Diseño y primeros resultados de una cámara PET para animales pequeños basada en cristales LYSO continuos y fotomulplicadores sensibles a la posición

Abstract

[ES] En este artículo presentamos el diseño de un nuevo escáner PET para animales pequeños basado en una tecnología completamente innovadora. Los resultados preliminares son muy prometedores, permitiendo obtener imágenes funcionales de alta resolución con una instrumentación compacta y de bajo coste. Los prototipos desarrollados se encuentran actualmente en pruebas en diversos centros de investigación médica, obteniéndose imá- genes de alta calidad en los campos de oncología, neurología y cardiología. Este diseño puede ser fácilmente extendido a cámaras PET dedicadas a la exploración del cerebro o de la mama. La innovación más notable de la presente tecnología consiste en el uso de un único cristal continuo por módulo, a diferencia de otras cámaras PET comerciales donde se utilizan cientos de cristales pixelados. El uso de un único cristal continuo permite abaratar el coste de fabricación, al tiempo que mejora las características de funcionamiento: resolución intrínseca en posición de 1,2 mm, resolución en energía media del 14%, resolución en la profundidad de interacción de 3 mm, sensibilidad > 4% y campo de visión transaxial de 80 mm de diámetro. En el presente artículo se describen en detalle el diseño de esta nueva cámara PET, los principios de funcionamiento, el método utilizado para su calibración y se anticipan algunas imágenes "in vivo" del miocardio y el cerebro de un ratón, permitiendo apreciar de forma preliminar la resolución y calidad alcanzadas.

[EN] In this paper we present the design of a new small animal PET scanner based on a completely innovative technology. The achieved results are very promising, showing the possibility to obtain high resolution functional images with a compact and low cost scanner. Several prototypes have been developed and are currently being used at different research medical institutions. High resolution images are being obtained in application fields like oncology, neurology and cardiology. This technology can be easily applied in PET cameras for brain or breast exploration. The most significant innovation of the design is the fact of using a single crystal per module instead of hundreds of pixellated crystals as in other commercial PETs. It has the advantage of decreasing the manufacturing costs and simultaneously improves its performance: 1.2 mm position intrinsic resolution, mean energy resolution as good as 14%, 3 mm depth of interaction resolution, sensitivity above 4%, and 80 mm diameter of transaxial field of view. In this paper we describe in detail the design of this new PET camera, its principle, the calibration methodology and also some preliminary "in vivo" images of a mouse myocardium and brain, showing the achieved image resolution and quality