Detector design and optimization for a small animal pet and characterization of its system response

Laburpena

Introducción El campo dedicado a la imagen médica comprende todos aquellos procedimientos científico-tecnológicos que permiten visualizar la estructura o el metabolismo del interior del cuerpo de forma no invasiva. Desde que en 1895 Wilhelm Roentgen descubriera los rayos X y los empleara para conseguir imágenes del interior del cuerpo humano, los descubrimientos científicos y tecnológicos a lo largo del siglo han permitido grandes avances en este campo, abriendo nuevos caminos para la detección y el diagnóstico de enfermedades. Dentro del campo de la imagen médica, la rama de la tomografía por emisión es la que centra nuestro interés en este trabajo, más en particular la conocida como tomografía por emisión de positrones (PET). Se trata de una modalidad funcional y, por tanto, es principalmente utilizada en el diagnóstico de enfermedades en donde una función biológica es relevante, como pueden ser la enfermedad del Alzheimer, aquellas coronarias o las oncológicas. La gran variedad de escáneres existentes para la PET puede ser clasificada en tres grupos según su finalidad: imagen de cuerpo entero, imagen neurológica e imagen de pequeños animales. De estas, las dos primeras, se realizan mediante escáneres PET clínicos, y son los sistemas más difundidos, ya que están concebidos para el diagnóstico médico. Sin embargo, no son adecuados para llevar a cabo estudios en pequeños animales, ya que no disponen ni de la resolución espacial ni de la sensibilidad adecuada para su uso con animales debido a las pequeñas dimensiones que éstos presentan, siendo además muy caros. En los últimos años el desarrollo de nuevos materiales en el campo de los cristales centelleadores, así como grandes avances en fotomultiplicadores sensibles a posición ha abierto un nuevo campo para conseguir escáneres de resolución espacial alta adecuados para la PET en pequeños animales. Pese a estos avances, se continúa optando por diseños complej