Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

D-spect

No description
by

mrdast ast

on 4 January 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of D-spect

GAMMACAMARA DE ESTADO SOLIDO
(D- SPECT - DIGIRAD) Diego Astudillo
Diego Canales
Franco Pereira INTRODUCCIÓN TELURO DE CADMIO- ZINC (CZT) Es un semiconductor que convierte directamente los rayos x o los rayos gamma en energía eléctrica.
Los CZT pueden trabajar a temperatura ambiente.
Es capaz de procesar más de 1 millón de fotones por segundo, por milímetro cuadrado
Un parámetro clave del cristal czt es su grosor que varía según la aplicación Capta los fotones de rayos gamma que penetran en el cristal convierte esa energía en pares de electrón-hueco que migran para el ánodo y el cátodo en la parte superior e inferior del cristal. La señal eléctrica resultante es recogida en las terminales del dispositivo que están conectadas a amplificadores sensibles y a un circuito de análisis que normalmente se encuentra en un chip Asic personalizada se evaluó en términos de
Resolución de la energía
La fracción de dispersión
La sensibilidad del detector
La sensibilidad Tomográfica
Tasa de cuenta
La resolución intrínseca
Reconstrucion EVALUACIÓN DEL D-SPECT Una ventaja de los detectores CZT en comparación con NaI (Tl) detectores es la superior resolución de energía.
Los espectros de energía se obtuvieron dados por : Co57, Tc99m, I123, Di-s 153 y Tl 201.
Las fuentes fueron colocadas verticalmente a una distancia de los detectores aproximadamente (unos 200 mm). RESOLUCIÓN DE LA ENERGÍA CO 57 dos peaks de 122 y 136 keV,
El Tl 201 como es de bajo consumo de energía el pe-aks, 70 keV y keV 80 app, se pueden ver, dos peacks más en las energías superiores a 135 y 167 keV.
También hay peaks de 59 keV y 67 keV presente en todos los espectros, éstos se de-ben a los rayos X de los colimadores de tungsteno. La fracción de dispersión reconstruida se obtuvo a partir de un perfil de distribución de dispersión.
Una fuente de Tc 99 (A = 180 MBq) se colocó en el centro de un fantoma cilíndrico lleno de agua de 20 cm × 20 cm.
Los datos fueron con una ventana de energía de un 20%. Fracción de dispersión Una imagen tomográfica, reconstruida se analizo y dio que la fracción de dispersión de D-SPECT se estima en un 30% para Tc99m con una ventana de energía de 20% en el fantoma cilíndrico de 20 cm x 20 cm. Comparar la sensibilidad D-SPECT con la de un escáner convencional
Utilizaron tres patrones de exploraciones de pacientes con diferentes tamaños de ROI: grande, media y pequeña. Sensibilidad Tomográfica: La sensibilidad D-SPECT tomográfica varía significativamente en función del tamaño del corazón y su posición en el campo de visión. El rendimiento de la tasa de conteo se estudió para uno de los conjuntos de detectores (# 0)
Usando un fuente plana llena de Tc 99m con los medios de dispersión en el frente (~ 8 cm), así como detrás (~ 2 cm) de la fuente.
Se investigó mediante el trazado TASA DE CONTEO La tasa de conteo esperado, no indica pérdida de conteo hasta una velocidad de 160 ks−1.
La curva correspondiente para una cámara de centelleo convencional mostraría una pérdida de velocidad de más gradual de 20% a 300 ks −1 (fue especificado en el infifinia). La resolución del detector intrínseco se estimó a partir de una serie de sistema de resolución a diferentes distancias.
A la fuente de Co 57 se colocó la varilla verticalmente en diferentes posiciones en el campo de visión y escaneado en el modo de barrido Resolución intrínseca Resolución del sistema de medición de los dos sistemas en función de la distancia desde la superficie.
La resolución intrínseca real es igual a la distancia entre píxeles del detector (2,46 mm). Para el Infinia, la resolución intrínseca estimada fue de 3 .8 mm, que es el mismo que el valor especificado por el fabricante. Los datos del D-SPECT se reconstruyeron con OSEM, que es un método no lineal,
La última resolución depende de la posición y de la distribución de la actividad dentro del campo de visión.
