PENELOPET: UN ENTORNO DE SIMULACIÓN MONTE CARLO PARA LA POSITRONES

(1)

Trabajo para la obtención del Diploma de Estudios Avanzados

PENELOPET:

UN ENTORNO DE SIMULACI

UN ENTORNO DE SIMULACI Ó Ó N N MONTE CARLO PARA LA

MONTE CARLO PARA LA TOMOGRAF

TOMOGRAF Í Í A POR EMISI A POR EMISI Ó Ó N DE N DE POSITRONES

POSITRONES

Autor: Samuel España Palomares Tutor: José Manuel Udías Moinelo

Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear Universidad Complutense de Madrid

Valencia, 8 de Septiembre de 2006

(2)

- - ESTRUCTURA NUCLEAR ESTRUCTURA NUCLEAR - - REACCIONES NUCLEARES REACCIONES NUCLEARES - - F F Í Í SICA NUCLEAR APLICADA SICA NUCLEAR APLICADA

- - F F Í Í SICA NUCLEAR EXPERIMENTAL SICA NUCLEAR EXPERIMENTAL

- - F F Í Í SICA NUCLEAR A ENERG SICA NUCLEAR A ENERG Í Í AS INTERMEDIAS AS INTERMEDIAS

CURSOS DE DOCTORADO DE CURSOS DE DOCTORADO DE

F F Í Í SICA NUCLEAR SICA NUCLEAR

(3)

• • Consorcio para el Desarrollo de Tecnolog Consorcio para el Desarrollo de Tecnolog í í a Avanzada de a Avanzada de Imagen M

Imagen Mé édica. dica. - - Ministerio de Industria (CENIT) Ministerio de Industria (CENIT)

• • Modelizaci Modelizaci ón ó n de detectores de alta resoluci de detectores de alta resoluci ó ó n para PET. n para PET.

Mé M étodos de reconstrucci todos de reconstrucció ó n estad n estad í í sticos de alto rendimiento sticos de alto rendimiento - - Instituto de Salud Carlos III (FIS) Instituto de Salud Carlos III (FIS)

PARTICIPACION EN PROYECTOS PARTICIPACION EN PROYECTOS

DE INVESTIGACION

(4)

TÍTÍTULO: FIRST: TULO: FIRST: ““Fast Iterative Reconstruction Software for (PET) Fast Iterative Reconstruction Software for (PET) Tomography

Tomography”” AUTORES: : J.L.

AUTORES: : J.L. HerraizHerraiz, , S. S. EspaEspañaña, J.J. Vaquero, M. , J.J. Vaquero, M. DescoDesco, J.M. , J.M. UdiasUdias PUBLICACI

PUBLICACIÓÓN: N: PhyPhy Med BiolMed Biol, , VolVol 51 (2006) 4547-51 (2006) 4547- 45654565

TÍTÍTULO: TULO: ““Full 3DFull 3D--OSEM OSEM reconstrucctionreconstrucction with compressed response of the with compressed response of the system

system””

AUTORES: J. L.

AUTORES: J. L. HerraizHerraiz, , S. S. EspaEspañaña, J. J. Vaquero, M. , J. J. Vaquero, M. Desco, J. M. Desco, J. M. UdiasUdias PUBLICACI

PUBLICACIÓÓN: Conference N: Conference NuclNucl SciSci SympSymp Conf RecConf Rec, 2004 IEEE, , 2004 IEEE, VolVol 55

TÍTÍTULO: TULO: ““Statistical Reconstruction Methods in PET: Resolution Limit, Statistical Reconstruction Methods in PET: Resolution Limit, Noise and Edge

Noise and Edge ArtifactsArtifacts”” AUTORES: JL

AUTORES: JL HerraizHerraiz, , S S EspaEspaññaa, JM , JM UdiasUdias , JJ Vaquero, M. Desco, JJ Vaquero, M. Desco PUBLICACI

PUBLICACIÓÓN: N: NuclNucl SciSci SympSymp Conf RecConf Rec, 2005 IEEE, , 2005 IEEE, VolVol 4, 5 pp.4, 5 pp.

