Formação de imagens em MN Arquivo

Princípios de Formação de
Imagens em Medicina Nuclear
Renato Vieira da Silva
Introdução
• Mapeamento do radioisótopo;
• Distribuição no órgão de interesse;
• Baixa resolução.
• Objetivo: detectar a radioatividade emitida pelo
paciente de forma a permitir uma localização
espacial e temporal, necessária para a criação
da imagem.
Detecção da energia
• Detecção;
• Fotopico;
• Janela de energia.
Janela de: 20 %  de 126 - 154 KeV
10 %  de 133 - 147 KeV
Câmaras de Cintilação
•
•
•
•
Paciente é o emissor da radiação;
Transformação da emissão em imagem;
Imagens bidimensionais;
Permitem caracterizar a função de um órgão ou
processo metabólico, devido à distribuição do
radiofármaco nos tecidos.
Processo de Detecção da
Radiação
Fóton ao sair do paciente encontra o colimador
• Selecionar campo de estudo;
• Direção de entrada dos fótons.
Colimador de furos paralelos
Processo de Detecção da
Radiação
Ao sair do colimador o fóton encontra cristais de
Iodeto de Sódio ativado com Tálio – NaI(Tl)
• Eficiência máxima para detecção de
fótons da Medicina Nuclear;
• Absorvem a radiação transformando-as
em luz;
• 1 fóton de 99mTc gera 4.200 fótons no
cristal de 3 eV.
Processo de Detecção da
Radiação
Fótons de luz encontram as fotomultiplicadoras
• Ampliação e conversão do sinal;
• De 37 a 91 fotomultiplicadoras.
Processo de Detecção da
Radiação
• Identificação da posição do
raio gama;
• Seleção da energia do
fóton;
• Acoplamento do circuito
elétrico ao computador 
registro da imagem.
Processo de Detecção da
Radiação
• Divisão do campo de estudo;
• Detecção da quantidade de fótons em cada pixel;
• Menor tamanho do pixel  Melhor resolução.
Resumindo:
Equipamentos
Exames:
Exames:
Exames:
Tomografia por emissão de
pósitron (PET)
• Detecção em coincidência de dois fótons de 511 keV emitidos
a 180º um do outro após a aniquilação de um pósitron e um
elétron;
• Com detectores apropriados e um circuito eletrônico de
coincidência, os dois fótons são detectados, permitindo a
identificação de uma linha de resposta;
• A partir da aquisição de várias linhas de resposta é possível
reconstruir a distribuição do material radioativo dentro do
volume de estudo.
Radioisótopo ideal
• Emissor de pósitron;
• Fácil de produzir;
• Adequado para a síntese de radiofármacos.
Princípio de detecção
Outros eventos
Crandoms = 2 τ C1 C2
Detectores PET
• Principais características do material do detector:
» Alta densidade;
» Alto número atômico efetivo;
» Tempo de decaimento.
Configurações dos detectores
•
Detectores modernos tipo anel:
– Diâmetro de 80 a 90 cm;
– 3 a 4 anéis;
– 100 a 200 blocos de detectores por anel;
– Arranjos de 6 x 6 ou 8 x 8 detectores;
– 10.000 a 20.000 detectores;
Aquisição 2D x 3D
2D
•
•
•
•
Redução do ângulo de incidência dos fótons;
15% a menos de registros falsos;
Melhor qualidade de imagem;
Maior atividade administrada no paciente!
3D
•
•
•
•
Aumento de até 6 vezes no número de contagens;
Aumento da sensibilidade de detecção;
Redução da atividade e do tempo de aquisição;
Maior número de registros falsos  redução da
qualidade da imagem!
Time of Flight (TOF)
Resolução espacial
• Energia do β+ emitido  0 a Emáx
• β+ percorrem um distância antes de se aniquilarem  0 a Re
18F
(Emáx = 635 keV)
15O
(Emáx = 1720 keV)
Resolução espacial
Não colinearidade dos fótons emitidos;
Equipamentos
Imagens PET
Bibliografia
• Cherry SR, Sorenson JA, Phelps ME: Physics in
Nuclear Medicine (3rd ed). Philadelphia, PA,
Saunders, 2003, pp 325-359.
• IAEA Human Health Series n° 1, Quality Assurance for
PET and PET/CT Systems.
• PET: A Review of Basic Principles, Scanner Design
and Performance, and Current Systems, Pat
Zanzonico.