3. Sumário
•
•
•
•
•
•
Interação da radiação com a matéria
Grandezas e unidades
Avaliação analítica da dose
Dosimetria imagem
Programas disponíveis
Conclusão
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
4. Medicina Nuclear
Interação da radiação com a matéria
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
10. SPECT e SPECT/CT
Diagnóstico
Medicina Nuclear
Terapia
PET e PET/CT
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
11. SPECT e SPECT/CT
Planejamento de
tratamentos
Diagnóstico
Terapia
PET e PET/CT
Medicina Nuclear
Terapia com
radionuclídeos
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
12. Átomo instável
Captura eletrônica
e+
TI / ɣ
e-
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013 Powsner, Essentials of nuclear medicine, 2006
quinta-feira, 28 de novembro de 13
17. Cadeia esquemática
Interações dos fótons com
a matéria e produção de
partículas carregadas
Produção do
Radioisótopo
Em
iss
ão
de
fó
to
n
(elaboração do fármaco)
Decaimento físico do
núcleo radioativo
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
18. Interação da radiação com a matéria
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013 Powsner, Essentials of nuclear medicine, 2006
quinta-feira, 28 de novembro de 13
19. Interação da radiação com a matéria
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013 Powsner, Essentials of nuclear medicine, 2006
quinta-feira, 28 de novembro de 13
20. Interação da radiação com a matéria
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013 Powsner, Essentials of nuclear medicine, 2006
quinta-feira, 28 de novembro de 13
21. Cadeia esquemática
Interações dos fótons com
a matéria e produção de
partículas carregadas
Produção do
Radioisótopo
Em
iss
ão
de
fó
to
n
(elaboração do fármaco)
Decaimento físico do
núcleo radioativo
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
22. Cadeia esquemática
Interações dos fótons com
a matéria e produção de
partículas carregadas
Produção do
Radioisótopo
Em
iss
ão
de
fó
to
n
(elaboração do fármaco)
Decaimento físico do
núcleo radioativo
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
23. Cadeia esquemática
Interações dos fótons com
a matéria e produção de
partículas carregadas
Produção do
Radioisótopo
Em
iss
ão
de
fó
to
n
(elaboração do fármaco)
Decaimento físico do
núcleo radioativo
Emissão de partícula
Transferência de energia
das partículas carregadas
para o meio
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
24. Interação da radiação com a matéria
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
25. Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
26. Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
27. Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
29. Atividade (A)
A = λ.N = -dN/dt → A = A0. e-λ.t
λ= ln(2)
T1/2
Unidade (SI)
Becquerel (Bq) = 1 desintegração por segundo
Unidade antiga: Curie (Ci) → 1Ci = 3,7 x 1010Bq
1mCi = 37MBq
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
30. Meia-vida
física
6,02 h
110 min
68 min
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
31. Meia-vida
física
67 h
6h
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
32. Meia-vida
física
67 h
160,8 h
6h
64 h
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
37. Dose absorvida (D)
É uma medida da absorção de energia por qualquer
meio material devido a qualquer tipo de radiação
ionizante.
D = energia = dE
massa
unidade no SI :
dm
Joule / Kg
antiga
Rad = 0,01 J/kg
nova
Gy (Gray) = 1 J / kg
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
38. Dose absorvida (D)
.
Taxa de dose absorvida ( D = D )
t
Energia absorvida
por unidade de massa e
por unidade de tempo
UNIDADE
Gy/seg ou Rad/seg
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
39. Dose equivalente (HT)
Leva em consideração o fato de que radiações de diferentes
tipos e/ou energias, em geral, produzem diferentes efeitos
biológicos para a mesma dose absorvida
HT =Σ DTR * wR
R
HT
DTR
Dose equivalente no tecido ou órgão
Dose absorvida média no tecido T
wR (fator de peso da radiação)
selecionados pela ICRP para
representar os valores da Eficácia Biológica Relativa da radiação na
indução de efeitos biológicos para baixas doses.
