First Experimental Demonstration of Positronium Lifetime Imaging with 44 Sc Using the J-Pet Scanner
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Positronium lifetime imaging (PLI) [1], an extension of PET, provides insight into the submolecular properties of tissues by imaging the lifetime of the positronium atom [2]. Currently, the method is under rapid development as regards reconstruction [3], [4] and detection systems [5], [6]. The first studies with the J-PET scanner using${ }^{68} \text{Ga}$have demonstrated the feasibility of this technique in human subjects [6]. However, the$\text{Ga}^{68}$isotope has limitations due to its low yield of de-excitation photons necessary for positronium lifetime estimation. In this context,${ }^{44} \text{Sc}$emerges as a promising candidate for PLI [7], offering a clinically optimal half-life of 3.97 hours and a high deexcitation photon yield of 94.3 % with an energy of 1157 keV. In this work, we report the results of the successful demonstration of PLI with${ }^{44}$Sc using the Modular J-PET tomograph, featuring triggerless data acquisition that enables simultaneous multiphoton detection [8].${ }^{44} \text{Sc}$was produced at the Heavy Ion Laboratory in Warsaw and transported to Jagiellonian University in Kraków. A NEMA IQ phantom with six spheres was used. The three largest spheres were filled with${ }^{44} \text{Sc}$, and the three smallest with${ }^{18} ~\mathrm{F}$, both diluted with water, having an initial activity concentration ratio of$1: 3$. Event selection was based on the simultaneous detection of two 511 keV photons and one de-excitation photon, enabling reconstruction of images of the mean positronium lifetime [2], [6]. The measured mean o-Ps lifetime shows good agreement with previously reported values in water [9]. This study presents the first-ever demonstration of PLI with${ }^{44}$Sc, marking a significant advancement and opening new possibilities for developing PLI for clinical applications.
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- Titre Crossref
- First Experimental Demonstration of Positronium Lifetime Imaging with <sup>44</sup> Sc Using the J-Pet Scanner
- Date Crossref
- 01/11/2025
- Éditeur
- IEEE
- Type
- proceedings-article
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Où se fait cette recherche
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Jagiellonian University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Instytut Chemii i Techniki Jądrowej pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Medical University of Warsaw pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Warsaw pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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AGH University of Krakow pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Cracow University of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Nuclear Chemistry and Technology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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INFN pays non établi dans la noticeInstitution
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AGH University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Jagiellonian University, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej et Medical University of Warsaw, avec 7 autres affiliations.
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