada del bloque provee información de la energía
• forma de septos de 1x80 mm
• radiación dispersa y las detecciones aleatorias
• sensibilidad
• variaciones en la sensibilidad del detector
• el tiempo muerto
• eventos aleatorios
• la atenuación.
• tamaño del cristal
• dos juegos de bloques proveen 16 anillos
• cada uno con 512 detectores
• 31 planos cubriendo 10.8 cm en sentido axial. Mejorar
resolución
Corrección de datos
colimación plomada
ubicación de la
interacción gama
DETECTORES
Materiales
• Las características más importantes de los detectores de centelleo incluyen:
1. Alta densidad
2. Número atómico efectivo
3. Alta producción de luz
4. Velocidad de respuesta.
MATERIALES
ALTO NÚMERO MÁSICO Y EL ALTO NÚMERO ATÓMICO
EFECTIVO
Mayor poder de frenado del cristal
Mayor proporción de efecto fotoeléctrico que de interacciones Compton
ALTA PRODUCCIÓN DE LUZ
• reduce la inexactitud estadística (ruido) en el centelleo y la electrónica asociada
• mejora la resolución de energía.
VELOCIDAD DE RESPUESTA.
• con un corto período de decaimiento del centelleo permite el uso de ventanas de coincidencia angostas reduciendo la tasa de conteo aleatorio.
CRITALES
Configuración de los detectores.
• La mayor ventaja del bloque es que permite una disposición de muchos elementos detectores pequeños (típicamente 8×8 = 64) que permite utilizar solamente 4 tubos fotomultipliadores (PMTs) en vez de un PMT por elemento logrando:
• mayor resolución espacial
• minimizando costos
Configuración de los detectores.
BLOCK DETECTORES
Adquisición de datos en 2D versus 3D.
• Septos anulares entre los anillos definen plano por plano las líneas de respuesta y eliminan gran cantidad de fotones de aniquilación fuera del plano
Sensibilidad.
• incluye eventos de coincidencia en todas las líneas de respuesta (LORs) para todos los detectores
Sensibilidad
ADQUISICION EN 2D (2n – 1) planos de imagen
Adquisición de datos en 2D versus 3D.
Adquisición de datos en 2D versus 3D.
Adquisición de datos en 2D versus 3D.
PROCESAMIENTO
• Es el procedimiento por el cual, a partir de un imagen adquirida (imagen bruta o cruda) se obtiene distintas informaciones como:
– Imagen con mejor estética
– Mejor calidad diagnostica
– Generación de curvas cuantitativas diagnósticas
Procesamiento
• Corrección del tiempo muerto
• Corrección de los eventos aleatorios
• Normalización
• Corrección de radiación dispersa
• Corrección de atenuación
• Reconstrucción de la imagen
Corrección del tiempo muerto
Corrección del tiempo muerto
Perdida de cuentas v/s
tiempo muerto
Anillos multidetectores
Corrección de los eventos aleatorios
Aumenta la tasa de conteo.
Reduce el contraste.
Distorsión entre la intensidad de la imagen y la concentración de la actividad.
Método de la ventana tardía.
Corrección de los eventos aleatorios
Corrección de los eventos aleatorios
Corrección de radiación dispersa
• Reducción del contraste y distorsión de la relación entre la intensidad de la imagen y la
concentración de actividad
• Ancha ventana de energía usada para mantener una alta sensibilidad
• Relativamente pobre resolución energética de los detectores PET.
Corrección de radiación dispersa
Corrección de atenuación
• Una de las características más atractivas del PET es la aplicación relativamente fácil de correcciones exactas y precisas de atenuación
• La atenuación depende solamente del espesor total del medio atenuante.
• Adquisición simultánea de emisión/transmisión es el método más eficiente y rápido pero puede resultar en tasas de conteo de scatter y aleatorios excesivamente altas.
ATENUACION
Adquisición simultánea de emisión/transmisión
Conteo de coincidencia de la
fuente en aire
Conteo de transmisión con el
paciente y la fuente externa
Relación conteo con/sin el paciente
Factor de Corrección
¿Porqué es necesario corregir la atenuación?
Reconstrucción de la imagen
• El proceso de reconstrucción son idéntico que para SPECT.
• Los datos son adquiridos con un número de ángulos suficiente alrededor del paciente.
• Son organizados para formar un juego convencional de proyecciones para cada ángulo (o sinograma) y la reconstrucción realizada mediante métodos de retroproyección filtrada o iterativos.