Procedimiento para exploraciones SPECT.

Procedimiento para la realizacion de un procedimiento tomografico con un dispositivo con un colimadormulti-pinhole" y un detector para el registro de cuantos gamma o fotones (6) que son emitidos por un radiofarmacointroducido en un objeto (1) y que pasan a travas del colimador multi-"pinhole" (3),

comprendiendo este procedimiento:Determinaci6n de la distribuci6n de los radiofarmacos en el objeto (1) a partir de los cuantos gamma o losfotones (6) registrados usando u n procedimiento de reconstrucci6n iterafivo,

caracterizado porque

el colimador de multi-"pinhole" presenta un gran número de orificios con posiciones e inclinaciones respectivas, y porqueel procedimiento de reconstrucción iterafivo tiene en cuenta la sensibilidad dependiente del lugar y la función deproyección dependiente del lugar del colimador multi-pinhole" (3) con todo fipo de posiciones y de inclinaciones de losorificios.

La tomografía de fotones individuales se refiere a un procedimiento junto con los dispositivos correspondientes para las representaciones tridimensionales de radiofármacos que son introducidos en un objeto. Como objeto pueden estar previstos humanos o animales. Los radiofármacos introducidos en el objeto emiten cuantos gamma. Los cuantos gamma son registrados y evaluados por el dispositivo . Como resultado de la evaluación se obtiene la posición, es decir, la distribución espacial de los radiofármacos en el objeto. La posición de los radiofármacos permite, por su lado, sacar conclusiones relativas al objeto , por ejemplo, de este modo, relativas a una distribución de tejido en el obj elo.

Un dispositivo conocido para la realización de una tomografía con cuantos gamma individuales comprende una cámara gamma y un colimador conectado por delante. En el caso del colimador se trata, por reglar general, de una placa de plomo con un gran número de canales que conducen perpendicularmente a través de la placa. Al prever canales se garantiza, por un lado, que sólo se registren los cuantos gamma que inciden perpendicularmente y, por otro lado, que sea posible una medición espacial. La cámara se desplaza, conjuntamente con el colimador, alrededor del objeto. Gracias a ello se obtiene un gran número de informaciones espaciales. En este caso se trata de las denominadas tomas de proyección. A partir de las informaciones espaciales obtenidas alrededor del objeto se puede determinar a continuación la posición de los radiofármacos en el obj eto.

Para poder suprimir la radiación difusa ocasionada por los cuantos gamma, se requiere, por lo general, otra información de la energía. Debido a esto, la camara está realizada, por regla general, de tal manera se puede determinar al mismo tiempo la energía de los cuantos gamma incidentes.

La radiación difusa presenta fundamentalmente una energía menor en comparación con la radiación medida real. De este modo se puede eliminar la radiación difusa no teniendo en cuenta para ello cuantos gamma con menor energía. Igualmente puede ser interesante fijar un límite superior de la energía de los cuantos gamma, para poder eliminar radiación de fondo.

El procedimíento descrito previamente, o bien el dispositivo descrito previamente pertenece al conocimiento técnico general, ya que estos procedimientos y dispositivos se emplean desde hace ya más de treinta años.

La tomografía de cuantos gamma indivíduales (SPECT) y la lomografía de emisión de positrones (PET) represenlan instrumentos para la representación cuantitativa de distribuciones de indicadores radioactivos espaciales in vivo. Además de en la medicina para personas, estos procedimientos se pueden emplear en la investigación farmacológica y preclínica para el desarrollo y evaluación de nuevas uniones de indicadores radioactivos. Mientras que en el PET hoy en día están disponibles diversos sistemas para la investigación de pequeños animales de laboralorio, en el ar ea del SP ECT hasta ahora no ha habido desarrollos correspondientes, o sólo en una dim ensión insuficiente, y esto aunque los radiofármacos marcados como TC-99m e 1-123 tienen en la medicina nuclear una importancia mayor que los núclidos PE T.

Con un SPECT de animales de alla resolución y de alta sensibilidad se conseguiría para la investigación preclínica la ventaja de un procedimiento que cuidaría de los animales, con el que se podrían realizar estudios significativos de modo din ámico y repetible en un individuo. Esto se favorece gracias al hecho de que en los radioisótopos mencionados anteriormente se pueden conseguir actividades extremadamente elevadas (aprox. Factor 100 respecto a núclidos PET) , que son indispensables para mediciones sin errores in vivo (dosis de masa reducida) . Para ello se han de realizar desarrollos que lo acompa ñan de métodos de marcado correspondientes.