TÍTÍTULO: TULO: ““QuasiQuasi pseudo-pseudo-inverseinverse reconstructionreconstruction forfor rotatingrotating PET PET scanners

scanners”” AUTORES:

AUTORES: SanchezSanchez--GonzalezGonzalez, J , J EspaEspañña, Sa, S.; Abella, M.; Vaquero, .; Abella, M.; Vaquero, J.JJ.J.; .;

Lage, E.; Lage, E.; PascauPascau, J.; , J.; DescoDesco, M., M.

PUBLICACI

PUBLICACIÓÓN: N: NuclNucl SciSci SympSymp ConfConf Rec, 2005 Rec, 2005 IEEE,VolIEEE,Vol 5, 2704 -5, 2704 - 27072707

PUBLICACIONES

(5)

ALBA

ALBA - - Propuesta para la creació Propuesta para la creaci ón de una l n de una lí í nea de nea de investigaci

investigaci ó ó n basada en una fuente n basada en una fuente cont cont í í nua nua de rayos de rayos gamma haciendo uso del sincrot

gamma haciendo uso del sincrot ó ó n en construcci n en construcci ó ó n de n de Barcelona. (dentro de una de las propuestas).

Barcelona. (dentro de una de las propuestas).

R3B - R3B - Technical Proposal for the Design, Construction, Technical Proposal for the Design, Construction, Comissioning

Comissioning and Operation of R3B and Operation of R3B ELISe

ELISe - - Technical Proposal for the Design, Technical Proposal for the Design, Construction,

Construction, Comissioning Comissioning and Operation of the and Operation of the ELISe ELISe setup.

setup.

PROPUESTAS T

PROPUESTAS T É É CNICAS CNICAS

(6)

••CONGRESO: CONGRESO: Medical ImagingMedical Imaging ConferenceConference 20042004 CENTRO: Roma

CENTRO: Roma

TTÍTULO DE LA PRESENTACIÍTULO DE LA PRESENTACIÓÓN: Full 3DN: Full 3D--OSEM OSEM ReconstructionReconstruction withwith Compressed

Compressed Response ofResponse of thethe System.System. AUTORES:

AUTORES: J.L.HerraizJ.L.Herraiz, S. Espa, S. Españña, J.M.Uda, J.M.Udííasas, , J.J.VaqueroJ.J.Vaquero, , M.DescoM.Desco TIPO DE PRESENTACI

TIPO DE PRESENTACIÓÓN: N: PosterPoster FECHAS: 16

FECHAS: 16--23 Octubre 200423 Octubre 2004

••CONGRESO: CONGRESO: Medical ImagingMedical Imaging ConferenceConference 20052005 CENTRO: Fajardo (Puerto Rico)

CENTRO: Fajardo (Puerto Rico)

TTÍTULO DE LA PRESENTACIÍTULO DE LA PRESENTACIÓÓN: N: StatisticalStatistical ReconstructionReconstruction MethodsMethods in in PET:

PET: ResolutionResolution Limit, Limit, NoiseNoise andand EdgeEdge Artifacts.Artifacts. AUTORES:

AUTORES: J.L.HerraizJ.L.Herraiz, S. Espa, S. Españña, J.M.Uda, J.M.Udííasas, , J.J.VaqueroJ.J.Vaquero, , M.DescoM.Desco TIPO DE PRESENTACI

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

(7)

•CONGRESO: •CONGRESO: XXX Bienal de la Real Sociedad EspaXXX Bienal de la Real Sociedad Españñola de Fíola de Físicasica CENTRO: Facultad de Ciencias de

CENTRO: Facultad de Ciencias de OurenseOurense

TÍTÍTULO DE LA PRESENTACITULO DE LA PRESENTACIÓÓN: MN: Métodos Iterativos de Reconstrucciétodos Iterativos de Reconstruccióón de n de Imagen M

Imagen Méédica por dica por EmisiciEmisicióónn de Positronesde Positrones AUTORES:

AUTORES: J.LJ.L. . HerraizHerraiz , S. Espa, S. España, ña, J.M.UdJ.M.Udííasas TIPO DE PRESENTACI

TIPO DE PRESENTACIÓÓN: N: PresentaciPresentacióónn Oral Oral FECHAS: 12

FECHAS: 12--16 Septiembre 2005 16 Septiembre 2005

•CONGRESO: •CONGRESO: Medical ImagingMedical Imaging ConferenceConference 20052005 CENTRO: Fajardo (Puerto Rico)

CENTRO: Fajardo (Puerto Rico)

TÍTÍTULO DE LA PRESENTACITULO DE LA PRESENTACIÓÓN: N: QuasiQuasi pseudo-pseudo-inverseinverse reconstructionreconstruction forfor rotating

rotating PET scannersPET scanners”” AUTORES:

AUTORES: SanchezSanchez--GonzalezGonzalez, J.; , J.; EspanaEspana, S.; Abella, M.; Vaquero, , S.; Abella, M.; Vaquero, J.JJ.J.; .;

Lage, E.; Lage, E.; PascauPascau, J.; , J.; DescoDesco, M., M.