Para estimar la resolución reconstruida en una situación de imágenes clínicas, se utilizó una perturbación técnica y un fantoma.
El fantoma consistía en un cilindro elíptico que representa un tórax humano, que contenía compartimentos de pulmón asi como una inserción cardiaca. Reconstrucción Imágenes D-SPECT del experimento de perturbación reconstruida con suavizado. la figura Un perfil horizontal a través de las dos secciones de la fuente de línea El FWHM en el D-spect 8,4 mm y 13,8 mm,
con alisado, 10,4 mm y 14,6 mm (después de la corrección voxel tamaño),
FWHM en el Infiniamedido fue de 10,5 ± 1,5 mm para la reconstrucción FBP con un filtro de rampa (media ± DE) La convergencia fue más rápido en el Infinia que en el D-SPECT.
Se puede mejorar la resolución mediante el uso de más iteraciones de reconstrucción Aunque la D-SPECT ha sido diseñada específicamente para imágenes cardíacas, es de interés investigar sus características generales para el rendimiento de imagen.
Para este propósito, se eligió un fantoma que reflejaría la resolución del sistema en todo el campo de visión Fantoma Jaszczak D-SPECT Infinia En el D-SPECT, las varillas en las tres primeras secciones (diámetros de 12,7 mm, 11,1 y 9,5) se visualiza claramente con y sin filtrado
En el Infinia en las tres primeras secciones se pueden distinguir tanto con FBP y Evolution Gammacamara •La tecnología de cámara gamma se remonta a la década de 1950 cuando Hal Anger inventó la primera cámara de centelleo de éxito clínico.
•Benedicto Cassen invento el escáner rectilíneo capaz de realizar estudios estáticos utilizando trazadores radiactivos.
•Diseño de Anger basado en siete tubos fotomultiplicadores (PMT) junto a un cristal de centelleo NaI.
•La aplicación de la tecnología de PMT permitió determinar con precisión la posición de donde se produjo centelleo.
La detección se produce a través de un proceso que consta de dos pasos:
En primer lugar cristal de centelleo, NaI (TI) (talio dopado con yoduro de sodio) captura y transforma los fotones gamma en fotones de luz.
Luego un tubo fotomultiplicador montado en el cristal de centelleo transforma luego el fotón de luz en una señal eléctrica amplificada proporcional a la energía original de centelleo luz. Detectores de centelleo •Son dispositivos de estado sólido que permiten la conversión directa de la energía de los rayos gama en una señal electrónica. Estos dispositivos son compactos y funcionan a bajo voltaje.
•La energía absorbida a partir de una interacción de rayos gama libera portadores de carga (electrones y huecos) dentro de la zona libre de carga de agotamiento de los semiconductores
•Algunos detectores de semiconductores tales como germanio de alta pureza (HPGe) necesitan ser enfriados a temperaturas bajas, otros tales como teluro de cadmio (CdTe) y cadmio telururo de zinc (CZT) operan a temperatura ambiente. Semiconductores Cardiología nuclear Por más de 40 años, se ha utilizado predominantemente la cámara de centelleo como el método tecnológico usado para aplicaciones de cardiología nuclear. Durante casi tres décadas, el principal estudio de cardiología nuclear ha sido perfusión miocárdica por emisión de un fotón único (SPECT) y durante casi dos décadas, la tecnología dominante ha sido cámaras de centelleo de doble cabezal, típicamente configurados en una geometría de 90 ° detector.
•Con las cámaras de Anger de doble detector, los datos son adquiridos a través de orificios paralelos en los colimadores en una geometría ortogonal.
•La aplicación de algoritmos de reconstrucción iterativa han dado lugar a una calidad de imagen mejorada.
•Las recientes innovaciones en hardware y software han proporcionado la capacidad para una mejor resolución espacial y de contraste.