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
40. Fatores de peso da radiação (wR)
antiga
nova
Rem
CNEN-NN-3.01/PR2 (2011)
Sievert ( Sv )
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
41. Dose efetiva (E)
Soma sobre
todo o
corpo
E = ∑ wT . HT
T
wT - Fator peso para o tecido T
HT - Dose equivalente para o tecido T
Unidade no SI é o Joule/Kg
com o nome especial de Sievert (Sv)
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
42. Fator de ponderação dos tecidos
(wT)
CNEN-NN-3.01/PR2 (2011)
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
43. Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
MIRD Pamphlet 21, Bolch et al, JNM, 2009
44. Dose
Tecido alvo
(ex. medula óssea e rins)
Órgão/Tecido
Dose (Gy)
Rins
23 ou 27
Medula óssea
2
Tecido fonte
Powsner,2012/SWARD,World J Surg, v34, 2010/MIRD 19, 2003
quinta-feira, 28 de novembro de 13
45. Dose
Tecido alvo
(ex. medula óssea e rins)
Órgão/Tecido
Dose (Gy)
Rins
23 ou 27
Medula óssea
2
177Lu
Tecido fonte
Powsner,2012/SWARD,World J Surg, v34, 2010/MIRD 19, 2003
quinta-feira, 28 de novembro de 13
46. Dose
Tecido alvo
(ex. medula óssea e rins)
Órgão/Tecido
Dose (Gy)
Rins
23 ou 27
Medula óssea
2
Radioterapia
177Lu
Tecido fonte
Powsner,2012/SWARD,World J Surg, v34, 2010/MIRD 19, 2003
quinta-feira, 28 de novembro de 13
47. Grandezas
Efeitos estocásticos
• Dose equivalente
• Dose efetiva
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
48. Grandezas
Efeitos determinísticos
•
Eficácia biológica relativa - dose ponderada (wT)- RBE-Weighted dose
•
Dose efetiva biológica - BED
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
Stabin, M, Sem. Nucl. Med, 38,2008
49. Dose
Marinelli, 1948
onde:
•Dβ é a dose in rad;
•C é a concentração do nuclídeo no tecido (uCi/g);
•Eβ é a média da energia emitida por decaimento do nuclídeo;
•T é a meia-vida do nuclídeo no tecido;
•73,8 é um fator de conversão de unidades
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
Stabin, Semin Nucl Med 38:308-320, 2008
quinta-feira, 28 de novembro de 13
50. Dose
onde:
•Dt é a taxa de dose no alvo de interesse (Gy/s ou rad/h),
•As = atividade (MBq ou μCi) na região da fonte S,
•∑ = número de radiações com energia emitidas por transição
nuclear, Ei = energia da
radiação para a i-ésima radiação (MeV),
• fi = fração de energia emitida em uma região da fonte que é absorvida na região do alvo;
• mT = massa (kg ou g) da região do alvo;
• k = constante de proporcionalidade (Gy.kg/MBq.s.MeV ou rad.g/μCi.h.MeV).
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
Stabin, Semin Nucl Med 38:308-320, 2008
quinta-feira, 28 de novembro de 13
51. Dose
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
Stabin, Semin Nucl Med 38:308-320, 2008
quinta-feira, 28 de novembro de 13
52. Dose
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
Stabin, Semin Nucl Med 38:308-320, 2008
quinta-feira, 28 de novembro de 13
53. MIRD 16
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
54. MIRD 16
Aquisições de dados (MIRD 16):
1. Imagens planas, SPCET ou PET;
2. Monitoração externa com um detector de NaI ou GM;
3. Contagens de amostras de tecido, sangue e/ou biópsia;
4. Contagem de excretas.
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
D
55. MIRD 16
Aquisições de dados (MIRD 16):
1. Imagens planas, SPCET ou PET;
2. Monitoração externa com um detector de NaI ou GM;
3. Contagens de amostras de tecido, sangue e/ou biópsia;
4. Contagem de excretas.
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
D
56. MIRD 16
Aquisições de dados (MIRD 16):
1. Imagens planas, SPCET ou PET;
2. Monitoração externa com um detector de NaI ou GM;
3. Contagens de amostras de tecido, sangue e/ou biópsia;
4. Contagem de excretas.
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
D
57. MIRD 16
Aquisições de dados (MIRD 16):
