Diagnostica per Immagini: Medicina Nucleare e basi fisiche della SPECT

Le basi fisiche della Medicina Nucleare

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
Le basi fisiche
PROTONE
NEUTRONE
O
ELETTRONE
RADIAZIONE GAMMA
fotone
Il fotone gamma viene emesso
per disintegrazione di un nucleo
atomico instabile.
L'emissione avviene in una
direzione casuale rispetto al
nucleo dell'atomo.

Radionuclidi emittenti "singolo fotone"

Radionuclidi impiegati in Medicina Nucleare convenzionale

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
Principali radionuclidi emittenti "singolo
fotone" impiegati in Medicina Nucleare
convenzionale

RADIONUCLIDE
MODALITA' DI
DECADIMENTO
EMIVITA
FISICA
PRODOTTO DI
DECADIMENTO
67 Ga
X, Y
78 ore
67Zn
1231
X, Y
13 ore
123Te
1251
CE, Y
60,2 giorni
125Te
1311
beta", Y
8,1 giorni
131Xe
111In
X, Y
68 ore
111Cd
201TI
CE, Y
73,5 ore
201 Hg
99mTc
TI
6 ore
99Tc-99Ru** Tc
NaCl. .. 00000
Tendenza: 21-OTT-2005
1008% (270mCl)
MCD21Y 15 kg
Date di taratura:
10-OTT-2:005
alle 12.00 GMT
lotto: 4608
- Amersham
nel foglio
Sitta di
Laite
DULI CONTAINS LEAD.
USE PROPER PROCEDURES WHEN
DISMANTLING OR DISPOSING.
PENNINI LORETTA
DAN 04376/ 005
------
-
:-- Amersham
. Health
-M
DRYTEC-TC
NaCl. .. 0000
10084 (270mCa)
DRYTEC
sendenza: 21-OTT-2005
MCD21Y 15 kg
Date di taratura:
10-OTT-2:005
alle 12.00 GMT
lotto: 4608
--

Worklist Controllo Qualità

Dettagli della Worklist di Controllo Qualità

http://192.168.82.209:8081/polaris/inizioServlet - Microsoft Internet Explorer
OX
Cambia Login | Blocca workstation |
CDC | & Esci
User: cittantic - PROF. CORRADO CITTANTI - ip: cittanticpc.azospfe.it
Worklist Controllo Qualità
Da Data
15/10/2012
A Data
15/10/2012
Filtro Eluizione / Kit Caldo
Tutti
v
Produzione da VALIDARE
Qualità da VALIDARE
Rilascio da VALIDARE
Applica
Stato
Tipo
Descrizione
Tecnico Produttore
Resp. Produzione
Data CQ
Resp. CQ
Data
Resp. Rilascio
LOTTO
Tecnico CQ
POR
Kit caldo
Tc99m-MAA
BORTOLOTTI TEC
ZACCARIA TEC
15/10/2012
UCCELLI DR.SSA LICIA
15/10/2012
PROF. CORRADO CITTANTI
MAA-151012-1
ZACCARIA TE
PO
P
Kit caldo
Tc99m-HMPAO
BORTOLOTTI TEC
ZACCARIA TEC
15/10/2012
UCCELLI DR.SSA LICIA
15/10/2012
PROF. CORRADO CITTANTI
HMPAO-151012-1
ZACCARIA TE
P
R
Kit caldo
Tc99m-NANOCOLL
BORTOLOTTI TEC
ZACCARIA TEC
15/10/2012 UCCELLI DR.SSA LICIA
15/10/2012 PROF. CORRADO CITTANTI
NANO-151012-1
ZACCARIA TE
P
R
Kit caldo
Tc99m-HDP
BORTOLOTTI TEC
ZACCARIA TEC
15/10/2012
UCCELLI DR.SSA LICIA
15/10/2012
PROF. CORRADO CITTANTI HDP-151012-1
ZACCARIA TE
P
R
Kit caldo
Tc99m-HMPAO-LEUCO
BORTOLOTTI TEC
ZACCARIA TEC
15/10/2012
ZAPPATERRA TEC
15/10/2012
DR. STEFANO PANAREO
LEUCO-151012-2
ZACCARIA TE
P
R
Radiofarm. In111-OCTREOTIDE
BORTOLOTTI TEC
ZACCARIA TEC
15/10/2012
ZAPPATERRA TEC
15/10/2012 DR. STEFANO PANAREO
ZACCARIA TE
1/1
ny start
@http://192.168.82.20 ...
@ http://192.168.82.20 ...
C
A
< 5 15.02
DAN 043:16/ 005

Dispositivi di rivelazione in diagnostica convenzionale

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
I dispositivi di rivelazione
in diagnostica convenzionale

Rivelatori a scintillazione

Cristalli solidi inorganici per rivelazione

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Rivelatori a scintillazione

• Particolari materiali, quando sono colpiti dalla
  radiazione, emettono una quantità di luce
  proporzionale alla quantità totale di energia
  assorbita.
• I più utilizzati sono i rivelatori a cristalli solidi
  inorganici; fra questi, quello maggiormente
  impiegato in Medicina Nucleare convenzionale è
  il cristallo di ioduro di sodio attivato con tallio:
  NaI (Tl).