Se han introducido nuevos sistemas de imágenes que se han diseñado específicamente para aplicaciones de imágenes cardíacas. Los objetivos en el desarrollo de estos sistemas eran no sólo para lograr una mejor resolución espacial y sensibilidad, sino también para mejorar la comodidad del paciente. Los efectos claustrofóbicos se han reducido o eliminado mediante el uso de tecnología que reduce el tamaño de las geometrías de detector. El tamaño total de los sistemas también se ha reducido de manera que puedan ser colocados en lugares con espacio. Evolución de hardware Este sistema fue originalmente diseñado para utilizar matrices de cristales CZT como detectores. La Colimación se lleva a cabo a través de una lámina de plomo curvo delgado en 180 °.La abertura del movimiento del arco está sincronizado electrónicamente con las áreas de cristales de NaI(Tl) los fotones pasan a través de ranuras de formación de imágenes individuales de manera que no hay solapamiento en la adquisición de hendiduras adyacentes. CardiAc •Diseño compacto y cómodo para el paciente de diseño abierto con exclusivos detectores de estado sólido y software cardíaco avanzado. Digirad Cardius 2 XPO Es la única cámara dedicada para cardiología nuclear SPECT que ofrece tres detectores.Proporciona hasta un 38% de eficiencia en adquisición de imágenes lo cual es una ventaja sobre los otros líderes de la industria.Este sistema fue diseñado originalmente para utilizar detectores pixelados de cadmio telururo de zinc (CZT), pero los modelos de producción hacen uso de detectores pixelados de yoduro de cesio [CSI (Tl)] activado con talio y detectores de fotodiodos.
En el sistema de 3-detector los cabezales detectores están en una posición fija en 67,5 °. Digirad Cardius 3 XPO Es un equipo que fue diseñado específicamente para resolver el conflicto entre la sensibilidad y la resolución que es inherente a la cámara Anger SPECT (A-SPECT).En el desarrollo de esta tecnología se llevaron a cabo estudios con fantomas para evaluar la sensibilidad y la resolución de D-SPECT en comparación con la cámara convencional.D-pect tiene 10 veces mejor sensibilidad y el doble de resolución espacial que A-spect, teniendo en cuentas la considerable reducción en el tiempo de adquisición. D-SPECT Sistema de Imagen cardíaca •Cedars-Sinai Medical Center instala el primer D-SPECT ™ SISTEMA EN LOS ESTADOS UNIDOS Orangeburg Nueva York, 17 de marzo de 2007.
•Hospital Brigham and WOMANS INSTALA CUARTO D-SPECT ™ SISTEMA EN LOS ESTADOS UNIDOS Orangeburg Nueva York, 1 de junio de 2007. •El D-SPECT es alimentado por una avanzada tecnología creada por Broadview Technology™ que es la que resuelve la compensación inherente entre la resolución y la sensibilidad mediante empleo de nuevas formas de selección de puntos de vista y análisis de geometría, además del empleo de nuevos algoritmos de reconstrucción de imagen que permite la recogida de la radiación de un ángulo sólido sustancialmente mayor que en las cámaras SPECT convencionales. • La capacidad de controlar independientemente el escaneado desde una pluralidad de direcciones permite un barrido diferencial del volumen de interés que permite un mayor aumento localizado de la resolución y sensibilidad junto con ↓ las dosis.•Mediante el empleo de nuevos detectores de estado sólido (CZT), la miniaturización significativa del hardware se hace posible, añadiendo otra característica importante de esta nueva tecnología. •Mediante el empleo de Broadview junto con el SmartDispenser y SmartSyringe, los procedimientos en imágenes nucleares son significativamente más corto y más fácil para el paciente. •En el equipo fabricado por Spectrum Dynamic, el paciente es colocado en una posición semi-reclinada, con el brazo izquierdo colocado en la parte superior de la cámara.
•Posición cómoda, ↓ movimientos, equipo es mucho mas pequeño.
•El límite de peso de este equipo que es hasta 540 libras (unos 245 Kg).
Tecnología D-SPECT •Este sistema utiliza conjuntos pixelados de detectores CZT (telurio de cadmio-zinc) montado en 9 columnas verticales y se colocan en una geometría 90°.
•Los detectores CZT fueron elegidos por su resolución de energía superior en comparación con detectores de NaI.
