A Theoretical Model for Fast Evaluation of Position Linearity and Spatial Resolution in Gamma Cameras Based on Monolithic Scintillators

Abstract

In this work, we developed a model able to predict in a few seconds the response of a gamma camera based on continuous scintillator in terms of linearity and spatial resolution in the whole field of view (FoV). This model will be useful during the design phase of a SPECT or PET detector in order to predict and optimize gamma camera performance by varying the parameter values of its components (scintillator, light guides, and photodetector). Starting from a model of the scintillation light distribution on the photodetector sensitive surface, a theoretical analysis based on the estimation theory is carried out in order to find the analytical expressions of bias and FWHM related to four interaction position estimation methods: the classical Center of Gravity method (Anger Logic), an enhanced Center of Gravity method, a Mean Square Error fitting method, and the Maximum Likelihood Estimation method. Afterwards, spatial resolution as well as depth of interaction (DOI) distribution effects are evaluated by processing biases and FWHMs at different DOIs. The comparison between the model and GEANT4 Monte Carlo simulations of four different detection systems has been carried out. Our model prediction errors of spatial resolution, in terms of percentage RMSDs with respect to the simulated spatial resolution, are lower than 13.2% in the whole FoV for three estimation methods. The computational time to calculate spatial resolutions with the model in the whole FoV is five order of magnitudes faster than an equivalent standard Monte Carlo simulation. © 2016 IEEE

Algoritmo de reconstrucción analítico para el escáner basado en cristales monolíticos MINDView

“…Losúltimos tres radioisótopos de la tabla 2.2, 62 Cu, 68 Ga y 82 Rb, al tener periodos de semidesintegración tan cortos, representan un reto mayor para su producción y suministro a la hora de realizar una exploración PET. Para superar este inconveniente, se desarrollo un método en el Brookhaven National Laboratory en Upton, Nueva York, en el cual, en lugar de producir el radioisótopo en cuestión, se proporciona un radioisótopo padre de periodo de semidesintegración mayor junto a un dispositivo conocido como generador, que es el encargado de la extracción del radioisótopo requerido.…”

“…Para superar este inconveniente, se desarrollo un método en el Brookhaven National Laboratory en Upton, Nueva York, en el cual, en lugar de producir el radioisótopo en cuestión, se proporciona un radioisótopo padre de periodo de semidesintegración mayor junto a un dispositivo conocido como generador, que es el encargado de la extracción del radioisótopo requerido. El radioisótopo padre, 62 Zn, se obtiene mediante el bombardeo con protones a un blanco de 63 Cu, siguiendo la reacción 63 Cu(p,2n) 62 Zn. El 62 Cu es obtenido entonces por elusión del generador 62 Cu/ 62 Zn.…”

“…El radioisótopo padre, 62 Zn, se obtiene mediante el bombardeo con protones a un blanco de 63 Cu, siguiendo la reacción 63 Cu(p,2n) 62 Zn. El 62 Cu es obtenido entonces por elusión del generador 62 Cu/ 62 Zn. Dado que el periodo de semidesintegración del 62 Zn es relativamente corto, los generadores de 62 Cu/ 62 Zn deben ser remplazados en pocos días.…”

“…El 62 Cu es obtenido entonces por elusión del generador 62 Cu/ 62 Zn. Dado que el periodo de semidesintegración del 62 Zn es relativamente corto, los generadores de 62 Cu/ 62 Zn deben ser remplazados en pocos días. Este generador puede ser utilizado en la síntesis del compuesto 62 Cu-Piruvaldehido-bis-N 4 -metiltiosemicarbazona ( 62 Cu-PTMS) que se utiliza en estudios clínicos de perfusión, específicamente, en la evaluación de flujo sanguíneo del miocárdico y el cerebro.…”

“…De esta forma, en el proyecto MINDView se tomó ventaja de los escáneres de MRI actuales para mejorarlos mediante un dispositivo de PET/RF dedicado al cerebro. Algunos de los logros obtenidos durante realización del proyecto se enumeran en las referencias [52,[57][58][59][60][61][62] y se describen a continuación con mayor detalle. Partiremos de la descripción de las características técnicas de cada prototipo, centrándonos en el elemento principal de un escáner PET: el modulo de detección.…”