Para mejorar la resolución espacial respecto al estado de la técnica mencionado al comienzo se emplea un colimador de "pinhole" en la tomografía de cuantos gamma individuales. Un colimador de "pinhole" se caracteriza por medio de un orificio único ("pinhole") a través del cual penetran los cuantos gamma. En caso de que el objeto se encuentre más cerca del colimador de "pinhole" que de la superficie de una cámara gamma o de un detector, entonces gracias a ello se consigue finalmente una mayor resolución espacial. A través del colimador de "pinhole" penetran los cuantos gamma no exclusivam ente de modo perpendicular. En su lugar, éstos entran y vuelven a salir en forma de cono. Puesto que el cono que se encuentra tras el colimador de "pinhoJe" es mayor que el cono que hay por delante del colimador de "pinhole", como resultado se consi gue una mejora de la resolución espacial en comparación con el estado de la técnica mencionado al comienzo.

En un colimador de "pinhole" se ha de prever una abertura de paso pequeña o un orificio pequeño, a través del cual penetren los cuantos gamma, para conseguir así una buena resolución espacial. Cuando más pequeño es el orificio, sin embargo, menos cuantos gamma entran a través de este orificio. Debido a esto, a medida que se hace más pequeño el orificio decrece, de modo desventajoso, la sensibilidad del dispositivo. La sensibilidad se define como la relación entre la velocidad de cómputo y la actividad existente en el objeto.

Si esta sensibilidad se hace muy pequeña, entonces finalmente ya no es posible la realización de una tomo grafía de cuantos gamma individuales.

Adicionalmente, a partir del documento "Reconstruction of Two-and three-Dimensional Ima ges from SyntheticCollimator Data " (Wilson et al.) se conoce un procedimiento de colimación con un colimador sintético con una apertura multi-"pinhole" y un detector de alta resolución. En este caso, el problema se evita por medio de multiplexación, haciendo que se tomen proyecciones a diferentes distancias del detector de "pinhole". Las proyecciones con menor multiplexado son tomadas a pequeñas distancias del detector de "pinhole", y las proyecciones con una mayor resolución se toman a mayores distancias del detector de "pinhole".

El objetivo de la invención es la creación de un dispositivo junto al procedimiento correspondiente del tipo mencionado al comienzo, con el que se pueda medir con una elevada resolución y de un modo muy sensible.

El objetivo de la invención se consigue por medio de un dispositivo con las características de la primera reivindicación, así como por medio de un procedimiento con las características de la reivindicación subordinada. Las configuraciones ventajosas resultan a partir de las reivindicaciones subordinadas.

El dispositivo conforme a la invención comprende un colimador multi-"pinhole" junto con un detector para el re gistro de los cuantos gamma que penetran a través del colimador multi-"pinhole". El colimador, así pues, presenta un gran número de aberturas de paso. En una configuración de la invención, el detector está realizado de tal manera que ésta también es capaz de determinar la energía de los cuantos gamma incidentes.

Puesto que el colimador presenta varios orificios, la sensibilidad del dispositivo aumenta de modo correspondiente.

El empleo de un colimador de "pinhole", frente al empleo del tipo de colimadores con los que s610 se registran los rayos que inciden de modo perpendicular, tiene la ventaja de la mayor resolución espacial. Con ello está disponible un dispositivo con buena resolución espacial y buena sensibilidad.

Durante el funcionamiento del dispositivo, el objeto se encuentra más cerca del colimador multi -"pinhole" que la superficie de la cámara o del detector, para conse guir una buena resolución espacial. En el dispositivo, la sujeción para el objeto (diván del paciente) , debido a ello, se encuentra más cerca del colimador multi-"pinhole" que la cámara o el detector.

Las distancias de los diferentes pasos u orificios en el colimador multi-"pinhole" están seleccionadas de tal manera que los conos que inciden sobre la cámara, como máximo, se cortan parcialmente. Para la consecución de una buena resolución espacial, así como una buena sensibilidad, representa una ventaja el hecho de permitir re giones de corte. En una confi guración de la invención, éstas no representan más del 30%, preferentemente hasta el 70% de la superficie total de un cono que está formado por medio de los cuantos gamma que penetran a través de un orificio del colimador multi-"pinhole".

