T19. SPECT & PET

Estos ejercicios se han realizado en grupo compuesto por Artur, Esteban y Jefferson. La cuestión realizada ha sido la cuarta, sobre la resolución del SPECT y el PET.

Ejercicios:

4.- Resolución en imagen de medicina nuclear ¿Qué factores determinan la resolución espacial tanto en SPECT como en PET?

En el SPECT, la resolución espacial esta determinada por los siguientes factores:

• Distancia entre el cuerpo emisor de rayos gamma y el detector. La resolución espacial se degrada al aumentar esta distancia.

• Número de proyecciones adquiridas. Cuanto mayor sea el número de imágenes adquiridas, mejor es la resolución. Tomar una proyección cada 6º de giro (60 imágenes por cada giro completo) se considera que es baja resolución. Sin embargo, tomar una proyección cada 3º de giro (120 imágenes por cada giro completo) se considera que es alta resolución.

• Número de sucesos detectados.  Cuanto mayor es el número de sucesos detectados, mejor es la resolución. Se suelen detectar entre 2 y 8 millones de sucesos.

• Otros factores que afectan a la resolución del SPECT son: la cámara, el colimador utilizado, los fotones dispersos y el tipo de filtro utilizado en la reconstrucción filtrada para la eliminación del efecto estrella y el ruido.

En cuanto al PET, los factores que afectan a la resolución espacial son:

• El ancho del cristal detector. Cuanto mayor sea el ancho del cristal detector, peor será la resolución. La resolución espacial debido al ancho del cristal es de la mitad del ancho del cristal (d/2).

• La lógica Anger. Se utiliza para calcular la posición de interacción entre el rayo gamma y el cristal utilizando fotomultiplicadores. Consiste en sumar todas las señales Sx y todas las Sy para hacer una media ponderada y obtener así un punto (x,y) que dará una idea de la posición inicial de interacción del rayo gamma con el centelleador. Una vez obtenidos los puntos (x,y) de Anger, se divide la superficie del fotomultiplicador (52 x 52 mm) en una malla de 256 x 256 bines y se va asignando a cada suceso uno de estos bines. Tanto en el caso real como en la simulación se distinguen solo 28 x 28 cristales. La lógica Anger tiene una resolución espacial de 2,2 mm.

• La no colinealidad. Tras la aniquilación de un positrón y un electrón, se producen dos rayos gamma en direcciones opuestas, es decir, 180º respecto al origen de emisión. La detección de estos dos fotones no siempre es lineal, por lo que se establece un rango de ± 0,25º. Este ángulo de desviación hace que el error del de la posición del punto de emisión calculado aumente con la distancia entre el emisor y el detector, empeorando la resolución. En función del punto emisor, la resolución varia. En la cabeza es de 1,3 mm y en el corazón es de 2,1 mm.

• Rango del positrón. Cuando el radioisótopo emite el positrón, éste recorre una cierta distancia hasta que se aniquila con un electrón generando los dos fotones. Esta distancia es el rango del positrón y varia en función del radioisótopo. La resolución espacial del ¹⁸F es de 0,55 mientras que la del ⁸²Rb es de 4,5 mm.

La anchura a media altura de la a resolución espacial total es de 7-10 mm.

¿Hay algún elemento común o son todos distintos?

Los factores que tienen en común son: el colimador utilizado, en caso de que el PET lo lleve; la lógica Anger; y la distancia entre el emisor y el detector.

¿De qué orden de magnitud son las resoluciones espaciales de equipos modernos de ambas técnicas?

La resolución espacial general de las cámaras PET y SPECT (expresada como el FWHM de la función de dispersión lineal) resulta de la combinación de factores físicos e instrumentales. Existen muchas limitaciones importantes impuestas a la resolución por las bases físicas de la aniquilación del positrón con el electrón. “Sensibilidad, Tasa de conteo ruido-equivalente (NECR)”

Resoluciones espaciales de equipos modernos:

• Sentinella SPECT : 0.8mm
• Albora PET: 1mm/4-5mm/6-9mm

Y en cuanto a resolución temporal ¿Qué se puede decir de cada técnica?

Se denomina Resolución Temporal a la capacidad que tiene un sistema para distinguir como eventos diferentes aquellos que se han producido con un intervalo de tiempo muy pequeño.

Los sistemas electrónicos requieren de un tiempo desde que se reconoce un evento hasta que el sistema esté nuevamente preparado para reconocer el siguiente. A este tiempo se lo denomina tiempo muerto.

Si la tasa de fotones que llega al detector es muy elevada, es grande la cantidad de eventos que aparecen dentro del tiempo muerto, los que no son tenidos en cuenta por el sistema.

Existen dos tipos de sistema de detección en relación con el tiempo muerto, los NO PARALIZABLES y los PARALIZABLES. En los primeros si un evento ocurre dentro del tiempo muerto este no es tenido en cuenta y al terminar dicho tiempo está preparado para detectar el siguiente evento. En los paralizables los eventos que ocurren dentro del tiempo muerto provocan que este tiempo sea mayor, lentificando más al sistema. Fuente

	SPECT	SPECT-CT híbrido	PET	PET con TAC
1 Proyección	1 min	Aumenta el tiempo	Desde 10 segundos a minutos	Mapa de atenuación.
Con un cabezal	+ de 30 min

Dada la prolongada vida media de los radiomarcadores y la menor resolución temporal del SPECT, sólo en reposo es factible realizar estudios con esta técnica.

Una de las ventajas del PET respecto del SPECT es que incluye mayor sensiblidad, menor tiempo de adquisición y cuantificación más exacta del marcador.

Sin embargo, debido a las cortas vidas medias de los radionúclidos empleados en el PET, deben producirse en un ciclotrón próximo al PET, lo que encarece la técnica.

Presentación: