Física de la Medicina Nuclear 30-9-2016
Qué es lo que hacemos? (siempre!!!) Detección
Qué intentamos detectar? La emisión de un radioisótopo administrado previamente
Para qué detectamos emisión? Para verificar la distribución de un radiofármaco Y de ser posible… cuantificar
Fototubos Detector Cristal Isótopo Emisor Paciente
Los Sistemas de detección Detección emisores de fotones Detección de positrones
Fototubos Detector Cristal Isótopo Emisor Gamma Paciente
Detectando fotones “únicos” Fototubos Detector Cristal Colimador Isótopo Emisor Gamma Podemos obtenes “vistas planares” (centellograma) O vistas tomográficas, (SPECT)
Detectando fotones “únicos” Detector Cristal Colimador Isótopo Emisor Gamma Paciente
Detectando fotones “únicos” Fototubos Detector Cristal Colimador Isótopo Emisor Gamma Paciente Cristal Colimador Fototubos Detector Podemos obtenes “vistas planares” (centellograma) O vistas tomográficas, (SPECT)
Isótopo Emisor de Positrones Detectando Positrones (”formación de pares”) Detector Fototubos Cristal Isótopo Emisor de Positrones Paciente Cristal Fototubos Detector
En el PET, ¿si lo que se detecta son las líneas de respuesta, cómo se obtiene una vista planar?
En el PET, NO hay vistas planares
Las imágenes adquiridas a partir de la emisión de positrones (PET) son siempre tomográficas
¿En qué se manifiesta el cambio al emplear la tecnología PET?
En la DETECTABILIDAD!!!
Mayor DETECTABILIDAD!!!
Mayor DETECTABILIDAD Es mayor Sensibilidad
Pero también MAYOR DETECTABILIDAD es mayor RESOLUCIÓN
Volviendo a la Cámara
RESOLUCIÓN Intrínseca Y Extrínseca
Detectando fotones “únicos” a corta distancia Detector Colimador Isótopo Emisor Gamma
Detectando fotones “únicos” a 15 cm Detector Colimador Isótopo Emisor Gamma
Fantoma lineal “pegado” al colimador Fantoma lineal a 15 cm del colimador
Entonces, la resolución depende sólo de la distancia del cabezal a la fuente?
El cristal!!
cristal Cuanto mas espesor, mas sensibilidad, menos resolución
Hasta aca la imagen es analógica
determina la resolución Que otro factor determina la resolución de una cámara gamma?
Obviamente son muchos
Por ej. la ventana de energía
La matriz que elijan !!
MATRIZ 64x64 PEGADO AL COLIMADOR A 15 cm del COLIMADOR
MATRIZ 128x128 PEGADO AL COLIMADOR A 15 cm del COLIMADOR
MATRIZ 256x256 PEGADO AL COLIMADOR A 15 cm del COLIMADOR
Qué diferencia hay entre las imágenes adquiridas con las distintas matrices ?
64X64 128X128
64X64 128X128 64X64 zoom x2
Cómo calculan el tamaño del pixel de una matriz?
ancho a mitad de altura (FWHM) debe estar representado por 2 pixeles (en un estudio planar)
Cuán creible es la imagen?
Las imágenes de Medicina Nuclear se basan en la localización de un Radioisótopo en un órgano o proceso
La Medicina Nuclear como expresión de un Fenómeno Estadístico
Las imágenes de Medicina Nuclear son una descripción de la realidad con un grado básico de incertidumbre
Mediante qué acciones podemos disminuir esa incerteza ¿? Mediante qué acciones podemos disminuir esa incerteza
La relación Señal / Ruido Un parámetro clave La relación Señal / Ruido
Señal = información “verdadera Ruido = información espuria
Si colocamos una fuente Y la medimos repetidas veces (cuentas/tiempo) El valor no es siempre igual!!!
Los valores son parecidos Pero ¿cuál es el verdadero?
Lo mejor que se me ocurre Es tomar el promedio
Cuanto mayor sea el número de mediciones, es lógico esperar que el resultado sea mas confiable
Pero en la práctica cotidiana No puedo hacer tantas mediciones
Que tan creible es una sola medición Lo que debemos saber es Que tan creible es una sola medición
Vean curva de distribución Distribución de Poisson!!! de frecuencias Distribución de Poisson!!!
La probabilidad que una medición esté cerca del valor promedio Depende del parámetro DESVIACIÓN ESTANDAR
La desviación estandar = N A la ligera: Si N es el promedio La desviación estandar = N Esta es nuestra incerteza
La incerteza es el ruido Si N es la Señal La incerteza es el ruido
Aumenta el nº de cuentas Disminuye la incerteza
Algunas Precisiones No siempre el nº de fotones Es proporcional al nº de cuentas La proporcionalidad está afectada por La atenuación y la interacción con la materia Aquí la cantidad de cuentas es en un pixel En la imagen nos importa la distribución
Hasta aquí, estamos diciendo que hay que maximizar en lo posible el nº de cuentas
Resolución espacial de la imagen Sensibilidad para detectar el agente de contraste
detectar coincidencias Que debería cambiar en una cámara gamma, para detectar coincidencias
Además del circuito para detectar coincidencia debe tener un cristal de mayor espesor
cristal
cristal La mayoria de los fotones de 511 kev atravesarán el espesor de un cristal habitual sin interactuar
cristal Cuanto mas fino, menos sensibilidad, mas resolución
cristal Espesores entre ¼ y ½ pulgada Una solución práctica para el Tc99