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Medizin_Gehirn (Fach) / fungtion_3.1 (Lektion)
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- theoretische Grundlage pet ähnlich wie bei fmrt bilden frühe Arbeiten zum Zusammenhang von Blutfluss u Hirnaktivität die theoretische Grundlage von PET
- Grundlage von PET enger Zusammenhang zwischen Durchblutung und metabolischer Aktivität
- Durchbruch von PET als methode der kognitiven Neurowissenschaft entwicklung der subtraktionslogik
- Wodurch sind beim PET funktionelle Schnittbilder möglich durch die Kombination mit CT
- PET ist.. eine nuklearmedizinische Methode der funktionellen -bildgebung
- PET- Prinzip Neuronale Aktivität korreliert mit der Konzentration verschiedener Moleküle Substanzen, die an den neuronen selbst gebildet werden Substanzen, die durch die Blutbahn zum Bestimmungsort im Gehirn gebracht werden auch statistische Verteilung von Molekülen kann gemessen werden organische moleküle generieren keine elektromagnetischen Signale, die gemessen werden können, deshalb werden radioaktive tracer, die an die moleküle binden, dem organismus zugeführt
- PET- was wird als tracer genutzt radioaktive isotope = radionuklide, eigentlich stabiler =nicht radioaktiver substanzen
- Wie werden tracer hergestellt im zyklotron werden protonen auf die substanz geschossen, es entstehen atome mit mehr positiver Ladung im Atomkern wie negative Elektronen in der Hülle deshalb sind diese Atomer instabil u geben die zusätzliche positive Laduzng in form von betastrahlung - positronen wieder ab
- Halbwertszeit zeit in der die hälfte der positronen immitiert ist
- Positronen sind Antiteilchen zu den Elektronen, stimmen mit diesen in allem außer der Ladung überein
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- Beispiele für Isotope Kohlenstoff 11C Stickstoff 13N Sauerstoff 15O Fluor 18F
- PET- Annahme Hirngebiete mit großem metabolischen Umsätzen emittieren mehr Positronen als andere
- Die Detektoren bestehen aus Szintillatoren=Kristallen, in denen die Photonen Licht erzeugen. Dieses führt zu einem elektrischen impuls, welcher die Basis für das PET-Signal ist
- Annihilation Tracer emittieren kontinuierlich positronen, die nach wenigen mm mit Elektronen kollidieren. die entgegengesetzen Teilchen heben einander auf. =Annihilation Dabei werden zwei Photonen freigesetzt (Gamma-Strahlung) und in entgegengesetze Richtung abgestrahlt u letzlich in Detektoren aus Szintillatoren gemessen
- Anihilation führt zu koinzidenz - fast zeitgleiche Registrierung von Photonen an gegenüberliegenden Detektoren
- Wo liegt der Ursprungsort der Annihilation auf der Verbindungslinie zwichen den detektoren
- Wie lässt sich der Emissionsort rekostruieren durch den zeitpunkt des eintreffens u die Geschwindigkeit der Photonen Anzahl der einem Ursprungsort zugeschriebenen Signale repräsentiert die Menge an Molekülen am Ursprungsort
- Probleme der räumlichen rekonstruktiuon des PET-Signals nicht alle zeitgleich an gegenüberliegenden Detektoren ankommende Signale stammen vom selben Ursprungsort es gibt gewebebedingte Ablenkungen, vor allem für subcortikale strukturen, für die zT nur 20 % der signale registriert werden
- wovon hängt die räumliche Auflösung bei PET ab Anzahl der Detektoren das verwendete isotop
- je geringer der durchmesser des detektors, desto höher die Anzqahl derDetektoren, desto höher die räumliche Auflösung
- PET - zeitlicghe Auflösung sehr schlecht durch dioe halbwertsuzeit des isotops determiniert
- Design von PET-studien nur Block-design Länge der Blöcke durch die Halbwertszeit bestimmt
- Wieviele injektionen sind aufgrund der strahlenbelastung zulössig max 10 injektionen --> max 10 Bilder bei 15O mit einer halbwertszeit von 2 minuten, sollte eine Bedingung nacjh zwei minuten abgeschlossen sein Eher nach 90 sekunden -bei anderen Stoffen wie 18 F mit höherer Halbwertszeit entstehen noch weniger Bilder
- Analyse von PET-Daten Die meisten Schritte in Analogie zur Verarbeitung von fMRT daten Bewegungskorrektur Co-Registrierung u Nortmalisierung Smoothing mit 8-12 mm
- SPECT Single-Photon-Emissions-Computertomiographie