7.7 POSITRON EMISSIE TOMOGRAFIE (PET)
7.7.1 INLEIDING
X-stralen CT-scanner en een PET
scanner in 1 apparaat!
Meeste courante toepassing: meten van het suikerverbruik in het lichaam
(kanker opsporen d.m.v. tracers met suiker in; worden afgebroken via de
urine)
Donker signaal = meer suikerverbruik (sommige delen in het lichaam
verbruiken altijd veel suiker en zijn dus niet per se ziek; bijvoorbeeld de
hersenen, blaas, …)
Hoe werkt het? Principe?
- PET meet de annihilatie fotonen (niet de positronen)
- Positron wordt uitgezonden door het radioactief verval met een bepaalde
energie
- Positron ondergaat een aantal interacties en verliest energie
- Positronium (e+ en e-) wordt kort gevormd
- Wanneer er voldoende energie verloren is, zullen beide annihileren
= positron en elektron verdwijnen
= ontstaan van 2 gamma’s (die
de energie + impuls behouden)
die we kunnen meten
We willen de positie van het radio-
isotoop meten (deze is gekoppeld aan
onze tracer)
= gemiddelde positron range hangt af
van de isotoop (range is de afstand die
een positron aflegt alvorens het
annihileert)
= constant
= Positron range is eigenlijk een intrinsieke fout
- “Effective positron
range” = fout die we maken op
het bepalen van de positie van
de radio-isotoop
= niet constant
a&b
ander voorbeeld
a) Radio-isotoop zit op positie 0;0
,b) Waar het positron wordt gedetecteerd
Zo kan men de gemiddelde afstand uitrekenen (de grootte van de wolk)
Hoe ver het positron “gevlogen” is
, 7.7.2 COÏNCIDENTIE DETECTIE
Tussen de 2 detectoren gebeurd
een annihilatie 2 fotonen worden
gemeten (als ze in de groene balk
blijven)
Fotonen (511 keV) bereiken
(ongeveer) gelijktijdig de
detectoren
Tijd meten wanneer de fotonen
de detectoren raken en
gelijkenissen zoeken (je weet
dan dat er op dat tijdsstip
annihilatie heeft
plaatsgevonden)
Coïncidentie detectie = meten van een fotonenpaar met de juiste energie
binnen een kort tijdsvenster (4-10 ns sneller
dan het licht) door twee verschillende
detectoren
Responslijn (Line of response, LOR) = de
denkbeeldige “lijn” tussen twee detectoren
= PET camera bestaat uit meerdere ringen van
detectoren
= we meten in 3D; MAAR meten niet alle fotonen-
paren!!!
2 naburige detectoren zullen niet in coïncidentie gaan, enkel met een bepaald
aantal andere detectoren (de echte FOV)
Time Of Flight (TOF) bij PET
= afstand naar de ene detector is groter dan naar de andere
= door de eindigheid van de lichtsnelheid zal de ene gamma vroeger gedetecteerd
worden dan de andere
Als er 2 fotonen gemeten
worden binnen een venster van
4-10 ns, dan nemen we aan
dat de detectoren in
coïncidentie zijn
= wat is het tijdsverschil tussen beide
metingen?
Afhankelijk van het tijdsverschil
kunnen we afleiden of het
tijdsverschil meer in een
bepaalde richting was of niet!
7.7.1 INLEIDING
X-stralen CT-scanner en een PET
scanner in 1 apparaat!
Meeste courante toepassing: meten van het suikerverbruik in het lichaam
(kanker opsporen d.m.v. tracers met suiker in; worden afgebroken via de
urine)
Donker signaal = meer suikerverbruik (sommige delen in het lichaam
verbruiken altijd veel suiker en zijn dus niet per se ziek; bijvoorbeeld de
hersenen, blaas, …)
Hoe werkt het? Principe?
- PET meet de annihilatie fotonen (niet de positronen)
- Positron wordt uitgezonden door het radioactief verval met een bepaalde
energie
- Positron ondergaat een aantal interacties en verliest energie
- Positronium (e+ en e-) wordt kort gevormd
- Wanneer er voldoende energie verloren is, zullen beide annihileren
= positron en elektron verdwijnen
= ontstaan van 2 gamma’s (die
de energie + impuls behouden)
die we kunnen meten
We willen de positie van het radio-
isotoop meten (deze is gekoppeld aan
onze tracer)
= gemiddelde positron range hangt af
van de isotoop (range is de afstand die
een positron aflegt alvorens het
annihileert)
= constant
= Positron range is eigenlijk een intrinsieke fout
- “Effective positron
range” = fout die we maken op
het bepalen van de positie van
de radio-isotoop
= niet constant
a&b
ander voorbeeld
a) Radio-isotoop zit op positie 0;0
,b) Waar het positron wordt gedetecteerd
Zo kan men de gemiddelde afstand uitrekenen (de grootte van de wolk)
Hoe ver het positron “gevlogen” is
, 7.7.2 COÏNCIDENTIE DETECTIE
Tussen de 2 detectoren gebeurd
een annihilatie 2 fotonen worden
gemeten (als ze in de groene balk
blijven)
Fotonen (511 keV) bereiken
(ongeveer) gelijktijdig de
detectoren
Tijd meten wanneer de fotonen
de detectoren raken en
gelijkenissen zoeken (je weet
dan dat er op dat tijdsstip
annihilatie heeft
plaatsgevonden)
Coïncidentie detectie = meten van een fotonenpaar met de juiste energie
binnen een kort tijdsvenster (4-10 ns sneller
dan het licht) door twee verschillende
detectoren
Responslijn (Line of response, LOR) = de
denkbeeldige “lijn” tussen twee detectoren
= PET camera bestaat uit meerdere ringen van
detectoren
= we meten in 3D; MAAR meten niet alle fotonen-
paren!!!
2 naburige detectoren zullen niet in coïncidentie gaan, enkel met een bepaald
aantal andere detectoren (de echte FOV)
Time Of Flight (TOF) bij PET
= afstand naar de ene detector is groter dan naar de andere
= door de eindigheid van de lichtsnelheid zal de ene gamma vroeger gedetecteerd
worden dan de andere
Als er 2 fotonen gemeten
worden binnen een venster van
4-10 ns, dan nemen we aan
dat de detectoren in
coïncidentie zijn
= wat is het tijdsverschil tussen beide
metingen?
Afhankelijk van het tijdsverschil
kunnen we afleiden of het
tijdsverschil meer in een
bepaalde richting was of niet!