Interazione dei raggi gamma con il cristallo

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N
OPTICAL
COUPLING
PMT
PMT
PMT
OPTICAL
WINDOW
SCINTILLATOR
ALUMINIUM CASING
MAGNESIUM OR
ALUMINIUM OXIDE
I raggi y interagendo con il cristallo
provocano ionizzazioni, poi trasformate in
lampi di luce, la cui intensità è
proporzionale all'energia depositata dal
fotone incidente.
Tale luce viene convertita in elettroni (al
fotocatodo) mantenendo la proporzionalità.
Gli elettroni così ottenuti vengono
accelerati
e
moltiplicati
nel
tubo
fotomoltiplicatore dai dinodi, ottenendo un
impulso di corrente misurabile.
L'assunto è che l'intensità
dell'impulso di corrente che esce
dal fototubo mantiene una diretta
proporzionalità con la quantità di
energia depositata dalla radiazione
y incidente sul cristallo.
grandezza "z"
cristallo di Nal(Tl)
alimentatore
alta tensione
e
dinodi
luce
anodd
effetto
Compton of
fotoelettrico
impulso rilevato
dinodi
fotocatodo -
fotomoltiplicatore

La gamma camera

Componenti e funzionamento della camera di Anger

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
La gamma camera

• La camera di Anger, comunemente detta "gamma
  camera", è uno strumento che permette di effettuare
  una misura esterna della radioattività nell'organo in
  esame fornendo anche una rappresentazione della
  distribuzione
  bidimensionale
  della
  stessa,
  cioè
  un'immagine.
• La testata della gamma camera è composta dal cristallo
  di NaI (diametro di circa 30x40 cm) accoppiato
  otticamente, mediante un fotocatodo, ad un numero di
  tubi fotomoltiplicatori (20-80) che lo ricoprono
  totalmente in geometria esagonale (a nido d'ape).

Struttura della testata della gamma camera

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1
2
3
4
5
6
7
B
9
11
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
25
26
27
28
28
30
31
32
33
34
35
35
37
B e C costituiscono la
"testata" o "detector"
della gamma camera.
C
B
A
(A) collimatore a fori paralleli, (B) cristallo di NaI (Tl); (C)
tubi fotomoltiplicatori.
C
10
12

Gamma camera SIEMENS

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SIEMENS

Gamma camera PHILIPS c.cam

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
RE
-
PHILIPS
-
c.cam

Immagini SPECT cardiaca

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1
SHORT AXIS-STR
SHORT AXIS-DLY
D
>
VERTICAL-STR
VERTICAL-DLY
3
HORIZONTAL-BIR
S
HORIZONTAL-DLY

Tecniche "planari" di acquisizione delle immagini

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
Tecniche "planari" di
acquisizione delle immagini

Immagini planari

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
A
B

Gamma camera SIEMENS LE.CAM

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SIEMENS
Detector 1
LE.CAM
C

Scintigrafia della tiroide con 99m Tc-pertecnetato

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
Scintigrafia della tiroide con
99m Tc-pertecnetato
ANT
11:56:00.0

Scintigrafia con leucociti autologhi marcati delle ginocchia

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
Scintigrafia con leucociti
autologhi marcati delle ginocchia

Scintigrafia ossea total body con 99m Tc-metilendifosfonato

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
Scintigrafia ossea total body con
99m Tc-metilendifosfonato
Patient Name:
Study Name: Ossea total body
Patient ID: 04275025
Study Date: 01/10/2004
DOB: 17/04/1968
Wholebody 01/10/2004
%
Wholebody 01/10/2004
%
67
42
0
0
Anterior 1192K Duration:766sec
Posterior 1190K Duration:766sec
256x1024 Pix:2,4mm 99m Technetium 256x1024 Pix:2,4mm 99m Technetium
Anterior 1192K Duration:766sec
Posterior 1190K Duration:766sec
256x1024 Pix:2,4mm 99m Technetium 256x1024 Pix:2,4mm 99m Technetium
(B:0%, T:42%)
(B:0%, T:67%)

La tomografia ad emissione di fotone singolo (SPECT)

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
La tomografia ad emissione di
fotone singolo
o
Single Photon Emission
Computed Tomography
(SPECT)

Ricostruzione tridimensionale delle immagini

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RICOSTRUZIONE TRIDIMENSIONALE
DELLE IMMAGINI
piano sagittale
piano frontale
piano trasversale

Principi della SPECT

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La SPECT

• La tomografia computerizzata ad emissione di
  fotone singolo (SPECT) si basa sulla rilevazione di
  fotoni emessi da radionuclidi gamma-emittenti.
• Tale metodica si fonda sulla ricostruzione
  dell'oggetto
  attraverso
  proiezioni multiple,
  realizzate tramite una gamma camera rotante
  secondo una traiettoria circolare o ellissoidale
  generalmente attorno all'asse longitudinale del
  paziente.

