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Gammacámara Gammacámara (58 años)(58 años)

IntroducciónIntroducción

La obtención de la imágenes en Medicina Nuclear es La obtención de la imágenes en Medicina Nuclear es un proceso indirecto.un proceso indirecto.

El nombre genérico que reciben es:El nombre genérico que reciben es: Cintigrama o Centelleograma, también scanning o Cintigrama o Centelleograma, también scanning o

mapeo.mapeo. El examen es realizado por el Tecnólogo Médico.El examen es realizado por el Tecnólogo Médico. Son informadas por el Medico NuclearSon informadas por el Medico Nuclear Se entregan al paciente en placas radiográficas Se entregan al paciente en placas radiográficas

convencionales o de impresora.convencionales o de impresora.

GammacámaraGammacámaraLas imágenes en Medicina Nuclear son Las imágenes en Medicina Nuclear son obtenidas a través de un equipo llamado obtenidas a través de un equipo llamado GammacámaraGammacámara..

Es un equipo basado en la detección por Es un equipo basado en la detección por centelleo inorgánico sólido.centelleo inorgánico sólido.

Permite detectar, seleccionar, posicionar y Permite detectar, seleccionar, posicionar y cuantificar una fuente de radiación gamma.cuantificar una fuente de radiación gamma.

Esta compuesta básicamente por un cabezal Esta compuesta básicamente por un cabezal detector y un sistema electrónico que detector y un sistema electrónico que procesa las señales y forma la imagen. procesa las señales y forma la imagen.

GammacámaraGammacámara

La imagen se puede adquirir, según el La imagen se puede adquirir, según el diseño, en forma planar (2D) y/o diseño, en forma planar (2D) y/o Tomográfica (3D).Tomográfica (3D).

Permite adquirir imágenes estáticas o Permite adquirir imágenes estáticas o dinámicas.dinámicas.

Puede ser imágenes sistémicas o de un Puede ser imágenes sistémicas o de un órgano en particular.órgano en particular.

La imagen obtenida puede ser procesada La imagen obtenida puede ser procesada con múltiples herramientas informáticas.con múltiples herramientas informáticas.

Gammacámara Gammacámara HistoriaHistoria

En 1953 En 1953 HalHal AngerAnger, en el Laboratorio AEC , en el Laboratorio AEC DonnerDonner en la U. de Berkeley, EEUU. desarrollen la U. de Berkeley, EEUU. desarrollóó la la primera Gammacprimera Gammacáámara, mara, capaz de capaz de producir la producir la imagen de una sola vez. imagen de una sola vez.

BBáásicamente era una pantalla de cristal de Yoduro sicamente era una pantalla de cristal de Yoduro de Sodio activado con Talio y acoplada a un grupo de Sodio activado con Talio y acoplada a un grupo de 7 fotomultiplicadores.de 7 fotomultiplicadores.

Obtener una imagen ocupaba casi una hora y usando altas dosisObtener una imagen ocupaba casi una hora y usando altas dosis

Con el tiempo evolucionCon el tiempo evolucionóó transformtransformáándose en el equipo de ndose en el equipo de excelencia que hoy conocemos.excelencia que hoy conocemos.

El proceso que va desde la detección de los fotones gamma hasta El proceso que va desde la detección de los fotones gamma hasta obtener la imagen final, es complejo e involucra una serie de pasos.obtener la imagen final, es complejo e involucra una serie de pasos.

Principios de detecciónPrincipios de detección Equipo de Centelleo Sólido. Cristal de Equipo de Centelleo Sólido. Cristal de

NaINaI(Tl).(Tl). Cristal de mayor superficie y Cristal de mayor superficie y mas mas

delgado delgado con múltiples tubos con múltiples tubos fotomultiplicadores. fotomultiplicadores.

Además de un sistema electrónico mas Además de un sistema electrónico mas complejo y accesorios especiales.complejo y accesorios especiales.

