procesamiento y adquisición en pet
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PARÁMETROS DE PROCESAMIENTO Y ADQUISICIÓN EN PET
Facultad de Medicina Tecnología Medica
Mención Imagen y Física MedicaSeminario de Medicina Nuclear
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¿Que es un PET?
Positrón
Emisión
Tomography
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Isótopos usados en PET
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ADQUISICIÓN
PROCESAMIENTO
BASES FISICAS
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BASES FISICASPROCESO 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
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Emisión de positrón
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PUNTO DE ANIQUILACION
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Colimación convencional
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Coincidencia aleatoria
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Atenuación v/s fotones de coincidencia
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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:
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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 resoluciónCorrección de datos
colimación plomada ubicación
de la interacción
gama
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DETECTORES
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Materiales
• Las características más importantes de los detectores de centelleo incluyen: 1. Alta densidad 2. Número atómico efectivo3. Alta producción de luz4. Velocidad de respuesta.
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MATERIALES
ALTO NÚMERO MÁSICO Y EL ALTO NÚMERO ATÓMICO
EFECTIVOMayor poder de frenado del cristalMayor 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 centelleopermite el uso de ventanas de coincidencia angostas reduciendo la tasa de conteo aleatorio.
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CRITALES
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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
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Configuración de los detectores.
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BLOCK DETECTORES
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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
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ADQUISICION EN 2D(2n – 1) planos de imagen
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Adquisición de datos en 2D versus 3D.
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Adquisición de datos en 2D versus 3D.
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Adquisición de datos en 2D versus 3D.
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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
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Procesamiento
• Corrección del tiempo muerto• Corrección de los eventos aleatorios• Normalización• Corrección de radiación dispersa• Corrección de atenuación• Reconstrucción de la imagen
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Corrección del tiempo muerto
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Corrección del tiempo muerto
Perdida de cuentas v/s
tiempo muerto
Anillos multidetectores
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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.
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Corrección de los eventos aleatorios
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Corrección de los eventos aleatorios
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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.
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Corrección de radiación dispersa
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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.
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ATENUACION
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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 pacienteFactor de Corrección
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¿Porqué es necesario corregir la atenuación?
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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.