TIPO DE PRESENTACI

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

(8)

•CONGRESO: •CONGRESO: AccademyAccademy of Molecular Imaging. Annualof Molecular Imaging. Annual ConferenceConference 20062006 CENTRO: Orlando (USA)

CENTRO: Orlando (USA)

TÍTÍTULO DE LA PRESENTACITULO DE LA PRESENTACIÓÓN: N: SmallSmall Animal PET ScannersAnimal PET Scanners DesignDesign Optimized

Optimized forfor StatisticalStatistical ReconstructionReconstruction Methods.Methods. AUTORES:

AUTORES: J.L.HerraizJ.L.Herraiz, S. Espa, S. Españña, , a, , J.J.VaqueroJ.J.Vaquero, , M.Desco,J.M.UdM.Desco,J.M.Udííasas TIPO DE PRESENTACI

FECHAS: 25--29 Marzo 200629 Marzo 2006

•CONGRESO: •CONGRESO: AccademyAccademy of Molecular Imaging. Annual Conference 2006of Molecular Imaging. Annual Conference 2006 CENTRO:

CENTRO: OrlandoOrlando (USA)(USA)

TÍTÍTULO DE LA PRESENTACITULO DE LA PRESENTACIÓÓN: Iterative Vs Analytic Reconstruction N: Iterative Vs Analytic Reconstruction Methods for

Methods for PETPET’’ss: Combining the best of both approaches.: Combining the best of both approaches.

AUTORES:

AUTORES: J.L.HerraizJ.L.Herraiz, S. Espa, S. Españña, a, J.J.VaqueroJ.J.Vaquero, , M.Desco,J.M.UdM.Desco,J.M.Udííasas TIPO DE PRESENTACI

TIPO DE PRESENTACIÓÓN: N: PosterPoster FECHAS: 25

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

(9)

••CONGRESO: CONGRESO: AccademyAccademy of Molecular Imaging. Annual Conference 2006of Molecular Imaging. Annual Conference 2006 CENTRO:

CENTRO: OrlandoOrlando (USA)(USA)

TTÍTULO DE LA PRESENTACIÍTULO DE LA PRESENTACIÓÓN: Resolution Improvement of small animal N: Resolution Improvement of small animal PET images using a step and shoot rotating scanner.

PET images using a step and shoot rotating scanner.

AUTORES:

AUTORES: J.L.HerraizJ.L.Herraiz, S. Espa, S. Españña, J.J.Vaqueroa, J.J.Vaquero, , M.Desco,J.M.UdM.Desco,J.M.Udííasas TIPO DE PRESENTACI

••CONGRESO: CONGRESO: EuromedimEuromedim 20062006 CENTRO: Marsella (Francia) CENTRO: Marsella (Francia)

TTÍTULO DE LA PRESENTACIÍTULO DE LA PRESENTACIÓÓN: N: StudyStudy ofof randoms-randoms-inducedinduced artefactsartefacts in in several

several smallsmall animal PET scannersanimal PET scanners.. AUTORES:

AUTORES: J.L.HerraizJ.L.Herraiz, S. Espa, S. Españña, J.J.Vaqueroa, J.J.Vaquero, , M.Desco,J.M.UdM.Desco,J.M.Udííasas TIPO DE PRESENTACI

FECHAS: 9--12 Mayo 2006 12 Mayo 2006

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

(10)

•CONGRESO: •CONGRESO: EuromedimEuromedim 20062006 CENTRO: Marsella (Francia) CENTRO: Marsella (Francia)

TÍTÍTULO DE LA PRESENTACITULO DE LA PRESENTACIÓÓN: N: PeneloPETPeneloPET, A Monte , A Monte CarloCarlo--basedbased application

application forfor tomographytomography basedbased onon PENELOPEPENELOPE AUTORES:

AUTORES: J.L.HerraizJ.L.Herraiz, S. Espa, S. Españña, a, J.J.VaqueroJ.J.Vaquero, , M.Desco,J.M.UdM.Desco,J.M.Udííasas TIPO DE PRESENTACI

FECHAS: 9--12 Mayo 2006 12 Mayo 2006

•CONGRESO: •CONGRESO: Imaging 2006Imaging 2006 CENTRO:

CENTRO: EstocolmoEstocolmo (Suecia(Suecia))

TÍTÍTULO DE LA PRESENTACITULO DE LA PRESENTACIÓÓN: Noise And Physical Limits To Resolution N: Noise And Physical Limits To Resolution Of Pet Images Effects Involved In The Emission And Detection Of

Of Pet Images Effects Involved In The Emission And Detection Of Pet Pet Radiation

Radiation AUTORES:

AUTORES: J.L.HerraizJ.L.Herraiz, S. Espa, S. Españña, a, J.J.VaqueroJ.J.Vaquero, , M.Desco,J.M.UdM.Desco,J.M.Udííasas TIPO DE PRESENTACI

TIPO DE PRESENTACIÓÓN: OralN: Oral FECHAS: 27

FECHAS: 27--30 Junio 2006 30 Junio 2006

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

(11)

••CONGRESO: EFN 2006CONGRESO: EFN 2006 CENTRO:

CENTRO: EstocolmValenciaEstocolmValencia (Españ(España)a)

TTÍTULO DE LA PRESENTACIÍTULO DE LA PRESENTACIÓÓN: N: PeneloPETPeneloPET, una aplicaci, una aplicacióón basada en n basada en mémétodos Monte todos Monte CarloCarlo para la tomografípara la tomografía de emisia de emisióón de positrones n de positrones

AUTORES: , S. Espa

AUTORES: , S. Españña ,J.L.Herraiza ,J.L.Herraiz, , J.M.UdJ.M.Udííasas TIPO DE PRESENTACI

TIPO DE PRESENTACIÓÓN: OralN: Oral FECHAS: 6

FECHAS: 6--8 Septiembre 2006 8 Septiembre 2006

••CONGRESO: Medical CONGRESO: Medical ImagingImaging ConferenceConference 20062006 CENTRO: San Diego (EEUU)

CENTRO: San Diego (EEUU)

TTÍTULO DE LA PRESENTACIÍTULO DE LA PRESENTACIÓÓN: N: PeneloPETPeneloPET, a Monte , a Monte CarloCarlo PET PET Simulation

Simulation ToolTool BasedBased onon PENELOPE: PENELOPE: FeaturesFeatures andand ValidationValidation AUTORES: S. Espa

AUTORES: S. Españña, J.L.Herraiza, J.L.Herraiz , J.M.Ud, J.M.Udííasas, , J.J.VaqueroJ.J.Vaquero, , M.DescoM.Desco TIPO DE PRESENTACI

TIPO DE PRESENTACIÓÓN: N: PosterPoster FECHAS: 29 Octubre

FECHAS: 29 Octubre –– 4 Noviembre 20064 Noviembre 2006

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

(12)

•CONGRESO: •CONGRESO: Medical ImagingMedical Imaging ConferenceConference 20062006 CENTRO: San Diego (EEUU)

TÍTÍTULO DE LA PRESENTACITULO DE LA PRESENTACIÓÓN: N: NormalizationNormalization in 3D PET: in 3D PET: DependenceDependence onon thethe ActivityActivity DistributionDistribution ofof thethe SourceSource

AUTORES: E. Vicente,

AUTORES: E. Vicente, J.L.HerraizJ.L.Herraiz, S. Espa, S. España, ña, J.M.UdJ.M.Udííasas, , J.J.VaqueroJ.J.Vaquero, , M.Desco

M.Desco

TIPO DE PRESENTACI

TIPO DE PRESENTACIÓÓN: N: PosterPoster FECHAS: 29 Octubre

•CONGRESO: •CONGRESO: Medical ImagingMedical Imaging ConferenceConference 20062006 CENTRO: San Diego (EEUU)

TÍTÍTULO DE LA PRESENTACITULO DE LA PRESENTACIÓÓN: N: OptimalOptimal andand RobustRobust FilterFilter forfor PET PET Data

Data BasedBased onon thethe SystemSystem Response MatrixResponse Matrix AUTORES:

AUTORES: J.L.HerraizJ.L.Herraiz, S. Espa, S. Españña, a, J.M.UdJ.M.Udííasas, , J.J.VaqueroJ.J.Vaquero, , M.DescoM.Desco TIPO DE PRESENTACI

TIPO DE PRESENTACIÓÓN: N: PosterPoster FECHAS: 29 Octubre

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

(13)

•BECA DE LA FUNDACI • BECA DE LA FUNDACI Ó Ó N PARA LA INVESTIGACI N PARA LA INVESTIGACI Ó Ó N N BIOMÉ BIOM ÉDICA DEL HOSPITAL GREOGORIO MARA DICA DEL HOSPITAL GREOGORIO MARAÑÓ ÑÓ N N

1 1 - - AGOSTO- AGOSTO - 2003 2003 – – 31- 31 -DICIEMBRE DICIEMBRE- -2004 2004

•BECA DE LA FUNDACI • BECA DE LA FUNDACI Ó Ó N GENERAL DE LA N GENERAL DE LA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE

1 1 - - ENERO ENERO - - 2005 2005 – – 31 31 - - DICIEMBRE DICIEMBRE - - 2006 2006

BECAS DISFRUTADAS

(14)

1. Introducci Introducci ó ó n al PET n al PET

2. 2. Simulador PENELOPE Simulador PENELOPE

3. 3. Caracter Caracter í í sticas de sticas de PeneloPET PeneloPET

4. 4. Resultados de Simulaciones Resultados de Simulaciones

(15)

1. Introducci Introducci ó ó n al PET n al PET

2. 2. Simulador PENELOPE Simulador PENELOPE

3. 3. Caracter Caracter í í sticas de sticas de PeneloPET PeneloPET

4. 4. Resultados de Simulaciones Resultados de Simulaciones

(16)

Radiois

Radioisó ótopo topo β β

⁺⁺

Efecto Efecto Compton Compton No No colinearidadcolinearidad

Rango Rango

Fot Fot ó ó n n γ γ 511 keV 511 keV

Aniquilaci Aniquilacióónn

Positr Positró ón n Fotó Fot ón n γ γ 511 keV 511 keV

Klein

Klein--NishinaNishina Efecto

Efecto Fotoel

Fotoeléctricoéctrico

Cristal

Cristal Centelleador Centelleador Cristal Cristal Centelleador Centelleador

LA F LA F Í Í SICA DEL PET SICA DEL PET

(17)

No No

Higrosc Sí

Higroscóópicopico

No No

No Sí

Fragilidad Sí Fragilidad

56 40

300 0.8

Constante decaimiento ( 230 Constante decaimiento (nSnS))

430 420

480 220

Longitud de Onda ( 410

Longitud de Onda (nm)nm)

41 75

15 5

Producci 100

Producción de luz [ón de luz [%NaI:Tl%NaI:Tl]]

1.85 1.82

2.15 ---

Í 1.85

Índice de refraccindice de refraccióónn

0.62 0.87

0.92 0.44

Coeficiente atenuaci 0.34

Coeficiente atenuacióón lineal n lineal (cm(cm^-1^-¹))

59 66

74 54

Z efectivo 51 Z efectivo

GSO LSO

BGO BaF₂

NaI

CENTELLEADORES

(18)

INTERACCI

INTERACCI Ó Ó N RADIACI N RADIACI Ó Ó N N - - MATERIA

MATERIA

(19)

Coincidencia Verdadera Coincidencia

Aleatoria Coincidencia de

Dispersión

TIPOS DE COINCIDENCIAS

(20)

1. Introducci Introducci ó ó n al PET n al PET

2. 2. Simulador PENELOPE Simulador PENELOPE

3. 3. Caracter Caracter í í sticas de sticas de PeneloPET PeneloPET

4. 4. Resultados de Simulaciones Resultados de Simulaciones

(21)

Nuclear

Nuclear Energy Energy Agency Agency , NEA , NEA - - OECD OECD

www.nea.fr www.nea.fr Autores:

Autores:

Francesc

Francesc Salvat Salvat

Jos Jos é é M. Fern M. Fern á á ndez- ndez - Varea Varea Facultad de F

Facultad de Fí ísica sica

Universidad de Barcelona Universidad de Barcelona Josep

Josep Sempau Sempau

Instituto de T

Instituto de T é é cnicas Energ cnicas Energ é é ticas ticas Universidad Polit

Universidad Polit é é cnica de Catalu cnica de Catalu ñ ñ a. a.