PREAMPLICADORES

FOTOMULTIPLICADORES

SILICONA OPTICA O GUIA DE LUZCRISTAL

COLIMADOR

CABEZAL DETECTOR

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GammacámaraCabezal detector

Gantry o soporte

Sistema electrónico

Camilla

Periféricos Accesorios

Camilla

GammacámaraGammacámaraCabezal detectorCabezal detector

ColimadorColimador CristalCristal Acople ópticoAcople óptico Tubos fotomultiplicadoresTubos fotomultiplicadores PreamplificadorPreamplificador Circuito de Circuito de

posicionamientoposicionamiento Controles de movimientoControles de movimiento Sensores de impactoSensores de impacto Sensores de proximidadSensores de proximidad SENSOR DE PROXIMIDAD

RECEPTOR

EMISOR

DETECTOR

COLIMADOR

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Formación de la imagenFormación de la imagen La imagen resultante representa la La imagen resultante representa la

interacción de los fotones gamma en el interacción de los fotones gamma en el cristal.cristal.

Gracias a los colimadores es posible Gracias a los colimadores es posible seleccionar solo a los fotones que están en seleccionar solo a los fotones que están en una dirección determinada.una dirección determinada.

Cada fotón absorbido por el cristal y Cada fotón absorbido por el cristal y aceptado por el sistema de calibración de aceptado por el sistema de calibración de energía, representara un punto en la matriz energía, representara un punto en la matriz de la imagende la imagen..

Formación de la imagenFormación de la imagen Cada elemento del detector tiene una Cada elemento del detector tiene una

importancia en la imagen final.importancia en la imagen final. La correcta calibración de cada uno de ellos La correcta calibración de cada uno de ellos

permitirá obtener la mejor calidad.permitirá obtener la mejor calidad. El inicio de esta secuencia esta en los PMT El inicio de esta secuencia esta en los PMT

conectados a un circuito de posicionamiento.conectados a un circuito de posicionamiento.

¡¡¡ Importante !!! ¡¡¡ Importante !!! Un centelleo en el Un centelleo en el Cristal de la Gammacámara será visto Cristal de la Gammacámara será visto por todos los PMT.por todos los PMT.

Procesando un Centelleo

Se asignan a lo PMT factores de ponderaciónmediante una red de resistencias y condensadoresque forman el circuito de cálculo de posición.

En la Gammacámara serequiere una ubicaciónbidimensional (x,y) paracada fotón aceptado y portanto la posición en cadadirección se calcula deforma similar.

Por esa razón, cualquier posición en el detector puededefinirse con dos señales ( X,Y).En un computador esto se traslada a una matriz de x,ypixeles.

Este circuito produce dosseñales, la X, que da laposición del eje X, y la Ypara la ubicación en el ejeY positivo y negativo.

Circuito de PosicionamientoCircuito de Posicionamiento

A cada tubo fotomultiplicador se le asigna un A cada tubo fotomultiplicador se le asigna un factor de ponderación que se determina por su factor de ponderación que se determina por su distancia al centro del cristal. distancia al centro del cristal.

En este caso, los factores de ponderación En este caso, los factores de ponderación negativos se usan para los PMT que están a la negativos se usan para los PMT que están a la izquierda de la línea central y los factores de izquierda de la línea central y los factores de ponderación positivos para los de la derecha de la ponderación positivos para los de la derecha de la misma, del mismo modo a los que están por misma, del mismo modo a los que están por sobre y bajo la línea.sobre y bajo la línea.

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Circuito de PosicionamientoCircuito de PosicionamientoPara calcular la posición de una interacción gama en el cristal, se aplica un factor de ponderación a cada PMT. Mientras más alejado se encuentre de la línea central, mayor será el factor de ponderación.

El Circuito de Posicionamiento El Circuito de Posicionamiento determina la determina la ubicación de cada evento de centelleo, tal como ocurre ubicación de cada evento de centelleo, tal como ocurre en el cristal.en el cristal.Asume que al ocurrir un centelleo en un punto A del Asume que al ocurrir un centelleo en un punto A del cristal, el PMT mas cercano recibirá la mayor cantidad cristal, el PMT mas cercano recibirá la mayor cantidad de luz, de manera que la señal o pulso eléctrico de luz, de manera que la señal o pulso eléctrico generado por este tendrá mayor amplitud que los generado por este tendrá mayor amplitud que los otros PMT mas alejadosotros PMT mas alejados