•Cada columna se compone de una matriz de 1024 elementos CZT (2,46 x 2,46 x 5 mm de espesor) dispuesto en un 16 x 64 elementos de matriz con un tamaño aproximado de 40 x 160 mm.•Los colimadores están fabricados de tungsteno para eliminar la producción de rayos X por el plomo que podrían interferir con las imágenes. Son más cortos y tienen un diámetro efectivo mayor que los colimadores convencionales LEHR. ↑ Eficiencia geométrica. Sistema de Detectores Diagrama detallado de una columna de un solo detector de una cámara D-SPECT. Adquisición La adquisición de datos se lleva a cabo en un proceso de 2 pasos
1) Un preescán en el minuto 1 el cual se realiza para identificar la ubicación de la región de interés (ROI).
2) Se establecen los límites de exploración para cada columna del detector, y la exploración final se realiza con cada detector de columna giratoria dentro de los límites establecidos en el pre-escaneo de datos. Técnica de ROI para la cámara D-SPECT para optimizar la recolección de datos desde el miocardio. Las medidas relativas de sensibilidad: A-SPECT en comparación on D-SPECT
MPI D-SPECT Cámara con capacidad de reducción de la dosis produce una disminución significativa de la exposición a la radiación.
•Esta tecnología digital con detector de estado sólido tiene la capacidad única de aumentar hasta 10 veces la velocidad de una cámara Anger convencional del tiempo de imágenes o uno puede reducir significativamente la dosis inyectada y adquirir ligeramente más tiempo (6-10 minutos). AVANCES EN TECNOLOGIA – AVANCE EN IMÁGENES •Mayor rendimiento con adquisiciones rápidas de 2 minutos, debido a los nueve detectores de estado sólido del D-SPECT en lugar de los actuales 12-20 minutos tomadas por las cámaras gamma convencionales.
•El D-Spect es 10 veces más sensible, resultando en dosis reducidas para el paciente. Dosis bajas de hasta 5 mCi de Tc.
•Algoritmos únicos de reconstrucción se complementar los nueve detectores de estado sólido para proporcionar el doble de la resolución.
•La tecnología Broadview (Spectrum-Dynamics) que proporciona una mejoría de hasta 50% de en la resolución de la energía.
•El sistema de imagen D-Spect cardiaco permite al paciente que se siente en una posición más natural erguida. Junto con tiempos de adquisición más cortos que esto reduce la posibilidad de movimiento del paciente durante la exploración.
•Mayor comodidad del paciente con un escaneo rápido y sin necesidad que el paciente tenga el brazo sobre la cabza
•La mejora de los resultados financieros con rendimiento clínico mejorado. Principales beneficios clínicos de la imagen con sistema D-SPECT cardíaco: Diferencia en entre D-Spect y A-Spect A-SPECT D-SPECT Imágenes de perfusión miocárdica en un hombre de 60 años de edad con angina típica Paciente femenino 46 años edad, Hallazgos: Normal Paciente masculino 45 años de edad, Motivo de la prueba: evaluación de trasplante renal, dolor torácico atípico. Hallazgos: Leves defectos reversibles de las paredes inferolateral y lateral. Estructura de la Presentación Objetivos
Introducción
Gammacámara
Detectores de estado solido y centelleo
Cardiología nuclear
Digirad (Cardiac, Cardius 2xpo, Cardius 3xpo)
D-Spect (generalidades, y evaluación)
Casos clínicos
Conclusión
•Conocer el funcionamiento de los sistemas de detección de las gammacámaras de estado sólido.
•Abarcar las nuevas tecnologías que se utilizan en materia de Spect (D-spect y Digirars). Objetivos Objetivos Generales •Ventajas y desventajas de los dos sistemas de detección (centelleo y sólido).
•Conocer el funcionamiento de las nuevas tecnologías D-spect y Digirars Objetivos Específicos La gran demanda mundial de estudios de SPECT de perfusión cardiaca se ha traducido al desarrollo de instrumentos en SPECT, ya sea utilizando cámaras convencionales o mediante diseños alternativos
Utilización de detectores de estado sólido debido a su gran resolución de energía
Los Detectores de estado sólido basados en teluro de cadmio-zinc (CZT)pueden funcionar a tº ambiente y presenta un diseño mas compacto
Las Desventajas de los detectores de centelleo incluyen su gran volumen y la pobre resolución de energías. Lo que esta en camino!!!
Full transcript