Samenvatting PET OP2.2
College 1 – PET Bouw en principe
PET staat voor Positron Emission Tomography. Bij een PET scan wordt er gekeken naar een
fysiologisch proces. PET scans zijn erg sensitief en scoren hoog op specificiteit.
Grote verschillen tussen PET en Conventioneel (gammacamera):
PET Conventioneel
Positronemissie Gamma-emissie
Detectie van indirect ontstane Detectie directe gamma fotonen
gammafotonen
Alle fotonen uit het lichaam kunnen voor Alleen loodrecht invallende fotonen worden
beeldvorming gebruikt worden verwerkt
Resolutie 2 – 6 mm Resolutie 6 – 12 mm
Sensitiever / specifieker
Absolute kwantificatie (uptake) Relatieve kwantificatie (uptake)
Korte HVT van RF Lange HVT van RF
Gebruik gemaakt van Fluor / O2 / N Tc (technetium); niet lichaamseigen
(stikstof); lichaamseigen stoffen
Bij PET gaat het om bèta + verval en annihilatie.
Voorbeeld: Atoom heeft te veel protonen, proton veranderd in een neutron, er komt bèta plus
(positron) en een neutrino vrij.
De kinetische energie van de positron die vrij komt bepaald hoe ver de positron komt. Deze
positron gaat een aantal interacties aan met het weefsel en zal zijn kinetische energie deels
verliezen. Daardoor annihileert het positron met een elektron en schieten allebei in
tegenovergestelde richting van elkaar weg met een energie van 511 keV. Het liefst wil je dat
de positron zo min mogelijk interacties aangaat met het weefsel voordat het annihileert
omdat je dan een vertekend beeld krijgt van de plek waar de interactie plaats vindt in het
lichaam. Hoe langer deze weg van interacties met weefsels, hoe slechter de signaal/ruis
verhouding.
De wet van behoud van
energie: “Alle massa wordt
omgezet in energie.”
De wet van behoud van
impuls: “Impuls wordt alleen
behouden wanneer er twee
fotonen worden uitgezonden
in een tegenovergestelde
richting.”
, De positron en elektron die van elkaar wegschieten worden aan
beide kanten van de PET scan-tunnel geregistreerd door middel
van coïncidentie detectie. Voor de coïncidentie moet aan beide
zeiden tegenover elkaar iets geregistreerd worden anders geen
beeldvorming.
Trues (T); de coïncidenties die het liefst verkregen worden. Er
worden precies tegenover elkaar binnen het tijdsvenster twee
counts geregistreerd. Energie van het foton is 511keV.
Scatter (S); onderweg komt het foton van 511keV iets tegen, veranderd van route maar
wordt wel binnen het tijdsvenster geregistreerd. Maar de energie van het foton is dan minder
dan 511keV. Doet niet mee aan beeldvorming.
Randoms (R); op twee plekken hebben tegelijkertijd annihilaties plaatsgevonden, toevallig
komen ze precies tegenover elkaar op de detector terecht binnen het tijdsvenster. Een
bepaald percentage van de uiteindelijk geregistreerde counts zijn random. Hoe lager de
toegediende dosis aan de patiënt, hoe lager het percentage random counts.
Septa; loodschotjes (2D scans)
Buckets; met systeemelektronica. Worden
tegenwoordig niet vaak meer gebruikt.
De lengte van de PET scanner is de
maximale axiale FOV.
Edge shields zitten aan de buitenkant van
de PET scanner en zorgen ervoor dat er
geen counts van buiten de ring worden
geregistreerd.
Correcties:
- Scatter correctie; d.m.v. energievenster (<511keV doet niet mee) of loodschotjes (niet
loodrecht invallende fotonen doen niet mee)
- Random correctie; door septa of door de dosis te verlagen, minder dosis; minder
randoms
- Attenuatie correctie; verzwakkingscorrectie met een low-dose CT een
verzwakkingsmap maken of een transmissiescan gebruiken
- Lineariteit correctie
- Energie correctie; uitsmeren van counts over hele PMT oppervlak
- Axiale sensitiviteit; meeste lijnen komen door het midden van de detectoren,
overlappen van tafelverschuivingen.
Door Time of Flight kun je ongeveer berekenen waar in de patiënt de interactie heeft
plaatsgevonden. Hierdoor verbeterd de signaal/ruis verhouding.