De esta forma, en la figura: De esta forma, en la figura:

La señal X + será mayor que la XLa señal X + será mayor que la X-- . porque ocurre en la mitad . porque ocurre en la mitad derecha.derecha.La señal YLa señal Y-- será mayor que la señal Y +porque ocurre en la será mayor que la señal Y +porque ocurre en la mitad inferiormitad inferior

Circuito de Posicionamiento Circuito de PosicionamientoCircuito de Posicionamiento

El circuito de suma combina las señales de cada PMT de tal forma que las amplitudes de las señales (X- y X+) e (Y+ y Y-) son proporcionales a la distancia del centelleo con el centro del cristal.

Señal ZSeñal ZA través de un Circuito separado las señales de todos los PMT son combinadas para formar la Señal Z

Z es proporcional al total de la luz producida por un centelleo en el cristal y permite determinar la energía del fotón que le dio origen.

Z es analizada por PHA

X e Y dan la posición

Si Z es aceptada por el PHA, Se registra el eventoy se mostrara en visualizador

GammacámaraGammacámara

Después de que el fotón fue detectado, Después de que el fotón fue detectado, amplificado, analizado, posicionado, se emite una amplificado, analizado, posicionado, se emite una señal que da cuenta del resultado del proceso.señal que da cuenta del resultado del proceso.

Ocurre lo mismo para el numero n de fotones que Ocurre lo mismo para el numero n de fotones que interactúen con el detector en el tiempo fijado.interactúen con el detector en el tiempo fijado.

Se informa la tasa de conteo.Se informa la tasa de conteo. Se despliega una imagen con la información Se despliega una imagen con la información

estadística que la compone, en tiempo y espacio.estadística que la compone, en tiempo y espacio. Es posible así procesarla, imprimirla, archivarla.Es posible así procesarla, imprimirla, archivarla.

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GammacámaraGammacámaraConversor Análogo Digital ADCConversor Análogo Digital ADC

Las señales que salen del detector son analógicas, Las señales que salen del detector son analógicas, el voltaje cambia con el tiempo.el voltaje cambia con el tiempo.

Hasta la década de 1980 todas eran analógicas.Hasta la década de 1980 todas eran analógicas. Con la aplicación de computadores para procesar Con la aplicación de computadores para procesar

fue necesario diseñar circuitos que la convirtieran fue necesario diseñar circuitos que la convirtieran en señales digitales, los CAD.en señales digitales, los CAD.

Estas interfases se instalaban en forma interna en Estas interfases se instalaban en forma interna en un computador dedicado, conectándose a las un computador dedicado, conectándose a las señales de posicionamiento X, Y y de amplitud Z . señales de posicionamiento X, Y y de amplitud Z . También dentro de la GC con señales digitales de También dentro de la GC con señales digitales de salida.salida.

Conversor Análogo Digital ADCConversor Análogo Digital ADC

En la década de 1990 el computador no En la década de 1990 el computador no era parte del equipo y el manejo era era parte del equipo y el manejo era hibrido con controles directos y digitales.hibrido con controles directos y digitales.

Actualmente la digitalización se hace Actualmente la digitalización se hace directamente a la salida de los PMT, directamente a la salida de los PMT, permitiendo tener una imagen digital permitiendo tener una imagen digital desde el principio, esto simplifico la desde el principio, esto simplifico la consola y prácticamente todo el control es consola y prácticamente todo el control es digital.digital.

Ya existen detectores digitales en base a Ya existen detectores digitales en base a semiconductores, detectores semiconductores, detectores pixeladospixelados..

ControlandoControlando lala GCGC ExistenExisten equiposequipos concon dialesdiales ee interruptoresinterruptores parapara elel controlcontrol

manualmanual porpor parteparte deldel operadoroperador.. AltoAlto voltajevoltaje dede loslos PMT,PMT,GananciaGanancia deldel amplificador,amplificador, elel AnchoAncho dede lala ventanaventana deldel PHAPHA yyTiemposTiempos dede conteoconteo..

