Tesis doctoral de Irene Torres Espallardo
Bajo el título reconstrucción de la imagen y correcciones para madpet-ii usando técnicas de montecarlo hemos englobado diversos temas relacionados con la obtención de imágenes y correcciones necesarias para obtener información cuantitativa del escáner madpet-ii. En particular se han investigado las correcciones de coincidencias accidentales y la normalización para dicho sistema. Madpet-ii, que viene de munich avalanche photodiode pet, es un escáner para el estudio de animales pequeños desarrollado en el departamento de medicina nuclear del klinikum rechts der isar en múnich. Sus rasgos más característicos son la distribución de los cristales centelleadores en dos capas radiales y la lectura individual de cada uno de sus cristales por un fotodiodo de avalancha (apd). En el capítulo 2 se discute con más detalle y profundidad el diseño y las características de este escáner. Madpet-ii permite obtener una alta sensibilidad, manteniendo una alta resolución espacial. La alta sensibilidad se consigue usando un campo de visión (fov) tan grande como el diámetro interno del escáner, reduciendo el umbral energético e introduciendo sucesos triples (un fotón de 511 kev puede depositar toda su energía en un cristal o a través de sucesivas interacciones compton ir dejando la energía en diferentes cristales. Gracias a la lectura individual de los cristales de madpet-ii y cuando la energía depositada en los distintos cristales cae dentro de la ventana energética, es posible detectar más de un suceso asociado con un solo fotón. Por tanto, se puede producir y detectar un suceso triple proveniente de los dos fotones de la aniquilación), producidos cuando uno de los fotones ha depositado su energía en más de un cristal. Al mismo tiempo, se logra una alta resolución espacial porque se proporciona información de la profundidad de interacción del fotón en el cristal (doi) y las imágenes son reconstruídas usando algoritmos iterativos tridimensionales basados en histogramas de líneas de respuesta, junto con una matriz del sistema generada a traves de técnicas montecarlo. Dos capítulos de esta tesis se han reservado al estudio de dos de los elementos mencionados previamente, la creación de una matriz del sistema basada en montecarlo (capítulo 3) y la introducción de los sucesos triples (capítulo 5). en general, los escáneres pet para animales pequeños se dedican a estudios radiofarmaceúticos. En este tipo de estudios es muy importante que las imágenes reconstruídas proporcionen información cuantitativa sobre la actividad emitida por el sujeto en estudio. Varias correcciones se deben de aplicar para obtener estimaciones realistas de la distribución de actividad. Entre estas correcciones, esta tesis se ha centrado en la corrección debida a las coincidencias aleatorias (capítulo 4) y la normalización (capítulo 6). todos los capítulos de esta tesis tienen un denominador común que es el uso de simulaciones basadas en técnicas montecarlo. Nos hemos beneficiado de las ventajas que ofrecen las técnicas de montecarlo, pero también hemos sufrido sus limitaciones. Empezando con las ventajas, hemos podido simular un escáner cuya geometría es bastante compleja debido a su configuración en doble capa. Otra ventaja de las técnicas de montecarlo es que permite estudiar efectos de parámetros que no pueden ser medidos en la práctica. Particularizando para nuestro caso, gracias a esta capacidad pudimos validar los métodos para la estimación de las coincidencias aleatorias usando la información relacionada con la aniquilación que proporciona el programa de simulación. Ademas, como es un modelo computacional, es posible activar o desactivar ciertos efectos según nuestros intereses. Por ejemplo, en las simulaciones para el estudio de las coincidencias aleatorias no fueron incluidas la dispersión y la atenuación debidas al objeto, para podernos centrar en los efectos debidos al sistema y a los detectores. En cambio, para el estudio de normalización, necesitamos una simulación lo más cercana posible a la medida de normalización, por tanto, simulamos la fuente dentro de el continente de plástico, incluyendo la atenuación y la dispersión del objeto, junto con la atenuación de la actividad con el tiempo. Una limitación importante de las técnicas montecarlo es el tiempo de computación necesario para hacer una simulación. Para resolver este problema hemos recurrido a las simetrías del escáner y a la granja de ordenadores que hay en la instalación de grid en el ific.
Datos académicos de la tesis doctoral «Image reconstruction and correction methods for madpet-ii based on monte carlo techniques«
- Título de la tesis: Image reconstruction and correction methods for madpet-ii based on monte carlo techniques
- Autor: Irene Torres Espallardo
- Universidad: Universitat de valéncia (estudi general)
- Fecha de lectura de la tesis: 22/02/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Magdalena Rafecas Lopez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: José María Benlloch baviera
- doménec Ros puig (vocal)
- Andrés Santos lleo (vocal)
- iréne Buvat guillemet (vocal)