Tesis:
A modular data acquisition system for high resolution clinical PET scanners.
- Autor: SPORTELLI, Giancarlo
- Título: A modular data acquisition system for high resolution clinical PET scanners.
- Fecha: 2010
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
- Departamentos: INGENIERIA ELECTRONICA
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/5684/
- Director/a 1º: SANTOS LLEO, Andres
- Director/a 2º: GUERRA GUTIERREZ, Pedro
- Resumen: En las últimas dos décadas, la Tomografía por Emisión de Positrones (PET) ha demostrado ser una modalidad clave para el estudio de la biología del cáncer y trastornos cardíacos, y para la realización de imágenes moleculares, una técnica que permite la terapia individualizada de la enfermedad [Weissleder01]. La mejor característica de la PET es su sensibilidad: es la técnica que proporciona imágenes moleculares con la mayor sensibilidad, y las imágenes de cuerpo entero que produce no pueden ser igualadas por otras modalidades [Hoh97, Chae07]. Por otra parte, la PET no proporciona referencias anatómicas, lo cual es un problema facilmente resoluble a traves de su integración o coregistro con la tomografía computarizada de rayos X (CT) [Lu07]. Ademas, en comparación con otras modalidades de imagen, la PET se caracteriza por bajas estadísticas de conteo (es decir, desintegraciones por unidad de tiempo), lo cual generalmente limita la resolución de la imagen. Sin embargo, detectores con geometrías dedicadas permiten solventar este problema, y producir excelentes resultados [Humm03]. Dos ejemplos destacables de especializacion, que tomaremos como aplicaciones de referencia, son la Mamografía por Emision de Positrones (PEM) y la monitorizacion en línea de dosis en hadroterapia (in-beam PET o, brevemente, ibPET). Las amplias posibilidades de especialización tienen, sin embargo, una contrapartida: es necesario el desarrollo de sistemas de adquisicion igualmente especializados, cuyo coste y prestaciones puede impedir de hecho conseguir las ventajas teóricas proporcionadas por una geometría dedicada. El objetivo de esta tesis doctoral es proponer una nueva arquitectura tecnologica flexible, capaz de obtener prestaciones similares al estado del arte en distintas aplicaciones, a traves de una plataforma de adquisición compacta y eficiente en coste, adecuada para PEM e ibPET. En primer lugar, se exploraran el estado del arte y los problemas que han evitado la amplia difusion de equipos PET dedicados en entornos clínicos. Especial atención se dedicara a las soluciones tecnologicas y las características de los escaneres PEM anteriores. Se revisara tambien la situation de losequipos ibPET, especialmente las prestaciones requeridas para soportar eficazmente la planificación de tratamiento en hadroterapia. En segundo lugar, se tratara un diseño conceptual propuesto como solucion al problema. Se propondrán y justificaran diferentes alternativas, con el fin de maximizar la eficiencia de detection y minimizar el coste. A traves de una serie de prototipos intermedios, se implementaran y caracterizarán las opciones de disenño elegidas. Por último, se propondráa el diseño e implementación de un prototipo final de sistema de adquisición. El equipo en cuestión integrará y extenderá la soluciones validadas con los prototipos anteriores. La investigacion llevada a cabo durante esta tesis ha permitido realizar un sistema de adquisición, con prestaciones al estado del arte, apto para el uso de PET dedicado en el entorno clínico del paciente, y que apoyara la investigación en PEM e ibPET.