1. Imagens planas, SPCET ou PET;
2. Monitoração externa com um detector de NaI ou GM;
3. Contagens de amostras de tecido, sangue e/ou biópsia;
4. Contagem de excretas.
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
D
58. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
CT = CFP - CEsqP - CDirP
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
59. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
CT = CFP - CEsqP - CDirP
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
60. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
CT = CFP - CEsqP - CDirP
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
61. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
- Posição reprodutível;
tj
t - velocidade de varredura:1,67 mm/s;
- detectores diametralmente opostos180º;
- matriz 256 x 1024;
- Janelas de energia (FP, EsqFP e DirFP);
- Colimador MEGP;
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
62. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
A) Sem paciente
*mesmo protocolo de aquisição utilizado para a terapia do
paciente
Imagem de varredura do flood
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
63. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
B) Com paciente (antes da dose terapêutica)
*mesmo protocolo de aquisição utilizado para a terapia do
paciente
Imagem de varredura do flood sob o paciente
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
64. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
B) Com paciente (antes da dose terapêutica)
*mesmo protocolo de aquisição utilizado para a terapia do
paciente
Imagem de varredura do flood sob o paciente
I
−µ jt j
T = =e
I0
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
65. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
C) Com paciente (após a dose terapêutica)
*mesmo protocolo de aquisição utilizado para a terapia do
paciente
Imagem de varredura do paciente
tj
t
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
66. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
C) Com paciente (após a dose terapêutica)
*mesmo protocolo de aquisição utilizado para a terapia do
paciente
Imagem de varredura do paciente
tj
t
IA ⋅ IP
MG j =
−µ jt j
e
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
67. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
D) Sem paciente
*mesmo protocolo de aquisição utilizado para a terapia do
paciente
Imagem de varredura da fonte de referência
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
68. Média geométrica (dosimetria)
MIRD 16
D) Sem paciente
*mesmo protocolo de aquisição utilizado para a terapia do
paciente
Imagem de varredura da fonte de referência
fj
A j = MG j ⋅
C
“fj não varia significativamente
de 1, desde que a densidade
de onde está a fonte ou a
profundidade no corpo sejam
grandes” (MIRD 16)
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
69. Média geométrica (dosimetria)
Método de vistas conjugadas - MIRD 16
t
tj
IA ⋅ IP
MG j =
−µ jt j
e
I
−µ jt j
T = =e
I0
fj
A j = MG j ⋅
C
Média geométrica
Transmissão
Atividade
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
70. Programas de imagens
Método de vistas conjugadas - MIRD 16
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
71. Programas de imagens
Método de vistas conjugadas - MIRD 16
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
72. Massa dos órgãos
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
73. Massa dos órgãos
densidade = massa/volume
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
74. Massa dos órgãos
densidade = massa/volume
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
75. Massa dos órgãos
densidade = massa/volume
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
76. Superposição
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
77. Superposição
Solução - SPECT
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
79. Matriz
Imagens planares
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
Powsner, Essentials of nuclear medicine, 2006
80. Matriz
Imagens planares
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
Powsner, Essentials of nuclear medicine, 2006
81. Matriz
Imagens planares
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
Powsner, Essentials of nuclear medicine, 2006
82. Matriz
Imagens planares
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
Powsner, Essentials of nuclear medicine, 2006
83. Degradação da imagem
PVE - Efeito de Volume Parcial
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
84. Degradação da imagem
PVE - Efeito de Volume Parcial
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
85. SPECT
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
86. SPECT
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
87. SPECT
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
88. MIRD 23
Janelas de energia
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
89. MIRD 23
Janelas de energia
Janelas adjacentes
para correção
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
90. MIRD 23
Colimador
Comunicação pessoal: Prof. Dr. Ljungberg
Lund University
Anterior
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
Posterior
91. MIRD 23
Tomografia Computadorizada
Auxilia na compensação da atenuação em meios não
uniformes e no PVE
CT dual energy
Siemens
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quinta-feira, 28 de novembro de 13
92. MIRD 23
Algoritmos de reconstrução e parâmetros de correção
Sem correção
Atenucação
Atenucação /
Espalhamento
Aten. / Esp.
CDR
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
93. MIRD 23
Resumo
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Protocolo de aquisição específico;
Correção do tempo morto do equipamento;
Algoritmos de reconstrução;
Correção: Atenuação, Espalhamento e Resposta do sistema de detecção;
Definir o “alvo”;
Calibração do equipamento para quantificação absoluta;
Correção do efeito de volume parcial;
Atividade integrada no tempo;
Imagens Planas/SPECT - Aquisição de ambas (biocinética);
Conversão dos parâmetros de dose-absorvida (BED, EUD,etc).
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
94. MIRD 24
15 de outubro de 2013
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
95. MIRD 22
Dosimetria par partículas alfa
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
108. Conclusão?!
“Com as ferramentas certas, com a atividade certa,
para o paciente certo, no momento certo, promove o
tratamento certo e um benefício real para o paciente”
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
109. Conclusão?!
“Com as ferramentas certas, com a atividade certa,
para o paciente certo, no momento certo, promove o
tratamento certo e um benefício real para o paciente”
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13
110. Conclusão?!
“Com as ferramentas certas, com a atividade certa,
para o paciente certo, no momento certo, promove o
tratamento certo e um benefício real para o paciente”
Curso de imersão em PET/CT e Imagem Hibrida avançada - 27 de novembro 2013
quinta-feira, 28 de novembro de 13