FUNDAMENTOS FÍSICOS APLICADOS A PET - CT OBJETIVO Identificar, recordar y describir los eventos físicos que participan en la formación de la imagen de PET-CT 3 1 2 3 PROCESOS 1. Decaimiento beta positivo 2. Proceso de aniquilación 3. Proceso de detección por circuito de coincidencia DECAIMIENTO BETA POSITIVO •Decaimiento β positivo se mantiene A y Z disminuye 1 •Se infiere que un protón del núcleo se separó en un neutrón y un electrón nuclear de carga positiva (positrón) el cual es eyectado junto a un neutrino •Para mantenerse neutro átomo elimina un electrón orbital DECAIMIENTO BETA POSITIVO • Para que el proceso sea energéticamente viable el se debe tener una energía igual o superior a 2 veces la masa en reposo del electrón. •El radioisótopo de mayor uso en PET-CT son F-18 DECAIMIENTO BETA POSITIVO: FLUOR-18 • Producido en ciclotrón • Se asocia a glucosa para FDG • FDG : Fluordesoxiglucosa • • • • Captada por órganos con alta tasa met. Captada por tumores Es fosforilada en C. Krebs y se acumula. Emisión de positrones captada por detector PET DECAIMIENTO BETA POSITIVO: FLUOR-18 • Masas: • F-18 = 18,000938 • O-18 = 17,999160 • e = 0,000 549 u 𝑄 = [(18,000938 u−17,999160 u – 2(0,000 549 u)]*931,494 MeV/u 𝑄 = 0,633 MeV ANIQUILACIÓN • Positrón deja el núcleo con Ek > 511 keV • Avanza hasta llegar a las energía en reposo del electrón y se aniquila con electrón de la capa orbital: • 2 fotones de 511 keV • Igual dirección • Sentido opuesto en 180° ANIQUILACIÓN: FLUOR-18 • ¿Podemos saber cuánto avanza en el cuerpo aprox. el positrón que se origina del decaimiento del F-18? ANIQUILACIÓN: FLUOR-18 • ¿Podemos saber cuánto avanza en el cuerpo aprox. el positrón que se origina del decaimiento del F-18? 𝑇 𝐿 𝑐𝑚 ≈ 2𝜌 𝐿 𝑐𝑚 ≈ 0,633 𝑀𝑒𝑉 2 ∗ 1(𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑔𝑢𝑎) 𝐿 𝑐𝑚 ≈ 0,3 𝑐𝑚 𝑜 3 𝑚𝑚 PROCESOS 1. Decaimiento beta positivo 2. Proceso de aniquilación 3. Proceso de detección por circuito de coincidencia CONFIGURACIÓN DEL EQUIPO PET-CT • Gantry con detector para emisores de positrones • Gantry para escáner • Imagen fisiológica y anatómica fusionadas GANTRY PET Anillo de detectores que rodeará al paciente Germanato de bismuto Ortosilicato de gadolinio activado con Cerio PET modernos 3-4 anillos con 100-200 bloques de detectores Bloques de 6x6, 8x8 con 4 TFM 36 o 64 elementos 10000 a 20000 detectores FORMACIÓN DEL IMPULSO EN TFM Por cada fotón incidente se tiene una amplificación de 1 a casi 100 millones de electrones para una corriente cercana a 1 mA tiempo de 1 µseg FORMACIÓN DE LA IMAGEN EN PET-CT CIRCUITO DE COINCIDENCIA Aniquilación 180° 2 fotones que estimularán detectores Coincidencia dentro de picosegundos (10^12) EVITAN EL USO DE COLIMADORES FORMACIÓN DE LA IMAGEN EN PET-CT RESOLUCIÓN EN PET-CT • 2 a 3 mm • Directamente proporcional al diámetro del equipo • Inversamente proporcional a la energía del positrón ¿CONSULTAS?
