Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 1 Pozitron Emissziós Tomográfia - Fizika – Műszaki fejlődési irányok Légrády Dávid BME TTK NTI.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 1 Pozitron Emissziós Tomográfia - Fizika – Műszaki fejlődési irányok Légrády Dávid BME TTK NTI."— Előadás másolata:

1 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 1 Pozitron Emissziós Tomográfia - Fizika – Műszaki fejlődési irányok Légrády Dávid BME TTK NTI április 29 SE Biofizikai Intézet

2 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 2 PET - alapok Pozitron annihilációból felszabaduló ellentétes irányban haladó 511-keV-es Gamma fotonok koincidenciában való detektálásán alapuló diagnosztika. Miből lesz a pozitron? Hogyan detektálunk gamma fotont? Hogyan erősítünk nanoampert? Hogyan detektálunk koincidenciában? Hány detektor kell egyszerre? Hogyan lesz mérési adatból izotópeloszlás? Leképezőfelbontás értéke (~) módszer (mm) UH1 Xray CT10 -1 gamma-kamera(SPECT)>~6 PET >~4 MRI 10 -1

3 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 3 A pozitron-bomlás A mágikus számok: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 Duplán mágikus izotópok, pl: 40 Ca: 20 proton, 20 neutron Nem mágikus izotóp: 40 K (Z=19): 19 proton, 21 neutron – bétabomlással 40 Ca páratlan-páratlan vs. Páros-páros: 40 Ar (Z=18): 18 proton, 22 neutron – de hogyan? „p + e = n” (± neutrínó) „p + e + + e = n + e + ” (± neutrínó) Pozitron bomló izotóp a testünkben: 40 K : 0.012% Bq/70kg Protonban dús magok előállítása : ciklotron

4 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 4 PET izotópok C m, N-14 (p,alpha), B-11 (p,n) Cu h Cu-63(n, g)Cu-64 F min O-18 (p,n) F-18 Ga d Zn-68(p,2n)Ga-67 N min O-16 (p,alpha)N-13, C12 (d,n) N-13, O sN-14(d,n)O-15 Rövid felezési idejű pozitronbomló izotópok F-18: fluor-dezoxi-glükóz (FDG) onkológia

5 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 5 2 annihilációs foton (511keV) koincidencia Koincidencia detektálása Pozitron Emisziós Tomográfia pozitron vándorlás annihiláció Pozitron annihiláció detektálása

6 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 6 PET mérőberendezések Mini PET-I ATOMKI

7 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 7 Pozíciófüggő gamma detektálás Gamma fotonok detektálása

8 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 8 Koincidenciamérés és ToF-PET Milyen gyors a fény?30 cm /ns t t

9 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 9 t t ToF-PET tt 2 annihilációs foton (511keV) koincidencia Koincidencia detektálása pozitron vándorlás annihiláció Time-of-Flight PET Philips Gemini

10 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 10 PET-CT

11 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 11 PET-MR? PMT helyett: PIN dióda avalanche fotodióda SiPM

12 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 12 Képrekonstrukció: szűrt visszavetítés: 2D szeletekben!!!

13 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 13 Szimulációk általános célú, elterjedt kódokkal: MCNP5, MCNPX (Los Alamos NL) - Koincidencia - nyers adatok feldolgozása saját szubrutinnal - detektroválasz-modellezés - pozitronvándorlás Monte Carlo szimulációk

14 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 14 TeraTomo TeraTomo projekt TeraFLOPS sebességű 3D tomográfiás algoritmusok fejlesztése NKTH kutatási-fejlesztési együttműködés Kooperációs partnerek: SE Radiológiai és Onkoterápiás Intézet BME-TTK NTI BME-VIK Irányítástechnikai és Informatikai Tanszék Mediso Orvosi Berendezés Fejlesztő és Szerviz Kft. Modalitások: kisállat PET humán PET kisállat SPECT humán SPECT Számítási algoritmus: iteratív (Maximum-Likelihood Expectation Maximization) Monte Carlo grafikus kártyák (GPU)

15 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 15 Teratomo projekt Monte Carlo GPU-n minden kölcsönhatást modellezünk a részecskéket kölcsönhatásonként végigkövetjük nVidia CUDA keret GATE és MCNP verifikáció ML-EM iteratív rekonstrukció teljesítmény: „100MBq aktivitás”

16 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 16 TeraTomo NTI: kisállat és humán PET rekonstrukció Szimulált részecskeszám: 10 8 pozitron/s! (Humán valós aktivitás adag: ~200 MBq!) ideálisrekonstruált Valós mérés (keresztmetszet):

17 A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 17 PET – fejlődési irányok ToF PET 3D rekonstrukció MR+PET! - Si-alapú fotoelektron-sokszorozók multimodalitás: PET+CT+SPECT+MR+…. kardiovizsgálatok (USA) funkcionális vizsgálatok


Letölteni ppt "A PET fizikája – műszaki fejlődési irányai -SE Biofizika 1 Pozitron Emissziós Tomográfia - Fizika – Műszaki fejlődési irányok Légrády Dávid BME TTK NTI."

Hasonló előadás


Google Hirdetések