NeuroEXPLORER: un sistema di imaging PET cerebrale di nuova generazione

Positron Emission Tomography (PET) is an important in vivo imaging technique. In particular, brain PET has proven to be highly valuable for studying cerebral blood flow and metabolism, understanding pharmacokinetics and drug–receptor interactions, and diagnosing neurodegenerative diseases. For this reason, over the past five decades, brain PET has been the subject of extensive research and development aimed at achieving accurate quantification of radiotracers to identify and measure key regions of the brain. Accurate quantification requires high-sensitivity imaging, which in recent years has been incorporated into new high-resolution PET systems. Among these, the NeuroEXPLORER stands out as an exceptionally high-performance and highly sensitive scanner, significantly superior to previous-generation systems. The purpose of this work is to describe and analyze the performance of the NeuroEXPLORER, critically evaluating its potential applications and effectiveness in both clinical and research settings. Specifically, the first chapter provides a general overview of the theoretical principles underlying PET, while the second chapter focuses on the history, applications, and evolution of brain PET. Finally, the last chapter presents a detailed analysis of the design and performance of the NeuroEXPLORER, assessing its potential.

La tomografia a emissione di positroni (Positron Emission Tomography, PET) è un’importante tecnica di imaging in vivo. In particolare, la PET cerebrale si è rivelata di grande importanza nello studio del flusso ematico e del metabolismo del cervello, nella comprensione della farmacocinetica e di come i farmaci si legano ai recettori, e nella diagnosi di malattie neurodegenerative. Per questo motivo, nel corso degli ultimi cinque decenni, la PET cerebrale è stata oggetto di ricerca e di sviluppo con l’obiettivo di ottenere una quantificazione accurata dei radiotraccianti per definire e quantificare aree importanti del cervello. La precisione della quantificazione richiede un imaging ad alta sensibilità, che negli ultimi anni sta venendo integrato in nuovi sistemi PET ad alta risoluzione. Tra questi si distingue NeuroEXPLORER, uno scanner ad altissima performance ed altissima sensibilità, di molto migliore rispetto agli scanner delle generazioni precedenti. L’obiettivo di questo lavoro è quello di descrivere ed analizzare le performance di NeuroEXPLORER, valutando in maniera critica il suo possibile utilizzo e la sua efficacia in ambito clinico e di ricerca. Il primo capitolo, in particolare, si propone di dare una panoramica generale sulla teoria alla base delle PET, mentre il secondo si concentra sulla storia, l’applicazione e l’evoluzione della PET cerebrale. L’ultimo capitolo, infine, si propone di effettuare un’analisi dettagliata sulla struttura e sulle performance di NeuroEXPLORER, valutandone le potenzialità.