PET env

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Na Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET),
diferentemente dos exames de Raio-x ou CT, a emissão da
radiação é realizada diretamente através de substâncias
radioativas injetadas nos pacientes
Obs: Pósitron é a antimatéria do Elétron
INTRODUÇÃO
É a partícula antimatéria do elétron, o
positron é aniquilado com um elétron, as
massas de ambos são totalmente
transformadas em Fótons (geram um par
radiação gama em direções opostas);
Positron
História
 Foi desenvolvido por Edward Hoffman e 
Michael E. Phelps em 1973, Universidade de 
Washington-EUA;
 Atualmente é utilizado a combinação PET/TC;
 É um método que informa acerca do estado 
funcional dos órgãos.
Substâncias, chamadas de radiofármacos, são introduzidas no corpo
do paciente.
Os radiofármacos circulam através do sangue até alcançar um órgão
ou tumor de interesse.
Através do processo chamado de desintegração natural, os
radiofármacos emitem uma radiação gama
A imagem é formada após a aniquilação do pósitrons com um
elétron contido nas moléculas do paciente
Princípio do PET
Essa aniquilação emite dois raios gama que são detectados por
sensores colocados envolta do corpo do paciente.
A direção e o comprimento de onda desses raios podem ser
convertidos em informações de posição, direção e energia de
origem.
Princípio do PET
Utilidade médica
 O PET é um exame imaginológico da medicina
nuclear;
 Utiliza radionuclídeos que emitem um positron
quando ocorre sua desintegração;
 O positron é detectado para formar as imagens;
 A imagem é formada pela localização da
emissão dos positrons pelos radionúcleos
fixados nos órgãos do paciente.
Radiofármacos são substâncias emissoras de radiação
utilizadas na medicina para radioterapia e para exames de
diagnóstico por imagem
Número atômico (z) –
Quantidade de prótons
existentes no núcleo do
átomo.
Número de massa (A) – É a
soma do número de prótons e
nêutrons.
Produção de radionuclídeos
Nuclídeo é o nome dado a um átomo caracterizado por
um número atômico (z) e um número de massa (A)
Radionuclídeo – É um nuclídeo com núcleo instável
•Reatores nucleares
•Gerador de radionuclídeo
Produção de radionuclídeos
Nuclídeos mais utilizados na produção de radiofármacos
Carbono
Nitrogênio
Flúor
Oxigênio
Rubídio
Cobre
Gálio
Produção de radionuclídeos
Radionuclídeos 
 Flúor-18 (FDG- fluorodeoxiglicose) análogo da 
glicose – Utilizado para estudar o metabolismo dos 
órgão e tecidos (meia-vida 2 horas);
 Nitrogênio-13 – Utilizado para estudar perfusão 
sanguínea de um órgão.
 Oxigênio-15 – Utilizado nos estudos do cérebro;
 Rubídio-82 – Utilizado em estudos de perfusão 
cardíacos. 
É necessário um cíclotron para produzir
continuamente o Flúor-18, que possui uma meia
vida de 2h.
PET no Brasil
No Brasil funcionam cíclotrons:
 Comissão Nacional de 
Energia Nuclear ( no IPEN-SP);
Instituto de Pesquisas
Energéticas Nucleares
 Instituto de Engenharia 
Nuclear (IEN-RJ). Instituto de 
Engenharia Nuclear
PET no Brasil
 Em 1998, foi introduzida 1ª câmara de 
PET/SPECT no Serviço de Radioisótopos do 
Instituto do Coração (Incor) do HC-FMUSP.
 Em 2004 PET/CT
Câmara de cintilação
 na parte frontal, acomoda um tomógrafo 
computadorizado (CT) 
 na parte traseira, acopla o PET. 
PET + CT
Formação da imagem
A imagem é formada pela
emissão dos pósitrons
pelos radionúcleos fixados
nos órgãos do paciente;
O computador reconstrói
os locais de emissão de
pósitrons a partir das
energias e direções de
cada par de raios gamas;
Gerando imagens
tridimensionais (3D).
