Física de la Medicina Nuclear

Presentación del tema: "Física de la Medicina Nuclear"— Transcripción de la presentación:

1 Física de la Medicina Nuclear 30-9-2016

2 Qué es lo que hacemos? (siempre!!!)
Detección

3 Qué intentamos detectar?
La emisión de un radioisótopo administrado previamente

4 Para qué detectamos emisión?
Para verificar la distribución de un radiofármaco Y de ser posible… cuantificar

5 Fototubos Detector Cristal Isótopo Emisor Paciente

6 Los Sistemas de detección
Detección emisores de fotones Detección de positrones

7 Fototubos Detector Cristal Isótopo Emisor Gamma Paciente

8 Detectando fotones “únicos”
Fototubos Detector Cristal Colimador Isótopo Emisor Gamma Podemos obtenes “vistas planares” (centellograma) O vistas tomográficas, (SPECT)

9 Detectando fotones “únicos”
Detector Cristal Colimador Isótopo Emisor Gamma Paciente

10

11 Detectando fotones “únicos”
Fototubos Detector Cristal Colimador Isótopo Emisor Gamma Paciente Cristal Colimador Fototubos Detector Podemos obtenes “vistas planares” (centellograma) O vistas tomográficas, (SPECT)

12 Isótopo Emisor de Positrones
Detectando Positrones (”formación de pares”) Detector Fototubos Cristal Isótopo Emisor de Positrones Paciente Cristal Fototubos Detector

13 En el PET, ¿si lo que se detecta son las líneas de respuesta, cómo se obtiene una vista planar?

14 En el PET, NO hay vistas planares

15 Las imágenes adquiridas a partir de la emisión de positrones (PET)
son siempre tomográficas

16 ¿En qué se manifiesta el
cambio al emplear la tecnología PET?

17 En la DETECTABILIDAD!!!

18 Mayor DETECTABILIDAD!!!

19 Mayor DETECTABILIDAD Es mayor Sensibilidad

20 Pero también MAYOR DETECTABILIDAD es mayor RESOLUCIÓN

21 Volviendo a la Cámara

22 RESOLUCIÓN Intrínseca Y Extrínseca

23 Detectando fotones “únicos” a corta distancia
Detector Colimador Isótopo Emisor Gamma

24 Detectando fotones “únicos” a 15 cm
Detector Colimador Isótopo Emisor Gamma

25 Fantoma lineal “pegado”
al colimador Fantoma lineal a 15 cm del colimador

26 Entonces, la resolución depende sólo de la distancia del cabezal a la fuente?

27 El cristal!!

28 cristal Cuanto mas espesor, mas sensibilidad, menos resolución

29 Hasta aca la imagen es analógica

30 determina la resolución
Que otro factor determina la resolución de una cámara gamma?

31 Obviamente son muchos

32 Por ej. la ventana de energía

33 La matriz que elijan !!

34 MATRIZ 64x64 PEGADO AL COLIMADOR A 15 cm del COLIMADOR

35 MATRIZ 128x128 PEGADO AL COLIMADOR A 15 cm del COLIMADOR

36 MATRIZ 256x256 PEGADO AL COLIMADOR A 15 cm del COLIMADOR

37 Qué diferencia hay entre las imágenes adquiridas con las distintas matrices ?

38 64X X128

39 64X X X64 zoom x2

40 Cómo calculan el tamaño
del pixel de una matriz?

41

42 ancho a mitad de altura (FWHM) debe estar representado por 2 pixeles
(en un estudio planar)

43 Cuán creible es la imagen?

44 Las imágenes de Medicina Nuclear se basan en la localización de un
Radioisótopo en un órgano o proceso

45 La Medicina Nuclear como expresión de un Fenómeno Estadístico

46 Las imágenes de Medicina Nuclear son una descripción de la realidad
con un grado básico de incertidumbre

47 Mediante qué acciones podemos disminuir esa incerteza
¿? Mediante qué acciones podemos disminuir esa incerteza

48 La relación Señal / Ruido
Un parámetro clave La relación Señal / Ruido

49 Señal = información “verdadera Ruido = información espuria

50 Si colocamos una fuente Y la medimos repetidas veces (cuentas/tiempo)
El valor no es siempre igual!!!

51 Los valores son parecidos
Pero ¿cuál es el verdadero?

52 Lo mejor que se me ocurre
Es tomar el promedio

53 Cuanto mayor sea el número de mediciones, es lógico esperar
que el resultado sea mas confiable

54 Pero en la práctica cotidiana No puedo hacer tantas mediciones

55 Que tan creible es una sola medición
Lo que debemos saber es Que tan creible es una sola medición

56 Vean curva de distribución Distribución de Poisson!!!
de frecuencias Distribución de Poisson!!!

57 La probabilidad que una medición esté cerca del valor promedio
Depende del parámetro DESVIACIÓN ESTANDAR

58 La desviación estandar = N
A la ligera: Si N es el promedio La desviación estandar = N Esta es nuestra incerteza

59 La incerteza es el ruido
Si N es la Señal La incerteza es el ruido

60 Aumenta el nº de cuentas
Disminuye la incerteza

61 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

62 Hasta aquí, estamos diciendo que hay que maximizar en lo
posible el nº de cuentas

63 Resolución espacial de la imagen
Sensibilidad para detectar el agente de contraste

64 detectar coincidencias
Que debería cambiar en una cámara gamma, para detectar coincidencias

65 Además del circuito para detectar coincidencia
debe tener un cristal de mayor espesor

66 cristal

67 cristal La mayoria de los fotones de 511 kev atravesarán
el espesor de un cristal habitual sin interactuar

68 cristal Cuanto mas fino, menos sensibilidad, mas resolución

69 cristal Espesores entre ¼ y ½ pulgada
Una solución práctica para el Tc99

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