PET

Question 1

Vad har PET för klinisk användning, vad står det för och vad visar den?

Answer 1

Klinisk användning: Onkologi, Neurologi, Cardiologi
PET=Positron Emission Tomography
PET visar funktion

Question 2

Vad är principen för PET?

Answer 2

En nuklid sönderfaller med beta+sönderfall då en proton i atomkärnan sönderfaller till en neutron, positron och elektronneutrino. Om positronen kolliderar med en elektron så annihileras den -> två annihilationsfotoner på 511 keV var. Dessa kan detekteras ‘‘back-to-back’’.

Question 3

Vad är ett spårämne?

Answer 3

Om det finns en molekyl som vi vet kroppen gillar (t.ex. glukos) kan vi byta ut en stabil nuklid däri mot en radionuklid. Vi får då ett spårämne.

Question 4

Ge ett exempel på ett spårämne.

Answer 4

FDG (FluorDeoxyGlukose)

Question 5

Vad är LOR och vad står det för?

Answer 5

LOR = Line of Response

När två fotoner detekteras samtidigt kan en linje dras emellan och man säger att annihilationen skett någonstans emellan denna Line of Response.

Question 6

Vad finns det för typer av koincidens och varför är det viktigt att tänka på?

Answer 6

Sann, Spridd och Slumpmässig koincidens. Det är viktigt för att kunna säga vart annihilation (och då sönderfall) skett.

Question 7

Vad innebär sann koincidens?

Answer 7

Att vi detekterar fotoner som kommer från SAMMA annihilation.

Question 8

Vad innebär spridd koincidens?

Answer 8

Utgör en stor andel av koincidenserna. Vi får fel utgångspunkt och vi måste använda en CT för att kunna göra en bra brusspridningskorrektion.

Question 9

Vad innebär slumpmässig koincidens?

Answer 9

Aktivitet på två olika ställen och dess annihilationsfotoner detekteras samtidigt av ren slump. R_R = tao*R_1 *R_2 där R_R är räknehastigheten för slumpmässig koincidens, tao = koncidence timing window, R_1 och R_2 är räknehastigheten för de två detektorerna. tao brukar vara 5-10 ns pga annihilationsfotonernas längd att färdas.

Question 10

Vad brukar ett PET system ha för elektronisk tidsupplösning?

Answer 10

0-2 ns.

Question 11

Hur förhåller sig koincidencer till aktivitet?

Answer 11

Antal sanna koincidenser ökar linjärt med aktiviteten. Slumpmässiga kvadratiskt med aktiviteten.

Question 12

Vad är TOF?

Answer 12

TOF står för Time-of-Flight. Används TOF mäts tiddskillnad mellan fotonernas ankomst till detektorerna och således kan man förbättra positioneringen av annihilationshändelsen. Finns implementerat i en del PET-system idag.

Question 13

Hur kan man bestämma annihilationshändelsens plats relativt systemets mittpunkt med TOF?

Answer 13

Använder att delta t är tidsskillnaden vid detektion av koincidenta fotoner. Platsen beräknas då med

delta d = delta t*c/2 där c är ljusets hastighet.

Question 14

Nämn de vanligaste detektormaterialen, dess tidsupplösning.

Answer 14

LSO (Lutetium Orthosilicate) 40 ns

YLSO (Yttrium Lutetium Orthosilicate) 40 ns

Question 15

Vad gäller för attenuering av annihilationsfotoner vid PET? Hur beräknas det? Vad behövs för att kunna attenueringskorrektera?

Answer 15

Annihilationsfotoner som emitteras längs en linje har samma sannolikhet att attenueras oberoende av var på linjen källan finns.

Beräknas med: P_C = P_1 * P_2 = exp(-myd1)exp(-my*d2)

Vi måste ha en CT

Question 16

Vad beror den spatiella upplösningen för en PET av?

Answer 16

Positronernas räckvidd: Vissa isotoper har högre fotonenergier -> längre maximal räckvidd -> högre FWHM = sämre upplösning

Vinkel på fotonerna: ‘‘Non colinearity’’. Annihilationsfotonerna sänds nästan aldrig ut 180 grader från varandra. Detta beror på lite kvarvarande momentum hos positronen när den annihileras. Vinkelfördelningen är ungefär gaussisk med FWHM på ungefär 0,5 grader. Effekten på den spatiella upplösningen är R_180 = 0,0022*D där D är avståndet mellan detektorerna. Typiskt D är 80 cm.

Detektorstorlek: FWHM = w_d /2

Systemupplösning: I medelpunkten: R_sys = sqrt(R_det^2 + R_range^2 + R_180^2)

Systemupplösningen är generellt sämre ute i kanten pga avståndet till medelpunkten.

Question 17

Vilka korrektioner kan göras vid PET?

Answer 17

Normalisering: DQC med homogent fantom.
Korrektion för slumpmässig koincidens: proportionellt mot räknehastigheten i kvadrat.
Spridningskorrektion: för spridd koincidens m.h.a. transmissionsbild.
Attenueringskorrektion: m.h.a transmissionsbild
Dödtidskorrektioner.

Question 18

Går det att beräkna detekterbarhet?

Answer 18

Ja med detekterbarhet=lesion-bgd/brus

Question 19

Hur kvantifierar man upptag vid PET?

Answer 19

Det kan man göra med SUV (Standardized Uptake Value). SUV = C_T [kBq/ml] /(Dose[MBq]*weight[kg]) där täljaren är aktivitet i hotspot och nämnaren tänkt aktivitet i hela kroppen.

Question 20

Vad är PET-kamerans fördelar jämfört med Gammakameran? Finns det någon nackdel?

Answer 20

Bättre upplösning, 5 mm istället för 10 mm.

Finns bra tumörsökande substans FDG där radionukliden är positronstrålare.

Isotoper av C, N, O finns som positronstrålare men ej gammastrålare. Helt organiska molekyler kan alltså användas. Viktigt inom forskning.

Nackdel är att cyklotron måste finnas i närheten pga F-18, O-15, C-11 och N-13 korta halveringstid.