Positron Emission Tomography PET Positron Emission Tomography

Απεικονιστικές Μέθοδοι Αρχικάανατομία ανθρώπινου σώματος Τώρα βιοχημικές λειτουργίες -τοποθεσία ασθένειας -έκταση ασθένειας -παρουσίαση αποτελεσμάτων σε εικόνα

Γενικά για το ποζιτρόνιο m=me , q=qp , s=1/2ђ σχηματίζει με το ηλεκτρόνιο 2 καταστάσεις την 1S0, απλή κατάσταση που ονομάζεται παραποζιτρόνιουμ την 3S1 τριπλή κατάσταση που ονομάζεται ορθοποζιτρόνιουμ

Ραδιοφάρμακα

Λειτουργία του PET αστάθεια ραδιοϊσοτόπων από περίσσεια πρωτονίων σταθερότητα με εκπομπή e+ β+ διάσπαση

Τα 2γ έχουν Ε=511KeV και εκπέμπονται αντιδιαμετρικά

Αν τα 2γ ανιχνευτούν σε κάποιο χρονικό παράθυρο τότε ένα γεγονός καταγράφεται στην γραμμή που συνδέει τους 2 ανιχνευτές

Καταγραφή ενός γεγονότος σε μια εξέταση με PET

Ανιχνευτές -βρίσκονται πάνω στο δακτύλιο διαμέτρου 80-100cm και πάχους 10-20cm -θωράκιση με Pb -ορθογώνια δεσμίδα κρυστάλλων ενωμένη με ΡΜΤ’S

Ο κρύσταλλος του ανιχνευτή μετατρέπει τα γ-511KeV σε ορατό φως, το οποίο προσπίπτοντας πάνω σε ένα PMT παράγει ηλεκτρικό σήμα Ιδανικός κρύσταλλος -επιτρέπει σε μεγάλο αριθμό γ να σπινθηροβολίσουν -δίνει ισχυρό σήμα στην έξοδο -έχει μικρό χρόνο κατάρευσης  υψηλοί ρυθμοί μέτρησης Αποδοτικότητα κρυστάλλων  μεγαλύτερη στους κεντρικούς από τους ακριανούς

Σύγκριση κρυστάλλων

Ανίχνευση σύμπτωσης ένα συμβάν αποδίδεται σε μια γραμμή απόκρισης

Τύποι συμπτώσεων Αληθείς τα 2γ της εξαΰλωσης ανιχνεύονται σε σύμπτωση Σκεδαζόμενες το ένα ή τα 2γ σκεδάζονται αλλά ανιχνεύονται λανθασμένο γεγονός Τυχαίες 2γ διαφορετικών εξαϋλώσεων ανιχνεύονται στο ίδιο χρονικό παράθυρολανθασμένο γεγονός

Νεκρός χρόνος Ο χρόνος που εμφανίζεται ο πρώτος παλμός για τον πρώτο ανιχνευτή που ανίχνευσε ένα γ μέχρι να τελειώσει η επεξεργασία των δεδομένων.Έτσι, γεγονότα πολύ κοντά χρονικά είναι αδύνατο να διακριθούν και να καταμετρηθούν.

2D και 3D λειτουργία 1D προβολές από διαφορετικές γωνίες2D εικόνα 2D προβολές από διαφορετικές γωνίες3D εικόνα 2Dδιαχωριστής από Pb χωρίζει κάθε δακτύλιο κρυστάλλων και συμπτώσεις καταγράφονται μόνο μεταξύ ανιχνευτών του ιδίου ή γειτονικών δακτυλίων 3Dαφαιρείται ο διαχωριστής Eυαισθησία σε αληθινά γεγονότα (ΔΕ/Ε : 2D~10%, 3D~25%)

Ευαισθησία σε σκεδαζόμενα γεγονότα (ΔΕ/Ε : 2D~10%, 3D~30%) Ευαισθησία σε τυχαία γεγονότα Λκξλξ

Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάλυση της εικόνας Μη αντιδιαμετρική πορεία των 2γ που οφείλεται στην αρχική ορμή του κέντρου μάζας Εμβέλεια των e+ που εξαρτάται από την ενέργεια τους που ποικίλλει ανάλογα τα ισότοπα (1-1,5mm) DOIβάθος αλληλεπίδρασης των γ. Δημιουργεί πρόβλημα όταν Το οπτικό πεδίο έχει μεγαλύτερη διάμετρο από τον τομογράφο Η γραμμή απόκρισης δεν είναι κάθετη στον κρύσταλλο

Ανακατασκευή εικόνας Σκοπός να προσδιορίσουμε την συγκέντρωση του ραδιοïσοτόπου από τις μετρήσεις μας Αλγόριθμοι FBP (Filtered Back Projection) OSEM (Ordered Subset Expectation Maximisation) Λιγότερο θόρυβο και μεγαλύτερη ευαισθησία 3DRP (3D Reprojection) Για 3D λειτουργία

Κλινικές εφαρμογές Καρκίνος Ξεχωρίζει καλοήθεις από κακοήθεις όγκους Βρίσκει το στάδιο του καρκίνου δείχνοντας τις μεταστάσεις στο σώμα Αποδεικνύει αν οι θεραπείες βοηθούν ή όχι Εγκέφαλος Διάγνωση Alzheimer’s ώστε να αντιμετωπιστεί νωρίς Βρίσκει όγκους και τους διαφοροποιεί από νεκρό ιστό Βρίσκει το σημείο που προκαλεί τις κρίσεις επιληψίας

Καρδιά Εκτιμάει το μέγεθος της πάθησης Προσδιορίζει την αναγκαιότητα ή μη χειρουργικής επέμβασης έπειτα από μια καρδιακή προσβολή

1. Εικόνα καρδιάς έπειτα από καρδιακή προσβολή 1.Εικόνα καρδιάς έπειτα από καρδιακή προσβολή. Τα βέλη δείχνουν τον ιστό του μυοκαρδίου που καταστράφηκε. 2.Εικόνα φυσιολογικής καρδιάς

1. Εικόνα φυσιολογικού εγκεφάλου 2 1.Εικόνα φυσιολογικού εγκεφάλου 2.Εικόνα εγκεφάλου ασθενούς με ιστορικό επιληψίας χωρίς σωστή ιατρική περίθαλψη. Με την εξέταση προσδιορίζεται η υπεύθυνη περιοχή για τις κρίσεις (βέλος) η οποία στην συνέχεια μπορεί να αφαιρεθεί με χειρουργική επέμβαση

1.Κακοήθης όγκος στο μαστό ασθενούς που δεν είχε διαγνωστεί με CT ή MRI 2.Η ίδια ασθενής βρέθηκε να έχει όγκους που προήλθαν από μετάσταση (βέλος) έπειτα από μια ολόσωμη εξέταση με PET

Πλεονεκτήματα του PET -ασφαλές -αντικαθιστά πολλές εξετάσεις με μια -διάγνωση ασθένειας πριν εκδηλωθεί πλήρως -δείχνει την πορεία της ασθένειας και την αντίδραση του οργανισμού στη θεραπεία -ανιχνεύει πολύ μικρούς καρκινικούς όγκουςαρχίζει θεραπεία νωρίτερα