En la tomo grafía de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la realización de un procedimiento tomográfico con un dispositivo con un colimador multi-"pinhole" y un detector para el registro de cuantos gamma o fotones (6) que son emitidos por un radiofármaco 5 introducido en un objeto (1) y que pasan a través del colimador multi-"pinhole" (3) , comprendiendo este procedimiento:

Determinación de la distribución de los radiofármacos en el objeto (1) a partir de los cuantos gamma o los fotones (6) registrados usando un procedimiento de reconstrucción iterativo, caracterizado porque el colimador de multi-"pinhole" presenta un gran número de orificios con posiciones e inclinaciones respectivas, y porque 1 O el procedimiento de reconstrucción iterativo tiene en cuenta la sensibilidad dependiente del lugar y la función de proyección dependiente del lugar del colimador multi-"pinhole" (3) con todo tipo de posiciones y de inclinaciones de los orificios.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el dispositivo se puede desplazar alrededor del 15 objeto.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-2, en el que el procedimiento de reconstrucción es la variante MLEM de la reconstrucción iterativa de multi-"pinhole".

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-3, en el que la distancia entre el objeto (1) y el colimador multi-"pinhole" (3) es menor que la distancia entre el colimador multi-"pinhole" (3) y la superficie (2) del detector.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-4, en el que las distancias de los orificios individuales en el colimador multi-"pinhole" (3) se eligen de tal manera que los conos asignados a los orificios se cortan en la superficie (2) del detector.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-4, en el que las distancias de los orificios individuales en el colimador multi-"pinhole" (3) , asi como la dimensión y la posición del objeto (1) se eligen de tal

manera que los conos conformados por medio de los cuantos gama o de los fotones (6) se cortan parcialmente sobre la superficie (2) del detector.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-6, en el que los orificios (4) del colimador multi"pinhole" (3) desembocan en forma de embudo en el colimador multi-"pinhole" (3) .

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-7, en el que en el procedimiento de reconstrucción se considera la característica de proyección del detector y/o la imprecisión típica del detector.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1-8, en el que se determina el contorno exterior del

objeto (10) -preferentemente a través de la radiación difusa de Compton -y se calcula la atenuación de los cuantos gama dependiendo del contorno.

10. Programa de ordenador, que comprende: -partes de programa para la determinación de la distribución de radiofármacos en un objeto (1) a partir de los

cuantos gama o los fotones (6) emitidos por los radiofármacos colocados en un objeto (1) , que penetran a través de un colimador multi-"pinhole" (3) , y registrados por medio de un detector, usando un procedimiento de reconstrucción iterativo, caracterizado porque el colimador multi-"pinhole" presenta un gran número de posiciones e inclinaciones correspondientes, y porque el

procedimiento de reconstrucción iterativo considera la sensibilidad dependiente del lugar y la función de proyección dependiente del lugar del colimador multi-"pinhole" (3) con todo tipo de posiciones y de inclinaciones de los orificios.

11. Programa de ordenador según la reivindicación 10, en el que el procedimiento de reconstrucción es la variante MLEM de la reconstrucción multi-"pinhole" iterativa. 55

12. Programa de ordenador según una de las reivindicaciones 10-11, en el que en el procedimiento de reconstrucción se considera la característica de proyección del detector y/o la imprecisión típica del detector.

Dispositivo, que comprende: -medios para la determinación de la distribución de radiofármacos en un objeto (1) a partir de los cuantos gama o los fotones (6) emitidos por los radiofármacos colocados en un objeto (1) , que penetran a través de un colimador multi-"pinhole" (3) , y registrados por medio de un detector, usando un procedimiento de reconstrucción iterativo, caracterizado porque el colimador multi-"pinhole" presenta un gran número de posiciones e inclinaciones correspondientes, y porque el procedimiento de reconstrucción iterativo considera la sensibilidad dependiente del lugar y la función de proyección dependiente del lugar del colimador multi-"pinhole" (3) con todo tipo de posiciones y de inclinaciones de los orificios.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que el dispositivo se puede desplazar alrededor del 1 O objeto.

15. Dispositivo según una de las 13-14, en el que el procedimiento de reconstrucción es la variante MLEM de la reconstrucción multi-"pinhole" iterativa.