Aplicação clínica do dispositivo protótipo J-PET (JPETClinic)

O scanner J-PET é o primeiro tomógrafo de pósitrons do mundo baseado em cintiladores de tiras de plástico para medir a vida útil do átomo de ortopositrônio (o-Ps). Este é um scanner modular, projetado e instalado no Departamento de Física Experimental de Partículas e Aplicações da Universidade Jaguelônica de Cracóvia. O scanner J-PET é baseado em tecnologia patenteada em 2014 e 2016.

O scanner J-PET, diferentemente dos scanners PET comumente usados ​​em diagnósticos, possui três recursos importantes:

1. Os cintiladores J-PET são feitos de plástico em vez de cristais de cintilação LSO (oxiortossilicato de lutécio) ou LYSO (oxiortossilicato de lutécio e ítrio) caros de produzir, usados ​​em scanners PET regulares;
2. O J-PET é modular e pode ser adaptado ao tamanho do paciente e expandido para um scanner PET de corpo inteiro porque;
3. O J-PET pode ser usado para testar um parâmetro adicional chamado “biomarcador de positrônio”, que não foi usado até agora.

De Anúncios. 1. Os scanners PET convencionais utilizam cristais de cintilação LSO ou LYSO, que exploram o efeito fotoelétrico e convertem fótons gama em fótons fluorescentes para obter informações sobre a energia, tempo e posição dos fótons gama emitidos pelo processo de aniquilação de pósitrons (e+) obtido pelo uso de um radiofármaco emissor de e+ apropriado. Nos cintiladores plásticos utilizados no J-PET, é utilizado o efeito Compton, ou seja, o fenômeno de espalhamento de fótons de alta energia em elétrons livres ou fracamente ligados do cintilador.

De Anúncios. 2. O scanner modular J-PET também pode ser facilmente integrado aos sistemas de tomografia computadorizada (TC) existentes, permitindo a realização simultânea de ambos os tipos de exames.

De Anúncios. 3. A imagem de positrônio é aplicada no scanner J-PET. A técnica PET utiliza radioisótopos que emitem radiação pósitron (beta+). Os scanners PET tradicionais geram imagens da distribuição de fótons de raios gama produzidos pela aniquilação de um elétron (e-) e um pósitron (e+). A aniquilação pode ser precedida pelo aparecimento de um átomo de pósitron - um sistema quase estável composto por um elétron (e-) e sua antipartícula - pósitron (e+), que ocorre em aproximadamente 30-40% de todas as aniquilações que ocorrem no corpo do paciente .

O tempo para que tal aniquilação ocorra através do estado do átomo de positrônio depende se um positrônio será criado no qual e- e e+ terão spins paralelos (estado tripleto ↑↑, este sistema é chamado orto-positrônio - o-Ps) ou spins antiparalelos (estado singleto ↑ ↓, este sistema é denominado para-positrônio - p-Ps). O tempo de vida médio dos o-Ps no vácuo é mais de 1000 vezes maior (142 nanossegundos [ns]), do que o tempo de vida médio dos p-Ps (125 picossegundos [ps]). A vida útil média dos o-Ps no vácuo é 1000 vezes maior (142 nanossegundos [ns]) do que a vida média dos p-Ps (125 picossegundos [ps]). A segunda diferença é que a aniquilação de o-Ps ocorre em 3 fótons, o que não foi detectado até agora e que é o PET tradicional. o tempo de aniquilação do átomo o-Ps pode ser um parâmetro diagnóstico adicional ("biomarcador positrônio") a ser medido e analisado no scanner J-PET.

A aplicação clínica desse "biomarcador positrônio" em termos de detecção de lesões, qualidade de imagem e quantificação ainda não foi determinada, o que este estudo pretende abordar.