PENELOPE

(22)

e e

^-^-

e e

⁺⁺

γ γ

γ γ γ γ

VACIO

VACIO MATERIAL MATERIAL

(23)

1. Introducci Introducci ó ó n al PET n al PET

2. 2. Simulador PENELOPE Simulador PENELOPE

3. 3. Caracter Caracter í í sticas de sticas de PeneloPET PeneloPET

4. 4. Resultados de Simulaciones Resultados de Simulaciones

(24)

¾ ¾ GEOMETR GEOMETR Í Í A A

¾ ¾ RANGO DEL POSITR RANGO DEL POSITR Ó Ó N N

¾ ¾ NO NO - - COLINEARIDAD COLINEARIDAD

¾ ¾ RESOLUCI RESOLUCI ÓN EN ENEG Ó N EN ENEGÍ Í A A

¾ ¾ RESOLUCI RESOLUCI Ó Ó N TEMPORAL N TEMPORAL

¾ ¾ COINCIDENCIAS ALEATORIAS COINCIDENCIAS ALEATORIAS

¾ ¾ TIEMPO MUERTO TIEMPO MUERTO

¾ ¾ APILAMIENTO APILAMIENTO . .

. .

Penelo

Penelo PET PET

(25)

RANGO DEL POSITR

RANGO DEL POSITR Ó Ó N N

(26)

RESOLUCI

RESOLUCI Ó Ó N EN ENERG N EN ENERG Í Í A A

(27)

COINCIDENCIACOINCIDENCIA DETECTOR

DETECTOR

DETECTOR DETECTOR

TIEMPO MUERTO

TIEMPO MUERTO

(28)

APILAMIENTO APILAMIENTO

Tiempo de Integraci

Tiempo de Integraci ó ó n n

(29)

1. Introducci Introducci ó ó n al PET n al PET

2. 2. Simulador PENELOPE Simulador PENELOPE

3. 3. Caracter Caracter í í sticas de sticas de PeneloPET PeneloPET

4. 4. Resultados de Simulaciones Resultados de Simulaciones

(30)

28.8 x 10⁶ Número de líneas de coincidencia

1.55 mm x (7, 8) mm Tamaño del cristal

12168 Número de cristales

36 PMT’s Número de módulos detectores

4.8 cm FOV Axial

11.8 cm Diámetro

eXplore

eXplore Vista (GE) Vista (GE)

(31)

1.62 x 10⁶ Número de líneas de coincidencia

1.60 mm x 12 mm Tamaño del cristal

3600 Número de cristales

4 PMT’s Número de módulos detectores

4.8 cm FOV Axial

16.0 cm Diámetro

rPET rPET (LIM (LIM - - HGGM) HGGM)

(32)

rPET rPET (LIM (LIM - - HGGM) HGGM)

(33)

¾ ¾ CORRECCIONES SOBRE LOS CORRECCIONES SOBRE LOS DATOS

DATOS

¾ ¾ RECONSTRUCCI RECONSTRUCCI Ó Ó N. RESPUESTA N. RESPUESTA DEL SISTEMA

DEL SISTEMA

¾ ¾ MEJORAS EN EL PROCESO DE MEJORAS EN EL PROCESO DE ADQUISICI

ADQUISICI Ó Ó N N

¾ ¾ DISE DISE Ñ Ñ O DE NUEVOS ESC O DE NUEVOS ESC Á Á NERES NERES

(34)

¾ ¾ CORRECCIONES CORRECCIONES

SOBRE LOS DATOS

(35)

COINCIDENCIAS ALEATORIAS

(36)

COINCIDENCIAS ALEATORIAS

(37)

COINCIDENCIAS ALEATORIAS

(38)

COINCIDENCIAS ALEATORIAS COINCIDENCIAS ALEATORIAS

ALTA ACTIVIDAD ALTA ACTIVIDAD

ARTEFACTOS

ARTEFACTOS BAJA ACTIVIDAD BAJA ACTIVIDAD CILINDRO UNIFORME

CILINDRO UNIFORME

(39)

COINCIDENCIAS DE COINCIDENCIAS DE

DISPERSI

DISPERSI Ó Ó N N

(40)