College 1 – PET Bouw en principe
PET staat voor Positron Emission Tomography. Bij een PET scan wordt er gekeken naar een
fysiologisch proces. PET scans zijn erg sensitief en scoren hoog op specificiteit.
Grote verschillen tussen PET en Conventioneel (gammacamera):
PET Conventioneel
Positronemissie Gamma-emissie
Detectie van indirect ontstane Detectie directe gamma fotonen
gammafotonen
Alle fotonen uit het lichaam kunnen voor Alleen loodrecht invallende fotonen worden
beeldvorming gebruikt worden verwerkt
Resolutie 2 – 6 mm Resolutie 6 – 12 mm
Sensitiever / specifieker
Absolute kwantificatie (uptake) Relatieve kwantificatie (uptake)
Korte HVT van RF Lange HVT van RF
Gebruik gemaakt van Fluor / O2 / N Tc (technetium); niet lichaamseigen
(stikstof); lichaamseigen stoffen
Bij PET gaat het om bèta + verval en annihilatie.
Voorbeeld: Atoom heeft te veel protonen, proton veranderd in een neutron, er komt bèta plus
(positron) en een neutrino vrij.
De kinetische energie van de positron die vrij komt bepaald hoe ver de positron komt. Deze
positron gaat een aantal interacties aan met het weefsel en zal zijn kinetische energie deels
verliezen. Daardoor annihileert het positron met een elektron en schieten allebei in
tegenovergestelde richting van elkaar weg met een energie van 511 keV. Het liefst wil je dat
de positron zo min mogelijk interacties aangaat met het weefsel voordat het annihileert
omdat je dan een vertekend beeld krijgt van de plek waar de interactie plaats vindt in het
lichaam. Hoe langer deze weg van interacties met weefsels, hoe slechter de signaal/ruis
verhouding.
De wet van behoud van
energie: “Alle massa wordt
omgezet in energie.”
De wet van behoud van
impuls: “Impuls wordt alleen
behouden wanneer er twee
fotonen worden uitgezonden
in een tegenovergestelde
richting.”
, De positron en elektron die van elkaar wegschieten worden aan
beide kanten van de PET scan-tunnel geregistreerd door middel
van coïncidentie detectie. Voor de coïncidentie moet aan beide
zeiden tegenover elkaar iets geregistreerd worden anders geen
beeldvorming.
Trues (T); de coïncidenties die het liefst verkregen worden. Er
worden precies tegenover elkaar binnen het tijdsvenster twee
counts geregistreerd. Energie van het foton is 511keV.
Scatter (S); onderweg komt het foton van 511keV iets tegen, veranderd van route maar
wordt wel binnen het tijdsvenster geregistreerd. Maar de energie van het foton is dan minder
dan 511keV. Doet niet mee aan beeldvorming.
Randoms (R); op twee plekken hebben tegelijkertijd annihilaties plaatsgevonden, toevallig
komen ze precies tegenover elkaar op de detector terecht binnen het tijdsvenster. Een
bepaald percentage van de uiteindelijk geregistreerde counts zijn random. Hoe lager de
toegediende dosis aan de patiënt, hoe lager het percentage random counts.
Septa; loodschotjes (2D scans)
Buckets; met systeemelektronica. Worden
tegenwoordig niet vaak meer gebruikt.
De lengte van de PET scanner is de
maximale axiale FOV.
Edge shields zitten aan de buitenkant van
de PET scanner en zorgen ervoor dat er
geen counts van buiten de ring worden
geregistreerd.
Correcties:
- Scatter correctie; d.m.v. energievenster (<511keV doet niet mee) of loodschotjes (niet
loodrecht invallende fotonen doen niet mee)
- Random correctie; door septa of door de dosis te verlagen, minder dosis; minder
randoms
- Attenuatie correctie; verzwakkingscorrectie met een low-dose CT een
verzwakkingsmap maken of een transmissiescan gebruiken
- Lineariteit correctie
- Energie correctie; uitsmeren van counts over hele PMT oppervlak
- Axiale sensitiviteit; meeste lijnen komen door het midden van de detectoren,
overlappen van tafelverschuivingen.
Door Time of Flight kun je ongeveer berekenen waar in de patiënt de interactie heeft
plaatsgevonden. Hierdoor verbeterd de signaal/ruis verhouding.
