samenvatting Nuclear biomedical imaging, preclinical and clinical studies with focus on oncology

Nuclear biomedical imaging, preclinical and
clinical studies with focus on oncology

Hoofdstuk 1: Introductie

Wat is nucleair biomedical imaging?

Medical imaging techniques


PET (positron emission tomography)
SPECT (single photon emission computerized
tomography)
In vergelijking met MRI:
MRI:
• Geeft een goed spaciale resolutie (bijna
op 10 micrometer ivg met PET of SPECT
• Geeft een zichtbaar beeld voor kleine
tumoren
• MAAR: geeft een lage sensitiviteit (1
micromol) dan PET (1pM) en SPECT
(1nM).
PET en SPECT:

• Resolutie is slechter dan MRI, geeft geen moleculaire details
• MAAR PET (pM) sensitiviteit dit geeft bijna alle kinetische processen met een dun effect.
• Deze nemen snel delen cellen waar door moleculaire tracers die het metabolisme kan meten
(bv: glucose).




EX: wat is de typische sensiviteit voor een SPECT of PET = 1 pM voor PET en 1 nM voor SPECT




1

, Menselijke SPECT
De resolutie is 6-8 mm
De sensitiviteit is 1 op 10000 fotons die de collimator passeren!

Proces:




LET op de camera’s van SPECT zijn gamma camera’s die roteren rond de patiënt, terwijl een PET/ CT
camera een ringvorm heeft waardoor men het verschil kan waarnemen.
à dit kan ook een dual headed camera’s zijn voor spect (2 camera’s boven en onderaan de patiënt
die roteren).




2

, Nuclear medical imaging (principe)
= het visualiseren van een molecule die nodig is voor een metabolische of fysiologische processen
van een orgaan door het te labelen met een radioactieve substantie.




Deze radioactive tracer gaat dan naar de grondstaat en zal daarbij een gamma foton emitteren in alle
richtingen.
• Deze geeft geen spaciale info dus weten we niet van waar het komt (=bron)
Bv: technetium-99m voor SPECT heeft een halfwaardetijd van 6 uren.




EX: weet waar de positie van de gamma en X-stralen zijn op het spectrum!




SPECT
Deze radioactive tracer gaat dan naar de grondstaat en zal daarbij een gamma foton emitteren in alle
richtingen.
• Deze geeft geen spaciale info dus weten we niet van waar het komt (=bron)
• Bv tracer: technetium-99m voor SPECT heeft een halfwaardetijd van 6 uren.
• OPLOSSING: men gebruikt een collimator voor de detector hierdoor kunnen we de locatie
bepalen van de bron van de gamma fotonen.
• Alleen de fotonen die een rechte lijn hebben en op de collimator tegenkomt daar door de
collimator gaan en gedetecteerd worden door de detector. De rest zal niet door de
collimator gaan.
Tomography: is het verkrijgen van projecties van verschillende hoeken en hiervan een beeld
reconstrureren.




3

, Wanneer de collimator met de
detector rond draait zal deze
bepaalde detectiemetingen
hebben.
Deze komen dan voor als een
sinogram:

• X-as: positie van het
center
• Y-as:, de hoek van de rotatie
Deze begint 3 blokken van de nul (eerste
dot) en gaat daarna continue naar boven.
Bij het sinogram:
• de patiënt de dot = meten dit
• Achter dit zal deze dotten in een sinogram gedaan worden en de continue rotaties zullen erin
gedaan worden tot dat de detector de originele positie bereikt à sinus is gevormd.
(Zie voorbeeld van cervix carcinoma.)



Small animal SPECT
= dit is een micro-SPECT met een resolutie van 0,2mm tot 0,5mm
Vgl mens vs dier

• Bij de mens is het een collimator die fotonen opvangt die met
een rechte lijn door de collimator gaat en wordt
gedetecteerd door de detector.
• Bij een dier is het een collimator die bestaat uit pinholes deze
projecteren dan een beeld die inverted is en geprojecteerd
wordt op de camera.
o Alle pinholes zijn gefocust op het center of field of view = small sweet spot.




4