Οργανολογία τομογράφου εκπομπής ποζιτρονίων δύο κεφαλών και μελέτη συστήματος όρθιου τομογράφου
Dual–Head PET instrumentation and study of upright PET system
Λέξεις-κλειδιά
Τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων ; PET δύο κεφαλών ; PET πλήρους σώματος ; Οικονομικά PET ; Όρθιος τομογράφος ; Positron emission tomography ; Dual–head PET ; Cost–effective PET ; Walk–through PET ; Total–body PETΠερίληψη
Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η ανάλυση των συστημάτων τομογραφίας εκπομπής ποζιτρονίων (PET) εστιάζοντας στα συστήματα με μη συμβατικές γεωμετρίες ανιχνευτικών διατάξεων και συγκεκριμένα στα PET δύο κεφαλών. Τα PET δύο κεφαλών αποτελούνται από δύο επίπεδους ανιχνευτές σε σύγκριση με τα συμβατικά PET των οποίων οι ανιχνευτές έχουν σχήμα δακτυλίου και περικλείουν τον εξεταζόμενο σε μία κυλινδρική διάταξη. Γίνεται διερεύνηση των περιορισμών των συμβατικών PET που χρησιμοποιούνται ευρέως στην κλινική πράξη, τα οποία χαρακτηρίζονται από το μικρό μήκος αξονικού οπτικού πεδίου, και των πλεονεκτημάτων των προηγμένων συστημάτων μακρού αξονικού οπτικού πεδίου. Ενώ τα συστήματα μακρού αξονικού οπτικού πεδίου προσφέρουν σημαντικές βελτιώσεις, το υψηλό τους κόστος καθιστά αδύνατη την ευρεία υιοθέτησή τους στα σύγχρονα νοσοκομεία. Επομένως, προτείνονται τα PET δύο κεφαλών ως οικονομικά βιώσιμη επιλογή η οποία αντισταθμίζει τα πλεονεκτήματα και το κόστος κατασκευής των PET μακρού αξονικού οπτικού πεδίου. Επιπλέον, πραγματοποιείται ανάλυση του συστήματος Walk–Through PET το οποίο αποτελείται από δύο επίπεδους ανιχνευτές σε όρθια θέση και προτείνεται ως οικονομικό σύστημα υψηλής διεκπεραιωτικότητας και μικρών χωροταξικών απαιτήσεων. Τέλος, τα PET δύο κεφαλών προτείνονται για την κατασκευή ειδικών συστημάτων τα οποία μπορούν να προσφέρουν απεικονίσεις υψηλής διαγνωστικής ικανότητας με χαμηλό κόστος για συγκεκριμένες ανατομικές περιοχές του σώματος.
Περίληψη
The purpose of this thesis is to analyze positron emission tomography scanners (PET) with a focus on scanners of non–conventional detector geometries and, in particular, Dual–Head PET. Dual–Head PET scanners consist of two flat panel detectors in comparison to conventional PET scanners whose detectors are ring–like and enclose the patient in a cylindrical array. This thesis explores the limitations of conventional PET scanners, which are widely used in medical practice and are characterized by their short–axial field–of–view, and the advantages of advanced long–axial field–of–view scanners. While long–axial field–of–view scanners provide significant improvements, their high manufacturing cost renders their wide adoption in modern hospitals unfeasible. Therefore, Dual–Head PET is proposed as a financially viable option which creates a balance between the advantages and cost of long–axial field–of–view PET scanners. Moreover, the Walk–Through PET which consists of two flat panel detectors in an upright position is examined and proposed as a compact, low–cost, high–throughput scanner. Finally, Dual–Head PET scanners are proposed for the production of specialized scanners which provide cost–effective, high–quality imaging for specific anatomical areas of the body.