Configurazioni della SPECT

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Configurazione 180º
Configurazione 90°

Applicazioni cliniche della SPECT

Scintigrafia d'organo e ricerca di focolai attivi

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Applicazioni cliniche
Scintigrafia d'organo: in pratica si possono fare
acquisizioni SPECT di qualsiasi organo studiato in
planare. Addirittura cervello e cuore sono organi che
attualmente vengono indagati solo con tecnica
tomografica.

• Ricerca e valutazione di estensione di "focolai attivi"
  generalmente di natura oncologica (linfomi, tumori
  neuroendocrini e tiroidei, etc) o flogistico/infettiva
  (osteomieliti, sarcoidosi, disciti, etc).

SPECT cardiaca stress-rest

Controllo qualità della SPECT cardiaca

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SPECT cardiaca stress-rest
Stress Quality Control
Stress 16/04/2010
Stress 16/04/2010
Rest 14/04/20
%
11
%
11
%
10
Quality Control
Autocardiac
21
19
14
0
0
0
Flexible Display
(B:0%, T:14%)
(B:0%,T:21%)
(B:0%, T:19%)
Rest [QC Qua
%
%
%
100
100
100
100
Hard Copy
Stress [QC Quality Data] 26/10/2011
%

Immagini della SPECT cardiaca stress-rest

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SPECT cardiaca stress-rest
SHORT AXIS-STR
SHORT AXIS-DLY
VERTICAL-STR
VERTICAL-DLY
S
3
HORIZONTAL-SIR
HORIZONTAL-DIZ

I tomografi "ibridi"

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I tomografi
"ibridi"

Immagini di tomografi ibridi

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Confronto SPECT o PET CT

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SPECT o PET
CT

La SPECT-CT: definizione e principi

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La SPECT-CT: che cos'è?

• "Un tomografo SPECT-CT è un dispositivo integrato che
  incorpora sia uno scanner CT che una gamma camera
  SPECT con un singolo lettino porta-paziente ed è perciò in
  grado di eseguire studi CT, SPECT, o combinati".
• L'assunto è il seguente: "se il soggetto in esame non si
  muove sul lettino tra le due scansioni, le immagini SPECT
  e CT ricostruite saranno co-registrate spazialmente."
  Procedure Guideline for SPECT/CT Imaging 1.0*
  Dominique Delbeke1, R. Edward Coleman2, Milton J. Guiberteau3, Manuel L. Brown4, Henry D. Royal5,
  Barry A. Siegel5, David W. Townsend6, Lincoln L. Berland7, J. Anthony Parker8, George Zubal9, and Valerie Cronin10
  1Vanderbilt University Medical Center, Nashville, Tennessee; 2Duke University Medical Center, Durham, North Carolina; 3Christus
  St. Joseph Hospital, Houston, Texas; 4Henry Ford Hospital, Detroit, Michigan; 5 Mallinckrodt Institute of Radiology, St. Louis, Missouri;
  6University of Tennessee, Knoxville, Tennessee; 7University of Alabama Hospital, Birmingham, Alabama; 8Beth Israel Deaconess
  Hospital, Boston, Massachusetts; 9Yale University, New Haven, Connecticut; and 10Mercy Hospital, Buffalo, New York
  THE JOURNAL OF NUCLEAR MEDICINE . Vol. 47 . No. 7 . July 2006

Acquisizione delle indagini SPECT-CT

Acquisizione SPECT

Diagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
Acquisizione delle indagini
SPECT-CT: la SPECT
SPECT

Acquisizione CT

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Acquisizione delle indagini
SPECT-CT: la CT
1.0
TCDiagnostica per Immagini - Medicina Nucleare
C
SPECT
SPECT-CT

Applicazioni cliniche della SPECT-CT

Campi di applicazione della SPECT-CT

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Applicazioni cliniche
Oncologia
Infettivologia
Cardiologia
Neurologia

Esempio di applicazione clinica: stenosi cardiaca

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Applicazioni cliniche
Spin: 23
Tilt: 2
0
RA
stenosis
Stress
University Hospital Zurich
Rest
arrows = ischemia

La tomografia ad emissione di positroni (PET)

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La tomografia
ad emissione di positroni
(PET)

Principi della PET

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La PET
28 05 2002 08:22

• La PET (acronimo di Positron Emission Tomography) è
  una tecnica emissiva basata sull'uso di molecole
  biologiche (aminoacidi, zuccheri, peptidi, ormoni, ecc.)
  marcate con isotopi + emittenti ( 11C, 13N, 150, 18F)
  prodotti da acceleratori di particelle detti ciclotroni.