1 / 17

Pozitron Emissziós Tomográfia - Fizika – Műszaki fejlődési irányok

Pozitron Emissziós Tomográfia - Fizika – Műszaki fejlődési irányok. Légrády Dávid BME TTK NTI 2011. április 29 SE Biofizikai Intézet. PET - alapok.

omar-carr
Download Presentation

Pozitron Emissziós Tomográfia - Fizika – Műszaki fejlődési irányok

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pozitron Emissziós Tomográfia - Fizika – Műszaki fejlődési irányok Légrády Dávid BME TTK NTI 2011. április 29 SE Biofizikai Intézet

  2. PET - alapok Pozitron annihilációból felszabaduló ellentétes irányban haladó 511-keV-es Gamma fotonok koincidenciában való detektálásán alapuló diagnosztika. • Miből lesz a pozitron? • Hogyan detektálunk gamma fotont? • Hogyan erősítünk nanoampert? • Hogyan detektálunk koincidenciában? • Hány detektor kell egyszerre? • Hogyan lesz mérési adatból izotópeloszlás? Leképezőfelbontás értéke (~) módszer(mm) UH1 Xray 10-2 -10-3 CT 10-1 gamma-kamera(SPECT)>~6 PET >~4 MRI 10-1

  3. A pozitron-bomlás A mágikus számok: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 Duplán mágikus izotópok, pl: 40Ca: 20 proton, 20 neutron Nem mágikus izotóp: 40K (Z=19): 19 proton, 21 neutron – bétabomlással 40Ca páratlan-páratlan vs. Páros-páros: 40Ar (Z=18): 18 proton, 22 neutron – de hogyan? „p + e = n” (± neutrínó) „p + e+ + e = n + e+” (± neutrínó) Pozitron bomló izotóp a testünkben: 40K : 0.012% - 4200 Bq/70kg Protonban dús magok előállítása : ciklotron

  4. PET izotópok Rövid felezési idejű pozitronbomló izotópok • C-11 - 20.38 m, N-14 (p,alpha), B-11 (p,n) • Cu-64 - 12.701 h Cu-63(n, g)Cu-64 • F-18 - 109.74 min O-18 (p,n)F-18 • Ga-67 - 3.261 d Zn-68(p,2n)Ga-67 • N-13 - 9.97 min O-16 (p,alpha)N-13, C12 (d,n) N-13, • O-15 - 122.24 s N-14(d,n)O-15 • F-18: • fluor-dezoxi-glükóz (FDG) • onkológia

  5. Pozitron annihiláció detektálása Koincidencia detektálása pozitron vándorlás annihiláció koincidencia PozitronEmisziósTomográfia 2 annihilációs foton (511keV)

  6. PET mérőberendezések Mini PET-I ATOMKI

  7. Pozíciófüggő gamma detektálás Gamma fotonok detektálása

  8. Koincidenciamérés és ToF-PET Milyen gyors a fény? 30 cm /ns t t

  9. ToF-PET Koincidencia detektálása pozitron vándorlás annihiláció koincidencia t t Dt Time-of-Flight PET 2 annihilációs foton (511keV) Philips Gemini

  10. PET-CT

  11. PET-MR? • PMT helyett: • PIN dióda • avalanche fotodióda • SiPM

  12. Képrekonstrukció: szűrt visszavetítés: 2D szeletekben!!!

  13. Monte Carlo szimulációk • Szimulációk általános célú, elterjedt kódokkal: MCNP5, MCNPX (Los Alamos NL) • Koincidencia • nyers adatok feldolgozása saját szubrutinnal • detektroválasz-modellezés • pozitronvándorlás

  14. TeraTomo TeraTomo projekt TeraFLOPS sebességű 3D tomográfiás algoritmusok fejlesztése NKTH kutatási-fejlesztési együttműködés 2008-2011 • Kooperációs partnerek: • SE Radiológiai és Onkoterápiás Intézet • BME-TTK NTI • BME-VIK Irányítástechnikai és Informatikai Tanszék • Mediso Orvosi Berendezés Fejlesztő és Szerviz Kft. • Modalitások: • kisállat PET • humán PET • kisállat SPECT • humán SPECT • Számítási algoritmus: • iteratív (Maximum-Likelihood Expectation Maximization) • Monte Carlo • grafikus kártyák (GPU)

  15. Teratomo projekt • Monte Carlo GPU-n • minden kölcsönhatást modellezünk • a részecskéket kölcsönhatásonként végigkövetjük • nVidia CUDA keret • GATE és MCNP verifikáció • ML-EM iteratív rekonstrukció • teljesítmény: „100MBq aktivitás”

  16. TeraTomo NTI: kisállat és humán PET rekonstrukció Szimulált részecskeszám: 108 pozitron/s! (Humán valós aktivitás adag: ~200 MBq!) ideális rekonstruált Valós mérés (keresztmetszet):

  17. PET – fejlődési irányok • ToF PET • 3D rekonstrukció • MR+PET! - Si-alapúfotoelektron-sokszorozók • multimodalitás: PET+CT+SPECT+MR+…. • kardiovizsgálatok (USA) • funkcionális vizsgálatok

More Related