Nuklearmedicin, vad är det? Hur fungerar en gammakamera? Anna Olsson Sjukhusfysiker Nuklearmedicin
Vad är skillnaden? CT SPECT
Nuklearmedicinska undersökningar Bygger på fysiologiska processer Avbilda och kartlägga biokemiska och patofysiologiska processer på molekylär nivå. Ofta möjlighet att påvisa patologisk process innan den ger morfologisk förändring synlig med annan metod. Ger funktionell information Ger kvantitativ information Studerar spårämnets väg genom kroppen..
Grunden för alltsammans Radioaktiv isotop Address Spårämne Radioaktiv isotop + Spårämne Spårämnet tar isotopen till rätt plats Isotopen skickar ut en signal som ger upphov till bilden
Radioaktiva isotoper: Instabila atomkärnor som sönderfaller och gör sig av med överskottsenergi genom strålning Typer av joniserande strålning: alfa ( beta ( gamma (
Gamma strålning Elektromagnetisk energi Kan beskrivas som vågor Kan beskrivas som partiklar Sannolikheten att växelverka med vävnad beror på fotonens energi mediets densitet
Radionuklider aktuella inom nuklearmedicin Fotoner i energiintervallet 70-200keV Halveringstid i intervallet 1-100 timmar Minimal emission av andra joniserande partiklar Stabila kemiska bindningar Enkla kemiska inmärkningsprocesser
Aktuella Radionuklider 99m Tc 140 kev 6 tim Nästan allt 123 I 159 kev 13 tim Alzheimerutredning, Tyreoideadiagnostik 111 In 171, 245 kev 67,9 tim Neuroendokrina tumörer 131 I 364 kev 8,05dygn Terapi av hypertyreoidism och tyreideacancer 18 F (511 kev) 110 min PET, Tumördiagnostik, receptorstudier 11 C (511 kev) 20 min PET, metabola studier (märkta organiska substanser) 15 O (511 kev) 2 min PET 13 N (511 kev) 10 min PET 67 Ga (511 kev) 3,3dygn PET, kronisk inflammation, Lymfom, Tumördiagnostik
99m Tc generator Chromatography separation Molybdenum decay 99m Tc elution (NaCl) Lead radiation protection
99m Tc eluate activity
HOTLAB Beredningsarbete Eluera generatorn - Kontrollera aktivitet Bereda läkemedel Dra patientdoser -Kontrollera aktivitet -Digitalt system med scanner och streckkoder
Plansch med Strålskyddsriktlinjer Sammanfattning: Använd handskar Använd blyskydd Sprutskydd Blyförkläden Använd avstånd Arbeta snabbt Avgränsa radionuklidarbetet Arbeta på rena ytor
Gammakamera, hur blir det en bild?
Gammakamera (princip) Position X Position Y Energi Z PM-rör Detektorkristall Kollimator
Detektorkristall NaI(Tl) Tjocklek ~10 mm Översätter fotonens energi till synligt ljus 90 % effektivitet för 140 kevs fotoner
Gammakamera (princip) Position X Position Y Energi Z PM-rör Detektorkristall Kollimator
Kollimatorn
Kollimatordesign Avvägning mellan upplösning och känslighet General Purpose Hög upplösande Hög känslighet Medium Energi Hög Energi
Kollimatordesign
Gammakamera (princip) Position X Position Y Energi Z PM-rör Detektorkristall Kollimator
PM-rör Pulshöjdsanalysator Detektorkristall
Spridd strålning Position X Position Y Energi Z PM-rör Detektorkristall Kollimator
Energifönster totala 250 200 No. of events 150 100 50 0 50 100 150 Energy (kev)
Insamling av bilder
Statisk insamling Perfusionsscintigrafi av lungorna ANT POST
Helkroppsscanning Spårämne: Natrium oxidronate Upptaget visar osteoblastaktivitet men beror också på genomblödning av skelettet Isotop: Tc-99m Frisk patient
Dynamisk inlagring
Tomografisk insamling objekt detektor (projektion) Samlar in planara bilder i olika vinklar runt patienten Samma aktivitet ger olika bilder per projektion beroende på aktivitetsfördelning en i kroppen
Insamlade projektioner CBF undersökning med 120 projektioner
Man 1919 Man 1919
Val av rekonstruktionsmetoder Filtrerad Bakåtprojektion Iterativ rekonstruktion original BP original NO estimate CHANGE patient upda (x ra Uppskattad FP Gissning
Val av rekonstruktionsmetod Mer teorin bakom: Marcus Söderberg om CT Filtrerad bakåtprojektion Enkel Snabb Ger rätt kvantitativa värden i stora objekt Brusreducerande filter krävs Använder en enkel projektionsmodell Stråkartefakter Iterativ rekonstruktion (MLEM, OSEM) Mer exakt projektionsmodell Enkelt att inkludera korrektioner (attenuering, spridning, avstånd) Inga negativa värden Långsam ty tunga beräkningar Svårt att avgöra stopkriterum
EKG-triggat hjärta
New technologies Natriumjodid (NaI) PM-tube Cadmium Zink Tellurid(CZT) Semiconductor Kan arbeta i rumstemperatur Hög atomnummer Dyra att tillverka stora bitar 36
Dedicated heart cameras 4 cm D-SPECT from Spectrum Dynamics Discovery NM 530c GE 37
Begräsningar inom NM Förutsättningar för en bra bild Patientrelaterade: Korrekta patientförberedelser (tömd blåsa, tarmrengöring, metallföremål, proteser? etc) Patienten ligger stilla samt i korrekt läge Insamlingsrelaterade: Insamlingstid / brus Avstånd / upplösning Energifönstrets inställning Kollimatorval Kamerarelaterade: Kalibreringar Uniformitet COR energi Rekonstruktionsrelaterade: Korrektioner Attenuering Spridning Avstånd Granskningsrelaterade: Färgskala Intensitet
Geometrisk upplösning
Attenuation A water filled cylinder with homogeneous activity distribution A profile in a transaxial slice of a tomographic examination