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/PET-schema.png
18F
PET + CT
Gerando imagens 
tridimensionais.
Imagem 3D do corpo inteiro obtida através do exame PET
O algoritmo de reconstrução da tomografia PET utiliza a
coincidência de eventos para medir todos os ângulos e posições e
reconstruir a imagem que descreve a localização e a concentração
da radiação emitida de dentro do órgão scaneado.
Formação da Imagem
• A radiação gama absorvida pelo cristal do detector produz um
conjunto de pulsos na saída da fotomultiplicadora.
• O pulso de sinal (x,y) corresponde à localização da cintilação no
cristal. Uma coordenada Z representa a altura de pulso (energia do
fóton).
• Quando Z é aceito o par (x,y) é digitalizado por um conversor.
Aquisição da Imagem
INDIVIDUALMENTE
 PET é constituído por 18.400 cristais BGO 
(germanato de bismuto), os quais 
detectam duas lesões a uma distância de 
4,5 mm;
 CT – uma tomografia que consegue fazer 
uma varredura do corpo todo do paciente 
em menos de 2 minutos, permitindo cortes 
com espessura mínima de 1 mm.
Cristal BGO
• A informação é armazenada em modo seqüencial ou matricial
• Dimensões: 64x64 (4096 pixels), 128x128 (16384 pixels),
256x256 (65536 pixels)
• Matriz 380 x 380 mm em uma matriz 128x128 (pixel aprox. 3,0
x 3,0 mm)
Aquisição da Imagem
Aplicações do exame PET
 PET oncológico – detecta células com alto 
consumo de glicose;
 PET do cérebro – avalia perfusão sanguínea e 
atividade de diferentes regiões do cérebro;
 PET cardíaco – usadas para detectar áreas 
isquêmicas e fibrosadas.
PET oncológico
É injetado Flúor-18 no sangue do paciente.
O F18, um análogo da glicose, é transportado para dentro das
células pelo mesmo transportador na membrana celular do açúcar,
contudo dentro da célula ele não é completamente metabolizado mas
é transformado em uma forma que é conservada (fixada) no interior
da célula. Assim ele pode ser utilizado para detectar células com alto
consumo de glicose e que portanto contenham muitos
transportadores membranares, como acontece nas células dos
tumores de crescimento rápido, os quais são frequentemente
malignos.
É usado para distinguir massas benignas de malignas no pulmão,
cólon, mama, linfomas e outras neoplasias, e na detecção de
metástases. Esta técnica constitui 90% dos PET feitos atualmente.
Aplicações
PET do cérebro
é usado Oxigênio-15. Usado para
avaliar perfusão sanguínea e
atividade (consumo de oxigênio) de
diferentes regiões do cérebro.
Aplicações
Tomografia por emissão de pósitron (PET ) 
 Assume-se que as áreas ativas do cérebro tem fluxo de sangue maior que nas áreas 
inativas. Isso porque as áreas mais ativas usam mais oxigênio e metabólitos e 
produzem mais resíduos. Assim, mais fluxo de sangue é necessário para suprir 
oxigênio e metabólitos e remover os resíduos.
 A câmera de PET consiste de um detectores de radiação que circula o cérebro do 
paciente.
 Assim que a câmera é posicionada, é injetada na veia do paciente uma pequena 
quantidade de água com isótopo radioativo de emissão de pósitron, Oxigênio-15. 
 Após minutos da injeção a água radioativa se espalha no cérebro na mesma 
proporção do fluxo sanguíneo local.
 Quanto maior o fluxo de sangue, maior a contagem de radiação registrada no PET. 
 A medição dura aproximadamente 1 minuto. A meia vida do isótopo de Oxigênio-15 
é de somente 2 minutos, o que é importante, para que o material radioativo não fique 
muito tempo no paciente.
