Princ

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Princípios de Formação de Imagens em Medicina
Nuclear
Renato Vieira da Silva
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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.

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Detecção da energia

• Detecção
• Fotopico
• Janela de energia.

• Janela de 20 ? de 126 - 154 KeV
  10 ? de 133 - 147
  KeV

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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.

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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

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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.

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Processo de Detecção da Radiação
Fótons de luz encontram as fotomultiplicadoras

• Ampliação e conversão do sinal
• De 37 a 91 fotomultiplicadoras.

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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.

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Processo de Detecção da Radiação

• Divisão do campo de estudo
• Detecção da quantidade de fótons em cada pixel
• Menor tamanho do pixel ? Melhor resolução.

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Resumindo
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Equipamentos
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Exames
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Exames
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Exames
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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.

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Radioisótopo ideal

• Emissor de pósitron
• Fácil de produzir
• Adequado para a síntese de radiofármacos.

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Princípio de detecção
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Outros eventos
Crandoms 2 t C1 C2
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Detectores PET

• Principais características do material do
  detector
• Alta densidade
• Alto número atômico efetivo
• Tempo de decaimento.

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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

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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!

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Time of Flight (TOF)
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Resolução espacial

• Energia do ß emitido ? 0 a Emáx
• ß percorrem um distância antes de se aniquilarem
  ? 0 a Re

18F (Emáx 635 keV)
15O (Emáx 1720 keV)
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Resolução espacial
Não colinearidade dos fótons emitidos
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Equipamentos
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Imagens PET
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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.