Study of compton scattering in PET

Abstract

A Tomografia por emissão de positrões é actualmente uma técnica de imagiologia para medicina nuclear amplamente difundida em uso clinico, sendo o exame imagiológico de primeira escolha para a detecção de cancro. A sua importância não só em aplicações oncológicas, mas também em cardiologia, neurologia, e em investigação científica, fazem com que estudos que procuram o melhoramento de tomógrafos PET sejam de grande interesse. Sendo assim, esta tese visa o estudo da viabilidade do uso de eventos que sofreram dispersão Compton no detector para a reconstrução da imagem. Sabendo que os sistemas PET tradicionais apenas utilizam pares coincidentes de fotões gama que sofrem efeito fotoeléctrico na primeira interacção com os cristais do detector para a reconstrução da imagem, então as possíveis vantagens do uso de eventos de dispersão Compton no detector consistem num aumento significativo da estatística da imagem, e uma redução da quantidade de radiofármaco necessário injectar no paciente. Os métodos utilizados a fim de realizar o objectivo proposto incluem um algoritmo de selecção do raio gama de proveniência para os eventos que consistem em várias interacções com o detector, e dois algoritmos de detecção do primeiro evento de dispersão Compton. O primeiro método consiste em escolher a interacção mais perto do centro do tomógrafo, o segundo método consiste em escolher os eventos que correspondem a uma linha de resposta mais curta. Os resultados obtidos sugerem que o uso dos eventos que foram dispersos no detector permite o aumento da estatística de contagem sem uma degradação significativa do contraste da imagem e do rácio entre os verdadeiros e os dispersos. Dos dois métodos testados neste trabalho, o primeiro método apresenta melhores resultados.