PET- tomografia com emissão de 
pósitrons
(estuda o metabolismo cerebral)
Estudo interictal (entre as crises de
epilepsia por exemplo)
Neuroimagiologia
Tomografia por emissão de positrões (Positron Emisson Tomography - PET - )
Princípios Físicos Subjacentes:
1. Técnica invasiva: injecção de água marcada com moléculas radioactivas, ou inalação
de um gás contendo também moléculas radioactivas.
2. Numa câmara PET, o sujeito deitado, tem a cabeça colocada no interior de um
conjunto de detectores de radiação dispostos circularmente.
Neuroimagiologia
Tomografia por emissão de positrões (Positron Emisson Tomography - PET - )
Princípios Físicos Subjacentes:
3. As moléculas marcadas contêm uma forma radioactiva, instável, de oxigénio (O15 -
> oito protões e sete neutrões; forma estável: O16 -> oito protões e oito neutrões)
4. Os átomosinstáveis de oxigénio estabilizam (O15->N15) degradando o protão
suplementar em duas partículas: um neutrão, que permanece no núcleo, e um positrão,
que deixa o átomo de oxigénio, deslocando-se a uma determinada velocidade.
5. Os positrões perdem energia cinética rapidamente enquanto se deslocam através do
tecido nervoso (deslocação de poucos mm até ao repouso).
6. Quando um positrão se encontra em repouso, é atraído por um qualquer electrão,
dando origem a um “acontecimento de aniquilação”: o positrão e o electrão deixam de
existir, originado dois fotões (na frequência dos raios gama), que viajam em direcções
opostas (velocidade da luz).
7. Cada um dos detectores colocados em torno da cabeça do sujeito encontra-se
acoplado com o detector que ocupa a posição diametralmente oposta. Quando os dois
detectores são atingidos no mesmo instante por um raio gama, é contado um
acontecimento de aniquilação.
Neuroimagiologia
Tomografia por emissão de positrões (Positron Emisson Tomography - PET - )
Princípios Físicos Subjacentes:
Neuroimagiologia
Tomografia por emissão de positrões (Positron Emisson Tomography - PET - )
Princípios Físicos Subjacentes:
Neuroimagiologia
Tomografia por emissão de positrões (Positron Emisson Tomography - PET - )
Princípios Físicos Subjacentes (cont.):
8. A posição no anel de detectores do par que detecta um acontecimento de aniquilação
é utilizada para determinar as coordenadas em que ocorreu a aniquilação, no plano que
intersecta a cabeça à altura dos anel de detectores.
9. Uma imagem é construída a partir da densidade de acontecimentos de aniquilação na
secção da cabeça à altura do anel de detectores (voxels de 2 mm3)
10. Os acontecimentos de aniquilação são mais densos nas zonas com maior fluxo
sanguíneo, uma vez que o sangue é o veículo do agente radioctivo.
11. Os aumentos de metabolismo de uma zona do cérebro determinam uma
vasodilatação local, aumentando o fluxo sanguíneo na área.
12. A imagem identifica portanto a zonas de maior metabolismo, se bem que
indirectamente, ilustrando as diferenças no fluxo sanguíneo em diferentes zonas.
13. Um equipamento PET pode conter até 63 anéis concêntricos de detectores,
permitido a aquisição simultânea de informação para a construção da imagem dos 63
“cortes” correspondentes aos planos de intersecção da cabeça à altura de cada um dos
anéis de detectores.
Neuroimagiologia
Tomografia por emissão de positrões (Positron Emisson Tomography - PET
PET Cardíaco
 Cintilografia Perfusão Repouso/Estresse;
 Ventriculografia Radionuclídica de Equilíbrio;
 Pesquisa de necrose miocárdica recente;
 Pesquisa de miocardite;
 Estudo de inervação miocárdica.
Cintilografia de Perfusão
Repouso/Estresse
Tomografia por emissão de pósitrons (PET)
OBRIGADO PELA ATENÇÃO!