( ) ( )

0 0

( ) Coincidencias Sin Tiempo Muerto

(

ex

) ( ) 1 Coincidencias Medi

1 ( ) da

e p p

s 2

f t x

g t f t

T R

f t t t

τ λ λ

−

= +

= →

− →

+

Trues Randoms

Pérdidas por Tiempo Muerto Detector

La corrección debe normalizar la adquisición entera al valor de coincidencias Trues en el instante inicial (T

₀

)

( ) ( )

0

0 ( 1 exp 2

1 ex

) (

) R p

T g t g t t

λ

t

τ

−

λ

⎡ ⎤

= ⎢ − ⎥

⎣ − ⎦

T. Muerto

Detector Randoms Decay

CORRECCIONES

(41)

CORRECCIONES

(42)

¾ ¾ RECONSTRUCCI RECONSTRUCCI Ó Ó N. N.

RESPUESTA DEL RESPUESTA DEL

SISTEMA

(43)

C C Á Á LCULO DE LA MRS LCULO DE LA MRS

(44)

N N Ú Ú MERO DE INTERACCIONES MERO DE INTERACCIONES

(45)

TAMA TAMA Ñ Ñ O DEL CRISTAL O DEL CRISTAL

(46)

RANGO Y NO

RANGO Y NO - - COLINEARIDAD COLINEARIDAD

(47)

COMPRESI

COMPRESI Ó Ó N DE LA MRS N DE LA MRS MEDIANTE QUASI

MEDIANTE QUASI - - SIMETR SIMETR Í Í AS AS

(48)

LONGITUDINAL

LONGITUDINAL TRANSVERSAL TRANSVERSAL

(49)

SIN COMPRESI

SIN COMPRESIÓNÓN COMPRESIÓCOMPRESIÓNN DOBLEDOBLE COMPRESI COMPRESIÓÓNN

OK OK

(50)

RECONSTRUCCI

RECONSTRUCCI Ó Ó N OSEM N OSEM - - 3D 3D

(51)

¾ ¾ MEJORAS EN EL MEJORAS EN EL PROCESO DE

PROCESO DE ADQUISICI

ADQUISICI Ó Ó N N

(52)

ROTACI

ROTACI Ó Ó N CONTINUA N CONTINUA vs vs

CON PARADAS CON PARADAS

CONTINUA

CONTINUA CON PARADAS CON PARADAS

(53)

ROTACI

ROTACI Ó Ó N CONTINUA N CONTINUA vs vs CON PARADAS

CON PARADAS

(54)

ROTACI

ROTACI Ó Ó N CONTINUA N CONTINUA vs vs CON PARADAS

CON PARADAS

(55)

ROTACI

ROTACI Ó Ó N CONTINUA N CONTINUA vs vs CON PARADAS

CON PARADAS

1.07 1.30 0.75

0.87 Radial

Tangencial

~30 % MEJOR

~30 % MEJOR RESOLUCI

RESOLUCI Ó Ó N N

(56)

¾ ¾ DISE DISE Ñ Ñ O DE NUEVOS O DE NUEVOS

ESC ESC Á Á NERES NERES

(57)

SENSIBILIDAD SENSIBILIDAD

DISE DISE Ñ Ñ O DE UN ESC O DE UN ESC Á Á NER NER

(58)

DISE DISE Ñ Ñ O DE UN ESC O DE UN ESC Á Á NER NER

CURVA NEC

(59)

PENELOPET: UN ENTORNO DE SIMULACIÓN MONTE CARLO PARA LA POSITRONES

Texto completo

PENELOPET:

PENELOPET:

UN ENTORNO DE SIMULACI

UN ENTORNO DE SIMULACI Ó Ó N N MONTE CARLO PARA LA

MONTE CARLO PARA LA TOMOGRAF

TOMOGRAF Í Í A POR EMISI A POR EMISI Ó Ó N DE N DE POSITRONES

POSITRONES

- - ESTRUCTURA NUCLEAR ESTRUCTURA NUCLEAR - - REACCIONES NUCLEARES REACCIONES NUCLEARES - - F F Í Í SICA NUCLEAR APLICADA SICA NUCLEAR APLICADA