EquiposEquipos concon configuracionesconfiguraciones prefijadasprefijadas..EstosEstos sistemassistemas tienentienen interruptores,interruptores, teclasteclas selectorasselectoras oo mmóódulosdulos

conectadosconectados parapara fijarfijar automautomááticamenteticamente laslas condicionescondiciones dedefuncionamientofuncionamiento necesariasnecesarias parapara elel radionucleidoradionucleido seleccionadoseleccionado..

SistemasSistemas automautomááticosticos..ControladosControlados con uncon un computador (generalmente un PC). En vez de computador (generalmente un PC). En vez de

usar diales e interruptores, las configuraciones se ingresan usar diales e interruptores, las configuraciones se ingresan mediante el tecladomediante el teclado y se muestran en la pantalla dey se muestran en la pantalla del l computadorcomputador. . EstosEstos sistemas sistemas permiten un excelentepermiten un excelente control control y y visivisióón den de las configuraciones.las configuraciones.

Gammacámara Gammacámara ConsolaConsola Fuentes de Alto y Bajo Voltaje.Fuentes de Alto y Bajo Voltaje. Amplificador.Amplificador. Analizador de altura de pulso PHA.Analizador de altura de pulso PHA. Controles: análogos, digitales o Controles: análogos, digitales o alfanuméricos, remotos.alfanuméricos, remotos. Visualizadores.Visualizadores. InterfasesInterfases.. Fusibles y Emergencia.Fusibles y Emergencia.

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Gammacámara Gammacámara Periféricos.Periféricos.

Sistemas de registro de Imagen.Sistemas de registro de Imagen. Conexión a redes.Conexión a redes. Sistemas de Archivos.Sistemas de Archivos. Soporte o Camilla para el paciente.Soporte o Camilla para el paciente. Otros.Otros.

Control de MovimientoControl de Movimiento Movimientos mecánicos del Movimientos mecánicos del

detector.detector. Movimientos mecánicos de la Movimientos mecánicos de la

camilla.camilla. Automáticos y manuales.Automáticos y manuales. Sistemas de seguridad.Sistemas de seguridad. Calibración de movimientos.Calibración de movimientos.

GammacámaraGammacámara

Elección marca y modelo.Elección marca y modelo. Tecnología de punta (State of the Art)Tecnología de punta (State of the Art) Diseño y Accesorios.Diseño y Accesorios. Manejo amigable.Manejo amigable. Programas de adquisición y Programas de adquisición y

procesamiento.procesamiento. Actualizable (Upgrade).Actualizable (Upgrade). Financiamiento.Financiamiento. Entrenamiento y ManualesEntrenamiento y Manuales

GammacámaraGammacámara

InstalaciónInstalación Espacio FísicoEspacio Físico Temperatura ambiente controladaTemperatura ambiente controlada Humedad RelativaHumedad Relativa Corriente eléctrica estabilizada, UPSCorriente eléctrica estabilizada, UPS Mantenimiento preventivo y correctivo.Mantenimiento preventivo y correctivo. Controles de Calidad, ProgramaControles de Calidad, Programa Servicio Técnico y RepuestosServicio Técnico y Repuestos

Consideraciones para una buena Consideraciones para una buena imagenimagen

Radiofarmacia, cantidad de dosis Radiofarmacia, cantidad de dosis administrada y distribución.administrada y distribución.

QA de la Gammacámara, Calibración, QA de la Gammacámara, Calibración, uniformidaduniformidad

Colimador adecuado.Colimador adecuado. Distancia paciente detector y evitar Distancia paciente detector y evitar

atenuación.atenuación. Movimientos.Movimientos. Densidad de información.Densidad de información. Procesamiento adecuado.Procesamiento adecuado. ….TM….HQ!!….TM….HQ!!

Garantía de CalidadGarantía de Calidad Programa de control de Calidad.Programa de control de Calidad. De instalación, diarios y otros periodos.De instalación, diarios y otros periodos. Uniformidad, sensibilidad y resolución, Uniformidad, sensibilidad y resolución,

planar y tomográfica.planar y tomográfica.

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MiscelMisceláneasáneas

MiscelMiscelááneanea

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Hal AngerHal Anger24 de Mayo de 192024 de Mayo de 1920

31 de Octubre de 200531 de Octubre de 2005FinFin