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Il carcinoma mammario è il tumore più frequente nel sesso femminile ed è la principale causa di morte nelle donne occidentali fra i 40 e i 50 anni. Grazie ai progressi terapeutici e alla sempre maggiore diffusione dei programmi di screening la mortalità è significativamente diminuita negli ultimi anni, nonostante l’incidenza del tumore sia in costante aumento. La mammografia a raggi X rappresenta lo stato dell’arte per lo screening mammografico, tuttavia da sola non è sufficiente a garantire la diagnosi precoce del tumore. In combinazione con le informazioni morfologiche che essa fornisce è possibile utilizzare quelle funzionali proprie delle tecniche della Medicina Nucleare (PET e SPECT). Nel corso del lavoro di tesi è stato assemblato e messo a punto uno scanner per mammografia tomografica a emissione di singolo fotone (Single Photon Emission Mammo Tomography, o SPEMT). Il funzionamento del tomografo è basato sul principio fisico della SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography): i fotoni ad alta energia emessi dagli isotopi radioattivi iniettati nel corpo della paziente interagiscono con la matrice di cristalli presente nel rivelatore, producendo fotoni a più bassa energia che possono essere trasformati in corrente da opportuni tubi fotomoltiplicatori; il segnale così generato è digitalizzato e acquisito da apposite schede e immagazzinato in un computer, pronto per essere elaborato al fine di ricostruire la distribuzione del radioisotopo e ottenere così le informazioni funzionali desiderate. Simulazioni Monte Carlo hanno permesso di ottimizzare le prestazioni dello scanner, indicando che esso dovrebbe essere in grado di rivelare tumori di 8 mm di diametro con rapporto di attività tumore/background di 5:1: in questo modo si supererebbe l’attuale limite di sensibilità (circa 1cm) per la rivelazione di piccoli tumori. Il tomografo è costituito da due teste contrapposte, rotanti attorno alla mammella pendula della paziente in posizione prona. L’asse verticale di rotazione minimizza il raggio di rotazione, migliorando la sensibilità e la risoluzione. Inoltre la posizione prona esclude il torace dal campo di vista (Field of View, o FoV), riducendo la radiazione di disturbo proveniente da altri organi come cuore e fegato. Le dimensioni del FOV (41,6 mm di altezza per 147 mm di diametro) permettono di esaminare mammelle fino a 14 cm di diametro. Ogni testa è composta da una matrice pixellata di NaI(Tl) (2,2 mm di pitch, 6 mm di spessore) accoppiata a tre fototubi Flat Panel Hamamatsu H8500 a 64 anodi. Il read-out per ogni tubo è ottenuto tramite catena resistiva. Davanti alla matrice è stato posto un collimatore di piombo a fori paralleli. Il fatto che i tre fototubi posti di fronte alla matrice di cristalli siano stati affiancati per ottenere un rivelatore più largo genera la presenza di una zona morta di circa 8 mm fra ogni coppia di tubi. Per la lettura e l’analisi dei dati provenienti dai tre fotomoltiplicatori è stato sviluppato un programma in C++ dedicato, che permette di ricostruire la zona morta e di effettuare le operazioni necessarie alla calibrazione software. Il programma produce anche i files che verranno successivamente utilizzati dall’algoritmo di ricostruzione tomografica. E’ stata caratterizzata una testa sia nell’area attiva che nella zona morta: a tale scopo è stata usata una sorgente puntiforme di 57Co di 1,5 MBq. L’irradiazione su tutta la testa senza collimatore ha mostrato che i cristalli sono chiaramente distinguibili anche nella zona morta. Sono state misurate risoluzione energetica, risoluzione spaziale a varie distanze dal collimatore e sensibilità: le misure mostrano un buon accordo con le simulazioni Monte Carlo e confermano la capacità del sistema di lettura di ricostruire la zona morta. Lo scanner verrà installato nel reparto di Medicina Nucleare dell’Università di Pisa per la sperimentazione su fantocci. Sarà anche effettuata la caratterizzazione in modalità tomografica.