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Procesamiento y adquisición en PET

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Procesamiento y adquisición en PET

  1. 1. PARÁMETROS DE PROCESAMIENTO Y ADQUISICIÓN EN PET Facultad de Medicina Tecnología Medica Mención Imagen y Física Medica Seminario de Medicina Nuclear
  2. 2. ¿Que es un PET? Positrón Emisión Tomography
  3. 3. Isótopos usados en PET
  4. 4. ADQUISICIÓN BASES FISICAS PROCESAMIENTO
  5. 5. 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 • Efecto angular • Resolución intrínseca y global • Radiación dispersa • Coincidencia aleatoria. • Tiempo de vuelo
  6. 6. Emisión de positrón
  7. 7. PUNTO DE ANIQUILACION
  8. 8. Colimación convencional
  9. 9. Coincidencia aleatoria
  10. 10. Atenuación v/s fotones de coincidencia
  11. 11. 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:
  12. 12. OBJETIVOS • tamaño del cristal • dos juegos de bloques proveen 16 anillos • cada uno con 512 detectores • 31 planos cubriendo 10.8 cm en sentido axial. • luz compartida entre los tubos fotomultiplicadores • la señal sumada del bloque provee información de la energía Mejorar resolución Corrección de datos ubicación de la interacción gama colimación plomada • variaciones en la sensibilidad del detector • el tiempo muerto • eventos aleatorios • la atenuación. • forma de septos de 1x80 mm • radiación dispersa y las detecciones aleatorias • sensibilidad
  13. 13. DETECTORES
  14. 14. Materiales • Las características más importantes de los detectores de centelleo incluyen: 1. 2. 3. 4. Alta densidad Número atómico efectivo Alta producción de luz Velocidad de respuesta.
  15. 15. 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 VELOCIDAD DE RESPUESTA. • reduce la inexactitud estadística (ruido) en el centelleo y la electrónica asociada • mejora la resolución de energía. • con un corto período de decaimiento del centelleo permite el uso de ventanas de coincidencia angostas reduciendo la tasa de conteo aleatorio.
  16. 16. CRITALES
  17. 17. 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
  18. 18. Configuración de los detectores.
  19. 19. BLOCK DETECTORES
  20. 20. 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
  21. 21. ADQUISICION EN 2D (2n – 1) planos de imagen
  22. 22. Adquisición de datos en 2D versus 3D.
  23. 23. Adquisición de datos en 2D versus 3D.
  24. 24. Adquisición de datos en 2D versus 3D.
  25. 25. 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
  26. 26. Procesamiento • • • • • • Corrección del tiempo muerto Corrección de los eventos aleatorios Normalización Corrección de radiación dispersa Corrección de atenuación Reconstrucción de la imagen
  27. 27. Corrección del tiempo muerto
  28. 28. Corrección del tiempo muerto Perdida de Anillos cuentas v/s multidetectores tiempo muerto
  29. 29. 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.
  30. 30. Corrección de los eventos aleatorios
  31. 31. Corrección de los eventos aleatorios
  32. 32. 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.
  33. 33. Corrección de radiación dispersa
  34. 34. 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.
  35. 35. ATENUACION
  36. 36. Adquisición simultánea de emisión/transmisión Conteo de coincidencia de la fuente en aire Conteo de transmisión con el paciente y la fuente externa Factor de Corrección Relación conteo con/sin el paciente
  37. 37. ¿Porqué es necesario corregir la atenuación?
  38. 38. 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.

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