Fisica applicata in PET

PROGRAMMA MODULO FIS07 DI FISICA APPLICATA IN PET 10 ORE
1 – Interazione radiazione materia
1.1 – radiazioni direttamente ionizzanti
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Cenni storici
Le radiazioni ionizzanti
La sezione d’urto
Interazione particelle cariche pesanti
Equazione di Bethe-Bloch
Interazione particelle cariche leggere
Bremsstrahlung
1.2 – radiazioni indirettamente ionizzanti
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Interazione dei fotoni con la materia
Diffusione Rayleigh
Le sezioni d’urto di e. fotoelettrico ed e. compton
Sezione d’urto per produzione di coppie
2 – Dosimetria delle radiazioni
2.1 – Grandezze dosimetriche
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Grandezza di sorgente e grandezza di campo
Coefficienti di interazione e poteri frenanti
Attenuazione, trasmissione e assorbimento
Linear Energy Transfer (LET)
Dose assorbita
Equilibrio di particelle cariche (EPC)
Esposizione e curve di dose
2.2 – Radiobiologia
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Efficacia biologica relativa (EBR)
Dose equivalente e dose efficace
Meccanismi di interazione radiazione-tessuto biologico
Le tipologie di danno
Le curve di sopravvivenza
Modelli: lineare, lineare quadratico e a due componenti
Frazionamento della dose
3 – Rivelatori di radiazioni ionizzanti
3.1 – Rivelatori attivi
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Rivelatori a gas
Curve segnale-rumore
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Camere a ionizzazione
Rivelatori proporzionali
Contatori Geiger-Muller
Rivelatori a cristallo scintillante
Fluorescenza e fosforescenza
Il fotomoltiplicatore
Rivelatori a stato solido
3.2 – Rivelatori passivi
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Dosimetri a pellicola fotografica
Dosimetri a termoluminescenza
Dosimetri chimici
4 – La radioattività
4.1 – Radioattività naturale e radiofarmaci
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Legge del decadimento radioattivo
Decadimento alfa
Decadimento beta
Decadimento gamma
Radioattività artificiale
Transizioni e generatori
Dai radionuclidi ai radiofarmaci
Radiofarmaci diagnostici
Produzione dei radiofarmaci
4.2 – Terapia radiometabolica
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Radiofarmaci terapeutici
Principali impiegni clinici
Iodio 131
Dosimetria
Equazione Marinelli-Quimby
Formalismo MIRD
5 – La tomografia a emissione di positroni (PET)
5.1 – Principi fisici e di funzionamento
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Il positrone e il decadimento beta+
Annichilazione e linea di risposta (LOR)
La produzione dei radiofarmaci utilizzati: il ciclotrone
Componenti di un sistema PET
I detettori, i cristalli scintillatori e i setti
Rivelazione degli eventi
Time of Flight (TOF-PET)
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Procedura d’esame standard
5.2 – Immagini e dati
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Acquisizione ed organizzazione dei dati PET
Memorizzazione e visualizzazione dei dati: sinogrammi e viste di proiezione
Algoritmi di ricostruzione: analitici e iterativi
Metodi di correzione dell’immagine
Differenza tra acquisizione 2D e 3D
5.3 – Valutazioni e Prestazioni
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Applicazioni cliniche ed ambiti di utilizzo
PET in oncologia
Fattori intrinseci: effetto range e deviazione angolare
Effetto volume parziale
Errore di parallasse
Il rumore in PET ( eventi True-Scattered-Random)
Tomografia computerizzata (TC)
Evoluzione della PET: PET-TC
Il futuro della PET: PET-MR