Tomografo PET: differenze tra le versioni

[[File:ECAT-Exact-HR--PET-Scanner.jpg|thumb|right|Un tomografo PET.]]

Il '''tomografo PET''' è la macchina utilizzata in [[medicina nucleare]] per eseguire la [[tomografia ada emissione di positroni]]. Questa macchina funziona rilevando i [[fotoni]] [[raggi gamma|gamma]] emessi dall'annichilazione dei [[positrone|positroni]], prodotti dal decadimento di [[radioisotopo|radioisotopi]] somministrati da soli o incorporati in un'altra [[molecola]] ([[radiofarmaco|radiofarmaci]]).

Quando un radiofarmaco utilizzato in PET decade emette un positrone (l'antiparticella dell'[[elettrone]] cioè la particella con la stessa massa, ma [[carica (fisica)|carica]] opposta) in grado di viaggiare nel mezzo che attraversa solo per pochi millimetri prima di fermarsi (tale distanza dipende dall'energia di emissione, dalla [[densità]] del mezzo attraversato e dal suo [[numero atomico]]). Quando questo avviene [[annichilazione|annichilisce]] con uno degli elettroni di cui è fatto il mezzo attraversato, convertendo tutta la sua [[massa (fisica)|massa]] (e quella dell'elettrone bersaglio) in [[energia]]. La somma delle masse del positrone emesso dal radiofarmaco e dell'elettrone del mezzo attraversato porta sempre alla produzione di 2due fotoni gamma con energie pari a 511 k[[elettron-volt|eV]], che hanno direzioni di emissione opposta (con un angolo quindi di circa 180 gradi fra un fotone e l'altro). Il tomografo, riconoscendo quindi i fotoni che in un brevissimo lasso di tempo (circa 10 [[nanosecondo|nanosecondi]]) colpiscono in contemporanea gli estremi del suo anello rilevatore, è in grado di dedurre (tramite appositi [[algoritmo|algoritmi]]) la densità di positroni annichiliti in un certo punto del corpo e quindi, con un po' di imprecisione dovuta al percorso dei positroni nel corpo, creare delle mappe 3D che mostrano dove e quanto si è concentrato il radiofarmaco. L'intervallo di tempo massimo entro cui i due fotoni devono colpire il rilevatore perché siano considerati prodotti dallo stesso evento di annichilazione è denominato ''finestra temporale'', mentre la "linea" immaginaria definita dal percorso dei due fotoni verso il rilevatore è definita ''linea di risposta'' (LOR). La maggior parte dei fotoni rilevati dal tomografo tuttavia non raggiunge gli estremi opposti di questo entro la finestra temporale (''eventi singoli'') ed è quindi ignorata dal software di ricostruzione. Questo accade perché i fotoni emessi dall'annichilazione la maggior parte delle volte interagiscono con il mezzo attraversato mediante [[effetto fotoelettrico]] (con scomparsa di uno dei due fotoni nel mezzo) o [[effetto Compton]] (con deviazione dei fotoni emessi). Questo porta a riduzione, cambi di direzione e ritardi nell'arrivo dei fotoni verso il rilevatore, oltre che a rilevazione di evendi di coincidenza "falsi", che devono essere corretti prima di ottenere le immagini definitive<ref>{{Cita libro|autore=AA.VV.|titolo=Fondamenti di Medicina Nucleare|editore=Springer|p=253-257}}</ref>.

Un' altro fattore di errore è la ''deviazione angolare'' delle coppie di fotoni. L'emissione infatti non è mai perfettamente ''antiparallela'' (con un angolo preciso di 180°), ma tende ad avere un margine di errore (che in acqua è pari a circa 0,5°). Questo porta a una perdita di risoluzione spaziale che aumenta all'aumentare della distanza fra i rilevatori e la sorgente di emissione (circa 2,2&nbsp;mm per ogni metro)<ref>{{Cita libro|autore=AA.VV.|titolo=Fondamenti di Medicina Nucleare|editore=Springer|p=266-267}}</ref>.