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UC.PT

Divisão de Projetos e Atividades

PTDC/BBB-IMG/4909/2014

PTDC


Código da Operação:
POCI-01-0145-FEDER-016855

Referência: PTDC/BBB-IMG/4909/2014

Acrónimo: DRIM-PET

Título: PET com sistema inovador de leitura dupla para correção de DOI

Área Científica: Ciências Exatas e da Engenharia

Síntese do Projeto: A Tomografia por Emissão de Positrões (PET) é o melhor exemplo da contribuição de sistemas de imagiologia médica para investigação clínica. O desenvolvimento de sistemas PET adequados a imagiologia de pequenos animais tem sido uma área de investigação ativa nas últimas duas décadas, com importantes aplicações em desenvolvimento de fármacos e imagiologia de expressão genética. Isto possibilitou uma melhor compreensão de doenças humanas e o desenvolvimento de métodos mais eficazes de as diagnosticar e tratar, através da transposição de descobertas em estudos pré-clínicos de imagiologia molecular em pequenos animais para a prática médica. No caso dos sistemas PET para imagiologia de pequenos animais, cujo foco é a investigação, a adequação de tamanho é essencial uma vez que, por exemplo, o tamanho do coração de um rato será cerca de mil vezes inferior ao de um coração humano Este trabalho pretende desenvolver um pequeno sistema PET com capacidade de determinação de profundidade de interação (DOI), importante para uma melhoria da resolução espacial. O sistema combina células de cintiladores e fotodetetores com um novo método de determinação da DOI, e baseia-se em guias de luz (fibras óticas) com fotomultiplicadores de Silício (SiPM). O método requer um pequeno número de componentes para obter a profundidade de interação, permitindo portanto que seja produzido um sistema PET de alta performance, exibindo características de ponta com custos aceitáveis.
O princípio assenta num anel de 128 cristais LYSO 1.5 x 1.5 x 20 mm3 radialmente distribuídos, cada um dos quais é lido em ambas as extremidades através do uso de fotomultiplicadores de Silício (SiPMs), mas usando fibras de conversão de comprimento de onda (WLS) e um número reduzido de SiPMs numa das extremidades. O DRIM-PET pode ser modulado para obter capacidade axial usando vários módulos de anéis lado a lado.
Dois sistemas diferentes de leitura dos sinais serão considerados. O sistema mais simples usa apenas alguns canais para leitura das 128 células de deteção, sendo a posição determinada pelo método da divisão de carga em resistências. O método mais complexo, com maior capacidade em termos de redução de falsas coincidências, sensibilidade e resolução em posição usará canais individuais para cada célula.
Estudos experimentais e de simulação serão efetuados para determinar os valores ótimos dos parâmetros do sistema, com o intuito de construir um protótipo a ser testado e caracterizado tendo em conta o seu interesse como novo sistema PET para investigação pré-clínica em medicina nuclear.
Métodos de reconstrução de imagem e software dedicados serão desenvolvidos tendo em conta as características do sistema e de modo a otimizar a qualidade de imagem em função dos sinais produzidos.
A caracterização do protótipo, usando emissores beta+, será feito em primeira instância com uma fonte de calibração 22-Na e posteriormente com fantomas preenchidos com 18-F. Finalmente, de modo a demonstrar o potencial do sistema PET desenvolvido, pequenos animais com diferentes patologias de interesse (por exemplo, oncológicas) e radiotraçadores serão usados como fase final de avaliação.

Investigador Responsável: Doutora Ana Cristina Santos

Programa de Financiamento: PT2020 – SAICT –PTDC/ICDT

Instituição Financiadora: FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Data de início: 01-06-2016

Data de conclusão: 31-05-2019

Instituições participantes no Projeto: Universidade de Aveiro (proponente); UC (participante); Fundação da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (participante)

Custo total elegível (EUR): 23.220,00€

Apoio financeiro da UE: 19.737,00 €

Apoio financeiro público nacional: 3.483,00 €

Técnico do Projeto: Filipa Ferraz

Contacto: 239247017