- - F F Í Í SICA NUCLEAR EXPERIMENTAL SICA NUCLEAR EXPERIMENTAL

- - F F Í Í SICA NUCLEAR A ENERG SICA NUCLEAR A ENERG Í Í AS INTERMEDIAS AS INTERMEDIAS

CURSOS DE DOCTORADO DE CURSOS DE DOCTORADO DE

F F Í Í SICA NUCLEAR SICA NUCLEAR

• • Consorcio para el Desarrollo de Tecnolog Consorcio para el Desarrollo de Tecnolog í í a Avanzada de a Avanzada de Imagen M

Imagen Mé édica. dica. - - Ministerio de Industria (CENIT) Ministerio de Industria (CENIT)

• • Modelizaci Modelizaci ón ó n de detectores de alta resoluci de detectores de alta resoluci ó ó n para PET. n para PET.

Mé M étodos de reconstrucci todos de reconstrucció ó n estad n estad í í sticos de alto rendimiento sticos de alto rendimiento - - Instituto de Salud Carlos III (FIS) Instituto de Salud Carlos III (FIS)

PARTICIPACION EN PROYECTOS PARTICIPACION EN PROYECTOS

DE INVESTIGACION

DE INVESTIGACION

PUBLICACIONES

ALBA

ALBA - - Propuesta para la creació Propuesta para la creaci ón de una l n de una lí í nea de nea de investigaci

investigaci ó ó n basada en una fuente n basada en una fuente cont cont í í nua nua de rayos de rayos gamma haciendo uso del sincrot

gamma haciendo uso del sincrot ó ó n en construcci n en construcci ó ó n de n de Barcelona. (dentro de una de las propuestas).

Barcelona. (dentro de una de las propuestas).

R3B - R3B - Technical Proposal for the Design, Construction, Technical Proposal for the Design, Construction, Comissioning

Comissioning and Operation of R3B and Operation of R3B ELISe

ELISe - - Technical Proposal for the Design, Technical Proposal for the Design, Construction,

Construction, Comissioning Comissioning and Operation of the and Operation of the ELISe ELISe setup.

setup.

PROPUESTAS T

PROPUESTAS T É É CNICAS CNICAS

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

PARTICIPACI

PARTICIPACI Ó Ó N EN CONGRESOS N EN CONGRESOS

•BECA DE LA FUNDACI • BECA DE LA FUNDACI Ó Ó N PARA LA INVESTIGACI N PARA LA INVESTIGACI Ó Ó N N BIOMÉ BIOM ÉDICA DEL HOSPITAL GREOGORIO MARA DICA DEL HOSPITAL GREOGORIO MARAÑÓ ÑÓ N N

1 1 - - AGOSTO- AGOSTO - 2003 2003 – – 31- 31 -DICIEMBRE DICIEMBRE- -2004 2004

•BECA DE LA FUNDACI • BECA DE LA FUNDACI Ó Ó N GENERAL DE LA N GENERAL DE LA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE

1 1 - - ENERO ENERO - - 2005 2005 – – 31 31 - - DICIEMBRE DICIEMBRE - - 2006 2006

BECAS DISFRUTADAS

BECAS DISFRUTADAS

1. Introducci Introducci ó ó n al PET n al PET

2. 2. Simulador PENELOPE Simulador PENELOPE

3. 3. Caracter Caracter í í sticas de sticas de PeneloPET PeneloPET

4. 4. Resultados de Simulaciones Resultados de Simulaciones

1. Introducci Introducci ó ó n al PET n al PET

2. 2. Simulador PENELOPE Simulador PENELOPE

3. 3. Caracter Caracter í í sticas de sticas de PeneloPET PeneloPET

4. 4. Resultados de Simulaciones Resultados de Simulaciones

Radiois

Radioisó ótopo topo β β

Rango Rango

Fot Fot ó ó n n γ γ 511 keV 511 keV

Positr Positró ón n Fotó Fot ón n γ γ 511 keV 511 keV

Cristal

Cristal Centelleador Centelleador Cristal Cristal Centelleador Centelleador

LA F LA F Í Í SICA DEL PET SICA DEL PET

CENTELLEADORES

CENTELLEADORES

INTERACCI

INTERACCI Ó Ó N RADIACI N RADIACI Ó Ó N N - - MATERIA

MATERIA

TIPOS DE COINCIDENCIAS

TIPOS DE COINCIDENCIAS

1. Introducci Introducci ó ó n al PET n al PET

2. 2. Simulador PENELOPE Simulador PENELOPE