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LIP - Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas
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Gamma Cameras

Adaptive methods for medical imaging with gamma cameras

 

Data: 2013-05-01 / future

Responsavel: Vladimir Solovov

Grupo: Instrumentos e Métodos para Aplicações Biomédicas

 


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Resumo

A nossa equipa desenvolveu recentemente um novo método de calibração no qual as funcões de resposta dos fotosensores num detector de cintilação são calculadas iterativamente a partir de irradiações ditas de campo uniforme (quando o detector é uniformemente irradiado por uma fonte radioativa sem colimador). De facto, o método desenvolvido não apresenta exigencias intrinsecas quanto à uniformidade da irradiação ou ao espectro de energia, fazendo com que o processo de calibração seja simples e rápido. Verificou-se igualmente, usando tanto dados simulados como os obtidos experimentalmente, que este método pode ser aplicado com sucesso a uma câmara gama clínica.

Durante o projeto anterior, desenvolvemos um pacote de software integrado para simulação e reconstrução de eventos de cintilação em câmaras de geometria configurável. Usando dados simulados demostramos que, para uma câmara gama médica com geometria típica, o método iterativo produz funcões de resposta muito parecidas com a resposta do foto-sensor utilizada para simular os dados de campo uniforme. Para confirmação experimental destes resultados, foi utilizada uma câmara gama clinica descomissionada e uma máscara contendo riscas com diversas orientações. Os resultados obtidos mostram imagens sem distorções relevantes ao longo de todo o campo de visão. É de salientar que o método desenvolvido permitiu monitorizar continuamente e em tempo real as variações do ganho dos PMTs e consequentemente auto-recalibar a câmara.

Neste projeto pretendemos actualizar o sistema de aquisição do protótipo construído no projecto anterior a partir de uma câmara gama clínica. Pretende-se com esta actualização melhorar a taxa de aquisição e tempo de integração de fotões. Estas melhorias permitirão alcançar características equivalentes às esperadas de um modelo comercial de modo a tornar esta tecnologia mais atraente para os potenciais investidores.

Numa linha de trabalho paralela pretendemos igualmente aplicar esta técnica de calibração a câmaras gama compactas usando reconstrução estatística em tempo real. Para isso, vamos combinar a nossa abordagem iterativa com métodos de aprendizagem automatica para desenvolver técnicas híbridas de reconstrução das funções de resposta em cristais retangulares e integrá-los no nosso pacote de software. Pretendemos igualmente desenvolver a câmara gama compacta no que diz respeito à optimização do seu campo de visão, aumento da resolução em posição e obtenção de informação da profundidade da interacção no cristal. Estão previstos dois protótipos: a câmara de cristal fino para uso com colimador paralelo e uma câmara com a espessura maior, com um colimador “pinhole” para SPECT para pequenas animais.

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