Positronemissionstomografi: Forskelle mellem versioner

Content deleted Content added
Linje 13:
 
== Positron Emission Tomography (PET) ==
PET er en billeddannelses teknik, hvor der benyttes sporstoffer i form af radioaktive isotoper med kort halveringstid, ca. et par timer. De benyttede isotoper henfalder ved β<sup>+</sup>-partikler også kaldet positroner, der svarer til positivt ladede elektroner. En positron dannes, når exciterede atomkerner fjerner den overskydende energi, ved at omdanne én proton til én neutron og én positron. I biologisk væv vil positroner efter få millimeter, støde sammen med elektroner og tilintetgøres. Sammenstødet omdanner begge partikler til (gamma) fotoner – altså energi. De to fotoner, der dannes under tilintetgørelsesprocessen, vil bevæge sig i modsatte retninger og opfanges af en scintilator i scanneren. En scintilator er et materiale, der absorberer højenergiladninger og kan fx være LSO (Luthetium-oxyorthosilicate). Når scintilatoren opfanger fotoner, opstår et kort lysglimt, der registreres af en fotomultiplikator. Der er mange millioner fotomultiplikatorer i en PET scanner, og de er fordelt i detektorringe, der hver består af et par tusinde.
Registrering af tilintetgørelsesprocessen, og dermed de 2 fotoner der opstår af denne, er baseret på et tilfældighedsprincip, hvor fotoner der registreres med max 10 ns mellemrum siges at tilhøre samme tilintetgørelsesproces. Langt de fleste tilintetgørelsesprocesser henfalder til 2*511 keV fotoner, der udsendes med en vinkel på næsten 180° i forhold til hinanden (kan afvige med ± 0.5°). Ud fra de 2 parrede registreringer, kan kilden findes langs den linje, der forbinder de 2 registreringer også kaldet Line Of Response (LOR). Den tidsforskel, der er mellem 2 parrede foton registreringer, bruges til at udregne hvor langt fra midten af LOR tilintetgørelsesprocessen forekommer. Se figur 6 for skematisk beskrivelse. Ved rekonstruktion af billedet bruges linear superposition of filtered back projections. [[Billede:PET error.png|thumb|Her ses en skematisk beskrivelse af de forskellige grunde til fejl i PET målinger: (T) Det sande signal. (A) Dæmpning har så stor betydning at signalet aldrig registreres. (S) Spredning vil forårsage at nogle fotoner afbøjes og danner en LOR, der ikke findes. (R) Tilfældige fotoner der danner LOR der ikke findes.]]
 
I moderne PET begrænses optagelsesområdet af antallet af detektorer, der findes aksialt og radialt. Den aksiale detektion udgøres af detektorringenes antal, mens den radiale udgøres af scannerens diameter. Optagelsesområdet er typisk 15-20 cm aksialt og 50-60 cm radialt med en opløsning på 5 mm. Opbygningen af PET scannere giver anledning til 2 billedtyper:
2D-PET, her er hver detektorring adskilt fra den næste med kollimerende septa, for at reducere ”cross-talk”.
Hver detektorring giver anledning til ét billede, i form af en skive af emnet/patienten.
3D-PET benytter sig af registrering fra 2 forskellige detektorringe til at bestemme det 3 dimensionelle
oprindelsessted. Detektorerne er ikke adskilt, men virker derimod som en stor registreringscylinder.
 
3D-PET er mest følsomt, men også mere modtagelig overfor fejlmålinger som spredning, strålingskilder udenfor optagelsesområdet, tilfældige fotonfyringer og dæmpning. De tre første fejlmålinger er anledning til registrerede LOR’s, der er ikke eksisterende.[[Billede:PET error.png|thumb|Her ses en skematisk beskrivelse af de forskellige grunde til fejl i PET målinger: (T) Det sande signal. (A) Dæmpning har så stor betydning at signalet aldrig registreres. (S) Spredning vil forårsage at nogle fotoner afbøjes og danner en LOR, der ikke findes. (R) Tilfældige fotoner der danner LOR der ikke findes.]] Dæmpning vil derimod gøre, at fotoner ikke registreres, og elektron-positron sammenstød, der er fundet sted, forkastes som en tilfældig hændelse. Dette er netop et af de store problemer ved PET. Der kan dog korrigeres for det ved at benytte kombinerede PET/CT scannere. Her benyttes CT billedet til at estimere og korrigere for dæmpningen. En anden fordel er, at det med PET/CT er muligt anatomisk at bestemme radioaktiv aktivitet. Dette er da også grunden til at netop PET/CT i stigende grad anvendes til diagnosticering. I sidste ende er PET dog begrænset af den afstand en β<sup>+</sup>-partikel skal tilbagelægge, for at støde sammen med en elektron. I biologisk væv, og vores fantom, er denne afstand dog så lille at den i dette tilfælde kan ignoreres.
 
[[Bruger:Stonson|Stonson]] 3. jan 2008, 00:07 (CET)